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文檔簡介
30/34甘肅工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文航空攝影測量內外業(yè)一體化在地形圖測量中的應用姓名:冉旭升指導教師:王利軍、王筱君學號:12320325專業(yè)名稱:工程測量2015年5
摘要隨著計算機技術的發(fā)展和微處理機的廣泛應用,航空攝影測量的成圖方法和儀器正在向著半自動化和自動化方向發(fā)展,在這方面解析測圖和內外一體化已經(jīng)有了相當?shù)某删?。航空攝影測量的應用發(fā)展,極大的促進了測繪行業(yè)的自動化和現(xiàn)代化進程.使測量的成果不僅有繪在紙上的地形圖,還有方便傳輸、處理、共享的基礎信息,即數(shù)字地圖,最為明顯的就是其3D產(chǎn)品。本文從立體測圖儀器的發(fā)展過程介紹了JX-4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)和該系統(tǒng)的測圖方法,利用航空攝影測量對長興地區(qū)進行測量為例具體闡述了3D產(chǎn)品和其生產(chǎn)方法以及生產(chǎn)過程。并通過自身的實踐經(jīng)驗論述了全數(shù)字攝影測量內外業(yè)一體化方法的特點以及在地形圖測量中的應用。關鍵詞:JX—4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng);DLG;DEM;DOM目錄TOC\o"1—2”\h\z\u第1章緒論 PAGEREF_Toc388123265\h1第2章任務概況 PAGEREF_Toc388123266\h42。1測區(qū)自然地理概況 PAGEREF_Toc388123267\h42。2作業(yè)依據(jù)?PAGEREF_Toc388123268\h42。3地形圖規(guī)格?PAGEREF_Toc388123269\h52.3.1投影方式和坐標?PAGEREF_Toc388123270\h5(3)產(chǎn)品格式?PAGEREF_Toc388123271\h52、與構Tin有關的三維矢量地形數(shù)據(jù)文件dgn格式 PAGEREF_Toc388123272\h6GeoStreo PAGEREF_Toc388123273\h62、圖廊整飾文件(dgn格式)?PAGEREF_Toc388123274\h6第3章數(shù)字攝影測量的發(fā)展過程?PAGEREF_Toc388123275\h73。1航空攝影測量的發(fā)展過程?PAGEREF_Toc388123276\h73。2航測內業(yè)測圖經(jīng)歷了三種不同的量測方法 PAGEREF_Toc388123277\h83。3數(shù)字攝影測量的產(chǎn)品?PAGEREF_Toc388123278\h8第4章JX-4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)?PAGEREF_Toc388123279\h104.1JX—4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的特點?PAGEREF_Toc388123280\h104.2JX—4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的優(yōu)點 PAGEREF_Toc388123281\h104.3使用JX-4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的體會 PAGEREF_Toc388123282\h11第5章全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)生產(chǎn)技術方法?PAGEREF_Toc388123283\h135。1常規(guī)航空攝影測量?PAGEREF_Toc388123284\h135。2內外業(yè)一體化?PAGEREF_Toc388123285\h14第6章全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)生產(chǎn)(DLG)工藝流程 PAGEREF_Toc388123286\h15第7章數(shù)字正射影象圖(DOM)?PAGEREF_Toc388123287\h177.1DOM的定義 388123288\h177。2DOM作業(yè)方法 PAGEREF_Toc388123289\h177.3DOM工藝流程 PAGEREF_Toc388123290\h187.4DOM的特點及其優(yōu)點?PAGEREF_Toc388123291\h187.5DOM的精度評定?PAGEREF_Toc388123292\h19第8章數(shù)字高程模型(DEM)?PAGEREF_Toc388123293\h258.1DEM的定義 PAGEREF_Toc388123294\h258.2DEM作業(yè)方法 PAGEREF_Toc388123295\h258.3DEM工藝流程?PAGEREF_Toc388123296\h268.4DEM生產(chǎn)過程 PAGEREF_Toc388123297\h26第9章內外業(yè)一體化技術總結 PAGEREF_Toc388123298\h289。1判讀和立體采集 PAGEREF_Toc388123299\h289.2外業(yè)調繪 PAGEREF_Toc388123300\h299.2.1一般規(guī)定:?PAGEREF_Toc388123301\h29(1)一般技術規(guī)定按浙江省測繪局2007年制定的《浙江省基礎地理信息1:50001:10000數(shù)字產(chǎn)品生產(chǎn)技術規(guī)程第3部分:數(shù)字線劃圖(DLG)生產(chǎn)技術規(guī)程》(待頒布)執(zhí)行。?PAGEREF_Toc388123302\h299。2。3水系?PAGEREF_Toc388123303\h30第10章結束語 PAGEREF_Toc388123304\h35第1章緒論世界各國測繪科學技術的發(fā)展是從17世紀開始逐步發(fā)展起來的,隨著生產(chǎn)力的逐步發(fā)展。各種科學也在相互促進下發(fā)展。隨著時代的進步,世界測繪科學無論在測量理論,方法及測繪儀器各方面都有不少發(fā)明創(chuàng)造,但這個時期的確測繪工作仍然是手工生產(chǎn)方式,直到1899年攝影測量的理論研究得到了發(fā)展,到了1903年由萊特兄弟發(fā)明以后,促進了航空攝影測量學的發(fā)展,從而使測圖工作部分由野外作業(yè)轉到室內,利用儀器描繪成圖,相應的減少了勞動強度,特別有利于測繪工作.20世紀50年代開始,不少新的科學技術迅速發(fā)展,如電子學,信息學,相干理論學,電子計算機,空間科學技術等,它們大大地推動了測繪科學的發(fā)展,這樣,人們對地圖的認識已經(jīng)不在局限于線劃圖。對于一些非專業(yè)技術人員來說,線劃圖認知起來比較困難,而且不直觀,再有,老的地圖生產(chǎn)一般來說都是白紙測繪出來的,不易保存,而且攜帶也很不方便,隨著計算機的速度的加快,遙感技術的發(fā)展,人們就開始用計算機成圖,并且將之存儲起來,而且利用航空航天數(shù)據(jù)成影像圖,影像圖更加直觀,成圖更加快捷,而將線劃圖和影像圖套合后,它既豐富了信息內容,又保持了地形圖符號,注記,和等高線。因此它能表達一般地形圖不能表達的微小地貌,更加客觀地反映地面情況,更重要的是,它的成本低,成圖快,能滿足各部門用圖的迫切要求。數(shù)字地圖是紙制的地圖的數(shù)字存在和數(shù)字表現(xiàn)形式,是在一定坐標系統(tǒng)內具有確定的坐標和屬性的地面要素和現(xiàn)象的離散數(shù)據(jù),在計算機可識別的可存儲介質上概括的、有序的集合。在計算機技術和信息科學高度發(fā)展的當今,僅靠紙制的地圖和一些零散的數(shù)字地圖提供信息以無法滿足需要,取而代之的是在飛機、艦船導航、新武器制導、衛(wèi)星運行測控和部隊快速反應、軍事指揮自動化以及經(jīng)濟建設的各個行業(yè)中應用的,基于區(qū)域性或全國性的數(shù)字地圖及各種各樣的地圖數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。這些系統(tǒng)共同的特點是:信息豐富多樣,提供信息正確及時,修改、檢索、傳輸信息方便快速,并可以對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)作進一步的分析操作,最后輸出人們關注的專題信息.數(shù)據(jù)庫技術的應用和信息系統(tǒng)的建立使傳統(tǒng)的紙制地圖的應用發(fā)生了質的飛躍,也為地圖產(chǎn)品開辟了一個新的應用天地。地形圖以相對平衡的詳細程度表示地面水系、地貌、居民地、交通網(wǎng)、土質植被、境界等要素的一般特征。專題地圖是以地形圖作為基礎底圖,著重表示自然現(xiàn)象或社會現(xiàn)象中的某一種或幾種要素的地圖.地圖廣泛用于國民經(jīng)濟建設、國防建設、科學文化和日常生產(chǎn)生活等方面。數(shù)字形式的地圖還具有信息載負、信息傳輸、模擬、認知等功能??傊?,在新技術條件下,地圖的功能實現(xiàn)了由被動的間接保障到主動的積極參與的轉變,地圖學已進入各級決策部門。攝影測量學曾經(jīng)歷過模擬攝影測量和解析攝影測量階段,隨著計算機技術及其應用的發(fā)展以及數(shù)字圖像處理、模式識別、計算機視覺等學科的發(fā)展,現(xiàn)已進入數(shù)字攝影測量階段。九十年代初,國內外關于數(shù)字攝影測量技術的研究已趨于成熟,數(shù)字攝影測量系統(tǒng)得到了很大發(fā)展,己由試驗階段步人攝影測量生產(chǎn)階段。目前國內外已有二十多家廠商推出數(shù)字攝影測量系統(tǒng),如武漢測繪科技大學推出的VirtuoZo,北京測繪科學研究院推出的JX4ADPW,美國Intergraph公司推出的ImageStation,Leica公司推出的Helava數(shù)字攝影測量系統(tǒng)等?;谟跋駭?shù)字化儀、計算機、數(shù)字攝影測量軟件和輸出設備構成的數(shù)字攝影測量工作站是攝影測量、計算機立體視覺影像理解和圖像識別等學科的綜合成果,計算機不但能完成大多數(shù)攝影測量工作,而且借助模式識別理論,實現(xiàn)自動或半自動識別,從而大大提高了攝影測量的自動化功能。數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的應用使得傳統(tǒng)攝影測量生產(chǎn)發(fā)生了深刻的變革。在這種情況下,4D產(chǎn)品就應運而生了,全新的數(shù)字化測量就逐步取代了模擬攝影測量和解析攝影測量。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,政府各部門對測繪資料的需求越來越大,對資料現(xiàn)勢性要求越來越高,對資料所能包涵的信息容量越來越強,傳統(tǒng)的采集方式已經(jīng)無法滿足日益發(fā)展的需要,由于計算機的飛速發(fā)展促進了測繪技術的發(fā)展,繪制地圖技術也發(fā)生了根本性變化.同時全站儀、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的普及和發(fā)展,地形圖的成圖方法正在逐步由傳統(tǒng)的成圖方法向全數(shù)字測圖方向發(fā)展。在提高工時效率、縮短成圖周期方面的優(yōu)點將是不言而喻的。筆者通過一定范圍內的實踐,就利用全數(shù)字攝影測量內外業(yè)一體的方法來生產(chǎn)1:10000數(shù)字線劃圖(DLG)地形圖所采用的方法與大家一起探討。航空攝影測量內外一體化成圖過程大體上分三個階段:航空攝影、航測外業(yè)和航測內業(yè)。航空攝影就是在航攝飛機上安裝航空攝影機,從空中對測區(qū)地面作有計劃的攝影,以取得適合航測制圖要求的航攝像片,航測外業(yè)是野外實地進行像片聯(lián)測和判讀調繪,像片聯(lián)測的目的是利用地面控制點把航攝像片與地面聯(lián)系起來;像片的判讀調繪是在像片上補繪,沒有反映出的地物、地類界等,并搜集地圖上必需有的地名、注記等地圖元素,此外,對于內業(yè)難以施測的平坦地區(qū)的等高線,航攝漏洞以及大面積的云影、陰影、影像不清地區(qū)的補測工作,也是航測外業(yè)工作的任務,航測內業(yè)就是根據(jù)航攝像片和航測外業(yè)成果在室內專用的航測儀器上的測繪地形原圖。內外一體化指在室內對立體模型進行判讀,做成調繪片,再到野外對影像進行核實查看,最后回到室內進行修改和編輯.在室內對立體模型操作的平臺是全數(shù)字攝影測量立體采編系統(tǒng).第2章任務概況根據(jù)浙江省第一測繪院的新人培訓計劃安排,將對長興測區(qū)1:10000DLG、DEM、DOM進行試生產(chǎn)。測區(qū)范圍:東經(jīng)11933′00″~12006′00″北緯3043′00″~3011′00″2.1測區(qū)自然地理概況本測區(qū)位于浙江省最北端,是長江三角洲經(jīng)濟區(qū)迅速崛起的一個對外開放城市,面積約為1427.8平方公里,平原占43%,丘陵坡地占53.2%,水域占3.8%。西倚天目、東臨太湖,地形為多山區(qū),三面環(huán)山。測區(qū)氣候宜人,屬亞熱帶海洋性季風氣候,歷年平均氣溫15.6℃。總特征是:光照充足、氣候溫和、降水充沛、四季分明、雨熱同季、溫光協(xié)調,適宜農(nóng)作物的生長。測區(qū)景色秀麗,主要景區(qū)有:碧巖,香山,顧渚山等風景區(qū)。主要交通情況:江蘇新沂—浙江長興鐵路、宣州—杭州鐵路、杭州—牛頭山鐵路、杭寧高速、杭長高速、申蘇浙皖高速、北京-福州的104國道、上海—拉薩的318國道、長興-湖州—上海的水運以及縣鄉(xiāng)道公路。2.2作業(yè)依據(jù)(1)GB/T13977-92《1:2000、1:5000、1:10000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》;(2)GB/T13990—92《1:2000、1:5000、1:10000地形圖航空攝影測量內業(yè)規(guī)范》;(3)GB/T13989-92《國家基本比例尺地形圖分幅和編號》;(4)GB/T5791-93《1:2000、1:5000、1:10000地形圖圖式》;(5)GB/T18316—2001《數(shù)字測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定和質量評定》(6)CH/T1006-2000《1:2000、1:5000、1:10000地形圖航空攝影測量數(shù)字化測圖規(guī)范》;(7)CH/T1007—2001《基礎地理信息數(shù)字產(chǎn)品元數(shù)據(jù)》;(8)CH/T1011—2005《基礎地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:50001:10000數(shù)字線劃圖》;(9)浙江省測繪局2005年5月《浙江省基礎地理信息要素數(shù)據(jù)內容及矢量模型》(簡化試行版)(10)浙江省測繪局2005年5月《浙江省基礎地理信息要素分類與代碼》(試行版)(11)浙江省測繪局2005年5月《浙江省基礎地理信息要素屬性》(試行版)(12)浙江省測繪局2007年1月《浙江省基礎地理信息1:50001:10000數(shù)字產(chǎn)品作業(yè)指導書》(試行本)(13)浙江省測繪局2005年8月《浙江省基礎地理信息產(chǎn)品_數(shù)字線劃圖(DLG)地理名稱注記和名稱說明性注記補充技術規(guī)定》(試行)2.3地形圖規(guī)格2.3.1投影方式和坐標采用高斯-克呂格正形投影,按3度分帶,中央子午線為120,平面坐標系統(tǒng)采用1980西安坐標系,高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準,外業(yè)將控制點坐標統(tǒng)一換算成80坐標系。本測區(qū)圖幅編號采用新圖號并后綴舊圖號,2.3.2地形類別及成圖方法(1)本測區(qū)1:10000地形類別為:高山地等高距10米山地等高距5米丘陵地等高距2.5米山地(平地)山體等高距5米平地(山地)山體等高距5米(2)本測區(qū)成圖方法地貌采用原全面更新1:10000地形圖DLG中的地貌要素,對變化部分的地貌進行修改(或修測),地物及相關的其他要素采用JX—4、GeoStreo內外業(yè)一體化儀器測繪成圖.(3)產(chǎn)品格式本測區(qū)同時生產(chǎn)數(shù)字線劃圖(DLG)、數(shù)字高程模型(DEM)和數(shù)字正射影像圖(DOM)三種基本產(chǎn)品。數(shù)字線劃圖(DLG):軟件平臺:MicroStationV8。05、JX—4、GeoStereo數(shù)據(jù)格式:*。dgn數(shù)字高程模型(DEM):軟件平臺GeoTin數(shù)據(jù)格式:1、GeoTin生成的NSDTFDEM文件2、與構Tin有關的三維矢量地形數(shù)據(jù)文件dgn格式3、精度檢測報告數(shù)字正射影象圖(DOM):軟件平臺GeoTin、MicroStationV8。05、jx—4、GeoStreo數(shù)據(jù)格式:1、*。tiff2、圖廊整飾文件(dgn格式)3、定位信息文件第3章數(shù)字攝影測量的發(fā)展過程3.1航空攝影測量的發(fā)展過程航空攝影測量指從空中由飛機、衛(wèi)星等航空器拍攝獲得的像片。為使取得的航空像片能用于航空測量-在專門的儀器上建立立體模型進行量測,攝影時飛機應按設計的航線往返平行飛行進行拍攝,以取得具有一定重疊度的航空像片。再利用攝影測量學原理及立體測圖儀,將像片組成立體模型,以從事各種地圖測繪及地物判讀工作。航空攝影測量是量測地物空間關系,如:坐標、高程、距離等,最后可得地形圖、平面圖、影像圖以及三維地面模型。航空攝影測量一直是我國基本地圖成圖的主要方式,由于其制圖速度快,精度高且均勻,是我們今后數(shù)字制圖的一個重要發(fā)展方向。隨著數(shù)字地球在中國的廣泛認同,數(shù)字城市建設正如火如荼.航空數(shù)字測量為數(shù)字城市建設提供基礎城市空間數(shù)據(jù),同時還廣泛應用于國土資源調查、土地利用、城市規(guī)劃、道路交通、港口選址及房地產(chǎn)等方面。按攝影機物鏡主光軸相對于地表的垂直度,又可分為近似垂直航空攝影和傾斜航空攝影.近似垂直航空攝影主要用于攝影測量目的。科學考察和軍事偵察有時采用傾斜航空攝影。航空攝影測量是一種高技術含量的測繪方法.航空攝影測量的誕生、發(fā)展:1858年的一天,法國首都巴黎的上空飄蕩著一個巨大的氣球。氣球距地面80米。攝影師湯納森在氣球上用照像機拍下了世界上第一張空中像片。之后,氣球攝影盛行。1860年10月13日,美國的博蘭克在“空中皇后"號氣球上,從365米的高空拍下了波士頓商業(yè)區(qū)一部及鄰近的港口的像片。這像片刊登在大西洋月刊1863年7月號上,其標題是:波士頓,如同老鷹和野雁在天上的眼光來看,與一般市民站在屋頂和煙囪上看同一地方的景觀非常不同.這是保存下來的最早的空中像片.1903年萊特兄弟發(fā)明了飛機,但是當時并沒有用來航空攝影,直到1909年,一位電影攝影師跟隨萊特飛行,拍下了第一部以飛機為平臺的電影.這一年4月23日,萊特兄弟在意大利訓練海軍軍官時,在機翼上安放照像機,拍下了世界第一張真正意義上的航空像片。第一次世界大戰(zhàn)期間,為了軍事偵察,飛機上的攝影才受到重視,并獲得了迅速發(fā)展,于是誕生了航空攝影測量.中國的航空攝影測量始于1931年.這年8月,在購置航攝飛機、航攝設備及培訓人員的基礎上,南京國民黨政府參謀本部陸地測量總局正式建立航攝隊。航空攝影測量的發(fā)展到現(xiàn)在共經(jīng)歷了模擬攝影測量、解析攝影測量以及數(shù)字攝影測量的時代。將數(shù)字攝影測量系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)結合,促進了測繪生產(chǎn)過程的數(shù)字化和自動化;利用GPS確定航攝外方位元素,從而實現(xiàn)無地面控制點或少地面控制點的航空攝影測量。3.2航測內業(yè)測圖經(jīng)歷了三種不同的量測方法第一種是B8S精密立體量測儀。它的量測工作完全是由人工來完成的,量測地形圖的精度完全取決于作業(yè)員的業(yè)務水平、文化知識和責任心等綜合因素。不同的作業(yè)員,量測出來的地形圖就會有差異,即使是同一作業(yè)員,不同時期也會出現(xiàn)不同的結果。無論是地物、地貌,還是注記,都是通過人工移動筆架找準相應的位置描繪上去的。相對于現(xiàn)在的數(shù)字測圖來說,勞動強度大,測圖速度慢。第二種是上世紀九十年代初開始使用的JX—3解析測圖儀。這種儀器及測圖方法比B8S精密立體量測儀來說,先進了許多。它可以通過計算機自動保存采集數(shù)據(jù),連接繪圖儀自動回放測圖數(shù)據(jù)繪圖,也可以脫機繪圖。使地形數(shù)據(jù)采集速度加快并且符號化,脫機繪圖可以提高儀器效率。第三種是目前正在使用的JX-4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng).該系統(tǒng)測圖全過程數(shù)字化,完全取代了以往模擬和解析的測圖方法.不但可以生產(chǎn)數(shù)字線劃地形圖,同時還可以根據(jù)國民經(jīng)濟和社會發(fā)展對測繪產(chǎn)品的不同需求生產(chǎn)以“4D"測繪產(chǎn)品為基礎的多種類、多用途的復合型測繪產(chǎn)品。3.3數(shù)字攝影測量的產(chǎn)品隨著數(shù)字攝影測量時代的到來,其產(chǎn)品已突破原有地形圖的概念。其主要產(chǎn)品有:(1)數(shù)字高程模型(DigitalElevationModel,縮寫DEM):DEM是一定范圍內規(guī)則格網(wǎng)點的平面坐標(X,Y)及其高程(Z)的數(shù)據(jù)集,它主要是描述區(qū)域地貌形態(tài)的空間分布,是通過等高線或相似立體模型進行數(shù)據(jù)采集(包括采樣和量測),然后進行數(shù)據(jù)內插而形成的。DEM是對地貌形態(tài)的虛擬表示,可派生出等高線、坡度圖等信息,也可與DOM或其它專題數(shù)據(jù)疊加,用于與地形相關的分析應用,同時它本身還是制作DOM的基礎數(shù)據(jù)。(2)數(shù)字線劃地圖(DigitalLineGraphic,縮寫DLG):DLG是地形圖基礎要素信息的矢量數(shù)據(jù)集,其中保存著要素間的空間關系和相關的屬性信息,能較全面的描述地表目標.DLG按不同的地圖要素分為若干數(shù)據(jù)層(如:交通、水系、植被、行政區(qū)劃等),可以根據(jù)不同的需要實現(xiàn)地圖要素的分層提取或相互疊加,滿足GIS的空間檢索和空間分析,因此它被視為帶有智能的數(shù)據(jù).它還可以和DOM疊加成復合產(chǎn)品,制作各種專題地圖或電子地圖,滿足各專業(yè)部門的需要.(3)數(shù)字正射影像圖(DigitalOrthophotoMap,縮寫DOM):DOM是利用DEM對經(jīng)過掃描處理的數(shù)字化航空像片或遙感影像(單色或彩色),經(jīng)逐像元進行輻射改正、微分糾正和鑲嵌,并按規(guī)定圖幅范圍裁剪生成的形像數(shù)據(jù),帶有公里格網(wǎng)、圖廓(內、外)整飾和注記的平面圖。DOM同時具有地圖幾何精度和影像特征,精度高、信息豐富、直觀真實、制作周期短。它可作為背景控制信息,評價其它數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)實性和完整性,也可從中提取自然資源和社會經(jīng)濟發(fā)展信息,為防災治害和公共設施建設規(guī)劃等應用提供可靠依據(jù).(4)數(shù)字柵格地圖(DigitalRasterGraphic,縮寫DRG):DRG是利用現(xiàn)有的紙質地形圖經(jīng)掃描、幾何糾正、圖像處理(彩色地圖還需色彩糾正)和數(shù)據(jù)壓縮后形成的柵格數(shù)據(jù)文件,其在內容、幾何精度和色彩上與原圖保持一致。DRG是模擬產(chǎn)品向數(shù)字產(chǎn)品過渡的一種產(chǎn)品形式,它是現(xiàn)有紙介質地形圖以數(shù)字方式存檔和管理最簡捷的形式,也是利用現(xiàn)有地形圖制作DLG的基礎,可作為GIS的空間背景數(shù)據(jù)廣泛應用,也可與DOM、DEM集成使用,派生出新的可視信息,從而提取和更新地圖數(shù)據(jù),繪制紙質地圖。航空攝影測量還是地理信息系統(tǒng)GIS的主要數(shù)來源。它廣泛地應用于資源管理、土地規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測、防災減災、電力行業(yè)、交通管理、城市規(guī)劃、科研、教育和國防等領域,在我國國民經(jīng)濟建設中發(fā)揮著越來越重要的作用。第4章JX-4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)是利用相關學科技術,實現(xiàn)真正意義上的自動化測圖,它是攝影測量工作者多年的追求,它是將影像灰度轉換成電信號,再轉換成數(shù)字信號,由計算機來實現(xiàn)攝影測量的自動化過程。隨著數(shù)字圖像處理、模式識別、人工智能、專家系統(tǒng)以及計算機和視覺學科的不斷發(fā)展,這些技術已在生產(chǎn)中得到廣泛應用。采用JX—4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)測圖應當是在選擇好適合于本單位的繪圖軟件、程序運行正常、準確提供外業(yè)控制成果和滿足測圖精度的航空像片數(shù)據(jù)等所需資料的前提下進行。4。1JX—4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的特點(1)實用性強;(2)人機交互功能好;(3)具有強大的立體編輯功能和產(chǎn)品質量的可視檢查功能。4。2JX-4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的優(yōu)點(1)內業(yè)測圖可減少大量野外工作,提高勞動效益,減少勞動強度。它可以將大量的外業(yè)測量工作移到室內完成,成圖速度快,精度高且成本低,不受氣候和季節(jié)的限制;(2)JX—4、GeoStreo測圖系統(tǒng)完成的測繪產(chǎn)品是數(shù)字化產(chǎn)品,能根據(jù)需要很方便與其它產(chǎn)品生成復合產(chǎn)品;(3)在建立的數(shù)字立體模型上進行測圖,具有影像直觀性等優(yōu)點。同時數(shù)字化產(chǎn)品可以文件的形式保存在磁盤上,根據(jù)需要隨時可以進行網(wǎng)絡傳輸或輸出所需要的圖形文件;(4)成果還可以轉換成各種文件格式,便于保存,減少空間;(5)利用JX—4、GeoStreo測圖系統(tǒng)的特點,可以不經(jīng)過外業(yè)調繪先測圖(盲采),輸出紙圖拿到外業(yè)調繪,再回到內業(yè)進行修改,實現(xiàn)在儀器下目視判讀量測加外業(yè)補充調繪的方式成圖.在JX—4測圖系統(tǒng)上可以生成數(shù)字正射影像圖(像片圖),也可以生成有等高線表示的影像地形圖,有較高的直觀性和實用性。(6)測圖成果需要時可以通過計算機輸出設備提取.在工作中非常方便,同時便于檢查人員提取檢查,如果圖幅內容偏復雜,可以分別提取地物和地貌二次檢查。(7)對測繪產(chǎn)品的檢查也是保障產(chǎn)品質量的重要措施,產(chǎn)品完成后,檢查人員可在計算機上對產(chǎn)品進行檢查,檢查結果也可以在計算機上修改,一次性生成產(chǎn)品,可減少時間和耗材.(8)圖件內的測繪成果發(fā)出變更,可以隨時改動,減少復雜的工作,降低勞動強度,提高經(jīng)濟效益。4.3使用JX—4、GeoStreo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的體會(1)利用JX-4、GeoStreo測圖系統(tǒng)測圖要求外業(yè)成果一定要符合規(guī)范要求,成果文字要表達清楚,否則會影響到測圖工序,并一步步傳遞到最后,很難消除。同時也會增加內業(yè)人員的作業(yè)難度,增加工作時間,造成不必要的麻煩。實際工作中就經(jīng)常遇到這種由于外業(yè)沒有表達清楚的問題,最突出的是:調繪片外業(yè)沒有接好邊,內業(yè)很難處理。所以說,外業(yè)是第一手資料,應該是文字規(guī)范、調繪片嚴格按標準清繪。(2)在進行測圖前,要建立相應的數(shù)字地面模型,也就是我們所說的定向.這項工作有時是自動的,有時是用人工操作的,難免會有些誤差,所以也要求我們的作業(yè)員要精心操作,嚴格按照設計書要求作業(yè),定向誤差控制在允許誤差范圍之內,盡量減少誤差的產(chǎn)生。同時在測圖過程中,也要求我們的量測人員必須嚴格掌握好各種比例尺地形圖的制圖知識,并具有實際量測地形圖的多方面經(jīng)驗,熟悉規(guī)范和圖式,具有相關的外業(yè)經(jīng)驗會更好。出現(xiàn)問題,應報請上一級進行分析處理。(3)在測圖工作中,大量的地物、地貌需要人工進行采集,由于人與人之間存在著差異,對于地物點和地形點的采集,都有可能存在差異,這就需要我們的測圖人員要經(jīng)過相關知識的學習和嚴格的培訓,才能達到上崗操作,同時還應具備高水平的立體觀察能力和判讀能力以及嚴格的工作態(tài)度。在工作中,有的作業(yè)員會出現(xiàn)立體判斷不清,出現(xiàn)反立體的現(xiàn)象。(4)在JX-4、GeoStreo測圖工作中,對于測圖成果的保存及備份應做到及時、準確。即使是在測圖當中,也要設置正確的自動保存時間,以免由于突然斷電等意外因素造成的成果丟失。更應該注意的是,重復圖名在一個目錄下的再次鍵入,這樣會使原有成果被覆蓋。如果新鍵入的是空文件,那原來的內容就丟失了。在最初的工作中或者是剛接觸JX-4、GeoStreo測圖系統(tǒng)的新同事,或多或少都會出現(xiàn)丟失成果的現(xiàn)象,所以在工作中大家應格外注意.(5)在JX—4測圖系統(tǒng)的測圖過程中,尤其是在測繪地貌的過程中,等高線的內插功能它是要求在等傾斜情況下內插,對有小變化的地形區(qū)域內,內插的曲線常會出現(xiàn)主體偏沉或偏浮現(xiàn)象,不會象用手工采集出來的那樣準確切住模型,這一點還需進一步完善功能。第5章全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)生產(chǎn)技術方法1∶10000數(shù)字線劃圖的生產(chǎn)主要采用航空攝影測量法技術方法?!娇諗z影測量法是目前采用的最主要的方法,主要包括常規(guī)航空攝影測量及內外業(yè)一體化兩種方法.5.1常規(guī)航空攝影測量常規(guī)航空攝影測量采用先外業(yè)調繪,再內業(yè)成圖的航空攝影測量生產(chǎn)組織模式。常規(guī)航空攝影測量的具體工藝流程如下:資料準備踏勘、設計像控布點、聯(lián)測像控成果檢查數(shù)字空三加密數(shù)字影像的預處理數(shù)字影像的輸入相機參數(shù)的輸入核線重采樣要素采集和編輯外業(yè)調繪資料生成DLG成果提取地形數(shù)據(jù)制作DEM生成DEM成果生成DOM成果5.2內外業(yè)一體化內外業(yè)一體化采用先室內判讀,再進行野外核查和補調,最后內業(yè)編輯的航空攝影測量生產(chǎn)組織模式。內外業(yè)一體化的具體工藝流程如下:控制測量控制測量加密MicroStationV8編輯成圖航空攝影內業(yè)判讀測圖、制作調繪用的DOM內業(yè)修測分院、院檢查外業(yè)調繪、核對、修改打印調繪底圖打印調繪片、成果鎖定分院、院檢查入庫處理室檢查接邊檢查自查、互查分院、院檢查質檢站驗收收集資料(二代圖DLG、境界、水系、行政村、地名、交通資料等)分院、院抽查接邊檢查自查、互查制作DOM、DEM總結、提交各項成果第6章全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)生產(chǎn)(DLG)工藝流程采用基于JX—4、GeoStreo等數(shù)字攝影測量工作站的內外業(yè)一體化成圖,生產(chǎn)流程。(1)航空攝影。(2)控制測量。(3)加密工作.(4)定向:在Jx—4或GeoStreo內外業(yè)一體化儀器上采用空三加密成果導入法恢復立體模型。(5)內業(yè)判讀測圖:參考收集的資料,進行立體判讀測圖。(6)利用測圖數(shù)據(jù)制作供調繪使用的DOM,DOM分辨率為1米。(7)檢查修改:對判繪的數(shù)據(jù)進行100%檢查修改的基礎上,院質檢科對判繪的數(shù)據(jù)抽查并確認.(8)打印調繪底圖:在內判的基礎上,疊加DOM影像,打印調繪工作底圖。(9)外業(yè)調繪前的資料整合:利用收集的資料、對判繪的成果進行室內分析與整合,主要是境界、地名、行政村名、公路等級、水系名稱。在整合過程中,若發(fā)現(xiàn)上工序的成果問題較多時,應返回上工序修改.(10)外業(yè)調繪與修改:按設計及有關技術要求進行外業(yè)調繪,調繪成果直接在計算機上進行修改.(11)檢查:分院、院質檢科在作業(yè)員自查、互查的基礎上進行100%一查、二查。(12)打印:打印外業(yè)判繪與DOM套合圖,作為內業(yè)作業(yè)的唯一依據(jù),該圖稱為“紙質正射影像調繪底圖”(簡稱“調繪片”)。(13)鎖定外業(yè)調繪成果。技術總結。(14)提交質檢站檢查.(15)上交外業(yè)調繪成果.(16)內業(yè)修測:根據(jù)“調繪片”,并將外業(yè)調繪數(shù)據(jù)成果進行疊加,在立體模型上進行修測。(17)編輯與接邊:根據(jù)測繪成果、根據(jù)調繪片、地名調查表、圖歷簿、以及相關補充資料進行編輯,西北邊由編輯人員接邊。(18)自查與互查:由于分院及院質檢科只對入庫處理后的成果進行100%檢查和抽查,因此在入庫處理前,由作業(yè)人員進行自查與互查。分院及院質檢科只對編輯成果進行抽查與指導.(19)接邊檢查.(20)入庫處理:入庫處理與編輯必須是同一個作業(yè)員作業(yè).入庫處理前進行接邊檢查以及其它相關檢查,在檢查的基礎上進行入庫處理。入庫處理結束后,進行屬性接邊檢查。(21)檢查:分院、院質檢科在作業(yè)員自查、互查的基礎上進行100%一查、二查。(22)總結。(23)提交質檢站檢查.第7章數(shù)字正射影象圖(DOM)7.1DOM的定義DOM即數(shù)字正射影像圖(DigitalOrthophotoMap,縮寫DOM)是利用數(shù)字高程模型(DEM)對經(jīng)掃描處理的數(shù)字化航空像片,經(jīng)逐像元進行投影差改正、鑲嵌,按國家基本比例尺地形圖圖幅范圍剪裁生成的數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)集。它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像,具有精度高、信息豐富、直觀真實等優(yōu)點。而要生成DOM就必須有影像和DEM,因為只有DEM才能對影像進行糾正.7。2DOM作業(yè)方法我們在測繪生產(chǎn)中常見的影像有航空像片、SPOT影像和TM影像等。這些影像是通過航空攝影或衛(wèi)星遙感獲取的,通常我們用得較多的是航空像片衛(wèi)星圖像。在進行航空攝影時,由于無法保證攝影瞬間航攝相機的絕對水平,得到的影像是一個傾斜投影的像片,像片各個部分的比例尺不一致;另外,根據(jù)光學成像原理,相機成像時是按照中心投影方式成像的,這樣地面上的高低起伏在像片上就會存在投影差。要使影像具有地圖的特性,需要對影像進行傾斜糾正和投影差的改正,經(jīng)改正消除各種變形后得到的影像叫做正射影像。正射影像制作一般是通過在像片上選取一些地面控制點,并利用原來已經(jīng)獲取的該像片范圍內的數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù),對影像同時進行傾斜改正和投影差改正,將影像重采樣成正射影像。將多個正射影像拼接鑲嵌在一起,并進行色彩平衡處理后,按照一定范圍內裁切出來的影像就是正射影像圖。正射影像同時具有地形圖特性和影像特性,信息豐富,可作為GIS的數(shù)據(jù)源,從而豐富地理信息系統(tǒng)的表現(xiàn)形式。DOM生產(chǎn)主要采用以下兩種方法:(1)航空攝影測量法:利用航空影像進行數(shù)字正射糾正,采集正射影像數(shù)據(jù);一般采用黑白、彩紅外或真彩色膠片攝影。(2)航天遙感測量法:利用衛(wèi)星影像進行正射糾正,采集正射影像數(shù)據(jù);一般采用全色影像或者全色波段與多光譜波段進行融合的彩色影像.7。3DOM工藝流程航空攝影測量生產(chǎn)方法分為以下三種:(1)利用JX—4數(shù)字攝影測量工作站生產(chǎn)DOM(2)利用Virtuozo數(shù)字攝影測量工作站生產(chǎn)DOM(3)利用全數(shù)字攝影測量立體采編系統(tǒng)生產(chǎn)DOM三種方法遵循同一工藝流程,見圖:7.4DOM的特點及其優(yōu)點(1)數(shù)字化數(shù)據(jù)。用戶可按需要對比例尺進行任意調整、輸出,也可對分辨率及數(shù)據(jù)量進行調整,直接為城市規(guī)劃、土地管理等用圖部門以及GIS用戶服務,同時便于數(shù)據(jù)傳輸、共享、制版印刷.(2)信息豐富.數(shù)字正射影像信息量大,地物直觀、層次豐富、色彩(灰度)準確、易于判讀。應用于城市規(guī)劃、土地管理、綠地調查等方面時,可直接從圖上了解或量測所需數(shù)據(jù)和資料,甚至能得到實地踏勘所無法得到的信息和數(shù)據(jù),從而減少現(xiàn)場踏勘的時間,提高工作效率。(3)專業(yè)信息.數(shù)字正射影像同時還具有遙感專業(yè)信息,通過計算機圖像處理可進行各種專業(yè)信息的提取、統(tǒng)計與分析。如:農(nóng)作物、綠地的調查;森林的生長及病蟲害;水體及環(huán)境的污染;道路、地區(qū)面積統(tǒng)計等。(4)精度高。由于采用先進的設備和先進的技術,使得該產(chǎn)品精度大大提高.總之,隨著計算機技術和通信技術的迅速發(fā)展,使人類社會已經(jīng)進入了數(shù)字化信息時代。在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中,數(shù)字化的地理信息已成為城市乃至整個國家在各領域宏觀決策和規(guī)劃管理必不可少的支撐條件,因此它對基礎的地理信息數(shù)據(jù)的精度及現(xiàn)勢性提出了相當高的要求,同時地理信息系統(tǒng)(GIS)的廣泛應用和迅速發(fā)展,也對基礎地理信息數(shù)據(jù)的形式提出更多的要求,不僅需要矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù),還要形象直觀的圖像數(shù)據(jù)。數(shù)字正射影像技術利用了計算機圖像處理以及計算機視覺、模式識別等先進技術,淘汰了傳統(tǒng)光學機械制作模擬正射影像圖的方式。數(shù)字正射影像圖通過逼真的影像、豐富的色彩客觀反映地表現(xiàn)狀,與線劃圖相比具有地面信息豐富,地物直觀,工作效率高、成圖周期短的特點,同時數(shù)字正射影像圖的數(shù)據(jù)也便于應用。數(shù)字正射影像圖具有傳統(tǒng)的影像圖和線劃圖所無法比擬的優(yōu)點,其應用前景非常廣闊,它可用于城市規(guī)劃、土地管理、環(huán)境分析、綠地調查以及一些專題信息的提取、數(shù)字線劃地圖更新等多方面。7.5DOM的精度評定數(shù)字正射影像圖(DOM)是利用掃描處理后的數(shù)字化航空像片或遙感像片,在全數(shù)字攝影測量工作站上,逐像元進行幾何改正和鑲嵌,按一定圖幅范圍裁剪生成的數(shù)字正射影像集的數(shù)據(jù)文件。它具有精度高、信息豐富、直觀真實等優(yōu)點.數(shù)字正射影像圖(DOM)作為新一代的數(shù)字測繪產(chǎn)品與之相應的生產(chǎn)技術規(guī)范和生產(chǎn)工藝要求都已較為全面、成熟。產(chǎn)品生產(chǎn)工作已經(jīng)全面展開。隨著國家測繪局制定1:10000數(shù)字正射影像圖(DOM)生產(chǎn)技術規(guī)定及產(chǎn)品檢測與評價方法的規(guī)程出臺,便于我們有章可循,有據(jù)可依地對DOM產(chǎn)品質量進行檢驗和評價。7.4.1數(shù)字正射影像圖(DOM)產(chǎn)品檢測與評價引用標準GB/T17798-1999地球空間數(shù)據(jù)交換格式GB/T13977—19921:5000、1:10000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范GB/T13990-19921:5000;1:10000地形圖航空攝影測量內業(yè)規(guī)范CH/T1005-2000基礎地理信息數(shù)字產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件命名規(guī)則CH/T1009-2001基礎地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:10000;1:5000數(shù)字正射影像圖CH/T1007-2001基礎地理信息數(shù)字產(chǎn)品元數(shù)據(jù)7。4.2數(shù)字正射影像圖(DOM)單位產(chǎn)品質量特性數(shù)字正射影像圖(DOM)的檢驗一般以“幅"為單位,即單位產(chǎn)品為“幅”。按其生產(chǎn)方法,一般分為單色正射影像圖和彩色正射影像圖。兩種方法的生產(chǎn)作業(yè)流程及工序技術要求基本相同,因此根據(jù)4D測繪產(chǎn)品質量監(jiān)督抽檢實施細則的基礎上,產(chǎn)品質量特性及相應權的劃分如下:7。4.2。1一級質量特性權二級質量特性或詳查內容數(shù)學精度:二級質量特性權詳查內容平面位置精度:地物點平面位置中誤差接邊精度:圖幅接邊精度。模型接邊精度影像質量:(1)影像分辨率的正確性(2)影像色調是否均勻、反差是否適中(3)影像的接邊重疊帶是否模糊(4)影像模型邊緣灰度是否平滑過渡(5)模型接邊和圖幅接邊是否存在裂縫或重疊(6)影像是否存在圖像處理所留下的如斑點、劃痕、折裂、黃跡、藥膜損傷等缺陷(7)彩色影像色彩的真實性,影像是否清晰7.4。2.2數(shù)據(jù)正確性及數(shù)據(jù)完整性(1)文件命名、數(shù)據(jù)組織和數(shù)據(jù)格式的正確性、完整性(2)存儲數(shù)據(jù)的介質和規(guī)格的正確性(3)圖廓、格網(wǎng)坐標的正確性(4)原始數(shù)據(jù)的正確性7。4。2。3整飾質量及附件質量(1)文檔簿各項內容填寫的齊全、正確性(2)圖面矢量要素的完整性和正確性(3)各項注記的完整性和正確性(4)圖廓整飾的正確性7.4.3數(shù)字正射影像圖(DOM)單位產(chǎn)品的缺陷分類7.4.3。1數(shù)字正射影像圖(DOM)的缺陷類型分為輕缺陷、次重缺陷、重缺陷、嚴重缺陷。各類缺陷的定義如下:缺陷類型及缺陷含義(1)輕缺陷單位產(chǎn)品的一般質量特性不符合規(guī)定,或者單位產(chǎn)品的質量特性不符合規(guī)定,對用戶使用有輕微影響,稱為輕缺陷。(2)次重缺陷單位產(chǎn)品的較重質量特性不符合規(guī)定,或者單位產(chǎn)品的質量特性較嚴重不符合規(guī)定,對用戶使用有較重大影響,稱為次重缺陷。(3)重缺陷單位產(chǎn)品的重要質量特性不符合規(guī)定,或者單位產(chǎn)品的質量特性嚴重不符合規(guī)定,對用戶使用有極大影響,稱為重缺陷。(4)嚴重缺陷單位產(chǎn)品極重要的質量特性不符合規(guī)定,或者單位產(chǎn)品的質量特性嚴重不符合規(guī)定,以致不經(jīng)返修或處理不能提供用戶使用,稱為嚴重缺陷。7.4.3。2根據(jù)以上原則數(shù)字正射影像圖(DOM)單位產(chǎn)品的缺陷可如下分類:(1)嚴重缺陷①數(shù)據(jù)記錄無法讀出或數(shù)據(jù)出現(xiàn)嚴重丟失,無法使用.②數(shù)據(jù)記錄格式不符合規(guī)定。③圖廓點、控制點、公里網(wǎng)交點坐標值與理論值不符.④地物點的平面位置中誤差超限.⑤密度過大或過小、反差太小或太大等因素造成圖上重要地物要素影像完全損失面積超10平方厘米;一般地形地區(qū)影像損失面積超過50平方厘米.⑥圖上影像模糊面積超過50平方厘米。⑦斑點、劃痕、折裂、藥膜損失等因素造成影像質量極差,圖名、圖號同時錯、漏其它極為嚴重的差、錯、漏。(2)重缺陷①DOM成果文件不齊全1處(DOM影像數(shù)據(jù)文件、圖廓整飾數(shù)據(jù)文件、注記文件、DEM數(shù)據(jù)文件、元數(shù)據(jù)文件)。②DOM未接邊或接邊誤差大于2倍限差1處。③模型間影像拼接錯位和灰度差異很明顯1處。④圖上影像模糊面積超過20平方厘米小于50平方厘米1處。⑤斑點、劃痕、折裂、藥膜損失等因素嚴重影響影像質量1處。⑥作為圖名的圖內名稱注記錯、漏。⑦全國一級河流、山脈等名稱或縣及縣級以上名稱錯、漏1處⑧首末方里線或圖廓點經(jīng)緯度錯、漏1處。⑨彩色影像圖的色彩嚴重失真。⑩元數(shù)據(jù)主要項目錯漏1處。(3)次重缺陷①圖上影像較模糊,面積未超過20平方厘米1處②位置或屬性接邊錯1處③地物點平面位置誤差大于2倍中誤差1處④元數(shù)據(jù)次要項目錯漏1處⑤文檔薄次要項目錯漏1處⑥上交資料不齊全⑦其它較嚴重的差、錯、漏(4)輕缺陷不屬于前三類缺陷的一般性差、錯、漏7.4。4數(shù)字正射影像圖(DOM)的檢測內容和方法質量檢查采用軟件自動檢查、人機交互檢查、人工校對等方法.視具體檢查內容,確定采用一種或多種方法。7。4。4.1文件命名及數(shù)據(jù)格式檢查:對文件命名和數(shù)據(jù)格式各項進行逐項檢查,檢查它們是否符合CH/T1005-2000和GB/T17798的規(guī)定。7.4。4.2數(shù)學基礎檢查:將數(shù)據(jù)文件中的四個圖廓點、首、末公里網(wǎng)、經(jīng)緯網(wǎng)交點、控制點等的坐標值與理論核對。7.4。4.3平面精度的檢測(1)數(shù)學精度①數(shù)字攝影測量法利用原加密點,在數(shù)字攝影測量系統(tǒng)上對被檢測模型進行內定向、相對定向、絕對定向,在立體模型上采集檢測點坐標,而后與數(shù)字正射影像圖相應地物點比較,量測二者之間的誤差△Xi、△Yi。并統(tǒng)計平面位置中誤差。②解析測圖儀樁點法利用原加密點,在解析測圖儀上采用加密或采集方法獲取檢測點坐標,并將其與數(shù)字正射影像圖相應地物點坐標比較,計算檢測點坐標差上△Xi、△Yi,并統(tǒng)計平面位置中誤差。③區(qū)域網(wǎng)加密樁點法利用原像控點,同時加密像片連接點和檢測點,將加密的檢測點坐標與數(shù)字正射影像圖相應地物點坐標比較,計算檢測點坐標差△Xi、△Yi,并統(tǒng)計平面位置.④利用已成圖檢驗利用已成圖,數(shù)字化檢測點坐標并與數(shù)字正射影像圖相應地物點坐標比較,計算檢測點坐標差△Xi、△Yi,并統(tǒng)計平面位置中誤差。7.4。4.4影像質量將影像放大到一定倍數(shù),采用目測法觀察每一處影像是否清晰,是否存在斑點、劃痕、影像變形、模糊等現(xiàn)象。7。4.4.5接邊檢測(1)接邊處影像監(jiān)測:用目視檢測法看相鄰數(shù)字正射影像圖幅接邊處影像的亮度、反差、色彩是否一致.(2)接邊精度的檢測:取相鄰兩DOM影像圖重疊區(qū)域處同名點作為檢測點,分別量取兩同名點的距離,或者是讀取同名點的坐標,算出兩點間的距離,檢查同名點的較差是否符合限差。7.4.4。6數(shù)據(jù)正確性及數(shù)據(jù)完整性在計算機上對數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)格式、文件命名、數(shù)據(jù)層、圖廓坐標等進行檢查。7。4。4.7整飾質量對照相應比例尺的圖式、規(guī)范及設計書等標準,逐一檢查圖內外各種注記的字體、大小是否正確。各種矢量線劃(如圖廓線等)的粗細.7.4。4。8附件質量檢查技術設計書、技術總結、檢查報告、驗收報告、文檔簿、圖件、元數(shù)據(jù)文件等資料的正確性、完整性及齊全性。7。4.4。9數(shù)字正射影像圖(DOM)單位產(chǎn)品的質量評判數(shù)字正射影像圖(DOM)單位產(chǎn)品的質量評判仍采用常規(guī)的缺陷扣分法。按缺陷扣分法計算單位產(chǎn)品的質量得分(M),即:先將單位產(chǎn)品的質量分數(shù)預置為滿分(100分),而后采用缺陷扣分、帶權求和的方式計算和統(tǒng)計單位產(chǎn)品的質量分數(shù).即:M=100-{(12×nl)*Pi+(4×n2)*Pi+(l×n3)*Pi}式中:M——單位產(chǎn)品質量得分nl—-單位產(chǎn)品中的重缺陷個數(shù)n2——單位產(chǎn)品中的次重缺陷個數(shù)n3——單位產(chǎn)品中的輕缺陷個數(shù)Pi-—相應質量特性的權單位產(chǎn)品中出現(xiàn)一個或一個以上嚴重缺陷,則該產(chǎn)品不合格.凡質量分數(shù)(m)大于或等于60分,則判單位產(chǎn)品為合格品;反之,則判單位產(chǎn)品為不合格品。根據(jù)單位產(chǎn)品質量評判結果,參照《測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定》(CH1002)和《測繪產(chǎn)品質量評定標準》(CH1003)對數(shù)字正射影像圖(DOM)批質量進行評定。第8章數(shù)字高程模型(DEM)8.1DEM的定義DEM即(DigitalElevationModel,縮寫DEM)是在某一投影平面(如高斯投影平面)上規(guī)則格網(wǎng)點的平面坐標(X,Y)及高程(Z)的數(shù)據(jù)集。DEM的格網(wǎng)間隔應與其高程精度相適配,并形成有規(guī)則的格網(wǎng)系列.根據(jù)不同的高程精度,可分為不同類型.為完整反映地表形態(tài),還可增加離散高程點數(shù)據(jù)。8.2DEM作業(yè)方法制作數(shù)字高程模型的方法有許多種:(1)野外實測、(2)在地形圖上量取、(3)利用攝影測量方法等。前面講到野外實測投入高,費工費時。下面我也以以成都地區(qū)1:10000地形圖更新為例來講一下這種方法生成DEM.上面講到了我們已經(jīng)將等高線和高程點賦上值了.利用GeoTin軟件進行DEM的編輯與生成通過加改正數(shù),使生成的DEM高程歸劃為1985國家高程基準,同時每幅圖都導入加密的28個檢測點,客觀地檢測和評價DEM的精度。生成DEM的關鍵是1956年黃海高程系轉1985國家高程基準加改正數(shù)的時機,應在原矢量生成DEM,然后內插等高線再與原矢量套疊檢查,確認無誤后再加改正數(shù)。但是在地形圖上量取精度差,一般情況下不能滿足用戶要求.所以利用攝影測量方法是目前最好的方法。它有兩種方法可以提取DEM:(1)直接匹配后進行編輯后生成DEM,(2)在儀器上利用手輪和腳盤加上鼠標提取一些三維曲線或者地物,轉成DXF格式后,用VIRTUOZO自帶的程序生成DEM.前面講的巴南測區(qū)就是利用第二種方法生成的,這種方法來講,它生成的DEM可以說是DLG的一種附屬產(chǎn)品,但是這樣的DEM有個優(yōu)點就是DEM反生的曲線和DLG的曲線非常接近,能滿足它們是同一數(shù)據(jù)的要求。方法一:直接采用三維矢量數(shù)據(jù)構TIN內插DEM方法方法二:采用全數(shù)字測量工作站(JX-4、VirtuoZo)直接獲取DEM的方法8.3DEM工藝流程8。4DEM生產(chǎn)過程(1)將主圖幅與周邊8幅圖的DLG數(shù)據(jù)一起調入進行接邊.(2)程序檢查原始DLG數(shù)據(jù),如點線矛盾檢查、要素檢查、線串高程異常檢查、面線套合檢查、立面檢查,對于有錯誤的進行改正。如等高線和高程點、湖泊、水庫、河流、海岸的標高關系應合理,消除編輯過程產(chǎn)生的矛盾,檢查和處理各要素拓撲關系,使其拓撲關系嚴密,無重線、無縫隙、無懸掛、無高程異?,F(xiàn)象。(3)將參與構TIN的二維要素直接在MicroStation平臺上賦高程值。一般靜止水面(如湖泊、水庫等)的常水位岸線的高程有常水位值的賦常水位值,無常水位的可估讀賦值,同一對象賦同一高程。雙線河估讀賦值,若落差較大時應盡量均勻分段估讀賦值。(4)補繪特征線:補繪特征線應與地形走勢基本一致。當水面與地面高度相差較大時,應繪特征線,分別賦地面高程和水面高程;水庫、山塘堤壩應加繪等高特征線,并將堤壩高程賦在等高特征線上,沒有高程的可以估讀高程。由于在DLG中平地圖幅不測繪等高線,為了確保DEM的精度,須構繪類似于草繪等高線的“特征線”,不過“特征線”的軌跡應盡量與等高線或地形相符;“特征線”盡可能保持貫通。(5)程序檢查處理過后DLG數(shù)據(jù),如點線矛盾檢查、要素檢查、線串高程異常檢查、面線套合檢查、立面檢查,對于有錯誤的進行改正,再檢查,直至無錯誤。(6)在MicroStation平臺上利用程序將構Tin矢量要素數(shù)據(jù)導出生成*.god、*。riv、*。ctl、*.pnt、*。tic等文件;利用GeoTin讀入God、Pnt、Riv、Tic文件,并生成三角網(wǎng),再由三角網(wǎng)內插成矩形格網(wǎng)DEM文件,最后由DEM反演等高線。再人工檢查反演出的等高線,檢查DEM數(shù)據(jù)異常(例如:不合理的點、線矛盾;反演等高線異常;其它的異常現(xiàn)象等);檢查反演等高線是否與地貌的總體特征相符.在DLG上改正賦值錯誤,重復GeoTin至無錯誤,然后通過增加特征點、特征線優(yōu)化三角網(wǎng)消除不合理平三角,最后進行精度評定及輸出成果。(7)DEM質量控制,主要檢查矢量數(shù)據(jù)的提取是否齊全,檢查生成TIN時使用的各種參數(shù)是否合理和正確,在GeoTin中是否滿幅,在GeoTin中檢查是否存在不合理平三角、DEM接邊及其精度是否符合要求等.第9章內外業(yè)一體化技術總結9.1判讀和立體采集9。1.1地貌測繪或修測測區(qū)地貌采用第一代1:10000地形圖掃描矢量化,對地貌變化大于兩個基本等高距的,根據(jù)修測規(guī)范的要求,需上儀器修測.測區(qū)的測繪方案分為:(1)少數(shù)地貌有變化時先做老圖數(shù)字化法:等高線矢量化—賦高程值—編輯—發(fā)現(xiàn)變化大于二個等高距的,提交Jx—4修測—編輯。根據(jù)此方案,Jx-4需修測地貌變化大于兩個等高距的范圍內的地貌。并處理好套合關系。(2)有大面積或多處地貌變化時先做Jx—4修測變化部分地貌、地物法:等高線矢量化-賦高程值-Jx—4修測—編輯等高線-編輯。根據(jù)此方案,Jx-4需修測地貌變化大于兩個基本等高距的范圍內的地貌和地物。并處理好套合關系。(3)高程點及比高內業(yè)成圖時,如發(fā)現(xiàn)個別處高程點密度圖上100cm2少于6個或分布不均勻的,由內業(yè)補測高程點,并注意方位點的表示。鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上居民地內的高程,內業(yè)一律重新測繪,同時應注意新老模型的高程套合。當?shù)匚铩⒌孛脖雀呱疃却笥?m時,需適當測注,3m以下注至0。1m,3m以上注至整數(shù).(4)應注意水庫、水塘的封閉曲線的補測或測繪。9。1.2地物測繪方式采用MicroStat(yī)ion聯(lián)機測圖;有向線以右傾法則測繪,如圍墻等;圖內完整的面狀要素(DLG中只表示邊線)必須嚴格首尾相接,如水塘、水庫等。9.1.3地物測繪過程:(1)在作業(yè)前仔細分析老圖等資料,對可能出現(xiàn)的問題應及時提出處理,不能超控制面積作業(yè),個別像對確需超控制測繪,一般不能超過控制點連線外1厘米(23×23像片上),且離開像片邊緣不得小于1厘米.(2)參照老圖進行測繪,要求定位準確,每個地物應賦予正確的編碼、層次、線型、顏色.(3)同一線在數(shù)據(jù)上不能多條;線型地物一般用折線方式采集,經(jīng)常注意點的密度,線條的圓滑,因為線條的準確和美觀都很重要。具體如:一般按個人采集習慣進行測圖,先路網(wǎng)、水網(wǎng),再居民地、管線,最后是植被。對于水系,水涯線原則上按攝影時的水位表示,水庫、山塘、池塘等應采集其常水位進行表示;單線水系的采集應從上至下、先主后次、不間斷地繪出,以便后期的編輯。對于道路,參考資料并在立體上判讀其主次、路寬,以確定用合適的要素采集,如小路、大車路、縣道、高速公路、鐵路等。采集的道路、水系都必須成網(wǎng)。在對居民地進行立體采集時,正交房子必須正交化,依比例尺房屋必須閉合,保持其真實性和美觀性。立體采集里最難的就是房子的表示,有時綜合,有時分開,真實反應地區(qū)特征.植被區(qū)分用地類界,像水稻田、經(jīng)濟林、農(nóng)耕地、竹林、灌木、成林等都必須按相關技術要求進行綜合取舍劃分,準確表示該地區(qū)植被特征。9.2外業(yè)調繪9.2.1一般規(guī)定:(1)一般技術規(guī)定按浙江省測繪局2007年制定的《浙江省基礎地理信息1:50001:10000數(shù)字產(chǎn)品生產(chǎn)技術規(guī)程第3部分:數(shù)字線劃圖(DLG)生產(chǎn)技術規(guī)程》(待頒布)執(zhí)行。(2)本測區(qū)采用全數(shù)字測圖成圖。在Jx-4或GeoStreo內外業(yè)一體化儀器上,根據(jù)收集的第二代1:10000DLG資料、地名資料、境界資料、水系資料、交通資料等進行內業(yè)判讀測繪,然后進行野外調繪.(3)外業(yè)調繪時應準備以下資料:立體片、1:10000地形圖(老圖)、1:50000地形圖、地名調查表、圖歷簿、矢量數(shù)據(jù)與DOM套合打印圖、其它收集的資料。(4)在外業(yè)調繪中應根據(jù)測區(qū)地物的疏密程度決定取舍標準,不得隨意的將重要地物和自然人文信息丟失。一些線狀和面狀地物接邊時可作必要的技術處理.(5)調繪應嚴格按(DLG)產(chǎn)品的要求執(zhí)行,避免走全要素調繪的老路子,特別是居名地的表示不宜破碎,在保持外輪廓平面位置特征和村莊形狀特征的前提下,內部應作較大的綜合.分院和檢驗人員在作業(yè)前和作業(yè)中應經(jīng)常進行指導把關,及時統(tǒng)一標準.(6)一些保密單位和不準進入的地段,可按影象進行描繪,避免人員或資料被扣押而影響作業(yè)。9。2。2居民地(1)居民地分為普通房屋、高層房屋、突出房屋、棚房、破壞房屋(2)對于集團式居民地:居民地的雜亂的建筑(例如倒塌的房屋、棚房等),不能綜合到房屋中,應舍去不表示;居民地或廠區(qū)內的可以綜合表示。(3)層高在10層以上的房屋用高層房屋表示.(4)棚房只表示依比例尺且獨立于居民地外的,臨時搭建的棚房一律不表示.養(yǎng)殖“香菇、蘑菇"的棚房也按前述規(guī)定執(zhí)行。(5)烘香菇、煙、木頭的洪爐:一般不表示,位于居民地內的可以綜合到居民地中;位于居民地外的特別高大的,可以用房子表示。(6)新增的、有方位意義的獨立房應表示,附近沒有明顯地物的獨立房屋,判繪有困難時可不表示。(7)有突出意義的房屋(如體育館、歌劇院等)按突出房屋表示。(8)街區(qū)式居民地應準確表示外圍輪廓和主要通道,次要街巷可進行取舍。(9)當實地排列整齊(如新建住宅區(qū))的房屋,按行列式居民地表示,應注意保持其特征。(10)山區(qū)的一些村莊,整村人口遷移后留下的建筑物(成片的房屋)雖未破壞也按破壞房屋表示,原村名注記改為其他地理名稱.單幢的破壞房屋一般不表示。(11)臨時性和建筑十分簡易的房屋不表示。9。2.3水系(1)河流、湖泊、水庫的水涯線一般按常水位表示。(2)缺水的山區(qū),適當表示公用的水井和水池.(3)輸水隧道應調繪出進出的端點,并連線.(4)輸水隧洞一般應成對表示。(5)滾水壩內業(yè)要進行長度、寬度屬性項要賦值,因此外業(yè)應量取長度、寬度。(6)江河、溝渠名稱一般以水利部門命名的為準。建筑完好的盤山水渠應表示。(7)溝渠堤岸比高大于2米,長度大于圖上2厘米的應表示.干溝一般不表示。9.2。4交通(1)公路行政等級分為:國道(G)、省道(S)、縣道(X)、鄉(xiāng)道(Y)、專用道(Z)和其他公路(Q)。(2)公路技術等級分為等級公路(1、2、3、4級)、等外公路(9級)。(3)調繪片上的注記形式為“技術等級行政等級+3位線路編碼(路寬)”.例如:2G330(18)、3S219(12)、4X128(10)、9Y(5)、9Q(11)。(4)標準軌鐵路均應表示。(5)火車站按相應建筑物符號表示,并注記名稱。車站兩頭的高桿信號燈柱應選擇表示.(6)路基已成形的建筑中鐵路,不分復線或單線均用建筑中鐵路符號表示.其附屬建筑物,已建成的用相應符號表示。(7)地鐵、輕軌的地上部分和出入口應表示.9.2。5境界(1)縣及以上的境界原則上按民政廳的勘界成果資料表示,對于實地已調整或圖面不合理的,圖上應作合理修改,并在圖歷簿中記載.(2)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)行政界按國土部門土地調查的境界數(shù)據(jù)進行提取。外業(yè)調繪時應注意收集各縣(市)鄉(xiāng)、鎮(zhèn)的撤、擴、并情況,以保證境界良好的現(xiàn)勢性。(3)國有農(nóng)場、林場,外業(yè)調繪時用自然保護區(qū)界表示,以示與鄉(xiāng)鎮(zhèn)界的區(qū)別,內業(yè)編輯成圖時,統(tǒng)一按要求替換成鄉(xiāng)鎮(zhèn)界。9.2。6植被(1)地類界按《圖式》要求進行表示。(2)地類界:地類界彎曲很多時,圖上小于2mm的彎曲部可以綜合取舍。(3)獨立樹:有明顯方位作用以及屬稀有樹種的獨立樹和獨立樹叢一般應表示。獨立樹不注記樹種,但有名稱的應注記名稱。(4)灌木林:我省的成林,一般均有底層植被灌木林,因此,應注意灌木林符號的配置.若經(jīng)調查,成林中確無底層植被灌木林的,則不應配置灌木林符號.50耕地分為:稻田、旱地、菜地、水生作物地、臺田、條田,圖上面積大于1cm2的一般應表示(5)林地分為:成林、幼林、灌木林、竹林、疏林、跡地、苗圃和防火帶等,圖上面積大于2cm2的一般應表示,其中灌木林、跡地圖上面積大于4cm2的一般應表示,跡地外業(yè)采用注記表示,即“跡地".9。2。7管線(1)輸電線進入鄉(xiāng)鎮(zhèn)等大型居民地時,只表示到居民地外圍為止,大型居民地內部的線桿不表示。(2)正在架建的輸電線不表示。(3)35KV以上的高壓輸電線必須表示,并注記電壓數(shù)。1類地區(qū)10KV輸電線應進行適當取舍.2類地區(qū)10KV輸電線干線和主要支線均應表示,并處理好1類地區(qū)與2類地區(qū)的電力線的過渡。(4)電線塔(鐵塔)在1∶5000中逐個表示,1∶5000的電桿和1∶10000的電線塔(鐵塔)、電桿都只表示轉折點。9.2.8地理名稱注記(1)地理名稱注記一般應采用當?shù)卣筋C布的最新地名資料。1∶10000老圖上的地理名稱、地名志上的名稱與現(xiàn)采用的名稱有出入時,應仔細核實.(2)政府正式頒布的撤區(qū)、擴鎮(zhèn)、并鄉(xiāng)后的地名資料可采用,但還應注意了解是否有變更的資料。(3)水系、街道、道路等名稱應準確區(qū)分名稱的起止位置,起止位置在調繪底圖上用紅色輔助線予以示意,當圖上起止位置比較明確時,起止位置線可以省略.(4)原老圖上的地理名稱現(xiàn)不采用的,不必在圖歷簿中填寫說明。(5)地理名稱調查和注記的其他要求按《規(guī)范》執(zhí)行。(6)地理名稱的調注應仔細。當?shù)孛局袥]有地名,更要仔細調查、認真核實,切勿跑到相隔很遠的村、鎮(zhèn)(鄉(xiāng))去核實。一些叫法不一和難以確定的地名應盡量少取。(7)地理名稱調查表的填寫應做到內容齊全,字跡清晰.各類名稱填寫在一幅圖中的順序,應盡量與調繪片形成一定的規(guī)律,便于檢查與校核。(8)由于某些地名志(冊)編制的時間距今已較久遠,部分地理名稱已發(fā)生了變化。此時的地理名稱的確定可按標準的村牌(或門牌)為準確定,無村牌(或門牌)時應有村(鎮(zhèn))核實確定.9.2。9其它(1)1:5000縮編成圖區(qū)域內1:10000圖幅不滿幅部分應注意與原圖銜接,有較大的新增地圖元素須全幅更新。(2)家用衛(wèi)星地面接收站不表示.(3)炭窯不表示。9。2.10調繪要求:一般調繪可以采用全野外、先內業(yè)后外業(yè)、先外業(yè)后內業(yè)等方法,應與內業(yè)判繪、采集有效銜接,保證地形要素表達的完整性和準確性;調繪工作以內業(yè)難以準確判繪的圖形信息、無法獲取的屬性信息為主;外業(yè)調繪可采用簡化符號,線狀符號一般只繪中心線并注記寬度和其他需外業(yè)調注的等級、屬性等;非同類要素的線狀地物線條重合時,應明確表示出線狀地物是否連貫,其附屬地物如堤、坎、塹等應脫離主要線狀地物符號在其真實位置完整繪出。調繪片上的符號或文字注記,應考慮給內業(yè)數(shù)字測圖提供方便;簡易的或臨時性的建筑物不表示;地物的共用線一般不重復表示,主要地物的邊線可代替次要地物的邊線;水系、街道、道路等名稱應準確區(qū)分名稱的起止位置,起止位置在像片上用紅色輔助線予以示意.圖上起止位置較明確時,起止位置線可以省略;單位名稱注記采用全稱。9.2.11調繪實戰(zhàn):調繪路線的計劃一般以”s”形或是梅花形展開,同時計劃調繪所用時間,以免時間太晚,造成不必要的麻煩;還有就是設計好調繪過程中的吃飯問題。調繪要素要全面,如管線(電力線)(35kv以上(含35kv)要調注電壓,電桿轉彎點一定要判繪準確(在轉彎點一般有拉線,站在電線正下方可以清楚的看出電桿是否是轉彎點。),轉彎點的點位判斷一定要根據(jù)周圍明顯的相關地物進行判斷,判斷電線經(jīng)過的地物相關位置和明顯的非轉彎點可以檢驗轉折點的位置正確性,居民地(成片房屋,成片棚房,高層房屋,圍墻,欄柵,建筑中,填土中,平整中),交通(寬度,等級;橋梁類型,寬度;認真區(qū)別等外公路,大車路,鄉(xiāng)村路,小路)等。好記性不如爛筆頭,調繪出的地物地貌以及相關描述,應以符號加注記的形式表示出來,因為經(jīng)常會因時間的關系導致記憶錯位。當時沒有標明的應在當日回來后標注清繪清楚,日事日清。調繪得跑到,看到,問到,經(jīng)驗就慢慢積累了。9.3內業(yè)修測、編輯與檢查(1)對外業(yè)調繪的成果進行分析,修測及補測內業(yè)一期成果。改好后進行二次質檢,再改。(2)對以完善的測圖成果進行編輯.首先是圖廓:圖名一般以測區(qū)設計略圖為準,圖歷簿、調繪片、地名調查表、圖幅中的圖名、元數(shù)據(jù)文件中的圖名應保持一致,符合字體要求;然后是各類地物進行屬性錄入,如街道分為:主干道、次干道、支線、通道.道路應成網(wǎng),道路不能隨意中斷在居民地兩端。大車路及以上道路通過集鎮(zhèn)式居民地時,用街道結構線(主、次、支)相連,遇農(nóng)村居民地可以直接通過;正確區(qū)分單線河與單線渠、干渠與支渠.應注意地下河流出入口、隧洞、涵洞的表示;道路未遇到其它要素時應不
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