大比例地形圖更新的若干問題及對策

武華松，徐洪新

(江蘇省基礎地理信息中心，江蘇 南京 210013)

一、引 言

數字城市是目前城市信息化建設的熱點，許多城市對此投入了極大的熱情和努力，其中基礎地理信息數據為數字城市建設提供了切實可靠的數據基礎。隨著現代化建設的發展，城市規模不斷擴大，為了節省財力，確保數據的現勢性，目前數據生產主要采用更新的方式獲取。一般根據測區的范圍、實地變化的程度及影像的現勢性，主要采用以航測數字成圖為主，以全野外數字測圖為輔的方法獲取更新數據。

二、多源數據的利用

1. 多源數據的收集

隨著各行各業數字測繪成果的不斷積累，多源數據的利用在更新工作中更加被重視。技術設計階段或項目前期準備階段，將收集到的資料經分析整理并加以應用，能夠節省更新的工作量。在業主的大力協助下，應盡力收集國民經濟各部門的相關數據，如居住小區的竣工圖數據、城市部件調查數據、地下管網數據、房產專題圖數據、城鎮地籍測量數據及行政區劃調整資料等。

2. 多源數據的分析

利用更新前的數據或當前的影像資料，分析所收集到資料的現勢性、數據內容的完整性、數據精度的可靠性等。

3. 多源數據的處理

在對多源數據分析比對的基礎上，確定哪層數據或哪項屬性能為項目的更新所用，在此基礎上將可以利用的數據進行如下處理：①格式轉換：一般通過商用軟件的交換格式；②坐標轉換：收集到的資料有可能是1954北京坐標系或1980西安坐標系，而目前采用的是2000國家大地坐標系，從舊的坐標系轉換成新的坐標系就必須通過專門的坐標轉換程序；③編碼轉換：對于不同的數據源還要進行編碼轉換，統一數據的分層分類代碼。

此外，對后期收集到的權威部門掌握的各種數據可用于檢核或相互驗證更新數據，如利用收集的消火栓或路燈數據與更新成果進行對比，能有效地發現更新成果的錯漏。

三、航測數字成圖

對測區范圍內地物較稠密的區域，采用“一體化”的作業方式凸顯出它的優越性，對地物稀疏的區域采用“一站式”的作業方式能提高功效。

1. “一體化”作業方式

航測數字成圖常規的流程是先內業立體測圖，后經外業調繪，再進行內業編輯成圖，外業調繪與內業數據編輯人員往往是分開作業，甚至內業編輯人員不在現場編輯成圖，這種 “分離式”作業方式常常會增加一些錯漏，難以保證質量。目前從事外業調繪的作業人員基本上來自各大院校，計算機應用能力較強，因而提倡在野外誰調繪誰編輯誰負責的“一體化”作業方式，能夠有效地保證質量。

2. “一站式”作業方式

航測數字成圖的方法不是一成不變的，對于有高分辨率的正射影像且地物稀疏的區域，建議這部分圖幅直接利用正射影像圖進行外業調繪，調繪人員在計算機上利用正射影像作底圖進行矢量數據編輯成圖。這種“一站式”的作業方式省去了立體測圖的工序，既明顯提高了功效又減少了錯漏。

3. 立體測圖

立體測圖是航測數字化成圖的關鍵工序之一，立體測圖質量直接影響成圖質量，為此應注意以下幾點：

1) 內業測圖人員應增強對地理實體的感性認識，增強室內判讀能力。

2) 應遵循傳統的“傳幫帶”的作業模式，必要時內業測圖人員進行短期的外業實訓。

3) 避免“重地物量測輕地形表達”的現象，地形地貌的測圖能力有待進一步加強。

4) 內業人員應對地形圖的綜合表達能力加強培訓，不是測圖測得的要素越多越好，而是要“恰到好處”。

5) 內業測圖時作業人員無法與實地對比作業，漏測或變形不易被發現，因此提供外業調繪前應加大這一過程的檢查力度。

4. 外業調繪

由于少數作業隊伍的整體水平及作業人員個人能力的差異，上一輪數據中合格品圖幅或多或少存在一定的差錯，因而這就要求更新作業人員形成這樣一個理念：“外業調繪的過程也是一個糾錯的過程”，這就要求外業調繪人員不但能發現問題而且能分析問題產生的原因，進而在實地提出最佳的解決方案，不能錯上加錯，導致不合格產品產生。為此應著重注意以下幾點：

1) 外業調繪的工作底圖應清晰地表達地物的增減、位移及如何糾正原圖存在的差錯。

2) 任何圖幅要求做到“跑到、看到、問到、繪到”，一些圖幅從圖面上分析似乎沒有變化，但這幾年居住小區的改造出新，小區的內部路燈、電力桿位、地面的高程均發生了相應的變化，部分兩層房屋改造成三層，這些要素都需要更新，杜絕跑不到位的現象。

3) 部分更新數據從數據庫中數據轉換而來，可能存在數據信息丟失的現象，如電力桿位、房屋邊線丟失的現象，外業調繪應加以重視。

4) 避免“重平面位置輕高程變化”的現象，如原有的地塊上已建成工業廠房，廠房內的高程點沒有去掉；原有的地塊取土成了水塘，高程點落水沒有去掉；部分道路路面改造高程點沒有修測等。

5) 外業調繪常采用截距法、距離交會法來增補地物，應用這些方法時應對起始位置進行驗證，同時對新增地物加以檢核。

6) 外業調繪時應通讀原圖的所有文字，盡可能將原圖的文字錯誤消除，同時注意企事業單位的搬遷及相應名稱的改變，外業調繪底圖上的所有文字內容必須十分清晰易讀，不能產生任何歧義，如“頭頂山”，由于外業字跡潦草，內業編輯時表示為“興頂山”。

7) 測量誤差的消除。如連續多個房屋的外墻體在一條直線上，由于立體量測等誤差影響，有時部分房屋邊線必須多改正屋檐寬度，部分房屋邊線需少改正屋檐寬度，總之經屋檐改正后的房屋的外墻體邊線必須保持相關位置的正確性。

四、全野外數字測圖

航攝后某些區域發生了大的變化，這些區域主要采用全野外數字測圖方法，目前主要利用CORS提供的RTK配合全站儀進行測繪，利用網絡RTK在衛星信號無遮擋的地帶進行圖根平面控制測量，同時利用擬大地水準面成果獲取正常高，即獲取全站儀測站點坐標。在此基礎上利用全站儀進行細部測量。為此應著重注意以下幾點：

1) 利用網絡RTK進行圖根測量時，在后續的每天作業開始前，至少采集測區內的一個控制點進行核對。

2) 全站儀測站設置后，應用多個后視點進行檢核，這既能對測站檢核又能對圖根點控制成果進行檢核。

3) 測站之間應相互檢核，以減少或避免粗差的產生。

4) 野外數據采集過程中，往往會出現設站、定向、儀器高、棱鏡高的數據輸入錯誤，盡量利用周邊已有的數據進行檢核。

5) 劃清全野外數字測圖的范圍，不應出現有裂縫而漏測地物的現象。

6) 用數碼相機進行全方位多角度多層次拍照，省去了勾繪草圖的過程，利用照片上的信息方便了內業編輯成圖，同時避免了往返測區解決疑問的消耗。

五、質量檢查

大比例尺地形圖的更新質量檢查涉及成圖過程的一些關鍵工序，就最終產品而言主要采用抽樣檢查和全數據檢查相結合的方法，重點抽樣檢查變化量大的圖幅，檢查的內容主要包括數據精度檢測、外業巡視檢查及數據檢查3個方面。

1. 數據精度檢測

大比例尺地形圖通常進行3項精度檢測，包括點位精度(絕對精度)、地物點間距精度(相對精度)、高程點精度。

目前使用VB編程工具結合AutoCAD、 Excel等應用軟件編制相應的程序，以進行自動統計及數據表格輸出等，從而將檢查人員從野外工作中解脫出來。

2. 外業巡視檢查

外業巡視檢查采用抽樣檢查，在充分分析矢量數據的基礎上，帶著“疑問”，利用回放圖，實地進行地理精度的檢查，按“疑問”圖幅設計最佳檢查路線，這樣既能解決更多的“疑問”又能發現更多的問題。

經過多年的生產實踐的積累，在室內進行矢量分析、判斷，通常能發現許多錯漏，需要外業核查并進行實地拍照，使得質量評定更有說服力。這里舉例說明：

1) 出現了測區內根本沒有的地理實體，將“窯”表示成“窯洞”的符號。

2) 測區內地理實體符號的混淆使用，如 “獨立大墳”與“墳地”、“廟宇”與“土地廟”、“鐵路上的信號燈”與“街道的信號燈”等的混淆使用。

3) 在一定范圍內相當密集的街區缺少消火栓等地物，可能是地籍測量數據轉為地形數據時沒有實地增補這些地物。

4) 等級公路的里程碑不連續，外業調繪丟漏。

5) 通信線、電力線無來源；桿位間跨度明顯不一致，可能缺少桿位；實地一條直線上多根桿位出現左右偏移，可能是新增桿位的量測有誤差，沒有進行誤差的匹配；電力線、通信線斷在高速公路的兩側，可能缺少入地符號表達。

6) 企事業單位的名稱發生歧義。

當測區已有DOM，將DOM與DLG疊加分析檢查，除上述“疑問”外，還能發現更多的“疑問”，如房屋的層次錯誤、房屋丟漏、不同的植被間沒有區分等。

3. 數據檢查

在上述兩項檢查滿足要求的基礎上再進行數據檢查，數據檢查的方式有軟件自動檢查、人工輔助檢查、回放圖檢查。

(1) 軟件自動檢查

軟件自動檢查是數據檢查的第一道工序，通過檢查能查出數據的大部分問題，并且可根據錯誤標記進行人工修改。該方法主要檢查目視不能檢查的問題，但任何質檢軟件都存在一定的局限性，需要在使用過程中不斷地進行完善。

(2) 人工輔助檢查

利用程序自動檢查無法完成所有的檢查項，常制作專題圖的方法進行檢查，如檢查高程點的注記，采用直方圖的方式就可發現有將高程值4.61 m表示成46.1 m的現象；同時采用屬性列表的方式能查看各要素屬性，同樣也能發現一些錯誤。如公路的技術等級應為“9”，屬性列表中表達為(9)、 ⑨、九等不一致的現象。

(3) 回放圖檢查

對抽樣圖幅在優先采用上述兩種方法的前提下，回放圖進行圖面分析檢查，能夠查出整飾、注記、符號、方向特征、圖形概括、幾何異常、接邊(位置、屬性)、要素冗余、要素遺漏、圖名取舍不當等錯誤。

六、結束語

任何產品都存在一定的缺陷，如果更新的工作不能發現原有產品遺留的缺陷又增加新的缺陷，那么產品的質量將難以保證，因而更新的過程其實還伴隨著一個糾錯的過程，更新生產是個持續復雜的工作。這就要求參加生產和質檢的人員有著較高內外業測繪知識及豐富的實踐經驗。本文通過對大比例尺地形圖更新若干問題的闡述，希望對地形圖的更新生產具有借鑒和參考作用。由于篇幅的限制，像控點的布設、數據編輯等方面的內容則沒有提及。

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