航测数字地形图中地貌数据的质量控制研究

检查验收是地形图质量控制的一个重要环节, 经过几级验收无误后, 测绘成果方能转入数据库。目前航测生产网络已在各省测绘大队相继建立, 航测生产作业手段有了很大改进, 作业效率明显提高, 但与数字化生产相适应的检查手段、质量评定机制还不够完善, 改革传统的检查方法己成为当务之急。

1 检查验收的基本过程

质量检查验收的基本过程为:作业员自查→作业员互查→中队检查验收→队检查验收→大队检查验收。

作业员在作业过程把握好质量是测绘产品质量控制的关键, 因此要求作业人员发扬“真实、准确、细致、及时”的业务作风, 严格执行规范、图式以及有关技术规定, 视地图质量为自己的生命。

《航空摄影测量成果成图检查验收规定》所制定的中队、队、大队三级验收管理制度要求各级检查验收人员做好作业前的计划, 检查各种仪器设备规格、精度和资料的可靠程度, 加强作业过程的全面跟踪检查。各级检查中发现的问题作业员应及时修改, 成果经检查人员复查正确后方可交上级验收。

2 质量检查的现状及不足

目前地形图质量检查基本上沿袭了传统的作业方式。各级检查人员除了上仪器检查定向精度和综合取舍外, 主要是对照纸图检查丢漏、工艺等, 最后将检查结果标到纸图上。

这种检查方式打印成本较高, 而且一旦喷墨绘图仪出现问题检查验收就无法进行。对数字图中的高程注记点的点数统计, 无论作业员还是各级检查人员都要对着纸图反复数上好几遍, 而且总难免疏漏。

由于我国数字地形图的生产起步较晚, 部分生产软件还在发展完善过程中。由软件本身不完善造成数据上的一些较为隐蔽性的问题往往更加难于发现。如我们在1∶5万地形图的作业过程中发现ANAGRAF解析测图仪采集的等高线高程经常有土lm的跳值现象。这种问题是由采集软件造成的, 在现有的生产软件中很难被发现。这就要求我们在完善各类生产软件的同时, 增强检查软件功能, 从而提高作业效率、保证作业精度。

目前在质量检查方面研究院所和各测绘大队都开展了一定的研究并取得了一定的成果, 如用于制图的对数据拓朴关系检查的软件。航测对矢量数据的检查也有一定的进展, 廖昌军等人对等高线属性检查提出了较好的算法。由于航测工序多, 用于生产的软件系统较多, 数据格式较多且航测生产过程中的数据拓朴关系尚未建立, 因此难于用制图的方式去检查。当前航测方面还没有全面的行之有效的用于质量检查的软件系统。检查自动化程度不高, 对问题信息的反馈依赖于纸图。检查手段与依托网络进行数字化生产的要求不相适应。

3 航测地貌数据检查内容

3.1 航测地貌数据的表示

地貌作为地形图的重要组成部分, 是指地面的高低起伏和斜面的状态, 如高山、丘陵、平原、谷地等, 不同的地貌对部队行动影响差别很大。目前生产的数字地形图中, 地貌的表示方式为等高线、高程注记点及部分用图式符号来表示的地貌元素, 如冲沟、陡石山、岩峰、沙丘、冰塔等。各单位生产作业过程基本相同, 首先在解析测图仪或摄影测量工作站上进行内定向、相对定向、绝对定向, 然后通过人工方式采集等高线、高程注记点等地貌数据, 再用各类编辑软件进行编辑, 通过对等高线内插、光滑等一系列操作生成完整的地貌数据。地貌的另一个重要表示方式为数字高程模型DEM。随着信息处理技术的进步, 数字高程模型DEM有了很大的发展, 并得到了广泛应用。

数字地面模型DTM是地面表面形态等多种信息的一个数字表示方法, 定义在某一区域D上的m维向量有限序列:

DEM是表示区域。上地形的三维向量有限序列, 它有多种表示形式, 主要包括规则矩形格网 (GRID) 与不规则三角网 (TIN) 。格网DEM山一系列在X, Y方向上都是等间距排列的地形点的高程Z表示地形, 任一点的平面坐标可根据点在DEM中的行列号i, j及其它基本参数来确定:

其中为起始坐标, DX, DY为格网在X, Y方向上的间距, NX, NY为格网的行列数。由于格网DEM存贮量小, 便于使用和管理, 因而被广泛应用。不足之处是难于表示地形结构与细部, 通常可采用附加地形特征数据来克服。TIN能够较好地顾及地貌特征点、线, 表示复杂地形表面比格网DEM精确, 但其数据量大, 数据结构复杂, 因而管理与使用也较为复杂。

3.2 航测地貌数据检查系统的流程

从航测地貌数据的整个检查过程说可将检查分为过程检查和成果检查。过程检查主要是指各级检查人员在仪器上检查定向精度、综合取舍、地貌丢漏等情况, 成果检查包括所需的文件是否完整、成果编辑是否合理、接边是否符合要求等。从检查方式来分包括目视检查和机器自动检查。航测地貌数据质量检查系统基本流程如图1所示。

图中形式检查指检查数据文件是否完整、格式是否正确、文件名是否与内容一致。数据读入时进行形式检查。

定向精度检查主要检查各类定向精度是否超限。当定向精度文件保留的是定向点的像坐标和高斯坐标时, 可重新进行定向计算, 然后显示定向余差。

4 航测数字地形图中地貌数据的检查

航测数字地形图中地貌数据检查主要内容有以下几个方面。

(1) 各种原始数据的输入是否正确。

(2) 相对定向、绝对定向的精度是否符合要求。

(3) 等高线的测绘精度是否在限差之内, 山形表示的综合取舍是否恰当;山头、鞍部、凹坑是否丢漏。

(4) 高程注记是否与等高线矛盾, 高程注记点数量是否符合要求。

(5) 水系与等高线是否矛盾。

(6) 立体观察下判定地形要素的性质、位置、范围是否正确。

其中水系与等高线关系在纸图上和各种生产软件中通过显示很容易发现。

摘要：本文基于笔者多年从事航测数据处理的相关工作经验, 以航测数字地形图中数据质量检查验收, 质量控制为研究对象, 分析了检查验收的步骤与重要环节, 本文尤其着重论述了航测地貌数据的检查内容与方法, 全文建立在笔者长期的工作体会的基础上, 相信对从事相关工作的同行有着一定的参考价值和借鉴意义。

关键词：航测,地貌数据,质量控制,数据检查

参考文献

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