城市大比例尺數字地形圖動態修測方法

摘 要：本文從深圳市大比例尺地形圖動態修測實踐出發，系統的分析和總結了圖動態修測的技術要求、作業流程、主要技術方法以及組織與實施等，深入探討了控制測量技術、基于PDA的數據采集自動化技術、智能化數據處理技術以及質量控制技術等在動態修測中的應用，提出了大比例尺圖動態修測過程管理模式以及組織實施要點和方法等。

關鍵詞：動態修測；技術方法；組織與實施、質量監控

Cities large scale digital topographic maps dynamically revised measurement methods

Li Bi-wen

（Survey Research Institute Co.， Ltd. of Shenzhen City， Guangdong Shenzhen 518026）

Abstract： In this paper， a large scale topographic maps Shenzhen dynamic revision and practice starting， system analysis and summary chart dynamic resurvey of the technical requirements， processes， methods， and the main technical organization and implementation， etc.， depth control measurement technology， based on PDA automated data collection technology， intelligent data processing technology and quality control techniques in the dynamic revision and applications， large-scale map proposed measure dynamic repair process management model and organize the implementation of key points and methods.

Keywords： dynamic resurvey； technical methods； organization and implementation of quality control

1.引言

城市大比例尺數字地形圖是城市重要的基礎測繪成果之一，在社會經濟發展、數字城市建設、社會與公眾服務、城市規劃與管理等方面有著十分重要的作用，主要有1：500、1：1000兩種比例尺。隨著城市建設（特別是高度城市化的一線城市）的飛速發展，地物、地貌的快速變化，采用定期的修測方法已經不能滿足現代城市管理和社會經濟發展的需要，因此，采用現代測繪新技術對其進行動態修測，確保其現勢性和準確性，已成為城市測繪工作的重要內容之一。

深圳市從1999年開始對全市1：1000（部分1：500）數字地形圖開展態修測，及時更新數據庫成果，為深圳的社會和經濟發展提供了大量最新的數字測繪產品和強有力的測繪保障。本文結合深圳市動態修測的生產實踐，對動態修測的基本要求、作業流程、技術方法、組織與實施過程以及檢查與驗收等進行全面的總結和探討。

2.動態修測的基本要求

（1）動態修測時限主要根據城市的發展速度、經濟實力、規劃管理需求等綜合因素制確定，深圳市修測時限為3個月，具體要求為：

①主體工程完工后三個月內完成修測；

②小區、市政道路等工程，場地平整或小區綠化完工后3個月內完成修測；

③對土地開發引起的地表變化工程如山地夷為平地、土地被開采、填海造地工程等完工后三個月內完成修測；

④對工程開發延續時間達一年以上，進行中間修測。

（2）動態修測以獨立的地物、地貌變化圖塊為基本單位—單元工程。單元工程具有隨機且無規律的特性，存在一幅圖內有多個變化圖塊或一個變化圖塊跨多幅圖的現象，因此單元工程的劃分必須遵循一定的原則：

①對零星的未跨圖幅圖塊以圖幅為單位劃分單元工程；

②跨幅連片的以連片圖塊為單位劃分單元修測；

③無圖地區以新測的整體范圍為單位劃分單元工程。

（3）精度指標要求：主要地物點點位中誤差Ms≤±10cm，次要地物點點位中誤差Ms≤±15cm；鋪裝地面高程中誤差Mh≤±7cm，非鋪裝地面高程中誤差Mh≤±10cm。

（4）每一單元工程修測結束后應提交資料：

①單元工程實施方案；

②控制測量資料；

③質檢記錄；

④單元工程總結；

⑤修測彩色地形圖；

⑥入庫數據軟盤。

（5）動態修測具有實時新和長期性的特點，因此，一個測區應由相對固定的測量單位實施。

3.動態修測的技術方法

3.1過程管理及職責

（1）動態修測涉及修測單位、甲方、工程監理、信息中心等眾多管理部門和實施單位，制定合理的管理流程及主要職責是順利完成修測工作的根本保證，圖1較好地反映了地形圖動態修測中各管理部分及修測單位的主要職責及其相互聯系。

（2）甲方（或監理）的主要職責包括修測單位的確定，實施方案的審批，質量跟蹤抽查，成果檢查驗收等。

（3）信息中心主要負責提供動態修測的原始數據，修測成果數據格式檢查和最終的數據入庫。

（4）測繪單位是動態修測實施的主體，其職責包括跟蹤巡視調查，制定實施方案，具體組織實施，質量控制及檢查，檢查整改，成果入庫及成果提交等。endprint

3.2作業流程

大比例尺數字化地形圖動態修測涉及修測范圍調查、前期準備、控制測量、外業數據采集、數據處理、信息化入口等多個工序，各工序、工種之間的先后順序、相互關系及其接口的循環過程集中反映在作業流程中，因此，制定科學合理的生產流程和作業方法是順利實現動態修測的基礎，動態修測的作業流程如圖2所示。

3.3主要技術方法

（1）快速高效的控制測量技術

GNSS技術以其定位靈活、精度高、速度快、全天候、操作簡便等特點在地形圖動態修測中得到廣泛的應用，采用GNSS技術施測控制點，可以根據修測工作的需求，及時、快速、靈活布設修測所需的控制點，確保控制點的精度和密度都能滿足要求。

GNSSRTK使GNSS技術在地形圖動態修測中的應用更加廣泛，不僅用于控制測量、而且用于圖根控制測量甚至用于碎部點測量。

深圳市連續運行衛星定位服務系統（Szcors）建立與實施，使GNSS技術在深圳測繪中幾乎無處不用。將Szcors、深圳市高精度似大地水準面成果和PDA進行技術集成，可以充分發揮Szcors實時快速定位優勢，徹底解決GPS高程測量精度問題。

（2）外業數據采集自動化

外業數據采集是動態修測的最重要、最復雜的工序之一，如何充分應用測繪新技術、數字化測繪儀器和計算機技術，實現外業數據采集的自動化、實時化，一直是測繪科技人員需要解決的重要課題，基于PDA的外業數據采集系統較好解決了這一難題。

PDA外業數據采集系統由GNSS、GIS、RS技術與PDA技術綜合集成，形成集圖根導線測量、實時定位、數據采集和編輯、圖形顯示、信息錄入等功能于一體，系統集成見3。

PDA外業數據采集系統具有圖形編輯與顯示、數據錄入與修改、數據存儲與管理等功能，便于數據實時采集、接邊和檢查。

采用PDA數據采集系統完成數字化地形圖動態更新，能夠自動記錄觀測數據并實時轉換為圖形，進行顯示、編輯、修改等實時可視化編輯，實現 “即測即得“的理想測圖模式。系統的成功應用，改變了傳統的作業模式，進一步提高了質量和效率，降低了勞動成本。

（3）數據處理智能化

內業數據處理包括數據轉換、圖形編輯、新舊圖拼接、新老圖分色、接邊處理、檢查修改、信息化入庫等，是地形圖動態修測中至關重要的工序。用于內業處理的成圖軟件必須具備相應的功能，深圳市勘察研究院有限公司開發的“測繪E”數字化測圖系統較好地解決了動態修測中內業數據處理的一系列問題。

系統使用了外部無編碼可視化輸入、內部自動添加技術、預設代碼消隱等先進技術，具有新老圖自動分色、建立并檢查拓撲關系、進行多邊形填充及檢查、地形圖要素代碼跟蹤檢查、LEAIB點檢查等功能，使內業數據處理過程中的大多數工作都實現了自動化、智能化處理，可以實現與深圳市規劃國土信息中心基礎地理信息系統（SUPLIS）數據庫接口的一次性成功。

（4）質量控制標準化

ISO9000國際質量管理體系為項目管理提供了標準的質量管理模式，堅持動態修測質量控制標準化，將ISO9000國際標準與項目實際需要相結合，建立測繪生產單位的質量控制為基礎，工程監理進行跟蹤監督與檢查，業主組織驗收的質量控制體系，能夠有效控制動態修測的質量。

①生產單位的質量控制體系

建立以ISO9000標準為基礎的質量控制體系，采用PDCA循環的工作方法，堅持做到：

強化質量策劃，明確質量目標、質量要求及職責，使所有參與人員都能明確自身的質量職責，從而在工作中確保工作質量，達到“以工作質量保證工序質量，以工序質量保證產品質量”的目的；重點控制過程（工序）質量，牢固樹立“下道工序就是用戶”的質量理念，堅持實施標準化、規范化作業實現，從源頭上保證產品質量；嚴格執行“兩級檢查，一級驗收”的測繪產品檢查驗收制度，切實加強過程檢查及成果檢查，對檢查過程中出現的質量通病制定糾正預防措施，確保質量始終處于受控狀態，最終保證和提高最終產品質量；通過持續改進及時解決質量管理中存在的問題，消除質量隱患，不斷提高成果質量。

②工程監理監督與檢查

工程監理對動態修測實行全過程的監督管理和檢查，對修測過程的質量管理進行必要指導，及時研究解決修測過程中遇到的技術、質量問題和難題，對修測成果進行抽查及復查，從而確保動態修測成果的質量。

③業主質量監控

業主（測繪主管部門）全面協調測繪單位與相關部門之間的關系，監督檢查測繪單位及監理單位的質量情況，不定期抽查動態修測成果的質量，組織最終成果的檢查驗收。

4.動態修測的組織與實施

4.1工作組織

（1）深圳市大比例尺數字地形圖動態修測實行政府投入與管理、實施單位公開招投標、工程監理健康監控質量的測繪工程組織管理模式。

（3）動態修測工程由市測繪主管部門具體組織實施，中標單位完成修測的具體工作，市測繪產品監督檢驗中心負責工程監理和質量監控，市規劃國土房產信息中心負責數據管理和向社會提供使用，市檔案管負責成果歸檔。

4.2動態修測實施步驟

（1）前期準備：原始數據和控制點成果準備、人員及設備準備、崗前培訓、儀器檢定、修測范圍調查、施測方案編制及審批等。

（2）修測工作實施：由測繪單位完成，主要工作包括控制測量、外業數據采集及與編輯，數據處理與接邊，新老圖拼接，過程質量檢查和最終成果質量檢查，檢查問題整改以及資料整理等。

（3）監理檢查與驗收：測繪單位檢查并整改合格后修測成果上交工程監理，由工程監理對修測成果進行全面的監督檢查，并對整改后的成果進行復查，測繪主管部門在修測過程中對成果進行不定時的抽查并組織最終的驗收。endprint

（4）信息化入庫：修測結果經監理和測繪主管部門檢查驗收合格后，進行信息化入庫處理，信息中心對數據入庫進行格式檢查并入庫。

（5）資料整理及歸檔：對文字報告、單元工程管理表格、圖形數據等進行整理及歸檔。

4.3質量檢查與驗收

（1）動態修測成果質量檢查嚴格執行“二級檢查、一級驗收”測繪產品檢查驗收制度。

“兩級檢查”主要是測繪單位的檢查，包括過程質量檢查和最終檢查。過程檢查的內外業均須100%，散點檢測的比例不低于10%；最終檢查的內業應100%，外業巡查比例不低于10%，散點檢查的比例不低于5%。

“一級驗收”主要是指測繪主管部門或監理組織的檢查與驗收。

（2）動態修測檢查的主要內容包括控制測量成果質量檢查，圖面檢查，現場巡視檢查，數學精度檢查，圖廓整飾檢查、數據入庫檢查以及附件檢查等。

（3）數學精度主要采用外業設站進行重復測量的模式進行。數學精度包括平面精度和高程精度，采用重復設站檢查的地物點的平面位置及高程誤差進行評價。一般每幅圖采點30～50個。平面及高程中誤差計算公式為：

Ms=±

Mh=±

（4）測繪單位在完成最終成果檢查后需對修測質量作出評價，業主或監理在檢查驗收結束后對修測成果的總體質量作出評價。

4.4成果信息化

（1）動態修測的最終目的是及時更新數據庫，數據入庫的過程就是修測成果的信息化。信息化的主要工作主要是根據ARCINFO數據庫數據格式要求，對修測成果的要素進行屬性代碼賦值、建立并檢查拓撲關系等。

（2）信息化數據必須做到分層完整性且正確性，邏輯一致，點、線、面的屬性代碼及屬性值的正確且唯一，注記準確、無誤，拓撲關系正確，新老圖及圖幅接邊正確，數據格式說明及附屬資料完整、其全。信息化成果包括電子數據、DXF格式數據文件、索引數據庫、分幅圖文件等。

（3）修測成果信息化采用測繪E系統完成，該系統具有自動識別代碼和加代碼，建立并檢查拓撲關系，自動檢查多邊形閉合，Label自動檢核，自動分層，自動識別并繪制公共邊等功能，使用該系統進行信息化，可以實現與SUPLIS系統數據入庫的一次性成功。

5.結束語

目前大多數城市已經測設了大比例尺圖數字地形圖并建立了相應的數據庫，發展較快的一線城市已經全面開展大比例尺數字地形圖的定期修測或動態修測，部分中小城市也逐步開始進行大比例尺數字化測圖的修測更新。隨著社會經濟的不斷發展，城鎮化建設的加快，必將有愈來愈多的城市需要測繪1：500或1：1000大比例尺地形圖并對其實施動態修測，因此，系統總結和研究大比例尺地形圖動態修測的技術方法、作業流程、質量控制、數據入庫以及管理機制，有助于快速提供實時、準確、高精度數字化測繪成果，向政府管理部門和社會提供更高、更好的測繪地理信息服務，滿足經濟建設、社會發展和數字城市及管理等的更高需求。

參考文獻

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【文章編號】1006-2688（2017）08-0066-04

【作者簡介】李必文（1953-），男，湖南省人，測量工程師，主要從事測繪生產及技術管理。endprint