攝影測(cè)量數(shù)據(jù)在更新1:2000線劃圖的應(yīng)用

李新寧 權(quán)君娟

（寶雞西北有色七一七總隊(duì)有限公司 寶雞 721015）

1 引言

為了適應(yīng)城市迅速發(fā)展的需要，不同地區(qū)實(shí)施了線劃圖定期或不定期的更新工作，目的是為了保持線劃圖的真實(shí)性與現(xiàn)實(shí)性[1]。在測(cè)繪與地理信息技術(shù)的推動(dòng)下，數(shù)字線劃圖的更新方式呈現(xiàn)出多樣化。根據(jù)不同的已有數(shù)據(jù)和不同的生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)，采用的主要生產(chǎn)方式也不一致，目前主要的線劃圖更新方式有野外數(shù)字化測(cè)量法、攝影測(cè)量法、遙感法等。

廣東省某市1：2000數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目是以2014 年制作完成的1：2000DOM 和DEM 數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)2011 年完成的全市域1：2000DLG 線劃圖數(shù)據(jù)進(jìn)行修測(cè)、補(bǔ)測(cè)和數(shù)據(jù)整理。本文將主要論述如何通過(guò)已有的空三、DOM和DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行DLG數(shù)據(jù)的更新。

2 技術(shù)路線和要求

DLG數(shù)據(jù)更新是指將現(xiàn)有的1：2000數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)與2014 年完成的DOM 和DEM 數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)地形、地物發(fā)生變化的地區(qū)，進(jìn)行修測(cè)和補(bǔ)測(cè)，并與未修測(cè)的地形圖進(jìn)行接邊處理，保證圖面的連續(xù)性和各類地物的完整性。對(duì)于未發(fā)生變化的地物地貌，則以原圖為基準(zhǔn)，不再修改。

DLG 數(shù)據(jù)的生產(chǎn)采用MapMatrix 全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，首先利用全數(shù)字空中三角測(cè)量成果恢復(fù)立體模型，并對(duì)相對(duì)定向、絕對(duì)定向進(jìn)行檢查，再根據(jù)相關(guān)規(guī)范和要求采集地物、地貌要素[2]。

采集過(guò)程中必須滿足以下要求：

（1）作業(yè)人員在模型恢復(fù)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)相對(duì)定向、絕對(duì)定向的精度進(jìn)行檢查，保證各項(xiàng)定向指標(biāo)在符合規(guī)范要求的前提下作業(yè)。

（2）數(shù)據(jù)采集必須按內(nèi)業(yè)立體模型上定位，數(shù)據(jù)采集時(shí)應(yīng)保證數(shù)據(jù)的完整性、正確性，不應(yīng)斷缺、遺漏、移位。

（3）點(diǎn)狀地物采集點(diǎn)應(yīng)在地物的定位點(diǎn)上,偏差不超過(guò)圖上0.15mm,線狀地物采集線在地物的中心線上,偏差不超過(guò)圖上0.2mm，在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，模型放大倍數(shù)不能低于2倍。

（4）自由圖邊采集到內(nèi)圖廓外5mm。

（5）按模型進(jìn)行全要素采集，采集依比例地物符號(hào)時(shí)，應(yīng)以測(cè)標(biāo)中心切準(zhǔn)輪廓線或拐點(diǎn)連線，采集不依比例尺表示地物時(shí)，應(yīng)以測(cè)標(biāo)中心切準(zhǔn)基點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、定位線。對(duì)模型不清楚，無(wú)法準(zhǔn)確定位時(shí)，務(wù)必根據(jù)本項(xiàng)目事前的約定在相應(yīng)位置做適當(dāng)?shù)臉?biāo)記，以便外業(yè)補(bǔ)調(diào)。

3 各圖層的繪制方法

3.1 高程點(diǎn)的繪制方法

在DWG 圖形上，對(duì)于無(wú)變化的地方，高程點(diǎn)保持原來(lái)不變，而對(duì)于發(fā)生變化的區(qū)域，則應(yīng)刪除原本的高程點(diǎn)，并將其標(biāo)記在圖上。

將設(shè)置好的標(biāo)記導(dǎo)入MapMatrix 中，在三維環(huán)境下重新測(cè)量高程點(diǎn)。如果高程點(diǎn)位于道路、植被區(qū)域，則每隔70 米左右測(cè)量一個(gè)高程點(diǎn)，而對(duì)于池塘、房屋的密集區(qū)，則在可量測(cè)的池塘坎、房屋空地測(cè)量高程點(diǎn)。

3.2 居民地的繪制方法

（1）在CASS 中，將已有數(shù)據(jù)中的DOM 數(shù)據(jù)疊加至地形圖上，對(duì)居民地進(jìn)行排查，排查主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

①找出DOM 中已經(jīng)拆除的房屋，并將地形圖中相同位置的房屋刪除;

②找出位置發(fā)生偏差或者外形發(fā)生變化的房屋，并將其標(biāo)記在圖上。

（2）打開MapMatrix，加載分塊區(qū)域所在的空三加密成果，進(jìn)行相對(duì)定向和絕對(duì)定向檢查，新建立體測(cè)圖文件，將測(cè)區(qū)地形圖和房屋標(biāo)記導(dǎo)入至Feature?one 中打開，導(dǎo)入的標(biāo)記即是應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行繪制的區(qū)域。Featureone的操作界面如圖1所示。

圖1 Featureone軟件操作界面

（3）在立體測(cè)圖作業(yè)中，無(wú)論繪制什么房屋，應(yīng)該首先將測(cè)標(biāo)高程調(diào)至所繪房屋的屋頂，再選取對(duì)應(yīng)的房屋特征碼繪制房屋邊線。在此過(guò)程中應(yīng)同時(shí)繪制房屋周圍的圍墻。

在繪制完一間房屋時(shí)，應(yīng)同時(shí)標(biāo)注房屋的層數(shù)。房屋的層數(shù)可以通過(guò)門窗數(shù)量來(lái)判斷，對(duì)于無(wú)法看到窗口的可以通過(guò)房屋高程，結(jié)合四周房屋的高程和層數(shù)進(jìn)行判斷，對(duì)于不能判定層數(shù)的高層和超高層房屋需野外核查層數(shù)。在房屋繪制過(guò)程中，有不少房屋會(huì)有屋檐，由于房屋的繪制是以屋頂為基準(zhǔn)進(jìn)行描邊線的，因此屋檐在繪制過(guò)程中必須進(jìn)行處理。如果屋檐小于0.4米，在繪制房屋邊線時(shí)應(yīng)適當(dāng)向內(nèi)退縮；如果屋檐大于0.4 米，則需要按照屋檐邊線進(jìn)行繪制，然后標(biāo)記出來(lái)進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪。

（4）在Featureone 中繪制完房屋后，將其導(dǎo)入至CASS中，對(duì)新繪制完成的房屋進(jìn)行接邊處理和屬性轉(zhuǎn)換。

（5）對(duì)于新建的大廠房、重要機(jī)關(guān)單位等，其名稱注記可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)地圖和實(shí)地調(diào)查來(lái)標(biāo)注。

3.3 水系的繪制方法

水系的繪制主要體現(xiàn)在塘、水池和溝塹、溝渠、河涌的繪制上。

（1）在CASS 中打開作為底圖的DLG 數(shù)據(jù)，導(dǎo)入DOM 數(shù)據(jù)疊加至DLG 數(shù)據(jù)上，對(duì)DLG 數(shù)據(jù)進(jìn)行核查，找出發(fā)生變化的池塘、河涌邊線、溝塹等。

（2）對(duì)于池塘和水池的變化，高于地面的水池應(yīng)該參照地形圖中房屋的繪制方法于Featureone 中進(jìn)行，其他的水池和池塘則可直接根據(jù)DOM 數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制。如果池塘和水池的邊線是加固坎邊線，則池塘和水池需貼合加固坎邊繪制邊線，且如果未加固，可以在池塘水涯線至塘頂部間繪制邊線，但是不能與周圍地物沖突。繪制完池塘后，還應(yīng)在池塘中標(biāo)注“塘”字。

（3）對(duì)于發(fā)生變化的河涌，如果是大的河流，則應(yīng)按照CASS中“水系設(shè)施”中相應(yīng)符號(hào)進(jìn)行繪制，而對(duì)于一般的河涌，則可直接使用土質(zhì)無(wú)灘陡岸和一般加固岸來(lái)繪制邊線，當(dāng)河涌岸邊有欄桿時(shí)，則可以以斜坡式柵欄坎或直立式柵欄坎作為邊線進(jìn)行繪制。

繪制河涌邊線時(shí)，同樣是以DOM 數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)進(jìn)行描繪，如果邊線是加固陡坎，需要嚴(yán)格按坎邊進(jìn)行繪制，如果邊線是未加固陡坎，則可以在水涯線和坎頂間繪制。

溝塹和溝渠的畫法與河涌類似，唯一需要注意的就是這幾者之間的區(qū)別，需要正確的賦予其各自的屬性。

（4）河涌或水渠上的水閘，分為有房屋水閘和通車水閘，有通道的水閘一般先按實(shí)地大小位置畫好框線。

3.4 交通設(shè)施的繪制方法

交通設(shè)施主要分為鐵路、城際道路、城市道路、鄉(xiāng)村道路、橋梁和道路附屬。交通設(shè)施的繪制應(yīng)分別在三維影像和DOM數(shù)據(jù)上進(jìn)行繪制。

（1）地形圖未發(fā)生變化的區(qū)域保持已有數(shù)據(jù)不變。

（2）高于地面，且發(fā)生改變的高架路、橋梁等應(yīng)將其標(biāo)記出來(lái)，全部標(biāo)記完成后，參照房屋的繪制方法，于Featureone中進(jìn)行繪制。

（3）對(duì)于發(fā)生改變或者新建的道路，應(yīng)參考疊加的DOM 數(shù)據(jù)，直接在CASS 中進(jìn)行繪制，其道路邊線應(yīng)與DOM 數(shù)據(jù)吻合，道路邊線的編碼需要按照實(shí)際情況分別繪制成省道、主干道、鄉(xiāng)村道路等。對(duì)于道路中大于3米的隔離帶應(yīng)單獨(dú)繪制出來(lái)。

3.5 管線的繪制方法

繪制輸電線時(shí)，按照相關(guān)的規(guī)范，只應(yīng)表示高壓輸電桿、塔，并標(biāo)注10KV 以上的高壓輸電線的電壓。城鎮(zhèn)內(nèi)的低壓配電桿、通信線等不表示。繪制時(shí)，應(yīng)通過(guò)Featureone 繪制出塔的底座，線路連接時(shí)參考立體影像中輸電線的走向，然后在CASS中連接輸電塔之間的輸電線。輸電線電桿則因?yàn)榻孛娣e太小而不能在影像上看到，則需要野外實(shí)測(cè)。

3.6 等高線的繪制方法

等高線的繪制需要通過(guò)MapMatrix 軟件和DEM數(shù)據(jù)來(lái)完成。

（1）將測(cè)區(qū)內(nèi)所有DEM數(shù)據(jù)按地形圖進(jìn)行合并，并按照地形圖范圍線裁切為多個(gè)小塊。

（2）選取一塊含有等高線的地形圖，將需要繪制的等高線所在的區(qū)域通過(guò)閉合的多段線標(biāo)記出來(lái)。

（3）利用標(biāo)記范圍線將對(duì)應(yīng)分塊的DEM裁切，導(dǎo)入MapMatrix 中，加載立體像對(duì)，編輯需要改動(dòng)的DEM 數(shù)據(jù)。編輯時(shí)按照?qǐng)D形比例尺和等高距要求，應(yīng)將等高線間距設(shè)置為1 米或2 米，在編輯過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)等高線不貼合地面或不圓滑，需要對(duì)其進(jìn)行修正。

（4）修正完成后，將等高線導(dǎo)出成dxf文件。

（5）將導(dǎo)出的等高線分別賦予對(duì)應(yīng)的屬性，并將等高線進(jìn)行濾波和樣條曲線擬合。完成后注記計(jì)曲線的高程且字體應(yīng)沿山腳朝向山頂。

（6）將完成后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入地形圖中，裁剪與其他地物沖突的等高線，之后再次對(duì)等高線進(jìn)行濾波和樣條曲線擬合。

（7）檢查高程點(diǎn)和等高線是否存在矛盾，如果有不對(duì)的，需要回到MapMatrix檢查文件出現(xiàn)的原因并進(jìn)行修改。

3.7 植被和地貌的繪制方法

（1）將DOM 數(shù)據(jù)疊加于DLG 數(shù)據(jù)上，面積較大的植被可以直接參考DOM 數(shù)據(jù)，繪制出邊界，不同植被間采用地類界表示，對(duì)于面積較小的植被可以直接和旁邊的大面積植被進(jìn)行綜合。

（2）對(duì)于道路中較大隔離帶的植被，可以直接用單個(gè)花圃符號(hào)進(jìn)行繪制。

（3）繪制陡坎時(shí)，由于需要考慮高程問(wèn)題，因此需要在Featureone中進(jìn)行繪制。

對(duì)于坡度大于70度的陡峻地帶，需要繪制陡坎，在地面上，高差過(guò)于明顯，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的陡坎不能省略。坡度在70 度以下的陡峻地段則需要繪制斜坡，一般來(lái)說(shuō)，坡頂線和坡腳線平行、長(zhǎng)度一致時(shí)用自然斜坡繪制，反之則用法線斜坡繪制。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文基于廣東省某市1:2000線劃圖數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目，結(jié)合實(shí)踐操作，闡述了如何通過(guò)已有的攝影測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字線劃圖的更新，并以分圖層說(shuō)明的方式，有針對(duì)性的解決了各個(gè)圖層在繪制過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題，提高了DLG繪制工作的效率，對(duì)于整體項(xiàng)目具有積極的作用，保障了項(xiàng)目的順利進(jìn)行。通過(guò)實(shí)踐證明，采用DEM、DOM 等已有攝影測(cè)量數(shù)據(jù)更新線劃圖是一種快速高效的成圖方法[3]。