城市基本比例尺地形圖動態聯動更新機制

曹　兵

(佛山市順德區測繪地理信息中心，廣東 佛山 528333)

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城市基本比例尺地形圖動態聯動更新機制

曹兵

(佛山市順德區測繪地理信息中心，廣東 佛山 528333)

摘要：隨著測繪技術的發展，城市基本比例尺地形圖更新方法也越來越多樣化。文中在總結分析國內基本比例尺地形圖更新情況的基礎上，通過對順德現有的地形圖動態更新機制的完善，提出一種基本比例尺地形圖動態聯動更新機制，并經實用證明效果良好。

關鍵詞：遙感影像；基本比例尺地形圖；動態實時更新

基本比例尺地形圖是城市基礎地理信息數據的重要組成部分，廣泛應用于國土、規劃、建設等各個領域。近年來，隨著城鎮化速度的加快，城市地面物質形態變化迅速，原有靜態的或定期更新地形數據庫的模式已嚴重滯后于城市的發展變化?；颈壤叩匦螆D數據如何才能跟上城市的發展步伐，實現快速有效的更新，已成為城市測繪工作者需要解決的難題之一。

1城市基本地形圖的更新方法

城市基本比例尺地形圖更新根據周期的不同，可以分為定期更新和實時更新，根據數據獲取方法的不同可以分為以下幾種方法：

1.1利用攝影測量獲取的遙感影像進行更新

依據傳感器平臺(或攝影距離)進行分類，攝影測量可以分為航天/衛星攝影測量、航空攝影測量、地面攝影測量、近景攝影測量和顯微攝影測量，其中各城市基礎地形圖更新的遙感影像主要是應用衛星影像和航空影像。遙感影像通過幾何校正、正射校正、裁剪與拼接處理、圖像增強等處理后，與待更新的城市基礎地形圖進行疊加分析處理，找到待更新區域。然后利用遙感影像進行內業更新采集，即在矢量編輯軟件中，將待更新矢量數據、變化檢測結果導入，使用變化檢測結果快速定位變化區域，并基于遙感影像，對發生變化的地物進行更新[1]。

目前國內各城市普遍采用的商業衛星影像有SPOT,QuickBird,GeoEye,IKONOS,WorldView,CBERS-2等，空間分辨率在0.4～10 m之間，主要應用于1∶5 000-1∶100 000地形圖[2]。航空影像方面，《航空攝影技術設計規范(GB/T19294-2003)》中航攝比例尺和成圖比例尺的關系如表1所示。

1.2利用內外業一體化數字測圖進行更新

內外業一體數字化測圖通過高分辨率的遙感影像或野外巡查等方式發現基本地形圖的變化區域，然后利用高精度的GPS、全站儀等測繪儀器采集變化區域內所有地物的空間坐標，最后應用成圖軟件對其進行內業處理，更新成圖。

表1　航攝比例尺和成圖比例尺關系

1.3利用城市業務測繪成果進行更新

建設項目選址勘察時需要進行現狀地形測量、規劃驗收時需要進行竣工測量、土地辦證時需要進行宗地測量、房產辦證時需要進行地籍測量，這些城市日常業務測量實時產生大量測量圖件。通過內業處理，將各類業務測量成果圖轉換成符合基本地形要求的數據，實現基本地形圖的更新。

1.4利用大比例尺地形圖縮編進行更新

地形圖縮編是利用不小于成圖比例尺的最新地形圖和現勢資料，通過內容取舍與更新、制圖綜合與編輯等編繪技術方法編制地形圖。比例尺相差越大，縮編的難度也越大，需要人工干預的程度也就越高。

1.5利用數字柵格地圖轉繪進行更新

收集與成圖比例相關的最新的數字柵格地圖(DRG)或較大比例尺的最新地形圖制作為數字柵格地圖，將DRG與地形圖疊合，未變化的矢量要素與其同名柵格數據套合的偏差應在平面位置中誤差允許的范圍內。對變化要素進行圖形采集，或利用補充參考的地圖資料目視進行轉繪、修改或增加地物要素[3]。

2各種更新方式分析對比

遙感影像能全面反映某一時間節點上城市地形的現狀，地形更新的精度主要取決于利用的遙感影像的空間分辨率，而且成圖比例尺越大，外業的工作量也越大，適合于中、小比例尺地形圖的定期更新；數字化測圖通過巡查能及時反映城市地形的變化，地形更新的精度也高，但內、外業工作量都比較大，適合于各類比例尺的定期或實時更新；日常業務測量成果能實時反映城市地物的變化，且工作量和成本都比較低，地形更新的精度也高，但其分布零散、不能全面反映城市的整體變化情況，適合于作為輔助手段應用于大比例尺地形圖的更新；縮編則取決于其利用的較大比例尺地形圖的更新情況，一般在城市大比例尺更新較為完善的情況下，作為輔助手段應用于中、小比例尺地形圖的更新；數字柵格地圖轉繪法的更新情況主要取決于其利用的數字柵格地圖(DRG)，適合于各種比例尺地形圖的定期更新。

通過上述對比分析可知，單一的更新方式已不能滿足城市基本比例尺地形快速更新的需求。從城市自身測繪管理的現狀出發，合理利用多種更新方式、建立一套適合城市自身發展的準實時更新機制，能有效滿足城市建設對基本地形圖的需求。各種更新方式優劣對比如表2所示。

表2　各類更新方式優劣對比

注：對比費用不包含業務測繪成果、DRG的生產費用以及遙感影像的購買費用

3順德基本地形圖更新機制

3.1基本比例尺地形圖更新現狀

佛山市順德區主要利用的地形圖比例尺為1∶500和1∶2 000兩種。1∶500地形圖是順德基礎地形圖的核心，廣泛應用于城市建設的各個行業；1∶2 000地形圖則主要是作為底圖，應用于城市規劃的編制工作。順德每年可用于城市基礎地形圖更新的數據主要有3類：

1)1∶500全野外數字化地形修測成果；

2)宗地房產測量、工程測量等業務測量成果；

3)國土執法衛片、航片。

在已有測繪成果的基礎上通過多年的探索與實踐，順德已初步建立基本比例尺地形圖的準實時更新機制：1∶500地形圖是以每年1∶500全野外數字化地形修測的定期更新為主，輔以利用宗地房產測量、工程測量等業務數據進行實時更新；1∶2 000地形庫則分為兩種：一種是利用航空影像數字化成圖，其精度高、圖面整體性好，但實時性較差；一種是根據用圖的需要實時利用最新的1∶500地形庫進行局部或整體的全自動縮編，其時效性較好，但精度、圖面整體性方面相對較差。

3.2存在的問題

1)1∶500地形圖方面，由于每年更新經費的限制，在項目運作過程中會對更新區域有所取舍。在同等情況下承接項目的測量單位為了節省成本，會優先選擇空曠、面積較大的更新區域(如郊區的魚塘、花圃種植區)，從而導致城市內部一些急需更新的區域未能實現有效的更新。

2)1∶2 000圖方面，兩套圖的同時存在雖然在某幾個特定的用圖方面滿足城市建設的需求，但隨著城市基礎共享平臺的進一步完善，基本地形圖的應用范圍會越來越廣。

3)1∶500到1∶2 000縮編方面，每進行一次全庫的縮編，需要較長的時間(7～10 d)和大量的人工輔助來完成，實際操作中無法實現實時更新。

3.3更新機制優化

借鑒各方面經驗，對順德現有的地形圖動態更新機制進行改進，完善基本比例尺地形圖動態聯動更新機制(見圖1)：

1)1∶500地形圖可借鑒北京、廣州等城市基本地形圖更新的經驗[4-5]，分片、分期進行動態實時滾動更新：即首先根據城市內部的發展差異，將順德細分為若干個片區，然后針對不同片區的發展情況，制定不同的更新周期，實行有針對性的重點更新。

2)1∶2 000地形圖可定期(每3年)利用航空影像數字化建立一個初始庫，然后在初始庫的基礎上，對于整體性要求較高的道路、河流等框架數據，定期(每6個月)自動輔以人工方式進行全庫的縮編更新，對于非框架數據則根據每天1∶500地形圖中變化的圖幅，實時進行全自動的縮編更新。

圖1　基本比例尺地形圖動態聯動更新機制

4結束語

隨著測繪技術的發展，城市基本地形圖數據的獲取方式也越來越豐富。本文在順德現有的準實時更新機制的基礎上，合理利用多種更新方式，提出一種基本比例尺地形圖更新的機制，實現1∶500地形圖與1∶2 000地形圖的動態聯動更新。

參考文獻：

[1]張建輝，陳景新，羅永賢.大比例尺地形圖更新問題探討[J].北京測繪，2010(4)：33-34.

[2]奚歌,吳正鵬,侯晨,等.基本地形圖更新衛星影像優選探討[J].測繪與空間地理信息，2012,35(10)：70-73.

[3]國家測繪局測繪標準化研究所.GB/T 14268-2008國家基本比例尺地形圖更新規范[S].北京：中國標準出版社，2008.

[4]趙琦.北京市城市基本比例尺地形圖的更新模式[J].北京測繪，2011(1)：32-35.

[5]李冠成,劉志輝.城市基本比例尺地形圖更新與建庫[J].測繪信息與工程，2008,33(4)：38-40.

[6]駱繼花，王鴻燕，謝志英.地圖比例尺與遙感影像分辨率的關系探討[J].測繪與空間地理信息，2015，38(12)：61-64.

[責任編輯：張德福]

A dynamic linkage updating mechanism of the basic scale topographic mapCAO Bing

(Foshan Mapping and Geographic Information Center Shunde District，Foshan 528333，China)

Abstract：With the develpement of surveying and mapping technology，the basic scale topographic map of the city is more and more diversified.This paper summarizes and analyzes the basic scale topographic map update methods.Based on the improvement of the dynamic update mechanism of the existing topographic map of Shunde District，a new dynamic linkage updating mechanism of the basic scale topographic map is proposed.

Key words：remote sensing image；basic scale topographic map；dynamic real time update

中圖分類號：P208

文獻標識碼：A

文章編號：1006-7949(2016)05-0078-03

作者簡介：曹兵(1981-)，男，工程師,碩士.

收稿日期：2015-10-25