一体化测绘技术在城市基础地理信息数据更新中的应用

赵国庆

经济高速发展背景下，城市建设持续性推进，对基础信息数据更新速度及模式提出新的挑战。城市地理信息数据更新过程中，对数据要求较高，通过一体化测绘技术，进一步促进信息库完善建设，为后续城市针对性规划奠定良好的基础。

一体化测绘技术;城市基础地理信息;数据更新;应用

城市化建设过程中，其各项工作开展需各方面信息提供保证，城市基础地理信息数据为核心构成。采取行之有效的策略，可加快地理信息系统建设，促进城市又快又好发展，一体化测绘技术凭借自身优势，为基础信息数据获取提供便捷性，保证城市化建设稳步前进。

根据通用含义分析，一体化原有内涵为多个原有单一主体，通过特定方式汇集为一个整体过程，测绘地理信息行业，一体化呈现为多元化应用，从现下视角可将其划分为三类：一是整体宏观层面大测绘理念，主要基于通讯和3S形成完善的空间信息科学，联合应用导航动态化定位和遥测等先进技术，实现数据获取智能化、自动化，并将此类信息动态化提供应用者;二是立足中观层面分析，测绘一体化管控具体而言，主要至地理信息实际应用系统，全面实现信息收集、管控及处理;三是从精细化层面分析，一体化测绘技术为地理信息数据更新十分关键。一体化测绘技术种类繁多，呈现的特点不一，如地籍一体化测绘、国土资源采编调一体化等。测绘技术体系从初期模拟测绘体系开始，历经较长时间技术体系不断建设和完善，该过程一体化测绘高速发展，成为测绘技术体系建设核心支撑，其历经多个阶段：

（1）萌芽阶段。上世纪80年代我国计算机进入高速发展，将其作为基础逐步构建完善的数字测绘体系，主流为小型机应用，测绘相关人员主要研究解决数字成图问题，如“DGJ”系统，初期实现数据采集、处理等全生命周期形成流程，是当时国内领先测绘软件，功能多元化，自动化水平较高等特征。该阶段并未形成一体化概念，但系统性构成趋于完善。硬件系统中包含多个测绘元件，为一体化测绘技术形成提供助力，属于雏形形成时期。

（2）普及阶段。国内发展形成多种内外业地形图数字成图系统，其中应用普遍，保持周期较长除DGJ系统外，还包含EPS系统等。该过程中包含原有硬件设备，可支持全站仪等新型设备，不仅可从本质解决内外业劳动强度，而且从大幅度提高数字地图实际精准度，为GIS反馈及时、高效空间数据信息。航测成图方面包含两种方式：一方面，对传统光学仪器进行改造，将转换装置作为介质实现机械运动有效转化，促使其信息实现数字化，并将其与计算机进行衔接，可自行完成数字转化图形目标;另一方面，解析测图仪诞生，其属于一体化设计，可与计算机连接直接航测呈现图像。

（3）成长阶段。随着普及阶段不断发展应用成熟，逐步构建数字测绘体系，该过程中计算机进入深层次发展阶段，各类新型数字测绘图系统相继问世，此类系统拥有自主专用开发平台，均凭借自身优势获得大面积推广，且与GIS系统完成数据共享层面具有深层次开发，为基础地理信息库构建奠定良好基础。随着摄影测量技术高速发展，逐步实现数字化摄影测量，形成全数字摄影测量。数字摄影测量实现从航摄资料处理全数字化，将原有资料扫描后，依托计算机完成数据处理。数字化航空适应测量中误差作为常见质量通病，形成其因素较多，如控制点精度、系统误差、人为误差等，需在实际测量中控制于合理范围内，表1为航空摄影测量区域网连接点中误差。

（4）成熟阶段。21世纪后数字测绘技术体系建设完成，测绘地理信息产业实现信息化测绘技术体系建设，其不再局限于单一化数据采集和数据输入，而是逐步开发研究一体化采集、数据库建立等操作。摄影测量领域，以法国公司为首推出像素工厂，实现采集和网格计算同步进行，可批量生产数字表面模型、真正射影像，形成复合型优化系统。其表明摄影测量进入新工业化时代，随后国内外相继出台多个系统。

为从本质发挥一体化测量技术优势，为城市基础地理信息数据更新提供保证，需做好各方面工作，具备完善的前提条件，促使其应用更具规范化、标准化。主要包含以下几方面：首先，完善测绘体系。完善的测绘体系，为最大限度发挥一体化测绘技术优势价值提供保证，城市测绘部门需建立完善的测绘体系。其次，更新尺寸标准。不同尺度城市基础地理信息数据具备测绘标准不一，为确保数据具有精准性，测绘人员应从多方面制定测绘基准，为进一步提高数据可靠性。最后，营造良好的环境。智能化、数字化技术支撑下，我国城市逐步趋于智慧型城市发展，地理基础信息数据更新中，应用一体化测绘技术，是保证该工作质量和效率重要举措。图1为一体化测绘技术应用前提条件。

一体化测绘技术在城市基础地理信息数据更新中应用涉及多方面，为促使该项工作有序开展，提高地理信息数据更新工作水平，技术人员需将一体化测绘技术特征作为着力点，从多层次、多维度出发分析，高质量完成城市地理信息数据更新工作，形成完整的数据更新体系，为后续城市精准规划提供保障。一体化测绘技术主要体现在以下几方面，需掌握其基本工作原理及特征，为保证地理信息数据更新高效性做以支撑。

内外业一体化自身核心内涵形成初期于野外地理信息采集过程中，测绘技术凭借自身多个特征优势，以及该系统在实践应用中发展成熟，内外业一体化逐步是入住与地理信息数据更新中。由于该技术仍处于初期发展时期，外业数据采集、处理等设备自动化水平有待提升，将其用于地理信息更新中，无法呈现形象、直观的图形成果，一定程度约束信息采集数据客观性，不利于城市基础地理信息数据更新，（图2）为一体化地籍测量装置。如城市中心区域数据采集，该区域内通常建筑物密度大，包含状况复杂，若外业测绘工作缺位，难以获取完整、高效的数据信息，过度以草图为核心导向，进一步阻碍数据更新及時性及有效性。可有效解决该瓶颈，业内大部分时间占据整个地籍测量时间，其基本作业流程为首先完成数字正摄像校正，数据源的收集工作，同时将其影像图展开业内分析处理，进行内业检查滞后随后输出相应的工作底图，将其用于外业调查中，测绘人员以初期设计草图为导向，不具备外业测绘技术，可系统性助力测绘人员掌握测绘范围内实际状况，保证测绘工作开展有效性。内外业测量一体化核心数据为图根平面、图根高程，其中高程测量原理为：根据测站向被观测目标点所测竖直角及其间的斜距S或水平距离D，以及量取仪器高、目标计算两点实际高差h。其实际计算公式为：

1. 两点实际距离超过300m，应综合性考量地球曲率和大气垂直折光干扰，需对其数据进行调整，将其两差改正为f=C+r，其中C为地球曲率改正，计算公式为C=D/R;r为大气折光為-0.140D/2R;两差改正f=0.43D/R。

随着信息网络技术高速发展，电子平板野外测绘图系统逐步发展，可动态化完成现场数据采集、成图，且可将城市基础地理信息呈现于屏幕上，并立足实际状况，自行完成其中存在偏差数据修正调整，提高城市基础信息采集内外业一体化效率，加速信息更新周期，为城市良好发展做以指导。

图库一体化技术应用及发展，促使地理信息数据库数据多元化需求予以实现，正常状况下信息数据采集过程中，人员需立足实际状况综合性考量各方面因素，从多维度优化软件系统，科学采集城市基础地理信息数据，将此类数据信息转化为与之匹配的图像，并实时将其同步存储在数据库内。技术人员以相关标准为导向，合理化完成图形数据信息分类整合，促使其形成完整的档案，优化升级GIS技术，进一步夯实数据库，促使地理信息数据处理更具精准性、专项性。专业人员可将信息数据予以合理化转化，并将其全面、及时传输至数据库中，对其进行合理化整合，发挥GIS技术优势，保证满足GIS服务需求，解决图库一体化存在瓶颈，为多元化信息数据转换有效提供保障，提高信息数据精准性。图库一体化技术流程主要包含5大模块，主要包含以下几方面：（1）图形信息化。主要将信息数据通过特定的格式，存储于相关要素层面，将其视为图形信息;实际测绘过程中部分具有复杂性地物目标，因人工编辑元素种类繁多，且其自身十分复杂，增加信息良好存储难度，需采取相应的措施将其进行有效处理，并为图形信心转化做以辅助。（2）信息数据格式转换入库。该过程中主要将图形成果按照相关的标准、规程，呈现为相应的信息存储于数据库中。（3）空间数据库管控。利用有效的措施管控数据库，并提供查询、搜索等功能服务，该系统自身具备功能主要保良两大类，即数据入库、出库。（4）数据出库。应根据应用实际需求合理化完成数据处理加工，并根据需求相关格式予以输出，保证数据出库畅通化。（5）信息图形化。

有效容数据库中提取于制图相关参数信息，基于其层面完成数据转化。图库一体化解决以下几方面问题：一是还原满足国标图式符号。制图数据自身价值在于其可满足我国相关规程，但建库难度较大，图库一体化优势在于完成数据转换进入GIS数据库，且不会对数据造成损伤，后续出库之后可完成制图初期形态。二是一套数据建库。制图数据联合GIS数据信息，仅需依附于完整数据，便可高效完成数据库构建工作。应最大限度应发挥个软件自身功能，如GIS等，进一步构建完善的数据库，数据库可提供多元化服务功能。三是为自动缩编存储必要编辑及符号信息。自动缩编特别是自动制图综合是需考量制图信息，线下保存制图信息作为着重考量问题，图库一体化可实现该目标。四是GIS数据动态化提取。线下作业方式为利用制图数据完成GIS数据转换，但难以保证数据转换质量。图库一体化数据库中包含GIS数据，可动态化提取GIS数据。（图3）为图库一体化技术流程简图。

初期采编一体化内容缺乏明晰性，与地形图数字化技术相似，其自身形成实际成效并不凸显，伴随测绘地理信息技术高速发展，城市基础地理信息数据库成为时代发展需求。基于上述发展背景下，测绘不仅可满足成图实际需求，而且可以保证构建数据库，利用合理性技术完成数据库建设全面性、精准性及实时性，采编一体化技术在此种背景下发展，（表2）为采编一体化定向精度要求。为有效满足城市地理信息数据更新，吻合GIS相关要求，采编一体化软件历经多个创新改革阶段。采编一体化作用下，可有效转变城市基础地形呈现形态，具备完整的拓扑特征，吻合GIS技术需求，提高城市地理信息数据精准性。线下采编技术包含两大类别，即初步采编一体化、基于GIS采编一体化。针对初步采编一体化，可促使地图实现数字化，特别为电子平板野外测图系统支撑下，该技术应用有效性显著提升，具体操作构成中，相关人员不仅需开展选型工作，而且应系统性分析一体化技术所具备的特征优势，选取合理的硬件基础设施，制定完善的应用方案，保证将该系统为基础，高效、便捷完成地理信息数据更新任务目标。基于GIS采编一体化模式，主要以GIS技术为和弦导向，可实现多用户进行系统操作，应用于大城市地理信息数据更新成效较佳，具体实践过程中，对人员专业素养要求较高，构建完善的信息共享平台，保证采编一体化技术高效应用于城市基础地理信息数据更新中。

从客观层面进行分析，构建一体化测绘技术十分复杂，受外界多个因素影响，全生命过程通过网络化生产易产生各类问题，需开展集群分布式并行计算，从源头消除原有城市基础地理信息数据模式瓶颈。应用一体化测绘技术，网络调度转换为集群计算，短周期内完成海量数据处理，提高工作效率，保证城市地理信息数据处理更具自动化、网络化。上述目标实现，吻合新时代城市建设发展中多样化用户需求，以及测绘技术基本要求，科学处理城市基础地理信息，提高其整体处理水平。PF诞生之后对测绘地理信息数据传统生产模式产生较大冲击，尤其针对DOM、DSM生产，其生产流程和技术层面变化较小，核心变更体现在计算方式、资源调度等方面，其生产效率提升包含三大方面：一是自动化。多模型、不同分辨率影像自行匹配，处理过程自动化，减少人为干预产生的影响;二是高效化。利用集群计算策略，实现人机交互编辑，处理效率大幅度提高;三是智能化。基于多元化用户实际需求，完成数据精准性生产，基于完善的处理流程控制下，保证多个环节实现动态化、智能化连接，有助于任务目标高效完成。

以城市测绘为基础不断促进发展，地理信息逐年递增，为城市化进程步伐加快提供支撑，实现智能化、数字化城市建设目标。城市基础地理信息数据更新中，专业人员需积极掌握一体化测绘基本要求，明确测绘作用下信息动态化变更特征，以此為基础构建完善地理测绘体系。实际采集数据过程中，技术人员可形象、直观掌握与之匹配的地形特征，若测绘范围内人口密度较大，属于城市发展较为迅速区域，需遵循实事求是原则，绘制合理化草图。数据信息更新效率进一步提高，草图绘制逐步趋于精细化，该项工作实施难度增大，应充分应用采集技术，不断对其优化，掌握测绘实际内容及特征，把握相关规律，吻合城市地理信息系统建设要求，充分应用一体化综合测绘，综合性掌握城市多方面状况，合理化促进城市建设发展目标，保证城市建设逐步趋于智能化、现代化。一体化测绘技术实际应用中，需最大限度应用各类先进技术，分析城市发展中各类因素，构建完善的基础地理信息平台，做好数据信息采集、分析及管理，促进城市又快又好发展。

市场经济高速发展下，城市基础地理信息数据更新涉及范围广，专业人员需从多维度优化应用一体化测绘技术，充分发挥各技术优势，将城市测绘落于实处，动态化更新地理信息数据，并保证数据信息精准性，促进城市建设良好发展。

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Application of Integrated Surveying and Mapping Technology in the Update of Urban Basic Geographic Information Data

（Jiangsu Xinya Survey and Design Co.， Ltd.， Suzhou Jiangsu  215000）

Under the background of rapid economic development， the continuous advancement of urban construction poses new challenges to the speed and mode of updating basic information data. In the process of updating urban geographic information data， there is a high demand for data. Through integrated surveying and mapping technology， the perfect construction of information database will be further promoted， which will lay a good foundation for the follow-up urban targeted planning.

Integrated surveying and mapping technology; urban basic geographic information; data update; application