省级基础测绘1:10 000地形图生产与更新技术流程探讨

李增荣

(甘肃省测绘工程院，甘肃 兰州 730000)

1:10 000省级基础测绘成果是国家重要的战略信息资源，随着经济社会的快速发展和生态文明建设的迫切需要，政府各部门以及其它行业部门对现势性较高的基础地理信息成果的需求日益旺盛[1-3]。甘肃省的地域特征是东西狭长，地形地貌复杂，目前1:10 000的地形图成果数字正射影像图(DOM)基本上实现了省域覆盖，而数字线划图(DLG)的覆盖率大约只有60%，主要集中在交通沿线和经济、农业发展区，存在着大量的无图区(如祁连山区，西部的戈壁、荒漠以及陇南、甘南的森林区域)[4]。通过对基础测绘成果服务领域的需求分析和调研，以前的惯性思维存在一定的误区，以为人类活动频繁的区域对基础测绘成果的需求量大，而偏远的人类活动较少的区域需求量小。实际上随着习近平总书记关于生态文明建设思想的落实和自然资源部“两统一”职责的实施，以及国家基础设施建设的完善和加快，迫切需要偏远区域的具有良好现势性的地形图。实现1:10 000地形图成果的省域覆盖是“十三五”省级基础测绘的一项重要内容，因此本文提出了充分利用地理国情普查数据[5-6]进行省级基础测绘1:10 000地形图生产与更新的一些技术流程，以平凉市1:10 000地形图的测绘与更新为例，就快速更新的技术流程进行了探讨。

1 概况及已有资料情况

1.1 自然地理概况

平凉市位于甘肃省东部，行政范围包含六县一区：崆峒区、静宁县、庄浪县、华亭县、崇信县、泾川县、灵台县。地跨陇东、陇中黄土高原，关山横贯南北，东部属陇东黄土高原沟壑区，西部属陇中黄土丘陵沟壑区，北部地形以黄土塬和沟壑为主，南部以黄土梁、峁为主，有小片黄土残塬，中部为宽广的泾河谷地。地势西高东低，南北倾斜，中南部突起，西北部高亢。西南山地较为阴湿，植被良好，全市的天然林都分布于此。地形类别以山地和高山地为主。

1.2 已有资料情况

1.2.1 控制资料

分析测区的三角点现状和分布情况，已有的控制点情况(主要是第一次全国地理国情普查时施测的像控点和第三次全国国土调查时施测像控点)。三角点成果在经济欠发达、人类活动较少的区域保存较为完整，对于在影像中能准确判读的点，可作为更新时影像底图生产的控制点、成果精度的检测点以及DLG数据的控制点资料(DLG成果内容的一部分)；在无图区生产中，可以利用这些三角点成果对其它影像进行空三加密。

1.2.2 1∶10 000地形图资料

测区内1∶10 000地形图资料覆盖了大部分地区，覆盖率为86.9%，在与陕西省、宁夏回族自治区交界处有部分无图区域，项目的主要工作内容是对1∶10 000地形图覆盖区域更新和对无图区的测绘。

1∶10 000基础地理信息成果(DLG)是本次地形图更新的基础，对已有的地形图资料的成图时间、坐标系统、采集指标、以及要素的分层、分类和编码规定进行分析。分析成图周期以评估测区变化量，部分数据生产年代跨度较大，坐标系统不一致，且要素分层、分类、编码规定、采集指标均不统一，在更新前需对已有DLG数据进行整理，使之与现行编码规定相一致。

1.2.3 地理国情普查(监测)数据

“2015年甘肃省第一次全国地理国情普查成果数据”包括地表覆盖数据和国情要素数据，成果覆盖全测区，其数据现势性强且经过各普查单位的实地核实，是经过国家测绘地理信息局陕西测绘产品质量监督检验站检查验收的权威资料。在此次平凉市1∶10 000数字地形图测绘与更新项目中作为主要参考资料使用，国情要素数据可作为更新DLG采集和属性录入的基本资料。

已有的地理国情监测成果为2018年数据，覆盖整个崆峒区。在更新生产时，崆峒区主要参考地理国情监测数据成果，其余区域主要参考地理国情普查成果。

“地理国情普查(监测)数据”和省级基础测绘的分类与采集指标并不一致，在参考使用过程中注意其分类与采集应满足省级基础测绘的要求。

2 技术方案

2.1 总体原则

项目开始之前，首先确定地形图更新的总体原则，总体原则的确定，为生产过程指明方向，在一些界限模糊处，有依据可循。

在需求分析的基础上，根据地形要素的重要程度、分布区域与经济建设、人民生活的密切程度以及更新生产技术与条件，从地形要素及其属性的类型、变化规律等方面研究确定重点更新的图幅和内容。

根据不同的地区、不同的资料情况以及要素的重要性，对变化要素按定性更新指标和定量更新指标进行不同的更新处理。对于更新内容中没有发生变化的要素，仍按原始数据表示。对于更新内容中变化的要素按定量更新指标执行，小于定量更新指标的要素和没有提及的要素可以不作更新。根据测区的实际情况，对于新增的地物要素采集时按更新指标范围的下限(最小值)执行，对于发生变化的地物要素按更新指标取值范围的上限(最大值)执行。

2.2 变化发现

地形图更新不能不分主次，盲目进行更新，项目开始前应当提前对变化区域进行提取，并划定重点变化区域，项目生产中对变化区域进行重点更新。并且在后续的外业调绘、质量检查中对变化区域进行重点关注。

变化区域发现可采用以下两种方式进行：一是将原有DLG、DOM数据叠加到经过正射纠正后的新影像上，通过人工目视对比发现变化区域；二是采用遥感影像解译技术，对前后两次所使用影像(或其他同时相影像)进行变化区域自动发现，并进行标记。人工目视判读变化区域依赖于判读人员的作业经验，判读速度较慢，费时费力，对于大规模空间数据库更新效率不高。遥感影像解译技术自动化程度比较高，但对影像要求较高，且检测结果存在较多的伪变化信息，因此实际项目生产中采用人工目视判读和变化检测技术相结合的方法提取变化区域，根据变化区域计算出每幅图的变化率，并确定变化率大的图幅为重点区域，需要进行重点更新。

2.3 技术流程

在平凉市1:10 000地形图测绘与更新生产项目中，总结以往经验，改变不分主次全要素更新的流程，充分分析和利用已有的各种资料，进行有针对性的重点区域更新。对无图区域采用ZY-3卫星立体像对快速生产数字高程模型(DEM)，从而内插等高线的方法实现1∶10 000地形图进行快速更新和生产。

2.3.1 DLG更新

在现有基础测绘DLG成果的基础上，叠加新纠正的正射影像底图，利于目视判读技术或遥感影像自动解译技术快速发现变化区域，基于遥感影像矢量化综合判调为主，整合利用地理国情普查数据为辅，根据更新指标、内容和要求，对变化要素实现快速更新。具体技术工艺流程如图2。

图2 DLG更新总体技术流程

2.3.2 DLG生产

1∶10 000地形图空白区域多为经济欠发达、测绘生产困难区域，因此完成无图区1∶10 000地形图测绘采用卫星影像是一个很好的解决途径。

平凉测区采用ZY-3卫星立体像对数据进行空三加密，以搜集到的控制点资料、同轨全色立体影像像对、相应RPC/RPB 模型参数为基础数据源进行区域网平差,最后输出平差结果。以集群处理软件PixelGrid6.1为平台进行匹配DSM数据，再通过立体编辑得到DEM成果。立体采集高程点，等高线利用DEM内插生成。其它地物要素的生产主要参考地理国情成果与1∶50 000 DLG成果，基于正射影像按照1∶10 000基础测绘相关标准规范对要素进行采集，采集结束经检查合格后进行DLG空间数据的整理和编辑。

3 结 语

在本次项目的生产中，因已有数据的成图周期比较长，采用上述全要素更新的技术方案，达到了1∶10 000地形图测绘与更新的要求，但是仍然存在一些不足之处有待探讨，比如面向要素的增量更新模式进行快速更新，以提高生产效率。再比如以各单位的需求为主旨，先解决有的问题，再解决精的问题，做到按需测绘，实现基础地理信息的常态化更新。从而全面提高测绘地理信息产品的现势性，为经济社会的发展和其它行业提供优质的测绘地理信息服务。