某地区综合实验区1:500地形图航测数字化测图技术设计书.doc
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1、目 录1、项目概况12、已有资料分析及利用23、引用标准及作业依据24、产品规格及技术指标34.1、数学基础34.2、数字化地形图产品规格要求34.3、数字化地形图产品精度要求45、生产流程4生产流程图56、像控测量16.1、技术路线16.2、技术要求26.3、像控布点36.4、像片控制点的判刺和整饰46.5、像控成果57、航测内业数据采集57.1 技术路线57.2、数据采集总体原则57.3、空三加密67.4、航内数据采集要求88、外业调绘及内业数据成图118.1、一般规定118.2、外业补测128.3、外业调绘128.4、数字化地形图编辑成图199、质量控制239.1、两级检查一级验收制度2
2、39.2、质量监理制度239.3、检查验收方法及比例要求249.4、质量控制内容2510、项目实施方案及进度安排2810.1、项目期限控制2810.2、组织实施方案2810.3、项目进度计划2811、提交成果2911.1、像控点测量成果2911.2、数字化地形图成果2911.3、项目技术文档29某地区(某地区)综合实验区1:500地形图航测数字化测图工程技术设计书 某地区(某地区)综合实验区1:500地形图航测数字化测图技术设计书1、项目概况某地区县简称“岚”,位于北纬25152545,东经1193212010。东临台湾海峡,是福建省以及大陆与台湾距离最近的岛县,西隔海坛海峡,与长乐、福清市、
3、莆田市邻,南近莆田市的南日岛,北望白犬列岛。全县由126个岛屿组成,陆地面积371.91平方公里,滩涂64.65平方公里,海域面积6000多平方公里,海岸线长399.82公里。海坛岛是福建省第一大岛,中国第五大岛,面积267.13平方公里。为了加快海峡西岸经济区的建设与发展,福建省人民政府于2009年5月成立某地区(某地区)综合实验区,作为探索两岸交流合作先行先试的示范区和海峡西岸经济区科学发展的先行区。为了满足实验区的规划要求以及将来城市建设能按照总体规划严挌的实施,某地区(某地区)综合实验区管委会要求对实验区实施1:500航测成图,测绘任务由某地区市勘测院承担。测区范围为海坛岛及临近部分小
4、岛,总面积约为300平方公里(分批次完成,具体范围以附图所划定的为准,一期面积约150平方公里,二期为剩余部分)。测区内地形以丘陵、平地为主,农田和养殖区域较多,交通发达。图1、一期测区某地区岛快鸟影像缩略图2、已有资料分析及利用2.1、图件资料:总参测绘局1:5万地形图和某地区区域2009年区域快鸟卫星遥感影像数据可供设计和生产作业参考。2.2、控制资料: 本测区有福建省C级GPS点,某地区市勘测院在某地区建立的GNSS参考站。测区内的二、三等水准点可作为高程起算和检核使用。2.3、像片资料:本测区有2010年1月太原航空摄影有限公司采用焦距为100.5mm的UCX相机航摄的1:5000(1
5、5区)比例尺彩色数码影像资料可供生产作业使用。航摄影像数据情况:摄影比例尺1:5000焦距(mm)100.5mm航线敷设东-西方向(4区南-北方向)飞行高度550m-600m航摄仪类型UCX数码航摄仪后处理软件OPC等航摄时间/月份2010年1月设计航向重叠65%设计旁向重叠35%航向重叠范围56%-67%旁向重叠范围13%-45%完成情况2区47-94线,4区,5区影像数量6342片单个像元尺寸(m)7.27.2像素数144309420像幅尺寸(cm)10.386.783、引用标准及作业依据(1) GB/T6962-20051:500、1:1000、1:2000比例尺地形图航空摄影规范(2)
6、 GB/T 15967-20081:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量数字化测图规范(3) GB/T 7931-20081:500、1:1000、1:2000比例尺地形图航空摄影测量外业规范(4) GBT 20257.1-2007国家基本比例尺地图图式第一部分:1:500、1:1000、1:2000地形图图式(5) GBT183142009全球定位系统(GPS)测量规范(6) GB/T 18316-2008数字测绘成果质量检查与验收(7) CJJ8-99城市测量规范 (8) 国家三、四等水准测量规范GB/T 12898-2009本次项目实施以本项目技术设计书为准,如本设计书未
7、提及部分将参照相关国家标准。4、产品规格及技术指标4.1、数学基础4.1.1、平面坐标系: 2000国家大地坐标系,中央经线:120度。4.1.2、高程基准:1985国家高程基准。4.1.3、成图比例尺为1:500,基本等高距为1m。4.2、数字化地形图产品规格要求(1) 全要素1:500数字化地形图数据。(2) 数据格式:EPS格式(基于EPSW软件编辑)。(3) 地形图数据要有符号化和无符号化两套块状矢量数据(无符号化数据便于今后我院建库需要),且基于符号化成果数据进行1:500标准分幅(便于打图提供外业调绘)。(4) 地形图分幅和编号l 地形图分幅采用矩形分幅,其规格为 40cm50cm
8、l 图幅编号图幅内任意坐标计算图号(mn)公式:m=INT(Y-348750)/250)n=INT(2954000-X)/200)+1图号(mn)计算图幅西南角坐标公式:X=2954000-n*200Y=m*250+348750其中m表示行号(图号前三位数),n表示列号(图号后三位数)4.3、数字化地形图产品精度要求4.3.1、平面精度全数字航空摄影生产的数字化地形图平面精度:内业加密点和图上地物点对最近野外控制点的平面位置中误差不得大于表一所列中误差。 表一 单位:mm(图上)地形类别内业加密点中误差(mm)地物点中误差(mm)平地、丘陵地0.350.5山地0.500.75注:森林隐蔽等特殊
9、困难地区,可按上表规定放宽1/24.3.2、高程精度全数字航空摄影生产的数字化地形图高程精度:内业加密点、高程注记点(等高线插求点)对最近野外控制点的高程中误差不得大于表二所列中误差。表二: (单位:m)地形类别加密点注记点(插求点)平地0.15丘陵地0.180.5山地0.240.7注:森林隐蔽等特殊困难地区,可按上表规定值放宽1/2。4.3.3、接边精度相邻图幅地物平面位置和等高线接边较差一般不得大于上述列表中误差的2倍,属性方面应保持一致。5、生产流程本项目数字化地形图数据生产是对测区范围内的地物、地貌采用内、外业结合的方法进行摄影测量法成图。先根据测图区域的航空影像资料进行外业像控测量,
10、再利用数字航片,在Virtuozo数字摄影测量系统上采用光束法区域网空三加密对外业像控成果进行加密,建立测区各模型的立体像对,进行全要素数字地形图测绘;测图采集时,根据图幅位置引入恢复相应的模型,并对各类地物要素进行采集,利用相关软件进行编辑、检查、生成初步数字化地形图。在此基础上派外业人员到实地进行调绘,重点将地名、房屋的结构层数、屋檐改正数、线状地物、点状地物、植被等调绘到图上,并对新增地物进行补测;最后根据调绘成果再进行内业编辑,生成全要素数字化地形图。生产流程图29航测内业数字测图1:500数字地形图数据空三加密资料刻盘归档像控联测院检查、验收按勘测院1:500地形图矢量数据标准编辑外
11、业调绘、补测资料、设备的前期准备测区FZCORS准备及高程水准施测像控选点航空摄影照片数据及参数文件、像控点内业预选像控选点省质检站检验项目生产过程质量控制信息工程分院测绘工程分院信息工程分院测绘工程分院信息工程分院测绘工程分院6、像控测量6.1、技术路线使用某地区市勘测院建设的三个GNSS基站(江阴、某地区、福清)按GPS测量解算出(36J、B06、B09、B10、B11、DXC、F017、PT02、PT03A、PT05A)2000大地经纬度坐标和椭球高。利用PT03、PT04、PT05三个已有高程控制点按四等水准测量求出B11、PT03A、PT05A、DXC的1985国家高程,根据上述B1
12、1、PT03A、PT05A、DXC四个点高程以及F017、BO9、某地区基站三个已有高程控制点按约束平差解算出B06、B10、36J的1985国家高程,并与B06、B10已有的拟合高程进行比较。利用三个基站已有平面坐标计算出36J、B06、B09、B10、B11、DXC、F017、PT02、PT03A、PT05A中央经线120度2000国家大地坐标系坐标。使用TOPCONPinnacle转换参数计算器以某地区基站、36J、B06、B09、B10、B11、DXC、F017、PT02、PT03A、PT05A的大地经纬度坐标、椭球高和中央经线120度2000国家大地坐标系坐标、1985国家高程计算出
13、RTK手薄转换参数(七参数),利用TOPCONRTK技术进行像控测量。GPS控制测量网图6.2、技术要求(1)像控点精度要求:像控点相对于起算点的点位中误差,不得大于图上0.1mm;高程中误差,不得大于测图基本等高距的1/10。(2)四等水准测量精度要求:四等水准测量每公里水准测量的偶然中误差M和全中误差MW不应超过下表规定测量等级MMW四等5.0mm10.0mm往返测高差不符值、环线闭合差的限差不应超过下表规定等级测段、路线往返测高差不符值、附合路线或环线闭合差平原山区四等注:k-线路或测段的长度,单位为千米(km)L-附合线路(环线)长度,单位为千米(km)山区指高程超过1000米或路线中
14、最大高差超过400的地区(3)像控点判刺要求:刺孔直径不得大于0.1mm,不允许有双孔。像控点平面中误差应不大于图上0.1mm。(4)加测碎部检查点要求:每平方公里3-5个,检查点为地形特征点,只要提供X、Y、H,测量技术及精度要求与像控点相同。6.3、像控布点6.3.1、区域网布点区域网布点的航线方向跨度为57条基线,旁向跨度为2条航线(如图);区域网布点时应在每个区域网内中部加布至少三个检核点,检核点应选择在影像清晰、目标明确的地方;该点不参与内业加密,只用于检核,该点位的选取无需按像控点位选取限制。不规则区域网布点时,应在凹凸拐角处加布平高点。区域网布点略图6.3.2、特殊情况的布点(1
15、)、航摄区域接合处的布点航摄区域接合处,控制点应布设在航线重叠接合处,邻区尽量公用,如不能满足公用要求,则应分别布点。(2)、像主点和标准点落水的布点。当像主点或标准点位处于水域内,或被云影、阴影等覆盖,或无明显地物时,均视为点位落水。当落水范围的大小和位置尚不影响立体模型连接时,可按正常航线布点;否则,应按全野外布点方法布设。(3)、海湾区域布点测区有部分区域位于海边,该处控制点的布设按1:500,1:1000,1:2000地形图航空摄影测量外业规范中4.5.5条“水滨与岛屿的布点”执行。(4)、困难地区布点部分山地及森林茂密区域,像控点布设困难;当出现航向连续6条(含)以上或旁向连续2条(
16、含)以上基线无法在像片标准点位找到合适的目标时,可以适当放宽基线跨度要求,也可以考虑在像片非标准点位位置布设像控点。6.3.3、布设的像控点还应满足的条件1)像控点一般应布设在航向及旁向六片或五片重叠范围内,使布设的像控点尽量公用;2)位于自由图边的像控点,尽可能布设在图廓线4mm以外,确保成图满幅。6.4、像片控制点的判刺和整饰6.4.1、像片控制点判刺要求、 像片控制点的目标应选择影像清晰的明显地物,交角良好的线状地物的交点、明显地物的折角顶点,实地辨认误差应不大于图上0.1mm。、 以下目标可作为像控点选择的主要参考对象:平顶平房的房角、围墙顶部拐角、门墩顶角、大门顶盖角、以及其它便于量
17、比高、测距的墩台、柱的顶部拐角。人字房角和局部高程变化不规则的不宜作为刺点目标;、 地物较少的图幅,一些微小的地貌,如地田埂折角、小坎拐角、图上直径0.2mm以下的小坑中心等,可以采用。利用此类目标注意与实地反复对照,摄影后实地是否有变化。、 像控点在像片上的刺孔要小,并要刺透,刺孔直径不得大于0.1mm,不允许有双孔。6.4.2、像片控制刺点的整饰要求、 像片正面整饰:像控点(平高点)用直径为7mm的红色圆圈整饰;等级水准点用直径7mm的绿色圆圈,刺不准的不刺孔,概标内加绘不相交的斜十字;等级平面控制点外业不判刺,也不概标,由内业按坐标展绘于图上。、 点号(点名)和高程注记用红色以分式注记,
18、分子为点号,分母为高程。高程一律注记刺点目标具体部位的高程。、 用相应符号标出点位、点号,确切说明刺点位置,并绘出略图。点位略图、说明两者必须一致。、 航线间共用的像控点应在邻航线的基本片上转标,并注上点号和说明刺点片号。、 个别像控点应制作点位的局部影像放大图电子文档,放大图中应能清楚识别确切的点位,以便内业加密时判别具体位置。6.4.3、像控点编号像控点的编号按测区排列顺序统一编号,不得重号。平高点以“P”开头,高程点以“G”开头。如Pi,Gi,i=1、2、3n。6.5、像控成果1)、像控成果格式为:点名,Y坐标,X坐标,H高程。2)、平面坐标系为2000国家大地坐标系,中央经线120度。
19、高程基准为1985国家高程基准。7、航测内业数据采集7.1 技术路线航测内业采用全数字摄影测量工作站VirtuoZo系统或JX4系统,在像片空三加密模型通过的基础上,在全数字摄影测量软件系统上进行地形图要素数据采集,采集工作单元采用自然划分格网形式。一个自然格网输出一xyz数据文件,采用EPS2008或cass7.1软件进行数据编辑,最终提供EPS数据格式。7.2、数据采集总体原则采用先内业后外业的作业方法,内业按立体模型定位,外业实地定性;依比例表示的地物测出范围,不依比例表示的地物测出中心位置;立体影像清楚的地物地貌元素应全部用相应符号测出,准确无遗漏地采集,对立体影像不够清晰的地物地貌元
20、素也应尽可能的采集。测绘地物地貌要素要做到无错漏、不变形、不移位。采集依比例尺表示的符号时,应以测标中心切准其定位点或定位线。模型不清楚的建筑物(如:房角、电杆),无法准确测定位置时,务必在相应位置作出“A”标记,以便外业补测。对于建筑物,在采集完成后,若发现其形状较为特殊、变形较大时,在下仪器前要再次确认,编辑作业时,不允许为了美观,作大的修改。背向主点的地物在本条航线无法采集到时,要在相邻航线上补测,不可丢漏。7.3、空三加密7.3.1、空三加密点要求(1)、加密本身需要的连接点位置应尽量选在图6.2.1所示的1、2、3、4、5、6六个标准点位附近。当标准点位的选点目标不适合时,应适当增加
21、连接点的数量,提高连接强度。图6.2.1(2)、当旁向重叠过大,连接点距离方位线小于上述规定时,应分别选点;当旁向重叠过小,在重叠中线处选点难以保证量测精度时,也应分别选点。所选点位构成的图形应大致成矩形,点位高差相差不宜过大。(3)、点位距离像片各类标志要大于1mm。(4)、平地纠正点尽量避免选在土堤、洼地、房顶等不能代表一般地面高程的目标上。(5)、林区应尽量选在林间空地的明显点上,如选不出,可选在相邻航线、左右立体像对都清晰的树顶上。(6)、沿河道、山谷布设的航线应注意标准点之间的高差,以免出现相对定向的不定性。在平坦地急剧转为山地、高山地处,在地形变换处,每个像对需增加1-2个加密点。
22、(7)、自由边处应考虑测绘面积把点选在图廓线外。7.3.2、空三构网及平差全数字空中三角测量(空三加密)采用VirtuoZo进行空三加密和平差解算。(1) 工序作业流程数码影像自动内定向影像匹配(自动相关)半自动加测控制点加密点、连接点编辑PAT-B光束法区域网平差检查像点、控制点精度区域网接边、成果输出(2)空中三角测量加密的所有控制点的精度应满足以下要求:由于是数字影像,不需要内定向; 相对定向,平地、丘陵地标准点上残余上下视差不大于0.015mm,检查点上残余上下视差不大于0.02mm。加密点中误差和绝对(大地)定向后,基本定向点残差、多余控制点的不符值及区域网间公共点的较差不得大于下表
23、五规定:表五:1:500航测法平地、丘陵、山地地精度要求点 别平面位置限差(图上mm)高程限差m平地、丘陵地山地丘陵地山地基本定向点残差0.30.40.260.26多余控制点不符值0.50.70.40.4网间公共点较差0.81.10.70.7(3)内定向、相对定向、绝对定向均在自动空中三角测量中完成,在后续全数字测图中不再进行。(4)相对定向:全数字摄影测量系统通过匹配自动完成相对定向,并给出定向结果,由于参与定向的点数较多,可视标准点位的分布情况删除部分误差较大的点,在部分点位较少的区域,可适当进行人工加点,以利于匹配编辑。(5)所有的高等级点必须反求,超限和错误的应查明原因,认真处理,处理
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