地形图修测与补测.doc

摘要 地形图是社会建设必需的基础资料。随着社会的快速发展，对地形图的要求也越来越高，不仅要有较高的精度，而且还要具有极强的现势性。即充分反映地形地貌以及各种设施。为了保持地形图的现势性，满足社会发展建设的要求。必须对地形图进行经常性的补测与修测。因此，研究地形图的补测与修测方法具有重要理论意义和现实意义。本文总结并介绍了传统的地形图补测修测方法，主要有距离交会法、支距法、设站法和透绘法。但这些方法不仅耗费大量的人力物力，而且成图周期长，难以满足建设规划用图的要求。所以又总结了地形图补测修测的新方法，包括利用实时动态（RTK）定位系统修测地形图、数字摄影测量在地形图补测修测中的应用。它可以及时反映地形地物的变化，保持地形图的现势性。关键词：地形图、补测、修测、RTK、数字摄影测量Abstract Topographic map is the necessary basic data of the social construction .With the rapid development of the society，On the map are increasingly high requirements，Not only have high accuracy，has a very strong reality.That fully reflect the topography of the land and facilities.In order to keep the currency of topographic map，To meet the social development demand.Must be supplement measurement and surveying on the map for recurrent.So，Study of topographic map supplement measurement and surveying method has important theory significance and the practical significance.This paper introduces the traditional topographic map supplement measurement surveying method.Mainly with distance intersection method, offset method, station method and through drawing method.But these methods not only spend a lot of manpower and material resources.And the long period of mapping.It is difficult to meet the requirements of construction planning map.It also summarized the topographic map surveying of the supplement measurement method.Including the use of real-time dynamic ( RTK ) GPS Surveying of topographic map，Digital photogrammetry in topographic map surveying supplement measurement application.It can reflect the terrain changes, keep the current topographic mapKey words：Topographic map、Supplement measurement、Surveying、Method、Basic technology、RTK、Digital photogrammetry. 目录摘要- 1 -第一章 绪论- 4 -1.1研究背景与目的- 4 -1.2地形图补测修测技术研究现状- 5 -1.3地形图的补测与修测内容和目的意义- 5 -1.4地形图补测修测的要求- 6 -第二章 地形图补测修测方法基础技术- 7 -2.1地形图的概念、特征、功能与分类- 7 -2.1.1定义- 7 -2.1.2.基本特征- 7 -2.1.3功能- 8 -2.1.4地图的类型- 9 -2.1.5历史- 10 -2.2地形图的补测与修测方法与技术- 10 -2.2.1距离交会法- 10 -2.2.2支距法- 10 -2.2.3设站法- 10 -2.2.4透绘法- 10 -2.3地形图的补测与修测新方法新技术- 11 -2.4地形图的补测与修测基础技术- 11 -2.4.1 地形图补测修测过程- 11 -2.4.2图版的叠合显示- 12 -2.4.3 矢量数据的显示- 12 -2.4.4数据的编辑- 13 -2.4.5 地形图清描整饰- 14 -第三章 地形图补测修测的实施- 15 -3.1资料收集- 15 -3.2.原图质量可行，针对测区实际情况制定修测方案- 15 -3.3.软件的选择- 16 -3.4地形图修测补测的实施- 16 -3.5质量控制与精度检核- 18 -3.5.1质量控制- 18 -3.5.2精度检核- 20 -3.6补测修测结束，提交成果。- 20 -3.7地形图补测修测新方法- 21 -3.7.1地形图补测修测作业步骤- 21 -3.7.2利用实时动态（RTK）定位系统修测地形图优点- 21 -3.7.3实时动态（RTK）定位系统修测地形图精度分析- 21 -3.7.4数字摄影测量在地形图补测修测中的应用- 22 -第四章 结论与展望- 25 -致 谢- 26 -参考文献- 27 -地形图的补测与修测方法的探讨第一章 绪论1.1研究背景与目的 地形图补测修测技术是利用最新资料更新原有地形图数据的一种方法。地形图是工程设计的原始资料。对工程设计质量起着非常重要的的作用。 随着时间的推移，已有的数字地形图的现势性会变的越来越不好。数字地形图数据是依照测制时的测绘标准表示的当时地面状况，受工程建设等生产活动和自然变迁的影响，地形图上的内容与实地现状的偏差会逐渐变大。还有，测绘标准的修订以及科学技术的发展，也会使数字地形图的精度、表示的内容和形式与现时要求不相适应或者达不到要求。因此要提高其使用价值则需要保持和提高数字地形图的现势性。 随着我国改革的深入, 国家加大了基础设施建设的力度, 用于城市规划、工程设计、施工放样、军用方面等的地形图需求量增多, 且现势性要求高。为了满足城乡发展建设的需要, 提高地形图现势性, 地形图更新问题就显得尤为重要。然而, 地形图的更新情况不很乐观。据联合国1993 年的统计数字表明, 全球地形图的更新速率远远落后于其生产速率, 见表1。从我国情况来看, 国家基础地理信息中心已经建成的1：100 万, 1：25 万基础地理信息数据库的现势资料截止到1997 年, 部分地区到1998 年, 为保证两数据库的现势性, 也存在数据更新的问题。因此, 为了适应当前发展的需要, 地形图更新已迫在眉睫。表1 世界基础地图生产与更新情况（%） 地图比例尺 世界生产情况 亚洲生产情况 世界更新率 1:25000 1:50000 1:100000 1:250000 33.5 65.5 55.7 95.1 15.2 84.0 66.4 100 2.8 1.1 0.0 0.9 地形图补测修测技术就是利用最新资料更新原有地形图数据的方法之一。数据更新前先要依据新资料和新标准对原有地形图数据进行检测并判定需要更新的内容，然后利用地形图修测手段进行数据更新。如果在检测和修测的过程中引入自动化、半自动化技术和其他先进的技术，必定会加快数据检测、数据采集的速度和提高检测和采集的准确度。因此，对地形图补测修测技术进行深入研究是非常必要的。1.2地形图补测修测技术研究现状随着数字地形图用户的逐步增多，测绘工作者对地形图补测修测技术的研究也越来越重视。测绘研究所、大学测绘学院和地方有关研究单位，在这方面都做了不少研究工作。研究主要集中在如何提高人工修测的速度、准确度以及修测作业中操作的方便性等方面，重点是在人工的基础上加入一定程度的自动算法。国外一些公司和大学的研究机构已研制出多种机动测图系统, 如Geospan Corp （美国）的GeoVAN, 俄亥俄州立大学的GPSVan, Roadware Corp（加拿大） 的ARAN, Lambda Tech. Int . Inc（美国）的GPSVision, 慕尼黑国防军与数字地理大学的Kiss,TansMap Corp（美国） 的ON-SIGHT, Row e Surveyingand Engg , Inc（美国） 的RGIAS, John E. Chanceand Engg, Inc（美国） 的TrucKMAP, The Univ. OfCalgary and Geof it Inc. （加拿大）的VISAT 。其中加拿大卡尔加里大学和Geof it 公司联合研制的VISAT 机动测图系统, 系统在一辆汽车上集成安装了一台INS, 两台双频GPS 接收机, 一组( 8 个) B/WCCD 相机, 一套ABS 系统, 一套影像控制单元和一台彩色SVHS 摄像机。根据差分GPS 技术确定平台参考中心( 摄像机中心) 的位置, INS 获取相机的姿态信息, ABS 通过控制器以等距离间隔触发相机对地面目标进行拍照, 获取地面目标影像。1.3地形图的补测与修测内容和目的意义地形图补测修测技术是利用最新资料更新原有地形图数据的一种方法。它的目的就在于保持其真实性和现势性。数据更新前先要依据新的资料和标准对原有地形图数据进行检测并判定需要更新的内容, 然后利用地形图补测修测手段进行数据更新。这样的处理可以充分利用已有数据的信息, 大大减少重复采集的工作量, 缩短地形图更新的周期修测 , 是各地基本用图完成以后, 测绘工作中的一项重要任务。地形图补测修测是城市规划部门、城市勘测部门经常性的工作之一。是城市规划、土地管理、市政和工程建设等工作的基础资料，是基础地理信息系统的基础数据，它的现势性直接影响到这些工作的效果、质量和进度。地形图补测修测是指对原有地形图上有变动的地物、地貌及其属性进行修改和补充的测量工作。城市的发展已进入信息化时代, 城市的现代化发展水平与信息化程度息息相关, 城市信息化建设对基础地理信息的需求愈来愈迫切要求也愈来愈高。随着时间的推移和城市的不断发展, 基础测绘产品的时效性滞后于城市发展变化的矛盾日益突出, 这些矛盾如果不能较好地解决势必影响基础地理信息系统的多元化和现势性。制约着基础地理信息的应用领域和拓展空间、阻碍城市信息化建设的步伐。城市基本地形图的补测修测根据本城市用图的需要, 合理制定城市地形图修测的长、中、远期和年度工作目标。保障基础测绘成果步入及时维护、定期修测、不断扩大的良性循环的轨道。作为城市建设规划、土地管理等必需的基础图件, 它要求各类地理要素和属性内容表示详细, 其补测修测的主要内容为新增的地形、地貌及地理名称以及改建、消失的地物。由于地物的变化比地貌的变化要大得多。因此，补测修测地形图主要是补测修测地物部分，同时对变化的地貌也应加以补测修测，特别是以前测量时表现得不完全的地貌。所以地形图补测修测的主要内容包括下面几个部分:(1)从旧图上去掉在实地已改变了的或地面上已不存在的各种地物符号。如改建的房子、道路、填平的土坑等。(2)在旧图上用相应的符号，描绘出地面上新增加的地物。如新建的工厂、发电站、道路、水渠、新架设的高压输电线等。(3)位置未改变但实质已改变的地物，用新符号描绘在地形图上。如旧图上的草地已变成树林，土路已改建成公路，人行桥改建成了车行桥等。(4)检查和改正所有的说明注记以及地物名称。如土路改成了公路，则应加注铺面材料以及路面和路基的宽度。(5)地貌改变较大的地方，旧图上的地貌部分也应进行修测。 修测前修测后 图2 所示为基湖路重划区之地形变化1.4地形图补测修测的要求 各种比例尺的地形图都是按测图时地面上的地物、地貌的现状测绘的，但随着社会建设的迅速发展，地物、地形变化很快，特别是城市建设，更是日新月异。这种变化使已有地形图上的地物、地貌与实际地形情况产生了一定的差别，尤其是对大比例尺地形图，这种差别更是如此。为了不断地提供符合现状的图纸，对已有地形图纸必须进行经常性的补测修测和修绘，以满足用图的需要。补测修测时对原图的图廓线、方格网应进行检查，其误差在土0. 3mm以内时，可视为合格，有部分超过时，应注意加以适当的配赋。对补测修测的地物点的精度，根据有关单位的经验，平面位置的中误差可在原来中误差的基础上放大0. 5倍。高程中误差可仍按有关规范规定进行衡量。经过补测修测和修绘的地形图中，新老内容的衔接要妥当合理。凡经过补测修测和修绘的内容一律用新图式表示，以使地形图逐步更新和统一。位于每幅图中的小三角点，II级导线点，四等水准点和更高级的控制点，在补测修测过程中均应查明落实，必要时应加以维护，或重新布设，以维持控制网的完整性。这些控制点均可作为补测修测地形图的根据。第2章 地形图补测修测方法基础技术2.1地形图的概念、特征、功能与分类2.1.1定义 地形图（topographic map）指的是地表起伏形态和地物位置、形状在水平面上的投影图。具体来讲，将地面上的地物和地貌按水平投影的方法(沿铅垂线方向投影到水平面上)，并按一定的比例尺缩绘到图纸上，这种图称为地形图。指比例尺大于1100万的着重表示地形的普通地图（根据经纬度进行分幅，常用有1：100万，1：50万，1比25万，1：15万，1：10万，1：5万等等）。由于制图的区域范围比较小，因此能比较精确而详细地表示地面地貌水文、地形、土壤、植被等自然地理要素，以及居民点、交通线、境界线、工程建筑等社会经济要素。地形图是根据地形测量或航摄资料绘制的，误差和投影变形都极小。地形图是经济建设、国防建设和科学研究中不可缺少的工具；也是编制各种小比例尺普遍地图、专题地图和地图集的基础资料。不同比例尺的地形图，具体用途也不同。2.1.2.基本特征2.1.2.1.地理信息的载体地图能够存储数量巨大的地理信息，以表达它的空间结构和时间序列变化，以及各现象间的相互联系。空间结构指地理信息的分布规律，包括它的数量指标、质量特性和动态变化。时间序列反应了制图对象的历史进程、现代发展和未来趋势。地图不仅能积累、复制、组合、传递地理信息，还能为用图者根据需要加以理解、提取和应用。2.1.2.2数学法则的结构地图总是以缩小的图形反映远大于视野的地理信息，它通常需要将地球曲面上的景象和事物转换为平面状态表示，并且要准确的反映它与实体在位置、属性间的关系。因此地图投影、坐标系统和比例尺是构成地图的数学法则。随着对地图特征的认识深化，地图被认为是特定的数学模型，它不仅具有欧氏几何长度、面积的尺度，而且还具有拓扑的比例概念，还可以用数学形式加以存储。2.1.2.3有目的的图形概括缩小了的地图不可能容纳空间所有现象。地图所表示的，仅是大量的地理信息中选择某些信息加以分析和处理，经过人们的思维与加工形成地图。这种经过分类、简化、夸张和符号化，从地理信息形成地图信息的过程，称为地图概括。地图的概括程度是由编制地图的目的决定的，它还包含了多种制约的规则。至今地图概括的机理还在探究，图形的形状变化和尺度变化规律正在应用现代的数学方法进行实验。2.1.2.4符号系统的运用地理信息的图形表达借助地图符号，它便于空间定位以显示各种现象及其属性的相互关联。地图符号既能将比它大多少倍的地物缩小表示，又能将缩微以后的地物夸张表示；它既能表示地球空间的物理现象，又能使物流的相互联系可视化。地理信息可视化拓展了静态地图的符号系统，动画技术制作了动态地图，虚拟现实进行了地形仿真，但“地图是符号的模型”的性质并没有改变2.1.3功能2.1.3.1地图信息的载负功能地图内容和地图信息一词是有区别的，地图内容指我们在地图上所能看到的图形要素的总和，而地图信息是指地图上的每个符号和符号组合后所代表的内容、意义和观念地图信息由直接信息和间接信息组成，直接信息是地图上用图形符号直接表示的地理信息，如水系、居民点等；间接信息是经过解译、分析而获得的有关现象或实体规律的信息，如通过对等高线的量测而获得有关坡度、切割密度的数据和图形2.1.3.2地图的传递功能信息的重要特征是可传递性，地图也是地理信息良好的传递工具。地图信息传递的基本过程是：客观事物通过制图者的认识，形成概念，使用地图语言加工成地图，用图者读懂了地图语言，形成了用图者对客观事物的概念。地图的这个功能是将制图者和用图者联系起来，统一在地图信息的传递过程中。2.1.3.3地图的模拟功能模型与它所表示的对象具有相似性。模型可以有物质模型和概念模型之分，显示各种地理要素的普通地图，可以直观地感受到是制图区域的物质模型，在作为物质模型的地图上，还可以代替实地的调查与量测做各种模拟分析，这种概念模型是对实体的一种抽象与概括。由于地图所具有的模拟功能，能够对所需要表示的对象，在众多特征中抽取内在的、本质的特征与联系，即经过地图概括成地图。因此，地图所具有概念模型的特征，使它在表示各专题现象的分布规律时空差异和变化特征时，是任何文字描述或语言所无法比拟的，专题地图就是概念模型的一种实例。作为时空的模型，地图还在科学预报中发挥作用。2.1.3.4地图的认知功能地图不仅反映客观世界，而且能够认识客观世界，因为它具备空间认知和图形认知的功能。空间认知帮助建立地图信息的空间概念，即空间的位置、范围、空间格局、相互关系和随时间的空间变化。图形认知帮助运用图形思维和地图语言，形成对地图信息的质量特征和数量特征，在分布规律与区域差异上的认识。用图者也可以根据自己的知识与经验，对图形的认知进行联想与推演。所以对地图的认知，也是地图应用的理论基础。2.1.4地图的类型地图有许多成图方法和丰富的表现形式，随着科技技术的进步和应用领域的扩展，新颖的地图成果层出不穷，因此可以从不同的角度对地图进行分类。2.1.4.1按尺度划分（1） 大于比例尺1:10万的的地图，称大比例尺地图;（2） 比例尺1:10万1：100万的地图，称中比例尺地图；（3） 小于比例尺1:100万的地图，称小比例尺地图。2.1.4.2按区域范围划分（1）星球图、地球图（2）世界图、半球图、大洲图、大洋图（3）国家图、下属行政区地图（4）局部区域，如海湾图、流域图2.1.4.3按地图的图型划分（1） 普通地图 普通地图是表示自然地理和社会经济一般特征的地图，它并不偏重于哪一个要素。（2） 专题地图 专题地图是着重表示一种或几种主题要素及它们相互关系的地图。2.1.4.4按地图的维数划分 可以有平面地图和立体地图 平面地图是常见的地图类型，立体地图是利用视差原理形成立体视觉，如互补色地图和光栅地图。2.1.4.5按其他指标的分类（1） 按用途 可分为国民经济与管理地图、教育与科学技术地图、文化地图。（2） 按语言种类 可分为汉字地图、外文地图、各少数民族文字地图、盲文地图（3） 按历史年代 可分为古地图、历史地图、近代地图、现代地图。（4） 按出版和使用方式 可分为桌图、挂图、折叠图、地图集。2.1.5历史0出来。地图通过在在纸或羊皮上等其它材料上绘制道路、居民点和自然要素等。如此，便得到了用以描述真实世界的平面图。 随着地图学实践的发展，人类学会了使用种类繁多并且富有创造性地使用多个图层来表达现实世界。地图学也积累了很多描述要素的方法，用以要素分类、标识识别、地球表面的形状或者资源与商品的流动。 现代地图中仍然沿用了许多古代地图的表达方法，如，用双线表示道路、用文字作注记、用蓝色表示水体等。随着计算机的普及和地理信息系统（GIS）技术的发展，地图现在已成为人们非常熟悉的印刷品，并且地图也能在计算机上交互地可视化显示。 GIS 进一步加强了人类与地图之间的相互作用。在GIS 中，可以非常容易地确定信息在地图上的表达方式，也可以很方便地通过查询和分析选择位置或目标。2.2地形图的补测与修测方法与技术补测修测地形图的工作中，事先应对控制点和拟作测站点的地物点作适当的实地检核，以免因依据点不可靠而引起新补测修测内容的精度达不到要求。 原有的导线点、图根点以及能在实地准确判定位置的墙角、电杆等均可作测站点，在特别困难的情况下，还可以用极坐标法或交会法来决定新的测站点，必要时也可采用导线的办法来补测一定数量的图根控制点。 2.2.1距离交会法为了测定新地物点，利用附近23个旧地物点，量新旧地物距离，然后在图上用图规进行距离交会。2.2.2支距法当新旧地物距离较近时，可以利用支距法。2.2.3设站法当直接利用旧地物测设新地物有困难时，需用各种方法增设测站点，设站的方法有：利用旧地物点距离交会法，平板仪后方交会法，经纬仪后方交会法、前方交会法、侧方交会法以及全站仪法等。根据地形条件和设备状况选用。后方交会法是比较方便的一种方法，首先将透明纸固定在平板上，把测站点标在透明纸上，然后，过测站点向选择的3个地面目标画3条方向线，最后将透明纸蒙在地形图上，使3个方向线通过3个相应的地物，用针将交点刺入地形图，即为所求测站点。如果用经纬仪观测的后方交会角，用量角器和直尺画在一张透明纸上，然后用相同方法求得测站点。2.2.4透绘法当某区域内地物变化很大，则可以在测区内选一测站，将新旧地物一并观测。外业结束后，将观测结果绘在一张透明纸上，将透明纸蒙在原图上，使旧地物完全重合，然后将新地物透绘到原图上。2.3地形图的补测与修测新方法新技术地形图补测修测是城市规划部门、城市勘测部门经常性的工作之一。常规的补测修测方法及补测修测技术测绘速度较慢、测量精度也不够理想。为此，本人查找了些资料，总结前辈的经验，并经过验证。给出了以下几点：利用原有地形图数据回放的纸图在野外进行全面巡视，可用数字装图法、全站仪极坐标法或RTK GPS动态法在野外获取地物、地貌数据，标注在纸图上，经内业传输、编辑整饰成图。修测前应对原图施测质量和情况进行了解，并到实地进行全面巡视，制定修测方案。地物补测可采用数字距离交会法、直角法、解析法(经纬仪、全站仪)测图等方法补测地物实体。补测面积不大，且参照地物较多的情况下，可利用经过校核、位置准确的地物点，采用数字装图法(数字距离交会法，直角法等)。补测数据应有多余观测以检核补测精度，补测地物与周围相关地物间距的最大较差不应大于04 m。补测面积较大或参照地物不多的情况下，采用解析法。下列情况也应补设图根控制点进行设站修测： 补测新建的住宅楼群或独立的高大建筑物； 新增和改建的道路边线； 新增的绿化地(带范围线； 铺装路面高程和变化面积较大的高程，修测丘陵地的地貌。解析法使用全站仪或经纬仪配备测距仪施测，在已知点上设站，水平角、垂直角各观测半测回，斜距一次读数。旋测过程中，应随时进行归零检查，归零差不得超过|24，测站至补测地物的距离1：500图不大于300m，1：1 000图不大于600m。对于高程注记点的补测，可采用直接水准和三角高程测量。2.4地形图的补测与修测基础技术 地形图补测修测技术是利用最新资料更新原有地形图数据的一种方法。数据更新前先要依据新的资料和标准对原有地形图数据进行检测并判定需要更新的内容, 然后利用地形图修测手段进行数据更新。这样的处理可以充分利用已有数据的信息, 有目的性，大大减少重复采集的工作量, 缩短地形图更新的周期。2.4.1 地形图补测修测过程 地形图补测修测可分为地貌补测修测和地物补测修测。地物补测修测根据原有地形图的不同又可以细分为对栅格地形图的补测修测和对矢量地形图的补测修测两大类。根据补测修测资料的不同, 可以灵活地选择相应的补测修测方法。2.4.1.1地貌补测修测补测修测前要利用自动或人工交互的方法对原有地貌数据进行检测以确定需要进行补测修测的区域。补测修侧时, 将需要补测修测的地貌数据叠合到相应立体像对的左、右像片影像上, 通过立体观测可以看出地貌数据与影像的套合情况, 然后采集变更和增加的地貌元素或等高线数据并对原有地貌数据进行编辑。这种人工的方法效率很低, 可以考虑将原有的数据作为初值, 重新对立体像对进行匹配, 然后将匹配的结果与原来的数据比较, 差别大的则自动进行更新。我们知道立体像对匹配的关键: 一个是速度, 一个是准确度。对于加佚匹配的速度, 人们想出了种种方法, 如核线排列、金字塔分层等。这些方法可以提供较好的初值, 减少不必要的匹配运算。而我们要修测的地貌数据所发生变化一般是局部的、少数的, 因此可以看作是相当好的初值, 这种情况, 可以做到加快匹配速度和大大降低误匹配率, 所以对等高线的检测完全可以实现自动化。2.4.1.2地物补测修测（1）基于立体量测的地物补测修测将原有地物数据叠合在立体像队的左( 或右) 像片影像上, 采集变更或增加地物要素数据并对原有地物要素数据进行编辑。该方法的优点是量测精度不受地貌数据精度的限素数据并对原有地物要素数据进行编辑。 适合于修测高大或高架的地物。（2） 基于正射影像的地物补测修测将原有地物数据叠合在正射影像上,采集变更或增加的地物要素数据并对原有地物要素数据进行编辑。该方法的优点是便于各种关系的处理和不必考虑片与片之间地物数据的接边问题。在己经有新正射影像时, 宜采用此方法进行地物修测。（3）基于单幅原始影像的地物补测修测将原有地物数据叠合在原始影像上,采集变更或增加的地物要素数据并对原有地物要素数据进行编辑。该方法可免去制作正射影像和进行正射影像镶嵌的复杂过程, 所以具有作业过程简单的优点。在只需要地形图修测数据而不需要正射影像图时, 宜采用该方法进行地物修测。2.4.2图版的叠合显示图版经过重采样处理就可以采用一定的光栅操作, 与数字影像在计算机屏幕上进行透明叠合显示。这样可以清楚地进行目视检查, 决定修测的区域和内容。在进行图像叠加时, 分版图像与正射影像或者原始影像应该有相同的投影方式和参数。但是分版数据与影像之间这种对应关系差异很大, 所以就需要将分版影像经过重采样得到一幅投影方式和参数都相同的影像。重采样的方法有两种: 直接法和间接法。两种方法对比起来, 直接法要循环判断全部的图版像素点, 如果图版比影像大许多, 则会有许多无效的循环, 但是图版中有地物信息的地方占少数, 所以比间接法要少很多计算坐标时的浮点运算。不过两个方法可以结合起来使用, 首先用间接法的思路计算在图版影像中可能的重采样范围, 而后在该范围内用直接法进行处理。2.4.3 矢量数据的显示2.4.3.1数据的分层控制将数据按一定标准(如国标) 分层可以去除不需要处理的数据层, 如减少显示数据, 加快显示速度, 同样在编辑中更能准确地捕捉目标。分层的依据在国标中是以大类码( 其他标准类似) 进行划分, 大类码相同的即为一层。可以将一层用一个链表进行管理, 这样在编辑、搜索、显示和建拓扑关系等处理中都易于实现; 另外一种方法是用一个统一链表管理数据, 需要分层时则靠大类码进行区分, 但是要增加许多判断, 优点则是方法简单, 易于对数据进行统一处理。2.4.3.2数据盒技术在对地物数据进行显示或者编辑时,在窗口内部的才可以进行处理。一般情况下, 在窗口内部的不是全部而只是少部分的数据, 所以有必要去除无效的数据。保留每个目标的外接矩形信息, 处理时就可以判断是否与窗口区域相交, 从而决定是否处理该目标。通过这样的处理, 可以大量的减少数据, 特别是在数据量很大的情况下, 也不会对速度产生大的影响。2.4.3.3 多种符号化的方式在补测修测过程中, 符号的显示只是为了属性类别的识别, 不必像出图那样正规: 另外, 符号的正规显示在修测中也有不适合的地方, 比如面、平行线的填充很容易对影像产生压盖, 从而影响采集作业。所以在总结采集过程中所能遇到的种种情况后, 符号的显示类型可以设计成以下几种。 （1）不显示。 主要用于数据分层的情况下, 可以将用不到的层的数据选择此种方式。 （2）正常的符号显示方式。 主要用于全面地察看采集结果的时候。 （3）节点、链线的显示方式。 很简洁的方式, 在坐标采集过程中, 比较适用。2.4.4数据的编辑在采集数据、查出错误或者输入属性时, 对矢量数据的编辑是必不可少的, 应该满足补测修测的需要, 主要功能如下所述。 （1）目标的捕捉是所有编辑操作的基础, 这里把点视为没有长度的线, 面则先考虑边线, 这样目标捕捉就被简化成两种: 线状目标的捕捉和面状目标的捕捉。 （2）目标平移捕获目标后, 把所有的节点加上平移量即可。 （3）目标节点平移捕获目标和节点后, 把相应的节点加上平移量即可。 （4）目标旋转捕获目标后, 选定旋转中心, 再由鼠标拖动得到经过旋转中心的两条射线, 求出旋转角度, 然后把该目标的所有节点绕旋转中心进行坐标变换。 （5）目标增删节点捕获目标后, 如果是增加节点, 需要判断增加点处的坐标与该目标的哪条直线段距离最近, 求出代表该线段的前后两个节点后, 再在中间插入新的节点; 如果是删除节点, 得到该目标中距离最近的节点的数据指针, 将之从链表中删除即可。 （6）目标合并先后捕获两个目标, 判断四个端点: 首首、首末、末首、末末之间的距离, 取最小的两个端点为连接点, 合并成新的目标, 并把可以继承的属性数据也接收过来。 （7）目标打断捕获目标并得到打断点所在的直线段的前后两个节点, 新建两个目标, 复制相同的属性, 然后将链表中断点前后的坐标分别加入两个目标; 最后把断点的坐标也加入到两个目标, 如果断点与靠近断点的节点的距离很近, 可以不加入断点。 （8）数据回退在进行目标采集或编辑时, 不可避免会产生错误的操作, 所以数据回退的功能很重要。2.4.5 地形图清描整饰 2.4.5.1地形图的检查与验收 测绘工作是十分细致而复杂的工作，为了保证成果的质量，测量人员必须具有严肃认真的工作态度和熟练的操作技术，同时还必须有合理的质量检查制度。测量人员除了平时对所有观测和计算工作作充分的检核外，还要在自我检查的基础上建立逐级检查制度。 1.自检 自检是保证测绘质量的重要环节。测绘人员应经常检查自己的操作程序和作业方法。所使用的仪器工具是否定期检验并符合精度要求；地形控制测量的成果及计算是否充分可靠；图廓、坐标格网及控制点的展绘是否正确；地面控制点的高程是否与成果表相符等。测图开始前应选择一个通视良好的测站点设站，先以一远处清晰目标定向，还至少要以另一方向检查，并检查高程无误后始能测图。每站测完后，应对照实地地形，查看地物有无遗漏，地貌是否相象，符号应用是否恰当，线条是否清晰，注记是否齐全正确等。当确认图面完全正确无误后，再搬迁至下一测站进行测绘。测图员要做到随测随画，要做到一站工作当站清，当天工作当天清，一幅测完一幅清。 2.全面检查 测图结束后，先由作业员对地形图进行全面检查，而后组织互检和由上级领导组织的专人检查。检查的方法分室内检查、野外巡视检查和野外仪器检查。 （1）资料检查：观测和计算手簿的记载是否齐全、清楚和正确；各项限差是否符合规定。也可视实际情况重点抽查其中的一部分。 （2）原图检查：格网及控制点展绘是否合乎要求，图上地形控制点及埋石点数量是否满足测图要求，图面地形点数量及分布能否保证勾绘等高线的需要，等高线与地形点高程是否适应，综合取舍是否合理，符号应用是否合乎要求，图边是否接合等等。 （3）巡视检查：应根据室内检查的重点按预定的路线进行。检查时将原图与实地对照，查看原图上的综合取舍情况，地貌的真实性，符号的运用，名称注记是否正确等。有两种方法，散点法是在测站周围选择一些地形点，测定其位置和高程，检查时除对本站所测地形点重新立尺进行检查外，并注意检查其他测站点所测地形点是否正确。断面法是沿测站的某一方向线进行，测定该方向线上各地形特征点的平面位置和高程，然后再与地形图上相应地物点、等高线通过点进行比较。 （4）仪器检查：仪器检查是在内业检查和外业巡视检查的基础上进行的。除将检查发现的重点错误和遗漏进行补测和更正外，对发现的怀疑点也要进行仪器检查。 在检查过程中，对所发现的错误和缺点，应尽可能予以纠正；如错误较多，应按规定退回原测图小组予以补测或重测。测绘资料经全面检查认为符合要求，即可予以验收，并按质量评定等级。检查验收工作是对成果成图进行的最后鉴定，通过这项工作，不仅要评定其质量，而更重要的是最后消除成图中可能存在的错误，保证各项测绘资料的正确、清晰、完整，真实地反映地物地貌。技术检查工作的主要依据是技术计划和测量技术规范。 2.4.5.2地形图的清绘与整饰 （1）地形图的清绘：对铅笔原图，按地形图图式进行着墨描绘，称为地形图的清绘。清绘时要注意地物地貌的位置、内容和种类均不得更改和增减。 （2）清绘的顺序：内图廓、坐标格网、控制点、地形点符号及高程注记；独立物体及各种名称、数字的绘注；居民地等建筑物；各种线路、水系等；植被与地类界；等高线及各种地貌符号等。 （3）图廓整饰：图廓的整饰包括外图廓线、坐标网、经纬度、图幅名称及图号等。线条粗细、采用字体、注记大小等均应依照地形图图式的规定。第三章 地形图补测修测的实施 近年来，城市发展变化非常快，刚刚覆盖的地形图往往不久以后就发生了变化，无法给城市的管理、规划等各项工作提供及时的测绘保障。本次方案以兖州市经济开发区地形图施测实例，进行地形图的补测修测实施的一些探讨。本次地形图修测的范围为穆北路、创业路、开发路两侧新建工厂区域，开发路、创业路、西铺路、扬州路等新修道路及其他零星变化区域。3.1资料收集 (1)根据收集到的测区地形网的相关资料(技术设计、技术总结、电子地形图、检验(验收)报告等)，审查测绘资料质量是否符台规范要求。是否存在重大质量缺陷。如果原图不符合规范要求或存在重大质量缺陷即可判定原图不可用，只能进行重测。原图存在以下问题之一的，即为重大质量缺陷：经检测控制点偏差、控制点至剧边地物点偏差以及高程点偏差超出规范要求的，数字地形图与实地严重币相符的，原平板仪测绘图经数字矢量化后的数字地形网，地物严重变形的。 （2）通过上一步审查的原图，检验其控制测量的质量，主要足对高(首)级控制质量的检验，经检测合格后可布设F一级控制。布设下一级控制点位时，尽可能通过原有的控制点，以便作为检验原有控制点的质量依据。 (3)选择不同区块并到实地进行地物点榆验。利用全站仪就近控制点进行设站对不同区块周边地物点进行全方位检测。 (4)对各区块的检测数据进行汇总，得出控制点至地物点的绝对误差值，评定该批数字地形图的可用性。本次地形图修测工作尽可能使用原有控制资料。收集到本测区2003年施测的1：1 000地形图一套及测图时使用的部分控制点。对变化范围较大且原有控制点较少的区域，为了满足测图的要求，决定建立新的整体统一的等级控制网，收集到大南铺、山拖和范家堂3个c级GPS点，均联测三等水准，点位正确，保存完好，可作为本次控制测量起算点。3.2.原图质量可行，针对测区实际情况制定修测方案针对不同的修测情况采取不同策略，制定修测方案：(1)零星(分散)：可根据原有的控制点和地物进行修测、更改。如果控制点已破坏殆尽，则可利用数字地形图上明确的一级地物特征点，采用后方交会的方法，但至少应取3个特征点，并且对其他明确的一、二级地物特征点进行验证，确实可行后可开展修测工作。(2)成片：遇成片修测时，应选择原有的高等级控制点对该地区的首级控制点进行连测，以检验原控制点的精度。如偏移程度达不到规范要求，则须对整片地形图进行偏移，重新进行图根加密后进行修测，以保证足够的测绘精度和原图的统一。(3)大于3/4：当修测区域大于3/4时，应考虑重测，原有控制点也不再使用。对该地区须重新布设GPS首级控制网和水准控制网，按规范要求重新施测数字化地形图，以达到城市建设用图的需要。3.3.软件的选择目前测绘市场上，各个测绘单位采用较多的测绘软件： （1）清华山维EPS软件，室内利用区域掏出功能，现场修测后调入，经室内整饰编辑和现场查图后，移交内业人员处理，最终输出dwg文件地形图。较多用城市建设用图。 (2)南方cass软件，可直接加附安装在AutocAD软件上，直接打开dwg文件进行修测、更改。较多用于城市建设用图、数字地籍用图。 (3)瑞得软件，主要用于数字地籍测绘和数字地籍管理。其输出的dwg文件有较多丢失，且其线型不理想。 (4)Walk软件，主要用于数字地理信息化处理，较少用于野外测绘。3.4地形图修测补测的实施对于变化范围较大的区域，必须严格按照数字化测图的基本流程及有关规范实施，保证测量精度，提高成图质量。目前数字化测图技术已日益成熟和广泛应用，因此本文重点探讨特殊情况下数字化测图的应用技巧。由于测区内原有的部分控制点因点之记不全或路面重修而寻找不到，在小范围变更区域进行地形图修测时经常遇到没有控制点、只有一个控制点或两个控制点不通视的情况，此时若按数字化测图方法先布设控制网再进行碎部测量，费时费力，效率低下，如何充分利用已有资料进行碎部测量呢，现分情况予以说明。(1)新增地物补测时待测地物附近没有控制点的解决方法(以下简称方法1)新增地物补测时，待测地物附近没有控制点，但附近明显地物(如两栅栏角)先前已进行了测量成图。此时如果从远处引点，工作量必然加大，如果变化区域不大，则可采用如下方法处理： 找一合适位置使用方位角建站，要求可以同时观测到两个以上明显地物已知点(如图3中A，B两栅栏角)和新增地物点并观测，直到将新增地物补测完。 图3 无控制点碎步测量示意图 新建图形文件123dwg，将所测数据在此文件内展点并绘图(图1中虚线部分)，并在两个已知栅栏角间连一直线。 打开图形实际所处图幅，将新测图形以图块方式插入此图。 将图块以新观测的(见图3)为基点移动到正确的A点上，量算出AB与A一B之间的夹角，根据此夹角将图块旋转到正确位置，删掉辅助线即可。 (2)地形图修测时两控制点不能通视情况下碎部测量方法在地形图修测中利用原有控制点进行碎部测量时，经常会遇到安置好仪器后找不到定向点，无法进行碎部测量的现象。如图2所示，C、D是两个互不通视的控制点，利用C、D两点进行碎部测量步骤如下：首先在C、D点上分别选择一个高大明显目标(P1，P2)，同时在地面适当位置选择一点G，要求G点应方便立镜且与C、D两点通视。在C、D两点进行碎部测量时，分别以P1、P2作为定向方向，使仪器的水平度盘读数置零后，进行碎部点距离和角度测量。G点作为一个特殊碎部点在记录中加以特殊注记。根据以及C、D两点的已知坐标，可求得CG、DC的坐标方位角，进而求得定向方向CPl、DP2的坐标方位角，各碎部点的坐标方位角随之确定，由此各碎部点的坐标即可计算出来 图4 不通视控制点碎步测量示意图在实际工作中遇到此类情况还可以在任意一控制点上使用方位角建站，然后直接进行碎部测量，并将另一控制点测出并作特殊标记，然后参照方法1成图即可。另外全站仪支持后方交会建站的功能，还可以选择G点为测站点架设仪器利用C、D两点后方交会建站即可正常测量。(3)新增地物补测时附近只有一个控制点的解决方法(以下简称方法3)在地形图修测过程中由于原有控制点破坏严重，补测新增地物时经常遇到只有一个控制点的情况，此时则可以从原图上展绘出与该控制点通视且距离较远的两个明显地物点(如墙角等)的坐标，在该控制点建站，利用其中一个明显地物点定向，另一点用于测站检查，检查无误后即可进行新增地物碎部测量。3.5质量控制与精度检核3.5.1质量控制(1)方法l及方法3的质量控制方法l中两个明显地物点的距离对碎部测量精度的影响与全站仪定向点距离对测量精度的影响类似，因此应该按全站仪定向点距离标准要求两个明显地物点的距离，一般情况下不应低于100 m。方法3要求与方法1类似。(2)方法2的质量控制与正常碎部测量相比，方法2的精度增加了定向方向误差的影响因素，如图3所示，以测站C为例分析如下： 图5 不通视控制点测量精度分析图根据观测值和已知值可求出角度a，b，c 根据已知方位角(由已知坐标反算)和计算角a