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摘 要： 1∶10000地形图是基础测绘的主要组成部分，对于城镇、经济发达地区需要定期更新，利用正射影像更新地形图，能适应地物变化快而地貌基本没有改变的地区，在正射影像上识别采集后的地物要素，还需外业补调或补测，最后编辑成图。
关键词： DOM制作； 正射影像采集； 叠加套合； 外业核查补调
1∶10000地形图是国家基本比例尺地形图，属中小比例尺范畴。1∶10000地形图主要用于县、市一级区域的城镇规划、地形评价、矿山开采选址、铁路或公路建设选线、土地资源调查、林业科学研究、水利电力项目勘察与设计以及国防建设用图等领域，1∶10000地形图还可作为编制更小比例尺地形图或专题地图的基础资料。本文以呼和浩特市区域范围120幅1∶10000数字地形图生产实践为例，介绍采用正射影像更新1∶10000数字地形图的生产方法。
1. 任务概述
1.1 航摄资料
呼和浩特市120幅1∶10000地形图更新测绘任务，是以呼和浩特市城区为中心，范围覆盖新城区、赛罕区、回民区和玉泉区，测区面积2926.8km2。测区旧地形图生产数据源是2004年与2009年的航空影像，本次更新测绘以2012年的航空影像为基础数据，航摄资料比较情况见表1：
从表中的航摄资料情况可分析，更新图采用彩色数码航摄资料，分辨率高，有利于地物更新。
1.2 新旧地形图坐标系不同
测区旧地形图平面坐标为1980西安坐标系，更新图采用2000国家大地坐标系，高程系统都是1985国家高程基准。
1.3 像控点资料
旧图像控点成果全部覆盖作业区，当时布点方法按传统区域网布点，并且框幅式航片，布设像控点较多，本次所用航空影像是推扫式条带影像，利用软件空三加密，仅需少量的像控点，故选取部分2004年和2009年航空影像上的像片控制点，就能够满足本次空中三角测量的要求。
2. 任务实施
2.1 确定更新方法
呼和浩特市120幅作业区，重点更新区域为呼市建成区及城郊接合处。外围更新重点是交通要素、植被要素。地物变化分析：新增铁路、公路及街道（含改建、扩建）；城中村改造，原有村庄改变为居民小区；旧城棚户区改造，改造后建有高层或超高层建筑；农村居民地扩大，原有耕地减少，耕地改建为大棚或养殖场等设施农用地。土地整理项目实施区域，农田渠网、路网有较大变化。根据上述情况，按分要素更新作业。主要更新交通、居民地、水系、植被等地物要素，地貌与旧图基本没有变化，故地貌要素（等高线、高程点等）一般不作更新。
2.2 作业流程
本次更新任务，先采用数字航空摄影测量的方法，更新数字正射影像图（DOM），然后利用DOM，采用数字正射影像图采集法，更新数字线划地形图（DLG），工艺流程如图1。
（1）空中三角测量
由于旧图平面坐标系与新图不同，所以在空中三角测量之前，先将旧像控点成果转换成2000国家大地坐标系成果。利用同名影像的相似性，选取满足本次影像资料布点方案的像控点，将其在新数码影像上重新定位（直接在计算机上），这样做的目的，是为省去外业像片控制测量这道工序，从而节约经费，提供工作效率。经加密平差解算，加密数据能够满足空中三角测量的精度要求，具体见表2。
（2）数字正摄影像图（DOM）制作
用于微分纠正制作DOM的DEM，采用旧图DEM成果，使用前同样需坐标转换。因地貌基本没有变化，可直接使用。新制作的DOM成果地面分辨率为1米，彩色影像，色调均匀，纹理清楚，符合1∶10000数字正射影像图精度要求，作为更新DLG的基础数据。DOM制作工艺流程如图2。
（3）数字线划图（DLG）生产
DLG生产采用正射影像采集法，本次作業数据采集与编辑软件均为Geoway3.6。将更新后的DOM作为背景影像，叠加原图DLG地物部分，进行分析比对。按影像位置采集变化了的地物要素，与影像不套合或套合超限的旧图DLG地物要素，也一并修正。影像上已消失的DLG要素同时删除。
DLG数据采集执行《CH/T 9006-2010 1∶5000 1∶10000基础地理信息数字产品更新规范》，分居民地及设施、水系、交通、管线、植被与土质共7大类采集，具体取舍指标依规范，测量控制点、地貌、境界因没有变化，一般不更新。
居民地及设施采集：高大建筑物的阴影在DOM上无法消除，采集此类地物时需注意阴影与投影差改正。单幢房屋顶部轮廓清晰，采集后应平移至可准确定位的房基线上，以此消除阴影遮挡。阴影下无法采集的地物，如垣栅等居民地附属设施，留外业补调或补测；高层与超高层建筑在DOM上无法区分，可留外调核实。街区式居民地、巷道、内部道路、居民地内部空地等，可先按综合取舍指标衡量，能综合的成片房屋，直接采集外轮廓，达不到上图指标的地物按则舍去，既体现1∶10000地形图应有的综合取舍，又不失地物原有的分布特征。
交通要素采集：依比例道路，路宽从影像上量取，道路中心线依影像采集，道路边线从中心线按路宽的一半外扩生成，路边线与影像有出入的地方，还应按影像采集道路边线的准确位置；不依比例表示的道路直接按影像位置采集。
植被要素采集：按影像判定地类，采集地类分界线，影像无法定准的地类，留外业补调。
水系要素采集：主要更新人工修筑的景观河、水库、堤坝等设施，属性数据留外业补调。
管线要素采集：主要更新35KV以上的输电线，准确采集电力线拐点，如不能准确定位拐点，留外业补调，电压伏数同时调查。
采集更新数据时，由于变化的地物与没有变化的地物有时交织在一起，所以新采集数据与原始数据衔接应合理，精度保持一致，衔接误差一般不大于地物点平面位置中误差的2倍。如街区式居民地部分拆除后，新居民区范围与原来街区应合理拼接，道路扩建或新建后，与周边植被、居民地的关系应协调处理。 外业核查补调是本次更新测绘的关键环节，能够利用第一次国情普查数据的，可省去外业调查。内业采集将有疑问的地方做标记，外业调查有重点、有步骤去逐项落实。调查底图为DLG与DOM的叠加图。DOM无法采集地表高程数据，地貌要素一般不作更新。但地貌变化其高差超过1个等高距且图上面积超过100mm2的应更新，借助立体测图测绘等高线，道路高程点、路堤、路堑等需要采集高程值的地物要素，也一并上立测采集。
结合外业补调数据、立测数据和影像采集数据，最后编辑DLG成图。呼市120幅更新任务采用2000国家大地坐标系，原图成果为1980西安坐标系，更新时需将作业区图幅及周边图幅一起转换为2000国家大地坐标系成果，然后重新分幅。更新图与周边图幅由于影像时相不同，存在地物要素不接边的情况，不接边图幅在元数据中记录。不同地形类别的图幅由于等高距不同，重新分幅在一幅图时，还应统一等高距，重新編辑等高线。
更新图采用2000国家大地坐标系，图幅覆盖范围有改变，所以需重新制作图历簿，相关内容采用更新后的数据成果。如图角坐标、控制点成果等。地名调查表按更新图内容填好后，去民政部门盖章核实，最后装订。没有涉及地名变化的图幅，可利用旧地名调查表。
3. 结束语
利用数字正射影像更新1∶10000数字地形图，具有生产周期短、费用低等优点，对于需定期更新1∶10000地形图的地区可采用此种方法，尤其是城镇地区、经济发达地区，地物要素变化较快而地貌要素基本没有改变的地区。此种方法还需结合野外核查补调或补测、立测仪器采集，但大部分更新要素利用影像更新，相比传统航测发更新地形图，是一种尝试和改进。
参考文献：
[1] 张燕梅， 兀伟， 马静. 国家基本比例尺地形图更新规范的研究与制定[J]. 测绘技术装备， 2010， 12（1）：12-15.
[2] 国家测绘局西安标准化测绘研究所起草. 1∶500 1∶1000 1∶2000地形图航空摄影测量内业规范[M]. 测绘出版社， 1988.
[3] 郭艳婷， 赵俊茂. 浅谈1：10000地形图（DLG）数据的检查验收[J]. 城市建设旬刊， 2011（3）：394-395..
[4] 黄琛， 吕玉霞， 段怡红，等. 《国家基本比例尺地图图式第2部分：1∶5 000 1∶10 000地形图图式》修订说明[J]. 测绘标准化， 2016（3）：8-11.
[5] 杨和平. 国家测绘局测绘行业标准发布信息[J]. 测绘标准化， 2001（2）：51.
[6] 张印铎， 石向晨. 新概念数字正射影像图（DOM）[J]. 西部资源， 2007（2）：25+60.
[7] 张桂莲， 王苏春. 浅谈呼和浩特市数字摄影测量技术在1∶1000地形图测绘中的应用[J]. 西部资源， 2014（2）：165-166.
[8] 贾利萍. 基于高分辨率影像的矿山开发遥感调查与监测应用研究[J]. 西部资源， 2016（3）：11-13.
[9] 柳永红. 基于多源高分辨率卫星影像的地理国情普查数字正射影像生产的探讨[J]. 西部资源， 2016（6）：148-150.
关键词： DOM制作； 正射影像采集； 叠加套合； 外业核查补调
1∶10000地形图是国家基本比例尺地形图，属中小比例尺范畴。1∶10000地形图主要用于县、市一级区域的城镇规划、地形评价、矿山开采选址、铁路或公路建设选线、土地资源调查、林业科学研究、水利电力项目勘察与设计以及国防建设用图等领域，1∶10000地形图还可作为编制更小比例尺地形图或专题地图的基础资料。本文以呼和浩特市区域范围120幅1∶10000数字地形图生产实践为例，介绍采用正射影像更新1∶10000数字地形图的生产方法。
1. 任务概述
1.1 航摄资料
呼和浩特市120幅1∶10000地形图更新测绘任务，是以呼和浩特市城区为中心，范围覆盖新城区、赛罕区、回民区和玉泉区，测区面积2926.8km2。测区旧地形图生产数据源是2004年与2009年的航空影像，本次更新测绘以2012年的航空影像为基础数据，航摄资料比较情况见表1：
从表中的航摄资料情况可分析，更新图采用彩色数码航摄资料，分辨率高，有利于地物更新。
1.2 新旧地形图坐标系不同
测区旧地形图平面坐标为1980西安坐标系，更新图采用2000国家大地坐标系，高程系统都是1985国家高程基准。
1.3 像控点资料
旧图像控点成果全部覆盖作业区，当时布点方法按传统区域网布点，并且框幅式航片，布设像控点较多，本次所用航空影像是推扫式条带影像，利用软件空三加密，仅需少量的像控点，故选取部分2004年和2009年航空影像上的像片控制点，就能够满足本次空中三角测量的要求。
2. 任务实施
2.1 确定更新方法
呼和浩特市120幅作业区，重点更新区域为呼市建成区及城郊接合处。外围更新重点是交通要素、植被要素。地物变化分析：新增铁路、公路及街道（含改建、扩建）；城中村改造，原有村庄改变为居民小区；旧城棚户区改造，改造后建有高层或超高层建筑；农村居民地扩大，原有耕地减少，耕地改建为大棚或养殖场等设施农用地。土地整理项目实施区域，农田渠网、路网有较大变化。根据上述情况，按分要素更新作业。主要更新交通、居民地、水系、植被等地物要素，地貌与旧图基本没有变化，故地貌要素（等高线、高程点等）一般不作更新。
2.2 作业流程
本次更新任务，先采用数字航空摄影测量的方法，更新数字正射影像图（DOM），然后利用DOM，采用数字正射影像图采集法，更新数字线划地形图（DLG），工艺流程如图1。
（1）空中三角测量
由于旧图平面坐标系与新图不同，所以在空中三角测量之前，先将旧像控点成果转换成2000国家大地坐标系成果。利用同名影像的相似性，选取满足本次影像资料布点方案的像控点，将其在新数码影像上重新定位（直接在计算机上），这样做的目的，是为省去外业像片控制测量这道工序，从而节约经费，提供工作效率。经加密平差解算，加密数据能够满足空中三角测量的精度要求，具体见表2。
（2）数字正摄影像图（DOM）制作
用于微分纠正制作DOM的DEM，采用旧图DEM成果，使用前同样需坐标转换。因地貌基本没有变化，可直接使用。新制作的DOM成果地面分辨率为1米，彩色影像，色调均匀，纹理清楚，符合1∶10000数字正射影像图精度要求，作为更新DLG的基础数据。DOM制作工艺流程如图2。
（3）数字线划图（DLG）生产
DLG生产采用正射影像采集法，本次作業数据采集与编辑软件均为Geoway3.6。将更新后的DOM作为背景影像，叠加原图DLG地物部分，进行分析比对。按影像位置采集变化了的地物要素，与影像不套合或套合超限的旧图DLG地物要素，也一并修正。影像上已消失的DLG要素同时删除。
DLG数据采集执行《CH/T 9006-2010 1∶5000 1∶10000基础地理信息数字产品更新规范》，分居民地及设施、水系、交通、管线、植被与土质共7大类采集，具体取舍指标依规范，测量控制点、地貌、境界因没有变化，一般不更新。
居民地及设施采集：高大建筑物的阴影在DOM上无法消除，采集此类地物时需注意阴影与投影差改正。单幢房屋顶部轮廓清晰，采集后应平移至可准确定位的房基线上，以此消除阴影遮挡。阴影下无法采集的地物，如垣栅等居民地附属设施，留外业补调或补测；高层与超高层建筑在DOM上无法区分，可留外调核实。街区式居民地、巷道、内部道路、居民地内部空地等，可先按综合取舍指标衡量，能综合的成片房屋，直接采集外轮廓，达不到上图指标的地物按则舍去，既体现1∶10000地形图应有的综合取舍，又不失地物原有的分布特征。
交通要素采集：依比例道路，路宽从影像上量取，道路中心线依影像采集，道路边线从中心线按路宽的一半外扩生成，路边线与影像有出入的地方，还应按影像采集道路边线的准确位置；不依比例表示的道路直接按影像位置采集。
植被要素采集：按影像判定地类，采集地类分界线，影像无法定准的地类，留外业补调。
水系要素采集：主要更新人工修筑的景观河、水库、堤坝等设施，属性数据留外业补调。
管线要素采集：主要更新35KV以上的输电线，准确采集电力线拐点，如不能准确定位拐点，留外业补调，电压伏数同时调查。
采集更新数据时，由于变化的地物与没有变化的地物有时交织在一起，所以新采集数据与原始数据衔接应合理，精度保持一致，衔接误差一般不大于地物点平面位置中误差的2倍。如街区式居民地部分拆除后，新居民区范围与原来街区应合理拼接，道路扩建或新建后，与周边植被、居民地的关系应协调处理。 外业核查补调是本次更新测绘的关键环节，能够利用第一次国情普查数据的，可省去外业调查。内业采集将有疑问的地方做标记，外业调查有重点、有步骤去逐项落实。调查底图为DLG与DOM的叠加图。DOM无法采集地表高程数据，地貌要素一般不作更新。但地貌变化其高差超过1个等高距且图上面积超过100mm2的应更新，借助立体测图测绘等高线，道路高程点、路堤、路堑等需要采集高程值的地物要素，也一并上立测采集。
结合外业补调数据、立测数据和影像采集数据，最后编辑DLG成图。呼市120幅更新任务采用2000国家大地坐标系，原图成果为1980西安坐标系，更新时需将作业区图幅及周边图幅一起转换为2000国家大地坐标系成果，然后重新分幅。更新图与周边图幅由于影像时相不同，存在地物要素不接边的情况，不接边图幅在元数据中记录。不同地形类别的图幅由于等高距不同，重新分幅在一幅图时，还应统一等高距，重新編辑等高线。
更新图采用2000国家大地坐标系，图幅覆盖范围有改变，所以需重新制作图历簿，相关内容采用更新后的数据成果。如图角坐标、控制点成果等。地名调查表按更新图内容填好后，去民政部门盖章核实，最后装订。没有涉及地名变化的图幅，可利用旧地名调查表。
3. 结束语
利用数字正射影像更新1∶10000数字地形图，具有生产周期短、费用低等优点，对于需定期更新1∶10000地形图的地区可采用此种方法，尤其是城镇地区、经济发达地区，地物要素变化较快而地貌要素基本没有改变的地区。此种方法还需结合野外核查补调或补测、立测仪器采集，但大部分更新要素利用影像更新，相比传统航测发更新地形图，是一种尝试和改进。
参考文献：
[1] 张燕梅， 兀伟， 马静. 国家基本比例尺地形图更新规范的研究与制定[J]. 测绘技术装备， 2010， 12（1）：12-15.
[2] 国家测绘局西安标准化测绘研究所起草. 1∶500 1∶1000 1∶2000地形图航空摄影测量内业规范[M]. 测绘出版社， 1988.
[3] 郭艳婷， 赵俊茂. 浅谈1：10000地形图（DLG）数据的检查验收[J]. 城市建设旬刊， 2011（3）：394-395..
[4] 黄琛， 吕玉霞， 段怡红，等. 《国家基本比例尺地图图式第2部分：1∶5 000 1∶10 000地形图图式》修订说明[J]. 测绘标准化， 2016（3）：8-11.
[5] 杨和平. 国家测绘局测绘行业标准发布信息[J]. 测绘标准化， 2001（2）：51.
[6] 张印铎， 石向晨. 新概念数字正射影像图（DOM）[J]. 西部资源， 2007（2）：25+60.
[7] 张桂莲， 王苏春. 浅谈呼和浩特市数字摄影测量技术在1∶1000地形图测绘中的应用[J]. 西部资源， 2014（2）：165-166.
[8] 贾利萍. 基于高分辨率影像的矿山开发遥感调查与监测应用研究[J]. 西部资源， 2016（3）：11-13.
[9] 柳永红. 基于多源高分辨率卫星影像的地理国情普查数字正射影像生产的探讨[J]. 西部资源， 2016（6）：148-150.