1：10000矢量核心地形要素生产技术规定-国测局2001(征求意见稿).doc

1:10000基础地理信息更新与建库技术设计暂行规定1:10000矢量核心地形要素生产技术规定Technical specifications for producing 1:10000 digitalline graphics (DLG) of fundamental topographic features ( 征求意见稿)国家测绘局二一年一月目 次前 言i1 范围12 引用标准13 术语14 基本要求及技术指标25 作业方法与工艺流程36 数据采集技术要求77 操作规程108 质量控制149 数据更新1510 文件命名和数据组织形式1611 产品归档17前 言本规程是应1:10000数字化测绘和基础地理信息数据库中对1:10000核心地形要素生产技术规定的需要，根据目前技术水平制定的。本规程由国家测绘局提出并归口。本规程起草单位：陕西测绘局 山西省测绘局本规程主要起草人：曹建成 李建平1:10000基础地理信息更新与建库技术设计暂行规定1:10000矢量核心地形要素生产技术规定Technical specifications for producing 1:10000 digitalline graphics (DLG) of fundamental topographic features1 范围本规程规定了1:10000核心地形要素生产的技术要求、质量控制、工艺流程。适用于1:10000矢量核心地形要素的采集、更新与建库。其它专题矢量要素及相关复合产品的制作也可参照其执行。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本规程中引用而构成为本标准的条文。在本规程出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规程的各方应探讨使用下列标准的最新版本的可能性。GB/T 13990-92 1:5000、1:10000航空摄影测量内业规范 ZBCH02-85 1:5000、1:10000地形图航片综合判调作业规程GB/T 5791-93 1:5000、1:10000地形图图式GB/T 13923-92 国土基础信息数据分类与代码GB/T17798-1999 地球空间数据交换格式GB/T 1:10000矢量地形要素内容与分类GB/T 基础地理信息数字产品数据文件命名规定GB/T 基础地理信息数字产品元数据GB/T 13989-92 国家基本比例尺地形图分幅与编号 GB 2260-95 中华人民共和国行政区划代码GB 917.2-89 国家干线公路路线名称和编号 GB 1945-87 中华人民共和国铁路路线名称代号 SL213-98 水利工程基础信息代码编制规定3 术语3.1要素真实世界现象的抽象。3.2属性 各要素的相关信息。3.3矢量数据由几何元素点、线及多边形所表示的数据。3.4栅格数据与特定参照系相对应的空间的规则化棋盘状布置的数据。3.5节点零维拓扑元素。3.6拓扑和拓扑关系 拓扑是对相连或相邻的点、线、面、体之间关系的科学描述，特指那种在连续映射变换下保持不变的对象性质；拓扑关系是描述两个要素之间边界拓扑和点集拓扑的要素关系。4 基本要求及技术指标4.1 定位参考系4.1.1大地坐标系大地坐标系采用“1980西安坐标系”。4.1.2平面坐标系平面坐标系以1980年西安坐标系为大地基准采用高斯-克吕格投影并按3度分带。特殊情况下可采用其它投影方式，但须保证能够以同等精度转换高斯-克吕格投影方式。4.1.3高程基准高程基准采用“1985国家高程基准”。4.2地图分幅地图分幅及编码按照GB/T13989国家基本比例尺地形图分幅和编号要求进行分幅和编码。4.3要素分类、编码及几何类型 按1:10000矢量地形要素分类与代码执行。4.4经纬格网经纬格网按0.250.25、0.30.3、0.50.5或1.251.25分格。4.5直角格网直角格网按2.5m2.5m、5m5m、10m10m或25m25m分格。4.6行政区划 行政区划按照国家最新行政区划进行空间定位，相应的编码按照GB2260-95中华人民共和国行政区划代码进行编码。4.7 精度4.7.1 数据源数据源必须具有现势性、表达准确性、易判读性。a 摄影日期距生产日期不得超过三年。b 地形原图采用最新版式，且出版日期距生产日期不得超过五年。c 其它数据资料获取日期距生产日期不得超过一年。4.7.2位置精度a 平面位置精度地物点对最近野外控制点的点位中误差不得大于表1规定。特殊困难地区地物点对最近野外控制点的点位中误差按地形类别放宽0.5倍。 表1 mm平地，丘陵地山地，高山地0.50.75b高程精度高程点、等高线对最近野外控制点的高程中误差不得大于表2规定。特殊困难地区高程中误差可按地形类别放宽0.5倍。 表2 m平地丘陵地山地高山地高程点0.351.22.54.0等高线0.51.53.06.0c最大误差本规程规定以两倍中误差为最大误差。4.7.3属性精度以下属于属性错误a 点、线、面要素属性表中，字段名、字段类别、字段长、字段顺序有误。b 要素放错层。c 赋错属性或属性值。d 其它类似错误。其中不应出现a、b类错误，其它错误不得超过0.5%。4.7.4逻辑一致性以下属于逻辑一致性错误a 点、线、面要素拓扑关系建立错误。b 面状要素未封闭或一个面状要素有不止一个标识点或遗漏标识点。c 线划相交与否，表达错误。d 有重复输入两次（或以上）的要素。e 其它类似错误。其中不应出现a、b类错误，其它错误不得超过0.2%。4.7.5接边精度a 在几何图形方面，图幅之间应实现无缝接边。b 在属性方面，接边要素属性应保持一致。c 在拓扑关系方面，接边地物要素拓扑关系应保持一致。4.7.6完整性a 重要或突出地物不应遗漏。b 地物遗漏不得超过0.2%。5 作业方法与工艺流程5.1 基于地形图扫描矢量化法元数据制作矢量化编辑地形图扫描地形图薄膜黑图元数据制作编 辑人机交互数字化几何纠正图纸扫描 预处理N检查、修改检查、修改Y 与周边图拼接、裁切N元数据文件Y 检查、验收为作业步骤框为文件或成果框为工序框 图15.2 基于数字正射影象提取法要素提取调绘成果或相关资料数字正射影像数据编辑矢量化采集检查、修改元数据文件元数据制作元数据制作检查、修改NY上交、入库 图25.3 基于摄影测量方法A、 全数字摄影测量项目参数文件数据采集影像扫描绝对定向核线影像生成相对定向内定向影像栅格YN检查影像扫描调绘资料控制点信息相机文件航摄底片扫描参数设置 立体测图 数据编辑、接边元数据制作N检查YDLG数据 检查元数据文件检查、修改元数据制作NY上交、入库图3B、 解析摄影测量数据采集调绘资料控制资料相机参数透明正片数据编辑、接边元数据文件检查、修改元数据制作元数据制作N检查立体测图绝对定向相对定向内定向DLG数据编辑、接边YN检查Y数据上交、入库图46 数据采集技术要求6.1 总体技术要求6.1.11:10000矢量核心地形要素采集内容参见GB/T1:10000矢量地形要素内容与分类的规定，但可视具体要素增加。6.1.2数据分类代码严格执行GB/T 13923-92国土基础信息数据分类与代码的规定，必须保证标识码的唯一，不得随意更改，但可根据需要增加代码。6.1.3数据应分层存放，只有境界层、图廓线层（包括公里网线）存放完整内图廓线，其他层均不存放完整内图廓线，内图廓线应用理论数据输入。其他数据层若有与图廓相交形成闭合多边形的，可以保留相应一段内图廓线。6.1.4数字化图廓点的顺序如图： 1 2 4 3 图5 图廓点坐标不加带号，小数点后保留三位。6.1.5数字化作业时，应注意处理好各要素的关系，各层叠加后关系应协调一致，如居民地与道路、水库与坝、河流与桥的关系等。6.1.6点状要素采集取定位点。6.1.7有向点采集为一个仅含两点的有向线段，第一个点是要素的定位中心点，第二个点是标志要素方向；有向线状要素（如陡坎）一律将符号部分放在数字化前进方向的右侧。6.1.8凡有高程信息的独立地物要素，还应在存放高程点的层中增加采集一个点，其临时代码采用高程点临时代码。6.1.9有向线状要素（如，堤）一律将符号部分放在数字化前进方向的右侧。6.1.10线状符号遇点状符号等隔断时，除特别规定的辅助线外，应连续采集。6.1.11线状要素上点的密度以几何形状不失真为原则，点的密度应随着曲率的增大而增加。6.1.12具有多种属性的公共边，只数字化一次，以符号表现的属性为主，其他层用拷贝方法生成要保证每层数据的完整。拷贝的要素需要特殊编码。6.1.13点、线矛盾的高程点、控制点，除个别错误点不采集外，其余点应全部采集并编辑等高线，使之关系合理。6.1.14为了满足面状封闭以及线状连续，所增加的辅助线代码也需要特殊编码。6.1.15数据采集、编辑时应保证线条光滑，严格相接，不得有多余悬挂。6.1.16要素不得自相交和重复数字化。6.1.17所有数据层在完成最后的编辑、修改后建立正确的拓扑关系。6.1.18所有相邻图幅应做接边处理。图幅接边前，所有数据层要素应先与本幅图的理论内图廓线相接，然后进行图幅之间的接边。6.1.19除超出所用软件的限制之外，弧段的所有伪节点必须是不同属性弧段的分界点。6.2 水系要素采集要求6.2.1单线河，双线河，湖泊等遇桥梁，涵洞、瀑布，水闸，不依比例尺水库等，直接数字化通过，必须保证河流贯通形成河流网6.2.2单线河流的数字化方向从河源到河口，双线河按面状要素采集。6.2.3双线渠按中心线采集，数字化无方向。6.2.4主要堤采集中心线。6.2.5堤岸按有向线采集。6.2.6拦水坝按有向线采集中心线。6.2.7运河按面状要素采集。6.2.8水库与库坝关系的处理：水库以水涯线为边线，数字化为一闭合多边形。水库下游的河流直接通过水坝与水库边线相接，不加辅助线。6.2.9当图上湖泊与水库区分不清时，可按下列原则处理：凡有水库名称、库容、库坝的按水库处理，其余一律按湖泊处理；池塘按湖泊采集。6.3 居民地要素采集要求6.3.1呈面状分布的居民地和政府驻地按面状要素采集。6.3.2普通房屋包括独立房屋和零星房屋，不依比例尺房屋按点状要素采集，半依比例尺房屋按线状要素采集，依比例尺房屋按面状采集。6.3.3街区按面状要素采集。6.3.4主要街道按线状要素采集中心线。6.4 交通要素采集要求6.4.1道路要素除特别规定外全部按中心线采集。6.4.2道路连续采集，在遇到桥梁等附属设施时均不能断开。桥梁等要素叠加在道路网上，道路和附属设施重合处不按重复线段处理。道路网必须有节点存在。6.4.3建筑中的道路按建成的采集。6.4.4桥梁、隧道按中心线采集。6.4.5渡口、索道、缆车道按线采集。6.4.6同一段道路有多种道路等级属性的，取等级高的作为这段道路的编码，同等级的取号数小的作为道路编码。6.4.7高速公路出入口按有向点采集，有向点的方向与公路出入口方向相同。6.4.8加油站按点采集。6.4.9火车站、依比例尺码头、飞机场按面状采集。6.4.10半依比例尺顺岸式码头按线采集，不依比例尺堤坝式码头按点采集。6.5境界要素采集要求6.5.1境界以单线河，道路等线状地物为界时，不重复数字化，应从相应的层中拷贝数据，并赋相应的代码。6.5.2境界以双线河，河流主航道等为界时，图形按中心线或主航道数字化。6.5.3湖泊中的境界线应使其连续。6.6地貌要素采集要求：6.6.1等高线被高程注记隔断处，等高线直接通过，不加辅助线。6.6.2等高线应是连续不间断的。6.6.3在双线河两岸中断的等高线应根据地势特征顺势连通。6.6.4对于闭合等高线表示的山头、鞍部、凹地，适当加注高程注记点。6.6.5等高线遇陡崖、陡石山等被隔断，应将陡崖上、下坡线的两条等高线连通，中间的等高线内插得到。6.6.6等高线遇大面积不平坦的湖泊，可断开在水涯线边。6.7测量控制点6.7.1测量控制点可按高程点的采集方法采集。6.7.2测量控制点不区分是否在土堆上，在土堆上的测量控制点比高信息可在属性项中表示。7 操作规程7.1基于地形图扫描矢量化法7.1.1 资料准备7.1.1.1收集1:10000地形图薄膜黑图(最新版)，在收集薄膜黑图有困难的情况下，收集纸质图(最新版)；7.1.1.2收集原测区项目设计书、技术设计书、图幅结合表、图历薄、内外业控制点成果表、技术总结等；7.1.1.3如有不同时期和不同坐标系的资料，先按资料的新旧程度，再按1980西安坐标系、1954坐标系、地方坐标系的顺序选取；若为地方坐标系时，还应收集与国家坐标系转换的参数。7.1.1.4准备好作业区各图幅的有关数据：1980西安坐标系图廓要素数据：图廓点坐标、图廓边长、对角线边长；1954年北京坐标系与1980西安坐标系的坐标转换参数。7.1.2预处理7.1.2.1检查用于扫描的地形图是否平整和完好无损，点、线符号是否清晰，线条是否浓黑实在，特别要检查图廓点是否完整、清晰。7.1.2.2量测图廓边长，计算与理论值较差，检查原图是否变形较大。若分版图非线性变形大，在图幅内应参照原图标绘公里格网点。如果边长超限，应检查原图是否有粗差。7.1.2.3检查与相邻图幅的接边情况。7.1.2.4对原图有问题的地方进行处理。7.1.3地形图扫描 在保证图面信息量、线划密度和质量的前提下，采用适当的扫描分辨率扫描地形图， 扫描影象文件应认真检查，图北朝上，扫描线尽量与水平方向公里格网线平行，影象范围在 保证内图廓线完整的情况下尽可能小。7.1.4坐标转换7.1.4.1采集已知控制点(如图廓点，公里网交点或其它大地控制点等)的栅格坐标，根据其已知的高斯直角坐标，利用坐标变换公式求解变换参数，再将栅格坐标转换成高斯平面直角坐标。7.1.4.2 控制点的顺序和编号，如下图所示，加选的控制点从5开始顺序增加。 1 2 4 3 图67.1.4.3对于非系统变形较大，应考虑采用逐公里格网进行坐标变换的方法。为此，要求扫描原图上必须具有公里格网，否则应进行标描等预处理。7.1.5数据采集与编辑7.1.5.1矢量数据数学基础的统一与转换如果数字化的原图为54坐标系，则需进行坐标系统的转换，统一转换为80坐标系(去掉横坐标代号)，分幅不变。高程基准采用原图高程基准。7.1.5.2全部要素采用扫描矢量化或人机交互矢量化完成。7.1.5.3点、线矛盾的高程点、控制点，除个别错误点不采集外，其余点应全部采集并编辑等高线，使之关系合理。7.1.5.4要素间的关系应合理，由于数字化原因产生的矛盾，可以编辑解决，如果是原图存在错误，又无依据进行改正时，在文档簿中记载。7.1.5.5有向线、有向点应顺其方向采集。7.1.5.6面状要素跨图幅时，应以图廓线为边线各自形成封闭曲线。7.1.5.7 在数据采集过程中，应注意采点密度；曲线不得有明显变形和打折。7.1.5.8数据采集完成后应建立属性表并赋属性值，存在拓扑关系的还应建立拓扑关系。7.1.6矢量化数据精度要求扫描地形数据矢量化时应叠加栅格影象为背景进行检查，矢量化要素的位移以套合后不漏白为原则。具体精度要求为：图廓定向点点位误差小于或等于1m。线状地物采集误差一般小于2m。点状地物采集误差小于1m。7.1.7矢量数据接边7.1.7.1线状要素应终止于理论图廓线。 7.1.7.2原图接边的要素其数据必须接边，当接边差小于15米时，可只移动一方接边，在大于15米之间的，需两边向中间各移一半接边。7.1.7.3接边时应保持关系合理，如果只有一边有接边要素，则不接边。7.1.7.4不同等高距的图幅接边，只接相同高程的等高线。7.1.7.5跨带接边需将邻带图幅进行投影变换，统一在同一带内接边，接边完成后应将邻带图幅变换回原带。7.1.7.6位置接边的要素，属性也必须接边。7.1.7.7对于不同时期生产的数据，后期要与前期接边。7.1.8元数据文件制作。 按规定内容和格式要求填写元数据文件内容。7.1.9最终产品的形成a. 矢量数据文件b. 元数据文件c. 检测点文件7.1.10 文档簿填写文档簿按照规定填写，资料利用、加密、负片扫描、测图定向、数据提取注记、图幅拼接、图幅精度、喷绘质量等主要工序，都要有详细说明、记载。并要有检查人员的签名。7.2基于摄影测量法7.2.1 资料准备7.2.1.1航摄资料a. 航摄底片,高分辨率卫星遥感影象；b. 航摄验收报告；c. 航摄机鉴定表：像机参数包括框标坐标，像主点坐标，鉴定主距，自准直点坐标， 径向畸变差等。d. 作业区域内航片主点位置分布的图幅结合图。7.2.1.2外业、内业资料的准备作业区的项目设计书、技术设计书，测区内国家1-4等三角点、GPS(A-E级)点、高级地形控制点、内业加密点、图幅结合图、平坦地区刺在象片上的高程点、新版地形图。7.2.2影象扫描7.2.2.1影像扫描分辨率确定 表3航摄比例尺1：250001：35000其它比例尺的扫描分辨率可按下式计算R=R0 * （M/ m），式中，R0为DOM象素大小（m），M=10000，m为摄影比例尺分母扫描分辨率（R）35m25m扫描影象应反差适中、色调饱满、框标清晰。 7.2.2.2扫描参数的设置、调整根据航摄底片的具体情况，设置与调整扫描参数，使扫描影象反差适中、框标清晰。7.2.2.3扫描范围扫描范围应在保证影象完整（包括框标影象）的前提下尽可能地小，以减少数据量。7.2.2.4扫描影象的预处理在必要时，可对扫描影象作预处理。预处理的主要工作是增强框标的清晰度、影象灰度拉伸、调整反差和亮度。尽量保持各航片目视影象效果一致。7.2.3参数文件的准备（1）参数文件包括项目参数文件、控制点文件、航摄像机参数文件。主要的参数有：（2）控制点文件控制点文件应包括测区范围内所需的外业控制点和内业加密点的平面坐标和高程。7.2.4定向定向要求及其控制参数参照1:5000、1:10000航空摄影测量内业规范执行（见表4）。 表4 定向限差表限差（定向限差）内定向（mm）相对定向（mm）绝对定向（m）平面高程平地0.01规范0.005个别0.0082.0个别3.00.3丘陵0.75山地3.0个别4.01.50高山地2.257.2.5空中三角测量 “加密”按规定的规范执行。除按正常需要加密必要的象控点之外，还特别建议在图幅范围内加测9个，至少4个平面与高程检测点，均匀分布，特征明显。这些点将在产品的最终质量检测与评定中，用于平面、高程以及接边精度的检查。7.2.6解析摄影测量/数字摄影测量a. 根据立体模型判读采集，立体模型中地物轮廓全部或部分可见的，用测标中心切准地物外轮廓和定位点采集，做到不变形、不移位、不遗漏。立体模型中观测对象被阴影遮盖无法判读时，采集时绘出范围线，供外业补调。b. 独立地物应准确判定定位点，对外业补测能起定位作用的明显地物亦应准确采集。c. 每个象对的测绘面积不得超过控制点连线外1cm。每个象对的测图数据必须接边。d. 三角点、GPS点按大地坐标录入，水准点按调绘片说明判读采集。e. 采集房屋时，测标要立体切准房屋外围轮廓特征点。f. 不同层次、结构、性质的房屋采集时用实线分隔。g. 河流、湖泊的水涯线以摄影时水位为准采集，河床宽度大于实际10m时按双线采集。h. 沟渠的水涯线以坎沿为准，当沟渠宽度大于实地5m时按双线采集。i. 有加固岸的以加固岸做为海岸线。j. 无加固岸的，采集+2.85m标高线作为海岸线。k. 低潮线按-1.5m标高线采集，采集有困难时，可按摄影时海水面采集，其余留待数据编辑时处理。l. 高程注至0.1m，高程注记点一般选在明显地物点和地形点上。m. 平地、丘陵地等高线以测标切准立体模型进行采集。n. 河谷、平坦地区闭合等高线要加注高程点。o. 等视差曲线的编辑要求影像中常有大片处理不清楚的影像，如湖泊、河流、雪山等地方出现大片匹配不好的点，则需要进行编辑。由于影像不连续，阴影遮盖，使等高线某些点没切准地面，则要进行编辑，使得等视差曲线要切准地面。城市的人工建筑物，匹配点是物体表面上的点，需要把匹配点压到地面上。实时检查等视差曲线是否能很好的表示当前地形，如不准确则重新编辑。7.2.7数据编辑和接边对采集的数据进行编辑，使线条光滑，关系合理，拓扑关系正确，属性项、属性值正确。邻幅图之间接边时，若接边误差超限，则应从立体测图重新进行。7.2.8编辑生成元数据文件同于7.1.8。729形成最终产品同于7.1.9。7.2.10 文档簿填写同于7.1.10。7.3 基于数字正射影象提取法基本规程同于地形图扫描矢量化法。8 质量控制8.1 基于地形图扫描矢量化法8.1.2 基础资料的质量基础资料分为纸质图和薄膜图。复制薄膜图必须符合作业规程中的要求，当原图确有质量问题，要进行处理才能使用。图廓点和有无非均匀变形是重点检查的内容，检查一般采用量测图廓边长，计算与理论值的较差，较差在0.3mm以内的图幅，可以认为变形较小符合要求；如果边长较差大于0.3mm，可先将图进行扫描，将扫描影象进行集合纠正，消灭系统变形误差，然后选择方里网交点坐标与理论值比较，误差小于0.2mm的符合精度要求，否则应进行局部控制纠正。没有方里网交点的，可选择特征点，从纸图上获得理论坐标值，计算变形误差。8.1.3 预处理图的质量8.1.4 扫描影象的质量扫描影象是否按要求的格式命名和文件组织存储；扫描影象的完整性和影象质量是否达到要求，不粘连，不发虚。8.1.5 矢量化在屏幕上将矢量数据和栅格影象叠合显示，检查应数字化的要素是否有遗漏；检查是否存在短小毛刺；检查高程赋值有无粗差；检查补绘的等高线是否合理；不应该有多边形错误和不合理的悬挂节点；检查要素之间是否有不合理的粘连或打结。8.1.6 数据转换建立拓扑关系检查图廓点的坐标值及点号是否正确；检查坐标转换误差是否符合精度要求；检查各数据层的正确性；检查每一层的拓扑关系是否正确。检查每一个属性表是否正确，属性项的名称、定义和顺序是否符合规定要求；检查属性值是否超过值域范围。检查各属性项的值的正确性。以上内容可利用程序检查和人机交互检查，也可绘图输出进行检查。8.1.7 接边检查检查各要素是否与本图图廓线严格相接。检查相邻图幅要素是否全部接边，属性值是否一致。以上使用程序检查或交互式检查。8.1.8 位置精度和属性精度检查属性精度，完整性和逻辑一致性检查；检查位置精度和属性代码的正确性；绘图检查也是一种可行的方法，可以充分利用人力资源。8.1.9 产品归档检查检查各种数据资料、图形资料、文挡资料是否齐全；检查存储数据的介质和规格是否按规定要求；检查备份的数量；检查数据是否可用；文件组织、文件命名是否按规定要求。8.2基于摄影测量法8.2.1扫描反差是否适中，色调饱满，框标清晰；8.2.2文件命名是否正确；8.2.3影象灰度直方图是否在255灰度级之间是正态分布。8.2.4参数文件的检查 像机参数文件、项目参数文件、控制点参数文件、模型参数文件填写是否正确。8.2.5 定向结果检查内定向、相对定向、绝对定向结果是否符合限差要求。8.2.6 影象匹配结果检查 等视差曲线是否真实反映地貌形态，匹配点是否准确地面。8.2.7 逻辑一致性和完备性检查 检查要素是否漏绘或重复，要素采集是否正确。8.2.8位置精度和属性内容检查分层是否正确，属性结构是否正确，要素分类与属性值的正确性。8.2.9接边检查 检查接边是否正确，接边精度是否达到要求。8.2.10产品归档检查同于8.1.9。8.3 基于影象提取法参照基于