淺談南沙區(qū)1∶500比例尺地形圖動態(tài)更新模式

黃漢銀

（廣州市城市規(guī)劃勘測設計研究院，廣東 廣州 510000）

1 引言

1 ∶500 比例尺地形圖是城市建設中最基本的地形圖，解決其更新問題，其他多數(shù)地理信息產(chǎn)品的更新便有了基本條件[1]。廣州市南沙區(qū)是國家級新區(qū)、自由貿(mào)易試驗區(qū)、廣州唯一副中心，城市建設日新月異，地形地貌變化面積大、更新速度快。為保證南沙區(qū)基礎地形圖的準確性與現(xiàn)勢性，及時更新地理空間信息數(shù)據(jù)庫，建立效率高、要素完善的南沙區(qū)地形圖更新體系顯得尤為迫切。2015 年，南沙區(qū)國土資源和規(guī)劃局委托廣州市城市規(guī)劃勘測設計研究院對南沙區(qū)523.30 平方公里的1∶500 地形圖進行了首次更新，并確定以后每年進行動態(tài)更新。本文以廣州市南沙區(qū)1∶500 比例尺地形圖動態(tài)更新項目為例，利用外業(yè)巡查修測，結(jié)合工程測量網(wǎng)格化，闡述動態(tài)更新城市大比例尺基礎地形圖的具體流程及方法，以期為后續(xù)同類項目提供參考與借鑒。

2 外業(yè)巡查修測更新地形圖

2.1 基本流程

外業(yè)巡查修測更新地形圖通過巡查方式，以實測手段更新，要求在本更新年度內(nèi)對全部圖幅巡查一次，巡查后地形地物發(fā)生變化的，可在下一年度更新[2]。測繪內(nèi)容包括測量控制點、水系、居民地及設施、交通、管線、地貌、植被與土質(zhì)等要素，應著重表示與城市規(guī)劃、建設有關(guān)的各項要素[3]。巡查修測更新基本流程如圖1 所示。

2.2 外業(yè)巡圖及數(shù)據(jù)采集

如更新區(qū)域為村鎮(zhèn)建筑區(qū)，必須打印1∶500 地形圖白紙圖作為底圖；更新區(qū)域為農(nóng)田空曠區(qū)的，可以選擇打印1∶500 或1∶1000 地形圖白紙圖作為底圖，現(xiàn)場必須進行100%外業(yè)巡視，核對所有地物地貌。變化范圍較大區(qū)域，必須布設圖根控制點施測。工作底圖上存在地物錯漏等問題時，需要在修測中進行修改。外業(yè)巡視還應特別注意新增房屋核查、符號注記及門牌核對、新增地物與原有地物的銜接、水系邊線坎邊線巡視到位等。

圖1 修測更新基本流程

外業(yè)碎步采集采用極坐標法、支距法或交會法，也可采用幾何作圖等綜合方法進行[4]。碎部點高程可采用三角高程測量方法，碎部測量可與圖根控制測量同時進行，但需在完成圖根導線前、后視測量后開展，擺站時間過久應進行必要的標定方向檢核。用全站儀進行全野外數(shù)據(jù)采集地物、地貌信息，在圖根控制點上用全站儀在野外施測所有可見的地形、地物點碎部坐標。能夠通視的地形地物均應進行數(shù)據(jù)采集。遇到不規(guī)則地物，應盡量增加地物點的施測密度，以保證地形圖精度。

2.3 數(shù)據(jù)編輯與內(nèi)業(yè)成圖

外業(yè)采集的數(shù)據(jù)運用軟件進行解算，并導入制圖軟件EPS，依據(jù)外業(yè)測量數(shù)據(jù)和現(xiàn)場繪制的草圖，按照數(shù)據(jù)標準在基礎測繪平臺或EPS 平臺中進行連線、符號和注記配置。成圖過程中必須注意各類地物間的相應關(guān)系，保持空間要素的完整性，減少接邊工作量，確?？臻g要素、空間屬性（如編碼、顏色、線型、圖層等）和空間關(guān)系（位置）的正確性及連線規(guī)則的一致性；必須按規(guī)定對周邊測區(qū)及測區(qū)西南面的圖幅接邊，提取相鄰的地形圖數(shù)據(jù)，通過人機交互方式進行接邊，保持地物、地貌相互位置和走向的正確性。

3 地形圖動態(tài)更新項目網(wǎng)格化管理

3.1 工程測量成果數(shù)據(jù)的特征

工程測量成果數(shù)據(jù)主要包括放線測量、驗收測量、現(xiàn)狀地形圖核查測量、管線測量數(shù)據(jù)。2019 年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，廣州市城市規(guī)劃勘測設計研究院在南沙區(qū)承接工程測量任務3000 多宗，測量成果具有精確性、權(quán)威性和現(xiàn)勢性。以權(quán)威性為例，工程竣工測量指建設項目工程竣工后，為編制工程竣工文件，對實際完成的各項工程進行的一次全面量測作業(yè)，一般由施工單位和建設單位共同配合進行實地測量。經(jīng)測量，地形、地貌各要素表示齊全，權(quán)屬關(guān)系清楚，其中竣工圖是建設項目范圍的全要素地形圖?？梢姡霉こ虦y量數(shù)據(jù)動態(tài)更新地形圖可行。

3.2 網(wǎng)格化更新的基本原則

（1）引入“網(wǎng)格單元”概念，以網(wǎng)格為單位進行數(shù)據(jù)更新，盡可能減少接邊工作量，確保網(wǎng)格單元的完整性。網(wǎng)格單元內(nèi)更新的地形要素必須100%接邊。 （2）實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，減少重復測繪，避免“二次作業(yè)”。利用日常規(guī)劃管理測量成果地形圖更新1 ∶500基礎數(shù)據(jù)庫。

（3）尋常工程施測時，要巡查更新相應網(wǎng)格。

（4）每個網(wǎng)格在一個更新年度僅進行一次外業(yè)巡查。

3.3 網(wǎng)格化更新的作業(yè)流程

網(wǎng)格化更新以自由網(wǎng)格為最小單元，在日常規(guī)劃管理測量工作中，作業(yè)人員需要對項目涉及的所有網(wǎng)格地形實行全要素修測更新，并做好更新登記。一個項目周期（一年）內(nèi)對于同一網(wǎng)格僅進行一次全網(wǎng)格更新。這種更新模式既可實現(xiàn)更新的有效覆蓋，又避免重復測繪，極大地節(jié)約人力物力。具體操作流程如圖2 所示。

圖2 網(wǎng)格動態(tài)更新流程

3.4 網(wǎng)格化更新方法

3.4.1 引入地形圖網(wǎng)格化管理機制

全區(qū)陸域面積地形化整為零，實行層層切片管理。根據(jù)大的河流水系、高等級市政道路等線狀要素將全區(qū)劃為九大作業(yè)區(qū)，制定網(wǎng)格劃分原則，將全區(qū)劃為17101 個基礎更新網(wǎng)格，作為地形圖更新的基本管理單元，并對網(wǎng)格單元進行編號。網(wǎng)格劃分原則如下 ：

（1）網(wǎng)格盡量以河涌、道路（包括機耕路）、圍墻為界，避免跨河區(qū)域在同一網(wǎng)格；（2）農(nóng)田的網(wǎng)格區(qū)域可適當大些；（3）已建成小區(qū)可作為一個網(wǎng)格；（4）帶狀村網(wǎng)格長度約100 米，面狀村網(wǎng)格約占四分之一標準圖幅；（5）村莊邊緣農(nóng)田單獨為一個網(wǎng)格，不與村莊在同一網(wǎng)格；（6）山體單獨為一個網(wǎng)格，山邊建筑不與山體在同一網(wǎng)格；（7）繪制的網(wǎng)格不能出現(xiàn)懸掛，需通過懸掛點檢查。

3.4.2 建立網(wǎng)格信息管理系統(tǒng)

工程測量實施同時進行網(wǎng)格地形巡查，為避免網(wǎng)格同期被調(diào)出，需要對網(wǎng)格巡查情況進行信息化管理，建立網(wǎng)格信息化管理系統(tǒng)。系統(tǒng)需包含新增網(wǎng)格調(diào)出、網(wǎng)格更新登記、網(wǎng)格信息查詢與匯總等功能，網(wǎng)格調(diào)出后即被鎖定，且鎖定狀態(tài)下不可被重復調(diào)取。

網(wǎng)格信息管理系統(tǒng)可詳細記錄每個網(wǎng)格巡查信息及各類查詢統(tǒng)計。日常規(guī)劃測量工程實施時巡查過的網(wǎng)格在圖形文件中表示為綠色，基于EPS 平臺錄入該網(wǎng)格面的更新日期、工程編號、作業(yè)小組、網(wǎng)格管理小組等屬性信息，并作為共享文件放在服務器，以供作業(yè)小組調(diào)圖查詢、網(wǎng)格查詢信息。

基礎網(wǎng)格劃分難免存在邊界不合理情況（如網(wǎng)格被大的河涌分割、建筑物密集的農(nóng)村居民地網(wǎng)格單元過大等），作業(yè)人員在日常規(guī)劃測量網(wǎng)格巡查過程中如發(fā)現(xiàn)此類現(xiàn)象，可根據(jù)最新大比例尺地形圖調(diào)整界線，由專人統(tǒng)一管理網(wǎng)格界線調(diào)整的上圖和網(wǎng)格編號續(xù)編工作，并在網(wǎng)格巡查信息圖中表示。

4 結(jié)語

利用外業(yè)巡查修測及結(jié)合工程測量網(wǎng)格化，動態(tài)更新城市大比例尺基礎地形圖科學可行，且具有成本低、現(xiàn)勢性強的優(yōu)點，提高了作業(yè)效率，保證了成果質(zhì)量，節(jié)約了財政開支，為城市建設提供了可靠的基礎地形圖數(shù)據(jù)支撐。但是，這種動態(tài)更新模式在保持地形圖精度的整體性和一致性方面相對較弱，因此，外業(yè)巡查修測及網(wǎng)格化修測要和定期全面更新相結(jié)合，才能形成有效的動態(tài)更新地形圖機制。