大比例尺地形图更新关键要素探究——以醴陵市地形图更新为例

喻赛男

湖南省第一测绘院 湖南 长沙 410000

引言

大比例尺数字地形图作为实施城市规划、城市建设核心基础数据，处于社会经济发展、公众服务等领域发挥关键性作用。随着城市建设力度持续性推进，地物地貌发生较大变更，保证大比例尺地形图自身精准性，成为现下城市基础测绘工作重要任务目标之一。现下醴陵市开启动态更新关键技术探索，应用新技术对全市区内地形图成果进行动态化更新，为社会和经济发展提供最新测绘产品。该过程中需积极掌握大比例尺更新中关键要素，严控各环节工作质量，保证更新数据信息的精准度。

1 项目概况分析

醴陵市处于湖南省东部，其位于长沙、株洲、湘潭经济区东南部，东部紧邻江西省萍乡市湘东区、上栗县，北接浏阳市。为从本质层面推进该市县测绘地理信息职能贯彻及执行，增强地理信息在监管和服务保障方面能效，选用无人机航测技术开展地形图测量工作。因醴陵市地貌以山地、丘陵和岗地为主，为全面推动规划计划、数据建库、更新等工作提供基础数据保证，达成完善的测绘地理信息管理体系，构建“一网一库一平台一产业”地理信息服务宏观格局，为服务和促进醴陵市内经济资源和生态环境管控提供保障。

2 无人机航摄技术测绘地形图的精度控制

2.1 日常更新

遵循数据实现共享，避免重复测绘的原则，充分使用现下地理信息数据，对醴陵市地理信息数据进行汇总整合，实现数据格式统一化，其实际工作流程为资料收集汇总、标准化处理、数据建库及数据库更新。无人机行航摄技术测绘用于日常更新中，主要包含以下工作内容：首先，应积极汇总醴陵市原有基础数据库及以往测绘生产相关成果数据信息，主要包含不动产地测绘、竣工验收测绘、勘测定界等测绘工作，分析其自身数据精度、格式及标准，明晰以下环节数据整合方案。其次，数据标准化处理。基于醴陵市区域内地理信息数据相关基准，对无人机航摄汇总吻合数字精度数据实现标准化处理，保证数据相关信息吻合规程要求。最后，数据建库及基础数据更新。针对数据需采取一系列处理，以此完成基础数据库建立工作。依托本次数据库，更新原有基础数据库内与之吻合的数据，采取局部更换形式[1]。

2.2 1∶500地形图更新

醴陵市城镇规划区域内已存在1∶500数字化地形图的100km2范围内，每年针对其中波动变化较大范围内进行全野外更新20km2，此外对规划区域周边经济建设较快区域内，每年新增2km2的1∶500数字化地形图测量。该项目1∶500地形图更新主要包含地形图修补测及新测，对原有数据进行预先处理并明晰其存在错漏点；修补测工作主要包含数据检查处理、野外巡查、控制测量等工作内容。

2.2.1 野外巡查。野外巡查作为地形图更新核心内容，无人机航摄开展修补测量工作，主要处于相关任务范围内开展100%野外巡查，需明确掌握野外修补测量范围，针对变化较小范围内存在显著参照物，建议选取测距仪或皮尺进行举例交会，保证变化地物实际位置，完善各类遗漏地物，难以精准性开展距离交会或大范围补测过程中需完善全野外数字化测量。基于野外巡查成果分析，需对其中新增加的地物，可选取多种方式进行修改，保证修测完整性。针对难以精准性开展距离交会或大面积补充测量，可利用全站仪实施全野外数字化测量[2]。

2.2.2 控制测量。结合该项目区域内实际状况，以往布设多个等级控制点，且现下使用测量频次较高GPS-RTK，通过RTK处于测量范围内结合野外数字化测图实际需求布设图根。部分区域内难以使用GPS方法观测时，可使用原有等级控制点为初始起点进行常规图根导线布设，所以本测量区域内不再新增设高等级控制点。图根控制测量主要包含以下几方面：

①结合修补测量区域内图根实际状况，主要为吻合地形变更补测为任务目标，并未产生变化区域内不布设图根点，修补测使用的基础控制点需进行校准审核，吻合其自身精度实际要求，已经利用原有控制点需新增设图根控制点递交最终结果。新补测或重新测量区域内其实际密度为64km²，若测量区域内建筑物较为密集，可适当增设图根点数量。②用于图根控制测量仪器设备需做好精准性检验，保证其测量精准度满足相关要求，选取HNCORS+GPS-RTK进行测量时，GPS接收机实际精度应满足：平面1cm+1ppm，高程2cm+1ppm。③RTK测图根控制作业正式实施之前，需处于高等级控制点进行检测，保证满足相关精度后开展测量工作。观测过程中建议选取三脚架对中、整平，每次观测历元数量应超过20个，每个图根点需进行单一性观测2次，取其均值为最终成果，RTK图根控制测量主要技术指标见表1。

表1 RTK图根测量主要技术要求

2.2.3 数字化成图。无人机航摄测绘技术实际应用过程中，对数字化成图具有较高的要求，布设测量站点时需以较远的控制点标定方向，利用另一控制点作为检核，检核点自身控制点不超过±5cm，高程较差小于±0.1m，方可进行数据采集。测量地形地物点过程中，需积极校准仪器自身倾向角度，测量站点距离地物自身实际距离需小于15m。选用HNCOR、RTK方式过程中需对其控制点进行校核，其检核点实际坐标偏差不应大于5cm。

2.3 1∶2000DOM更新

2.3.1 1∶2000像控测量。按照航摄区域内最终无人机航摄测绘成果的不同，结合两种状况布设像控点，针对存在构架航线区域，需结合相关规程要求布设，处于每个加密分区四个角上分别分布一个高像控点，应尽可能设计具有明晰的标识物，无法满足该条件时可考量处于正式航摄前进行地面布设标点。无构架航线区域内，需选取四角双点发，区域网布设大小建议结合相关规范要求实施。像控点实际测量过程中，主要以HNCORS为核心基础，不具备使用该方式区域内可选用GPS静态测量方法，选用GPSRTK动态卫星定位测量及数据处理要求应满足表2。

表2 RTK测量卫星的状态要求

2.3.2 空中三角测量。空中三角测量作为无人机航摄测绘重要工作内容，其实际测量流程见图1，结合项目实际成图需求及用途，对初期数字影像重叠较为严重进行处理，初期数据影像分辨率高于成图比例尺自身要求条件下，可采取压缩处理。测量区域网范围内按照初期设计航线，逐一对其定向建立立体化像对模型，自行衔接各航线内模型，结合外业提供相控点完整的信息，将其相控点布设于空三软件内业量测，对其连接 点、像控点自身精度等进行修正[3]。

图1 空中三角测量流程图

2.3.3 1∶2000数字正摄影像图制作。1∶2000数字正射影像图制作过程中，其基本规程如下：①正射影像图1∶2000成图地面纠正分辨率为0.2m；②正射影像图对最近野外控制点的点位中误差、平地及丘陵地区不超过图上0.6mm，山地、高山地不超过图上0.8mm；③正射影像图要求清晰、色彩均匀无模糊、扭曲、拉伸等现象。

2.4 地名地址数据更新

以现下地名地址数据库为核心基础，每年对1∶500数字化地形图新增区域及更新区域进行动态化变更信息，更新醴陵市地名地址数据库，并将其衔接至应用系统，做好地名地址数据管控及维护，为各类管理及建设活动提供信息查询及定位服务。地名地址数据库建设作为一项复杂性工作，其主要包含多个工作环节，基于现有数据资料层面内业进行整合、提取，组织技术人员进行实地补充采集、核查，完成地名地址信息汇总收集；以外业调查工作图与基础数据源，通过相关软件完成地名地址信息变更及录入，对其进行整理汇总，形成完整的地名地址数据库。

2.5 基础数据库更新

将日常更新数据及本次修补范围内1∶500地形图，结合数字醴陵地理信息数据标准处理，构建1∶500地形图基础数据库，选取填挖方式更新原有基础数据库，针对源数据需结合图层划分及内容提取完成数据分层；源数据点、线数据划分图层之后，结合设计相关规程及标准完成数据结构，并与原有属性结构进行比对处理。

3 结束语

城市大比例尺地形图更新作为建设“数字化城市”的基础保证。目前，我国多个区域内逐步提出实现智慧城市、数字化城市，同时实施城市大比例尺地形图更新测绘建设的背景下。大比例尺地形图更新测绘作为一项综合性工作，是支撑城市规划与良好发展的前提，更是便利全社会生产生活的基础，需要多个部门和人员共同协作开展，以此提高地形图更新时效性，降低更新成本，促进城市良好发展。