全球任意地區衛星坐標高程數據和衛星影像地形圖的編制

中礦資源勘探股份有限公司 何 毅 何 鑫 白 玨 劉 京

近幾年我們國外項目所在的國家和地區，經濟技術大部分都很落后，基礎圖件1∶50 000地形圖沒有完善，再大一些比例尺1∶5 000、1∶100 00地形圖幾乎為零，地勘項目又急需編制幾十、幾百平方公里地形圖進行圖上設計，按常規儀器地形圖測量方法是根本不可能的，為此本文，筆者利用衛星坐標高程數據和衛星影像校正融合的方法編制地形影像圖，不但地形圖可以單獨使用，而且地形影像圖可綜合利用，圖上作業都是以精確坐標定位，經過實地驗證基本可以滿足地質勘查設計和預查、普查報告大比例尺地形圖的需要。

一、特點

1.地質、水文、物化探、測量專業可根據圖上測區地形、地貌、道路交通、河流、村鎮更加直觀設計地勘工程。設計時必須提交的礦區地形地質圖、設計剖面圖、鉆孔設計、探槽設計的難題就可以迎刃而解。

2.經營部門在上新項目時，搞預算猶如身臨其境的直觀地形、地貌、植被為依據，確定該地區困難類別和困難系數，預算時給甲方一個合理的工程報價，避免預算出現無依據的重大失誤。

3.測量控制網設計、選點和觀測路線可直接在圖上規劃，地形圖要進行控制網后的坐標高程改正和修測后，地形圖平面、高程精度可控制在1～2 m，能達到地勘項目比例尺1∶5 000 地形圖的精度使用要求，作為報告底圖和圖切剖面從技術上是可靠的。它不但大幅度減少了野外作業時間和資金費用，而且還解決了幾百平方公里到1 000 km2以上超大面積地形圖測量的難題。例如2010年公司在幾內亞準備實施的500 km2的1∶5 000比例尺地形圖測量，當時根本無法實現，現在采用這一新技術，再加上GPS RTK儀器，很短時間就能完成，又能保證質量，完全可以達到測量規范技術要求。2012年在贊比亞應公司有關項目部的急需，為博西鐵礦、塔山金礦、盧本古礦區、西隆加礦區、姆瓦巴希礦區、卡布韋礦區用衛星數據編繪了1∶5 000～1∶10 000地形圖100 多幅，面積總計4 560 km2，確保了地勘項目的使用，取得了顯著的效果，地形圖輸出格式CAD 和MAPGIS 可以直接應用。

二、數據和軟件

數據：工作區拐點經緯度坐標。軟件：global_mapper，MapSource，CAD2007，Cass9.1，Mapgis6.7，section。

三、電腦制圖方法

1.將工作區拐點經緯度坐標換算成當地高斯平面坐標，換算方法有多種，常用的用COORD7軟件或MapSource。

2.根據高斯平面坐標在中國科學院衛星數據網站TM、SPOT2.4、IRS-P6、Radarsat-1 免費下載衛星數據壓縮包，如贊比亞中西部地區文件格式為srtm_41_15.zip。值得注意要用美國航天局GPS 的WGS84 系統，已全球覆蓋，我國北斗系統尚在亞太地區測試階段。

3.將srtm****.zip 衛星數據壓縮包插入global_mapper 軟件，根據工作區拐點當地高斯平面坐標系統，例如贊比亞為ARC 1950.生成XYZ格式EXCEL文件。

4.再根據成圖軟件的需要，將XYZ 格式EXCEL 文件轉換為所需要，如Mapgis6.7、section 需要TXT 文件格式，CAD2007、Cass9.1需要DAT文件格式。

5.設置所需要的成圖比例尺、基本等高距、圖幅分幅、高程注記間距生成地形圖；贊比亞基特韋測區一角地形圖如圖1所示。

圖1 贊比亞基特韋測區一角地形

6.根據工作區拐點按當地高斯平面坐標系統在MapSource軟件上用截圖方法，截出有地形圖對應的控制點的JPG 格式的影像圖片。

7.利用Mapgis或CAD自身的鑲嵌配準和塊糾正功能對地形圖和影像圖進行控制點的重合校正，這樣就完成了一幅地形影像圖。贊比亞基特韋測區一角地形影像如圖2所示。

圖2 贊比亞基特韋測區一角地形影像

四、結論

衛星技術從誕生起，就是測量技術的一次革新和飛躍，它有著太空高科技衛星系統的支持和地面GPS接收系統的不斷改進和完善，對各行各業的作用是非常大的，它的優點遠遠大于它的缺點。