地形圖的補測與修測方法的探討

王洪生　李艷君

【摘 要】地形圖是當今社會發展和基礎建設的基本資料，并且對地形圖的要求現在也是越來越高，要有較高的精度，而且還要具有極強的現勢性。即充分反映地形地貌以及各種設施。為了保持地形圖的現勢性，滿足社會發展建設的要求。必須對地形圖進行經常性的補測與修測。因此，研究地形圖的補測與修測方法具有重要理論意義和現實意義。本文總結并介紹了傳統的地形圖補測修測方法，主要有距離交會法、支距法、設站法和透繪法。但這些方法不僅耗費大量的人力物力，而且成圖周期長，難以滿足建設規劃用圖的要求。所以又總結了地形圖補測修測的新方法，括利用實時動態（RTK）定位系統修測地形圖、數字攝影測量在地形圖補測修測中的應用。它可以及時反映地形地物的變化，保持地形圖的現勢性。

【關鍵詞】地形圖；補測；修測；RTK；數字攝影測量

0 緒論

1）地形圖的補測與修測主要內容和更新意義

地形圖補測修測技術是要用最新的地形圖去完善和更新原來已經有地形圖更新的一種方法。它的目的就在于保持其真實性和現勢性。地形圖數據完善和更新前首先把現有所有新的數據和需要更新的標準進行詳細的檢測和判斷，并要對其更新的內容要做到仔細解讀，以便更好的利用地形圖補測修測來進行數據更新。這樣就要求要充分的利用好已有的數據信息，對采集工作量和我修測的周期都會大大的縮短更新地形圖的周期，是各地基本用圖完成以后，測繪工作中的一項重要任務。

地形圖補測修測是各個國家及相應的城市規劃部門、國土部門及建設部門經常性的工作之一。是規劃部門、國土管理、城市市政和工程建設等工作的基礎資料，地理信息系統的基礎數據，它的現狀性直接影響到修補測工作的效果、質量和進度。作為城市基礎建設規劃、國土資源管理等所需的最為根本圖件，主要的各類基礎地理要素和屬性內容表示詳細，地形圖補測修測工作的主要內容為每個區域和每個新增建筑及更新的地形、地貌及地理名稱以及改建、消失的地物。

2）由于地物的變化比地貌的變化要大得多。因此，補測修測地形圖主要是補測修測地物部分，同時對變化的地貌也應加以補測修測，特別是以前測量時表現得不完全的地貌。所以地形圖補測修測的主要內容包括下面幾個部分：

（1）從舊圖需要把原來實地已經改變的和地面上已經不存在的所有的地物的符號。如改建的道路、房屋和已經填埋的一些地面的地物等。

（2）要把原來舊圖上的對應的相關地物的的符號，對新增加的地物進行描繪等。例如新開發建設的房屋、工廠、堤壩以及新架設的電纜和輸電線等。

（3）對于建筑物原有位置沒有發生變化但建筑物本身已經發生變化的地物，必須把已經發生變化的地物用新的符號來進行描繪并標注在地形圖上。如舊圖上的草地已變成樹林，土路已改建成公路，人行橋改建成了車行橋等。

（4）對地物名稱以及需要說明標記要進行詳細的檢測和改正。例如新改變的綠化帶，需要進行輔助標注和表明實際的寬度等。

（5）對于變動比較大地方的地貌，需要對原有圖上的地貌部分也應進行修測。

1 地形圖的補測與修測具體實施方法

補測修測地形圖的工作中，重要的是要對工作區域內的控制點和新布設的測站點做必要的實地檢核和計算，以免造成控制點和測站點精度不可靠而引起新的補測和修測內容的精度達不到要求。對于原有的圖跟點都要進行準確的核算選擇不容易破壞容易保留的地方進行圖跟點布設，工作條件特別差的地方，可以通過極坐標法或交會法來決定新的測站點，必要時也可采用導線的辦法來補測一定數量的圖根控制點。

1.1 距離交會法

為了測定新地物點，利用附近2～3個舊地物點，量新舊地物距離，然后在圖上用圖規進行距離交會。

1.2 支距法

當新舊地物距離較近時，可以利用支距法。

1.3 設站法

當直接利用舊地物測設新地物有困難時，需用各種方法增設測站點，設站的方法有：利用舊地物點距離交會法，平板儀后方交會法，經緯儀后方交會法、前方交會法、側方交會法以及全站儀法等。根據地形條件和設備狀況選用。

1.4 透繪法

當某區域內地物變化很大，則可以在測區內選一測站，將新舊地物一并觀測。外業結束后，將觀測結果繪在一張透明紙上，將透明紙蒙在原圖上，使舊地物完全重合，然后將新地物透繪到原圖上。

2 地形圖的補測與修測基礎技術

地形圖補測修測技術是要用最新的地形圖去完善和更新原來已經有地形圖更新的一種方法。它的目的就在于保持其真實性和現勢性。地形圖數據完善和更新前首先把現有所有新的數據和需要更新的標準進行詳細的檢測和判斷，并要對其更新的內容要做到詳細的了解，以便更好的利用地形圖補測修測來進行數據更新。這樣就要求要充分的利用好已有的數據信息，對采集工作量和修測的周期都會大大的縮短更新地形圖的周期

2.1 地形圖補測修測過程

地貌修測補測和地物修測補測是地形圖補測修測兩個方面。根據工作要求和地形圖的用途不同，地物補測修測根據現有地形圖的用途不同又可以細分為對柵格地形圖的補測修測和對矢量地形圖的補測修測兩大類。結合需要更新的資料，對于不同區域的所需地形補測修測資料的不同，選擇適應的補測修測法方。

2.1.1 地貌補測修測

地形圖補測修測工作前主要做的工作時需要通過自動或是人工交互的方法，對現有的工作區域內的地貌數據進行詳細的檢查和實地踏查，以此來確定修測和補測范圍。具體工作時，可以進行疊合地貌的方式把相應的影響圖片按照立體左右像片進行地貌數據的疊合，這樣可以直觀的了解和分析地貌數據和影響圖片的吻合情況，在把地貌上的相應變化情況可以通過外業采集來增加和調整相對應的地貌元素，然后在把地貌上對應的等高線數據通過對應的情況進行詳細的編輯。但這樣效率不高，為了更好的提高工作效率，就可以把所有的立體相位進行仔細的匹配，這就需要把原有的數據基礎上選定一個初始值，在進行重新的匹配，對于匹配結果相差比較大的在進行系統的更新。想實現計算機自動生成這就要求提高立體像對的匹配速度和精準度，對于提高匹配的速度人們也想了種種方法，如核線排列、金字塔分層等。這些方法可以節省去一些不必要的計算并能提供較好的初值，局部地貌發生的數據的變化是局部的變化也是我們需要修測和補測，個別情況也需要詳細的來進行，如果選定好比較合適的初值，這樣就能夠大大提高工作效率和減少錯誤率，并可實現自動編輯和生成等高線。

2.1.2 地物補測修測

1）基于立體量測的地物補測修測

就是把現有的地物數據進行數據疊合在左或右立體像對的相片影像上，通過對比在原有的地物上進行數據采集將變更或是增加的地物要素數據進行詳細的編輯。這種做法的測量精度不受地貌精度限制，并能對原有的數據進行編輯。此方法比較試用比較高大或是高架的地物。

2）基于正射影像的地物補測修測

地物數據疊合是把正射影像數據和原有地物上的數據要素，利用采集進行變更或增加來進行數據編輯。這種方式主要是有利于滿足各種關系的處理和省去了影片和影片之間地物數據的接邊情況的發生。特別是已有更新的在己經有新的正射影像時，比較試驗用此方法進行地物修測。

3）基于單幅原始影像的地物補測修測

把原始影像和原有的地物進行數據疊合，結合采集的結果對原有的數據根據采集結果進行變更或是增加并對原有的地物要素進行詳細的編輯。該方法的作業過程比較簡單，可以省去復雜過程特別是可免去制作正射影像和進行正射影像鑲嵌的復雜過程，在只需要地形圖修測數據而不需要正射影像圖時，宜采用該方法進行地物修測。

2.2 圖版的疊合顯示

圖版進行重新處理就可以，在計算機屏幕上和數字影像進行疊合透明顯示。對修測補測的區域和內容可以清晰的進行目視詳細的檢查。特別主要疊加圖像時，所有圖像的投影方式和參數都應該是相同的，分版圖像與正射影像或者原始影像。對于差異很大的對應關系就需要進行影像的重采樣。重采樣的方法有兩種：一種是直接法另外一種是間接法。兩種方法各有利弊。把兩種法方結合使用，圖版中可能出現的重采樣的范圍通過間接法的思路可以計算出來然后在用直接法進行范圍圈定處理。

2.3 數據的編輯

為了滿足地形圖修測補測的需要，對外業數據采集、檢查數據或者計算機成圖進行屬性輸入時，詳細的編輯矢量數據是必須要做也是必不可少的，主要總結為：

1）編輯操作的基礎是要捕捉所有的目標，對點、線、面都要進行詳細的考慮，可以把點視為沒有長度的線，面則先考慮邊線，這樣相對比較簡化，可以視為成兩種目標捕捉一種是現狀目標捕捉一種為面狀目標捕捉。

2）捕捉目標平移后，同時也需要把節點也要加上平移量。

3）捕獲目標和節點后目標節點平移，把節點也需要加上相應平移量。

4）目標旋轉捕獲目標后，選定旋轉中心，再由鼠標拖動得到經過旋轉中心的兩條射線，求出旋轉角度，然后把該目標的所有節點繞旋轉中心進行坐標變換。

5）數據回退在進行目標采集或編輯時，不可避免會產生錯誤的操作，所以數據回退的功能很重要。

2.4 地形圖清描整飾

1）地形圖的清繪：結合原有的傳統法方主要是對鉛筆勾畫原圖，按照要求進行著墨描繪地形圖圖式，這種稱謂傳統的地形圖的清繪。但是進行清繪時不要隨意的更改和增減地物地貌的種類和內容特別要注意地物地貌的位置。

2）清繪的順序：要注意清繪的層次和清繪順序，主要的內容要清繪出來例如內圖廓、坐標格網、控制點、地形點符號及高程注記；獨立物體及各種名稱、數字的繪注；居民地等建筑物；各種線路、水系等；植被與地類界；等高線及各種地貌符號等。

3）圖廓整飾：圖廓的整飾包括外圖廓線、坐標網、經緯度、圖幅名稱及圖號等。線條粗細、采用字體、注記大小等均應依照地形圖圖式的規定。

3 結論

為了重點做好全國性和區域性的地圖地理信息公共平臺的建設，同時促進地理信息產業發展，這就要求我們更加加快地形圖修測補測工作，隨著各項基礎建設及管理標準要求的不斷提高，更新各個區域的地形圖是必要的，同時也為地理信息產業發展提供最基本的資料。由于我們的基礎地形圖的一些不完善，也只能做到局部的修測和補測，建設過程中缺乏全面的考慮，更新過程不及時這就造成了現有的地形圖很難適應需求，所以為了更好的適應國家基礎建設的需要全面的修補測更新是不可避免。

【參考文獻】

[1]潘正風.大比例尺數字測圖[M].測繪出版社，2000.

[2]潘時祥.地形圖更新[M].北京：解放軍出版社，1997.

[3]謝剛生，鄒時林.數字化成圖原理與實踐[M].西安：西安地圖出版.

[4]國家技術監督局.GB/T14268-93國家基本比例尺地形圖修測規范[S].北京：中國標準出版社，1994.

[5]聶上海，殷立瓊.GPS.RTK技術在數字化地形測量上的應用試驗[J].測繪通報，2005（3）：30-31.

[6]華一新，吳升，趙軍喜.地理信息系統原理與技術[M]北京：解放軍出版社，2001.

[7]趙軍喜.GIS中地圖符號庫的設計與實現[D]鄭州：信息工程大學測繪學院，1999.

[8]張祖勛，張劍清.數字攝影測量學[M].武漢測繪科技大學出版社，1996.

[9]劉天奎.1∶1000地形圖動態修補測工程質量監理實踐[J].測繪通報，2001（12）.

[責任編輯：王楠]