基于卫星地图快速制作总平面图

□张 旭（新乡市水利勘测设计院）

基于卫星地图快速制作总平面图

□张 旭（新乡市水利勘测设计院）

在线卫星地图已经广泛应用于交通、导航等各种地图服务，既能反映地理要素实时变化，又能满足一定地理精度要求。以卫图作为底图，进行人工矢量化描绘和标注，可以快速制作总平面图。近年来，涉水项目申报进入空前的快节奏，应急突击项目时有发生，规划设计周期急剧压缩。基于卫星地图快速制作总平面图，较好地因应了勘测设计形势发展的要求，对于基层技术人员具有一定的实用价值。

卫星地图；矢量化；总平面图

0 前言

基层水利规划制作总平面图，一般需购买专业地形图，相对成本较高，难以得心应手应用；也可以收集以往平面图，往往经多次复制至变形失真。专业地形图、以往平面图都具有时效性特点，难以实时反映城镇、道路、河渠水系日新月异的发展变化。全面实测地形图，时间和成本投入都不现实。随着网络科技的不断创新发展，卫星地图在线应用既能反映地理要素实时变化，又能满足一定地理精度要求。卫星地图即卫星遥感影像，简称卫图。文章以卫图作为底图，进行人工矢量化描绘和标注，快速制作总平面图。

1 卫图截取

使用在线截图工具，直接截取卫图目标区域JPG格式图像。为方便参照描绘，尽可能选用较大的卫图显示比例，截取地理要素清晰的图像。但显示比例越大，目标区域截取的图像张数就越多，增加拼图工作量和拼图误差。F11键可以切换到全屏显示模式，使截取的每一屏图像范围尽量大，以减少截图的张数。

明确了总的截图范围和适当的卫图显示比例，按照从左到右、从上到下的顺序，依次截取每一屏图像命名另存。移屏过程中，保持卫图显示比例不变。相邻两张截图边缘应保证有部分清晰要素重叠，以利拼图。目标区域较大、截图较多时，可记录每一行、每一列每张截图经纬度值，保证每一行截图纬度值不变，每一列截图经度值不变，逐一编号，形成拼图简表。

2 图像拼接

2.1 底图拼接

在保存截取图像的同一文件夹里创建CAD新图形。使用“插入”-“光栅图像参照”，依次插入截取图像。路径类型选择相对路径，插入点在屏幕上指定，缩放比例默认为1。使用“工具”-“绘图顺序”，将图像后置。图像全部插入后进行底图拼接。利用相邻两张截图边缘重叠部分同一清晰的特征地物点作为拼接基点，移动其中一张图像使基点完全重合。依此类推，完成整幅拼图。拼图时参照拼图简表，从整幅地图的中部开始，向左向右、向上向下依次拼接展布，减小累计误差。

完成底图拼接后，先在线测量两个较远特征点之间的距离L1，再在CAD图形拼接底图上测量相同两个特征点之间的距离L2，计算缩放比例K=L1/L2，据以将拼接底图整体缩放为1:1绘图比例。再用其它特征点距离反复校准。之后，按1:1比例绘制总平面图。需要复制、交流时，图形文件连同所有截取图像构成的图形集一并拷贝，保持图像相对路径关系不变。总平面图最终完成、校核无误后，可以删除参照图像。

2.2 实测地形图拼接

局部实测地形图、带状图，也可以有效拼接到图形文件底图上。需事先实测3～5个拼图基点。可选择距离较远的道路中线交点，在卫图上相应标识较为准确，易于定位拼接。插入图形后，应以实测地形图1∶1绘图比例为准，将底图校准为1∶1。通过拼图基点将实测地形图同卫图试拼接，北方向往往有一偏角，适当旋转调整，基本可以有效契合。

2.3 勘察用图拼接

直接截取卫图作为现场勘察用图，比传统纸质地形图更加直观高效。将截图插入CAD拼接，绘图仪整幅打印出图。若设备条件限制，可每张截图小幅打印，纸质拼接整幅地图。拼幅的拼接带宽度应为5～10 mm，同样自中部向四周拼接。若卫图图像色彩浓重，可适当降低打印浓度和对比度，以使图像清晰，易于勘察现场标注。插入CAD的光栅图像，可单击“修改”-“对象”-“图像”-“调整”，选择要修改的图像，在“图像调整”对话框中降低对比度和褪色度。

现场勘察前，可充分利用卫星地图提供的在线测量工具，收集整理河渠、道路、边界等目标要素的距离、长度信息供初步分析。以“地球在线”为例，“测量距离”工具可以测量直线距离、折线路径累计长度。测量距离时将视窗放大，准确点取线路每一个测量标点，各点之间以醒目的红线连接，形成折线路径，给出累计长度。边点取测量点，边用鼠标左键移动视窗位置，最后形成完整测量路径，给出累计总长度。每一个测量标点尚可单击移动微调来修正路径。曲线长度测量，尽量放大视窗，点取更多测量点，使形成的路径精细平滑，提高测量精度。

3 描绘制图

3.1 地理要素取舍

基于卫图绘制总平面图的地理精度涉及地理要素的取舍，可根据总平面图范围、出图比例、规划目的具体确定。出图范围较大、比例尺较小时，过于末级的乡间道路、沟渠可以舍弃，以免载负信息过多而喧宾夺主；出图范围较小、比例尺较大时，可尽量录入各类地理要素。

卫图显示的较小干支沟渠常和乡间道路并行甚至重合，仅从卫图上难以判断沟渠的起止始末。因此，水系沟渠的描绘尚需参照以往平面图，结合现场踏勘研判校准。

境界与政区包括必要的县乡界、灌区界等，需参照政区地图或有关平面图资料确定。将电子图件或扫描图像插入图形，调整1∶1绘图比例，描绘境界与政区界，校准拼接到底图上。

3.2 线划与注记

完成底图拼接，即可参照图像进行描绘操作。绘制总平面图应遵守《国家基本比例尺地图图式》。主要地理要素的符号、颜色，可参照《地理信息公共服务平台电子地图数据规范》。线型颜色采用RGB模式表示，居民地RGB（255,220,233），河流RGB（181,207,255），国道RGB（255,120,0）。

CAD图层颜色设置利用“图层特性管理器”-“颜色设置”-“真彩色”-RGB模式，分别设定规范要求的红、绿、蓝分量值，确定图层颜色。为使图面清晰、层次分明、突出主体，可淡化道路、居民地等量大面广的基础地理要素，将其图层颜色用“颜色设置”-“真彩色”中的HSL模式降低亮度值。实测地形图也应适当淡化，将其所有颜色调整为灰色RGB（128,128,128），既能清晰地辅助设计，又不影响工程布置设计表达。

线划描绘使用多段线，可以作为一个对象进行属性编辑或查询操作，方便修改线宽、线型、颜色，或使用“工具”-“查询”-“列表显示”查询长度、面积。使用“修改”-“对象”-“多段线”，可以将端点相互连接的多段线、直线或圆弧合并为一条多段线。

居民地对区域规划面积的分析具有参照作用。居民地应依比例描绘，不应采用不依比例的单、双圆圈表示。较大城镇可用街道分割街区式，较小居民地可用村庄轮廓式。街区式可仅描绘连接外部道路的主要街道，轮廓式的河流、铁路、高速公路可通过街区，其他道路则与轮廓图形边缘相接。街区按规定图式如阴影进行填充。

3.3 规划成果表达

总平面图是项目规划的总纲，应突出展示工程特性和主要规划成果，让专项审查批复、建设管理应用一目了然。诸如标注建设范围、河渠管线、枢纽建筑物、管理设施、征迁范围等，标明已建渠道、规划渠道，不同灌溉模式、灌溉措施，设计灌溉面积、有效灌溉面积，新增灌溉面积、恢复改善灌溉面积，列出主要技术经济指标表。

色彩是最基本的地图语言。诸如各类不同灌溉面积，采用不同底色填充来区分，较之图案符号填充更为清晰简洁。填充颜色使用HSL模式降低亮度值，要求浅淡均匀。填充对象后置，以衬托主体内容，形成透明色效果。类似改造渠线和现状渠线的区分，同样可以用透明色效果来标记。复制一条重合渠线，线宽改为原线宽的2～3倍，颜色改为有别于原渠线的醒目标记色，后置，即可形成透明色标记改造渠线的效果。

4 成图整饰

图面整饰应遵守《水利水电工程制图标准》[4]，绘制比例标尺、指北针、图例、标题栏等，以及项目区在本省、本地区的位置。对需要张贴展示的挂图，可以在图的上方或其他适当位置用较大的字号书写图名。

比例尺宜采用直线比例尺，图形缩放或不同比例出图时，比例尺无需调整。将一线段等分出基本单位，一般长1 cm或2 cm，标注实际距离，将最左边的一段基本单位再作等分。

卫星地图精度终究有限，总平面图不能代替地形图测量。因此，应明确给出适用说明，以避免不必要的矛盾和纠纷。如总平面图所示边界、范围、线路、位置不作为确权划界、征地迁赔的依据，放线定位应以实测地形图、专项设计图为准。

5 结语

卫星地图可以提供矢量数据和光栅数据即卫星遥感图像。使用矢量数据需要专业技术和专业软件，技术要求高且操作繁琐。即使具有专业技术使用矢量数据制作地形图，所基于的卫星地图基础数据也进行了偏移和修饰，不可能达到工程设计的精度。所以，对于基层技术人员基于卫星地图的光栅数据应用，不需要任何安装设置和专业技术，常规操作，简捷高效，不失为基层水利规划的得力助手。

TV222.1

：B

：1673-8853（2017）02-0063-02

2016-12-15

编辑：刘长垠

张旭（1964-），男，工程师，新乡市水利勘测设计院，副院长，从事水利工程勘测设计工作。