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航空摄影测量大比例尺地形图如何进行拼接?

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2019-07-10

 

近期,一条“三峡大坝发生变形可能溃坝”传言消息被讹传,卫星遥感专家解释给人们吃了一颗定心丸:

一位卫星遥感专家向澎湃新闻分析,从谷歌地图上看到的卫星图片,是通过拍摄的多张图片,结合地理坐标等信息,经过拼接修正后生成的。国外公司通常不掌握中国的重要地理坐标数据,因此修正后的图片就会不准确,视觉效果上可能发生变形。他说“大坝出现一条裂缝都是重大隐患,如果出现这么大变形那还得了?”

也有人称只把这条传言“娱乐新闻看了”,其实我们都当娱乐新闻看了。

 

今日我们就借话题中的地图拼接来说说,在航空摄影测量领域基于DLG的地图拼接的关键技术。

 

社会信息科学技术的高速发展,给我们的生活带来很多的便利,然而地理信息的保存介质会发生很大的转变,作为计算机可以辨别存储介质上的有序集合,依然继续沿用原始的分幅方式。 如此,数字地形图当然也无法避免的出现一些弊端:

1)与无分割的现实地理空间实体不一致存在差别,导致不能适应地理消息讯息的完整性需要。

2)不便于数据库的分布式管理

3)地形图的叠幅使得信息反复获得与保存,从而导致裂缝和数据冗余,致使资源空间在利用上浪费。

其中在大比例尺地形图采集数据过程中也存在误差,这也就使得地形图的绘制不可避免地产生误差,为了使得地形图能满足实际应用,就必须对其进行矫正,拼接。

 

地形图拼接前数据的提取

确保数据的质量是进行地形图图幅拼接前的首步工作。数据是地形图幅拼接工作的基础,拼接的精度和准确性还有效果的好坏都取决于数据质量的高低。

 

一般相邻的待拼接的地形图都要满足一些要求,那么拼接时数据需要满足以下条件:

1、待拼接的相邻图幅必须具有相同地图比例尺,这里我们所拼接的两幅1:500的大比例尺地形图符合要求。

2、控制点,碎步点的坐标数据精度必须要满足一定的要求。其中包含相邻图幅的同名要素距离相差不易太远,还有就是一些线要素不得超过规定限差。例如必须要满足等高线的特点要求等高线不能相交,打结或者重叠,等高线在应连续的地方不能断开等。

3、要保证这些要素的准确和完善这也是为了保证地形图拼接的正确性。

4、地图数学基础的统一(高程基准,坐标系统,地图投影,坐标和高程控制点)检查计划的轮廓点可以验证是否统一。

5、要保证两幅图可以进行拼接有相同比例尺是基础,所以不同比例尺的地形图无法拼接。倘若我们使用的是独立坐标系大比例尺地形图不存在此问题。

 

拼接图形的质量在没有精度较高的数据下是很难保证的;拼接时我们要进行属性匹配,匹配时搜索同名要素的依据是属性的数据,要尽量保证属性的正确性,因为如果属性数据有严重错误,也会造成要素连接后的严重的拼接错误;因而有相同的高程坐标系和相同的平面坐标系是进行正确拼接的重要前提,图幅和图幅要有相同的属性数据。

 

单幅地形图的正确也就在很大程度上影响着拼接的精度和准确性。待拼接的两幅地形图上存在很多等高线的端点因为数据采集误差而超出了图幅边线的情况,这是常见的图幅拼接的问题,这种情况是不能进行拼接的,要裁剪超出图幅的线要素,这样才能达到拼接要求。

 

线要素相对与图幅边界位置有以下4种情况:

1、线要素全部都在图幅以外;

2、线要素首、末都有结点在图幅以外;

3、线要素首或末存在一部分位于图幅以外;

4、线要素中央有个别线段位于图幅外部,但首、末点都在。

 

拼接地图

先用CASS7.0处理dwg格式的文件将不参加接边的点以及图框删去,只留下需要处理的等高线,然后将两幅图在Arc GIS中展开,再将dwg格式的矢量地图转换成为编辑系统需要的格式,然后对shape文件进行编辑。在接边中主要使用连接,平滑,延伸,剪切等命令实现等高线的处理。(待拼接地图示例)

 地形图拼接示例.jpg

 

拼接处理

分幅图幅的某些要素在连接处可能存在断裂,在拼接前还需将折点或线要素的端点位移到相邻接边参照图层中的相应位置(也可用于邻接图幅进行校正即包含精度较低的要素的图幅参照)。

 

因此边界匹配工具修改了图形,需将一个图层选择开始编辑。边界匹配工具属于空间校正的一种局部校正,使用空间校正工具条选项设置边界匹配操作属性。如果断裂的地物在相邻两幅图有某相同的属性值,就能够 Check“Use Attribute”,并选择相应字段进行自动链接。链接的显示符号设置断裂处平滑过渡。

 

针对地理信息系统地图数字化过程当中经常见的多图幅数字地图逻辑拼接和数字化后易出现的空间逻辑错误毛病,建议一种基于ArcGIS 的数字地图拼接方法,实现了真正意义上的多图幅数字地图逻辑拼接,达到了良好的效果。

 

文章来源于网络,作者:武永彩,由飞燕遥感www.feiyantech.com编辑。登载此文出于传递更多信息之目的,版权归原作者及刊载媒体所有,如本文中图片或文字侵犯您的权益,请联系我们。

 

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