省级1：10000基础地理信息数据更新设计与应用

省级1：10000基础地理信息数据更新设计与应用

王琦高文利

吉林省航测遥感院吉林长春130051

摘要：1：10000基础地理信息数据更新是省基础测绘的重要工作，本文适用于省基础测绘1：10000基础地理信息数据更新工作，是指导生产和各专业技术设计编写的重要依据。

关键词：1：10000基础地理信息数据（DLG）；更新；设计与应用

DesignandApplicationof1：10000BasicGeographicInformationDataUpdatinginthe13thFive-YearPlanofJilinProvince

WangQi，GaoWenli

（AerialRemoteSensingInstituteofJilinProvince，Changchun130051，China）

Abstract：1：10000basicgeographicinformationdataupdatingisanimportantworkofJilinProvince'sbasicsurveyingandmapping.Thispaperissuitablefortheupdatingof1：10000basicgeographicinformationdataofJilinProvince's"13thFive-YearPlan"basicsurveyingandmapping，andisanimportantbasisforguidingproductionandcompilingvariousprofessionaltechnicaldesigns.

Keywords：1：10000BasicGeographicInformationData（DLG）；Update；DesignandApplication

0引言

随着吉林省经济的快速发展，城乡规划，基础设施建设，自然资源调查等行业对基础地理信息数据的需求越来越多，因此吉林省1∶10000基础地理信息数据更新测绘项目是根据吉林省测绘地理信息事业发展规划、省级基础测绘规划的要求，紧密结合省委、省政府重点工作的测绘地理信息保障需求而安排的基础测绘项目。本设计为了符合国家基础地理信息1：10000地形要素数据规范，同时满足吉林省经济建设的需求，结合吉林省的实际情况编写而成。

1项目内容和目标

1.1项目内容

1）全省1∶10000数字线划图（DLG）要素更新及入库。

2）全省1∶10000数字高程模型（DEM）数据制作及入库。

3）全省1∶10000数字正射影像图（DOM）数据制作及入库。

1.2项目目标

1）完成全省1∶10000数字线划图（DLG）数据更新及入库。

2）完成全省机载激光雷达扫描获取点云数据获取并制作数字高程模型（DEM），同步更新相应区域内1∶10000数字线划图（DLG）中的地貌层数据；边境地区以及无法获得点云数据区域采用航天遥感影像立体像对等方式制作数字高程模型（DEM），同时立体测绘等高线更新1∶10000数字线划图（DLG）中的地貌层数据。

3）实现全省区域内重要地理要素每年更新一次，其它地理要素5年更新两次。

4）实现1∶10000基础地理信息数据更新后符合国家或行业现行标准的要求，达到数据标准统一、数据内容统一、数据格式统一的目标。

5）建设完成基于图库一体化、符合信息化测绘生产体系的基础地理信息数据库，实现基于数据库增量更新的快速更新，同时初步建立基础地理信息数据库与地理国情普查数据库同步更新体系。

1.3作业区范围与任务量

吉林省“十三五”1∶10000基础地理信息数据更新项目的作业范围为全省境内约18.74万平方千米，按1∶10000比例尺标准分幅为8671幅。

2现有资料分析

2.1控制点成果分析

1）吉林省测绘档案资料馆保存有国家一等、二等、三等和四等三角点共6193点，成果坐标系为2000国家大地坐标系（CGCS2000），可作为基础控制点使用。

2）吉林省测绘档案资料馆保存有Ⅰ等、Ⅱ等、Ⅲ等水准路线179条，共3213点，高程基准为1985国家高程基准，水准点数据库已建成并投入应用，可作为基础控制点使用。

3）吉林省测绘档案资料馆有2011年施测覆盖全省的CGCS2000坐标系C级GPS点262点，可作为基础控制点使用。2015年施测的吉林省影像控制点数据库有控制点13758点，可作为遥感影像纠正控制点使用。

4）JLCORS系统和吉林省北斗卫星导航地基增强系统已投入使用，形成了覆盖全省的高精度、高效率的卫星定位连续运行基准服务系统，可提供高精度动态和静态相结合的定位服务。

5）全省似大地水准面模型已建成并投入使用，模型精度优于0.1米，可为大地高转换到正常高提供似大地水准面物质模型。

2.2现有1：10000基础地理信息数据分析

吉林省测绘档案资料馆有覆盖全省区域1∶10000数字线划图（DLG），生产周期为2011年到2018年，坐标系统采用CGCS2000坐标系，高程基准采用1985国家高程基准，高程系统为正常高。由于2015年以前生产的数据格式与2016年以后生产的数据格式不一致，2015年以前生产的数据已经统一进行了格式转换，与2016年以后生产的格式一致。

2.3现有专题资料数据分析

1）数字高程模型

目前有吉林省基础地理信息中心航摄的白城测区ALS70HP机载激光雷达点云数据成果20000平方千米，航摄时间为2012年至2014年12月，平均点间距为1.8米，作为数字高程模型（DEM）制作的主要数据源。

我省有全区域地理国情精细化1：10000DEM数据8220幅，格网间距为2.0米×2.0米，坐标系统采用CGCS2000国家大地坐标系，高程基准采用1985国家高程基准，可作为数字高程模型（DEM）制作中无数据区的补充资料使用。

2）数字正射影像图

我省2010年以来制作的1：10000数字正射影像图（DOM）成果，可作为数字高程模型（DEM）制作的野外控制、人工点云分类和检查测量的参考用图。

3）地理国情普查数据

吉林省第一次地理国情普查工作中收集的各专业部门的专题资料，可作为工作的参考资料。

3设计方案的依据

GB/T13977-2012《1∶50001∶10000地形图航空摄影测量外业规范》，简称《航外规范》；GB/T13990-2012《1∶50001∶10000地形图航空摄影测量内业规范》，简称《内业规范》；GB/T17278-2009《数字地形图产品基本要求》，简称《基本要求》；GB/T33462-2016《基础地理信息1：10000地形要素数据规范》，简称《数据规范》；GB/T20257.2-2006《国家基本比例尺地图图式第2部分：1：50001：10000地形图图式》，简称《图式》；GB/T13989-2012《国家基本比例尺地形图分幅和编号》；GB/T13923-2006《基础地理信息要素分类与代码》；GB/T14268-2008《国家基本比例地形图更新规范》；GB/T18316-2008《数字测绘成果质量检查与验收》等。

4更新总体技术路线

4.1DLG更新技术方法

1）航天遥感测量法

利用单景卫星遥感影像快速制作正射影像图，适用于数字线划图部分要素更新。利用航天遥感影像立体模型，采用内外业结合的方法获取数字线划图地形要素的坐标、高程、属性，适用于数字线划图的全要素更新和部分要素更新。

2）内外业采编一体化方法

以影像数据和待更新的数字线划图（DLG）数据为基础数据源，利用网络RTK实时动态测量技术快速采集更新，实时获取发生变化地物要素的坐标、高程及属性，对数字线划图（DLG）数据进行更新，适用于重点地区数字线划图（DLG）数据的快速更新及重点地物要素的新增、补测与更新。

3）航空摄影测量法

采用航空摄影测量内外业结合的方法获取数字线划图地形要素的坐标、高程、属性。适用于数字线划图的全要素更新和部分要素更新，利用数字摄影测量工作站对地物要素数据进行立体采集更新。

4.2DEM更新技术方法

1）机载LiDAR方法

“十三五”主要采用机载LiDAR地面扫描获取点云数据，然后点云分类制作数字高程模型（DEM），同时利用高精度的数字高程模型（DEM）数据更新全省1∶10000比例尺数字线划图（DLG）的地貌数据。

2）数字摄影测量法

在吉林省边境地区采用航天遥感影像立体像对方式制作数字高程模型（DEM）。

4.3DOM更新技术方法

1）航空摄影测量法

本设计方案是在已有数字高程模型（DEM）数据基础上采用单片数字影像微分纠正法。

2）航天遥感测量法

是利用航天遥感影像进行影像纠正，制作数字正射影像图（DOM）。具有多光谱数据时，要进行色彩融合。本设计方案为单景航天遥感影像纠正制作数字正射影像图（DOM）。

5更新成果的其他基本规定

5.1DLG基本规定

1）DLG数据成果内容

由矢量数据集、属性数据、地名数据和元数据组成。矢量数据集为全要素数据分为39个数据层。

2）数据格式

矢量数据、属性数据、地名数据为MDB格式。元数据采用MSEXCEL的XLS格式存储。

3）要素采集

要素采集方式按GB/T33462-2016《基础地理信息1：10000地形要素数据规范》执行。

5.2DEM基本规定

1）数据内容

由规则格网的数字高程模型数据、元数据、特征线和点云分类数据组成。

2）数据格式

数字高程模型（DEM）数据采用ArcGIS的GRID格式存储。元数据采用MSEXCEL的XLS格式存储。

3）格网尺寸

数字高程模型（DEM）格网尺寸为5米×5米。

5.3DOM基本规定

1）数据内容

标准分幅的数字正射影像图（DOM）由影像数据、影像信息文件、元数据文件组成。整景数字正射影像图（DOM）由影像数据、影像信息文件、元数据文件组成。

2）数据格式

分幅数字正射影像图（DOM）采用非压缩的TIFF格式存储（TIFF+TFW）。全色影像灰度模式存储，灰阶不少于8bit；彩色影像以RGB色彩模式存储，灰阶不少于24bit。影像空间信息文件为ASCII文本格式；元数据采用MSEXCEL的XLS格式存储。

整景航天遥感影像采用非压缩的TIFF格式存储或ERDASIMG格式。投影信息文件格式和元数据为XML格式存储。

3）数据类别

分为全色或彩色两种。分类代号分别为“D”和“C”。

6更新成果的质量控制

6.1质量检查验收的主要过程

6.1.1过程检查

过程质量检查是指对生产过程和中间成果的质量检查。其目的是检查作业方法与中间成果是否正确和有无质量问题，是保障产品质量的重要环节。

过程检查是对批成果中的单位成果进行全数检查，不作单位成果质量评定。

1）通过100%全数自查、互查的单位成果，才能进行过程检查。

2）对各工序完成的成果，应严格按照作业依据和检查验收标准要求的内容、比例对每项成果进行自检、过程检查。

3）过程检查应随生产进度及时进行，一般应按工序或阶段成果尽早进行，以便协调、统一作业标准和质量标准，更好的指导更新作业。

4）检查出的问题、错误，复查的结果应在检查记录中记录。

5）生产过程中，每道工序完成后都应进行过程检查，经检查合格后才能进行下一道工序作业。

6）经过程检查不合格或未达到质量指标要求的成果应全部退回返修。

7）返修后的成果必须重新实施过程检查，直至检查无误为止，方可提交最终检查。

8）过程检查的检查记录随成果资料一并提交最终检查。

6.1.2最终检查

最终检查主要是指最终形成的更新成果资料的质量检查，主要是对DLG数据、元数据和文档资料的质量检查。

最终检查是对批成果中的单位成果进行全数检查，并评定单位成果的质量等级。

1）最终检查在过程检查的基础上进行，由质检科对成果进行最终检查。其中内业检查100%，外业抽取不低于10%的DLG进行检查。

2）应对产品质量进行全面的检查。除按标准、文件规定的内容、比例进行检查外，还应对过程检查记录、仪器检查记录等附件进行检查，并注重工序间以及测区间接边的检查。

3）应严格按照本设计书和相应标准的要求，对影响产品质量的元素进行全面检查，不得缺项、漏检。

4）检查出的问题、错误，复查的结果应在检查记录中记录。

5）经最终检查不合格或未达到质量指标要求的成果全部退回返修，返修后须重新履行最终检查，直至合格方可提交验收。

6）最终检查完成后，应进行单位成果质量等级评定，并编写检查报告，检查记录及检查报告随成果一并提交验收。

6.1.3验收

4）成果经最终检查合格后，才能提交验收。

4）提交验收成果除更新成果外，同时提交测区技术设计书、技术总结、质量检查报告。

6.2质量检查方法

质量检查的技术方法和手段主要有下列三种，三种方法同时应用才能控制成果的质量。

1）软件自动检查：根据数据成果的要求编制标准模板，利用计算机自动检查成果的属性、数据结构等内容。

2）外业实地检查：检查人员按照一定的比例抽查图幅，进行外业实地对图斑、属性、地理名称等内容进行检查。

3）人工核查：通过人工在正射影像上进行比对，发现判读错误的图斑。

7结束语

吉林省“十三五”1∶10000基础地理信息数据更新设计的制定，为今后生产提供了依据。但设计时考虑的局限性及目前的技术手段的限制，生产过程中还会中还会遇到很多意想不到的问题，只有具体问题具体分析，有针对性的解决。并将根据国家基础地理信息标准化工作的进程和测绘新技术的发展、应用领域的拓展等需要及时进行补充、完善和修改项目设计书。

参考文献

[1]基础地理信息要素数据字典第2部分：1：50001：10000基础地理信息要素数据字典.北京：中国标准出版社，2006.

[2]国家基本比例尺地图图示第2部分：1：50001：10000地形图图示.北京：中国标准出版社，2006.

[3]基础地理信息1：10000地形要素数据规范.北京：中国标准出版社，2016.

作者简介

王琦（1964-），男，高级工程师，现工作于吉林省地理信息工程院，主要从事摄影测量、遥感、工程测量等方面的技术质量工作。