大比例尺航测法地形图测绘工程监理优化方法

城市或工程大面积大比例尺地形图测绘多数采用航测方法。该项测绘工序较多，质量控制也较为复杂，在引进监理机制的测绘项目中，该类项目占有较高的比例。

1．航测法数字化大比例尺地形图及建库工作简介

（1）工序流程

航测法数字化大比例尺地形图测绘是在具有必要的测量控制点和符合要求的航空影像数据的基础上，通过像控点测量，利用全数字化摄影测量系统进行内业测图，利用像片或内业测绘原图进行外业调绘及必要的补测，最后编辑成图。目前，常采用的工序流程如图8．1所示。

图8．1 航测法成图作业流程

（2）监理工作的技术依据

测绘项目监理的技术依据可分为两类，一是项目技术设计书，包括所引用的规范规程；二是有关监理的技术文件。航测法数字化大比例尺地形图及建库应依据的国家标准和行业标准较多。这些标准基本上都属于强制性测绘标准而被相关项目引用。具体测绘项目在总体遵循上述标准的基础上根据项目自身特点拟订技术要求，编制技术设计书。引进监理的测绘项目都会制定监理方案和监理实施细则。由于所涉及的标准和相关文件内容较多且使用频率较高，现将目前经常使用的标准及监理所使用的技术文件罗列如下。由于项目的特殊性，这些标准和依据可能存在增减。

《1∶500、1∶1 000、1∶2 000比例尺地形图航空摄影规范》（GB 6962—1986）；

《1∶500、1∶1 000、1∶2 000地形图航空摄影测量数字化测图规范》（GB 15967—1995）；

《1∶500、1∶1 000、1∶2 000地形图航空摄影测量外业规范》（GB 7931—1987）；

《1∶500、1∶1 000、1∶2 000地形图航空摄影测量内业规范》（GB 7930—1987）；

《1∶500、1∶1 000、1∶2 000地形图要素分类与代码》（GB 14804．—1993）；

《城市测量规范》（CJJ 8—99）；

《1∶500、1∶1 000、1∶2 000地形图图式》（GB／T 7929—1995）；

项目技术设计书；

项目监理方案；

项目监理实施细则。

2．航空摄影阶段的监理

为了取得符合要求的影像资料，监理应对航空摄影合同签订、摄影设计、航摄仪、模拟摄影的胶片、飞行质量、摄影质量和成果整理等过程进行检查。

（1）对于具有摄影资质单位航空摄影可作为一个工序对待

目前我国具有测绘航空摄影资质的测绘单位不多，多数航空摄影测量项目的摄影业务由业主或总承包测绘单位外委。监理应根据项目总的目标要求协助业主选择航空摄影单位，就摄影有关具体事项进行协商谈判，并签订航摄合同。合同的主要内容应齐全，合同形式应规范。

（2）航摄的设计工作要全面

航摄设计涉及的内容较多，主要包括以下几个方面：

①摄影设计用图的选取。应根据摄区的地理位置，成图比例尺选取适宜的设计用图、用于大比例尺成图的航空摄影设计用图一般利用1∶10万到1∶5万比例尺地形图。

②摄影比例尺的选取。一般情况下，业主单位按照国家摄影测量航飞比例尺确定的基本原则，根据项目成图比例尺及成图区域情况确定概略比例尺或最小比例尺。摄影单位根据摄区的具体条件选取航摄比例尺。监理应按照国家有关规范及项目具体情况进行检查确认。

③合理划分摄影分区。摄影单位应根据航摄比例尺、摄区的分布及地貌特征合理划分摄影分区，划分原则应符合规范要求。监理应进行检查确认。

④正确计算摄影航高。摄影单位根据飞行比例尺计算平均航高。监理检查高度是否正确，尤其要避免摄影比例尺过小。

⑤合理确定航摄方向和航线敷设。摄影单位根据摄区情况设计飞行方向，监理检查设计是否合理；航线敷设是否满足规范要求，能否满足地形图测绘项目要求。

⑥摄影时间的合理确定。检查摄影承担单位是否根据摄区的地理位置、气象条件、植被覆盖及项目工期要求等条件选择最有利的航摄季节。摄影实施要在有利于航摄的时间段内。

⑦选择航摄仪并保证其处于良好状态。目前用于测绘的航空摄影有传统光学摄影仪和数码摄影仪，应根据测绘项目具体情况选择能够满足地形图测绘需要的航摄仪。航飞单位应提供有效全面的航摄仪鉴定表，检定数据的精度应符合规范要求。从摄影像片检查及其对项目影响程度来看，对压平质量的检查应给予重视。

⑧航摄材料的选择。对于光学摄影仪而言，应根据摄区的地理位置、摄影季节、地面光照度、地物反差和景物的光谱特性等因素合理选择反差系数、感光度、曝光宽容度和色感性能合适的胶片；根据航摄底片的层次和密度间距合理选择印像纸或其他印像材料。

（3）飞行质量

监理应对各分区的摄影范围、航向和旁向重叠度、倾斜角、旋偏角、航线弯曲度等飞行质量进行检查，对航摄比例尺、航高保持等飞行质量进行一定比例像对的抽查，并详细记录检查数据。目前，由于GPS导航被普遍使用，飞行质量较易保证。

（4）摄影质量

对于光学摄影，摄影底片质量如何；对于数码摄影则是影像数据的分辨率和清晰度。首先检查底片和晒印像片光学框标是否清晰、齐全，底片定影和水洗是否充分，底片上是否有云影、划痕、静电斑痕、折伤、脱胶等缺陷；用目视法检查摄影底片，评价影像是否清晰、层次是否丰富、反差是否适中、色调是否柔和，是否能辨认与航摄比例尺相适应的细小地物的影像；能否建立清晰的立体模型确保立体量测的精度。

（5）像片扫描

对于光学摄影的航片利用全数字摄影测量系统进行测绘，首先必须对摄影底片进行扫描。监理应检查扫描仪的检校情况，检校记录是否完整；扫描分辨率设置是否合理，影像扫描质量检查记录是否完整。

（6）航摄成果整理

首先检查摄影承担单位提供的成果资料是否完整。是否提供了底片压平精度检测表，检查数据是否符合要求；是否提供了密度测定表，底片的灰雾密度、最小密度、最大密度、平均密度、最大反差、最小反差是否满足规范要求；航摄底片的编号和注记是否正确、齐全，有无遗漏、重号现象，注记位置是否正确，注记是否清晰易辨；像片扫描数据及检查记录是否符合要求；是否制作了像片索引图和航线略图，制作的像片索引图和航线略图是否符合要求，内容是否齐全；像片是否按要求整理装盒，是否填写像片登记卡片，卡片的内容是否齐全。

3．像片控制测量

像片控制测量一般包括外业像控点测量和内业加密，采用全野外布点方案时，则没有内业加密步骤。

（1）像片控制点布设方案的合理性

根据摄影比例尺、成图比例尺和成图数学精度要求的不同，确定全野外布点法或区域网布点法。

（2）像片控制点布设的正确性、刺点的准确性

像控点的选定是否符合像片条件，选定目标的影像是否清晰，点位选取是否符合有关规范要求，是否在实地选刺和整饰及核查。监理外业详查选点和刺点，内业详查像片整饰。

（3）像控点测量的规范性和准确性

像控点联测是较低级别的控制测量，原则是保证测量的准确性和可靠性。目前，像控点平面联测基本使用GPS测量方法进行，高程则根据情况采用不同的方法，监理单位应组织旁站监理。监理测量过程观测员仪器操作情况，天线指北线是否指向正北、仪器各项参数设置是否正确、测前测后天线高量测方法是否正确、手簿记录是否真实、齐全、可靠。可参照本章控制测量部分监理内容，外业检查观测情况，内业按一定比例抽查手簿记录，必要时可抽取一定数量的像控点进行平高精度检测。

（4）平差计算及像控点精度

检查数据传输软件和平差计算软件是否为国家有关部门鉴定的软件；数据传输是否正常，数据预处理是否存在不合理的人工干预，平差过程是否规范；平差后各项精度指标是否满足要求，精度评定项目是否齐全。

（5）内业加密质量

抽查起算数据使用是否正确，对起算数据的检查记录是否完整；上机检查外业控制点转点的正确性；区域网的划分是否与外业控制一致，控制点的布设是否符合规范技术设计书的要求；上机检查空三加密的各项精度；检查加密工序各种误差是否符合要求。监理应做好各项检查记录。

4．内业测图(www.xing528.com)

内业测图是航测法大比例尺地形图测绘非常重要的工序，该工序的质量直接决定地形图的成果质量，尤其决定地形图的数学精度，关系到外业补测、补调的工作量。准确性、全面性和规范性是内业测图应坚持的原则，对该工序应采取内业旁站监理和上机抽查相结合的方法进行检查。检查的主要内容包括以下五个方面。

①首先检查外业控制点和内业加密点文件、航摄仪参数文件建立的正确性。

②检查所建立的模型参数文件的正确性；生成核线的范围和建立模型的方法是否正确；模型的清晰程度是否满足立体测图的需要。

③上机检查内定向、相对定向、绝对定向、整体平差后各项精度指标是否符合要求。

④对照项目要求，检查地物、地貌的采集是否全面；测标采集的准确程度是否符合要求，各种地物地貌要素的符号使用是否正确；对采集的数据进行的图形编辑如何，像对和图幅的接边工作情况如何；当调绘利用内业原图进行时，应判断所测图件是否能够基本满足调绘需要。

⑤内业测图过程中的各级检查程序是否完备，是否符合质量控制的要求，是否形成了完善的测图检查记录。

5．外业调绘

外业调绘属于航测法地形图测绘各环节中外业比重最大的一个工序，需要脑力劳动和体力劳动有机结合。作业人员依据放大像片或内业测绘的初级原图对内业测绘的各种要素进行定性、改正和补测，将测绘范围内地物地貌全面正确地表示在像片或原图上。从生产组织方面来看，中等以上测绘项目组成几个乃至几十个调绘小组，而每个小组人数较少，一般有2人，有的甚至是1人，主要作业人员的技术水平和职业操守对调绘质量起到决定作用。由于调绘工序成果对最终成果质量影响较大，在很大程度上决定成图质量，需要监理在生产单位完成各级检查的基础上认真进行检查指导。产品一般按内外业相结合的方式进行，侧重于外业实地抽查。调绘阶段的监理主要包括调绘方法是否可行的旁站监理、一定比例调绘成果抽查和对存在问题修改情况的复查三个方面的工作。

（1）自检自查情况的检查

监理应首先检查生产单位对调绘成果的自检自查情况，是否进行了两级检查，检查程序是否符合质量控制的要求，是否形成工序检查记录，是否已经修改完善。

（2）地物测绘

检查地物要素测绘是否全面，定性是否准确，房檐改正是否准确。对于航测法大比例尺地形图测绘而言，比较容易丢漏的地物要素主要是微小地物，如各种检修井、电杆、光缆指示桩和建筑物附属的台阶、室外楼梯等；定性不准确的主要有房屋，普通房屋、简易房屋和棚房区分不当，检修井种类错误，高压与低压电力线路混淆等。注意房檐改正数据位置注记的明确性，避免内业处理时发生混淆。

（3）地貌测绘

检查地貌测绘的详略程度，表示方法是否合理。对于利用内业原图进行调绘的外业成果，应检查是否按照设计和所引用的规范要求的地形起伏恰当地应用等高线、地貌符号，并对高程注记点进行了表示。对各种天然和人工地貌、土质的定性是否准确，比高丈量是否全面。常见的问题主要包括：地貌符号使用不当，高程注记点密度不合理，部分高程注记点位置测注不当等。

（4）要素的系统性和逻辑性

检查有关要素的系统性和逻辑性。具有系统性和逻辑性特点的要素，如交通、水系、电力线等，网络是否健全，等级是否分明，来龙去脉交代是否清楚，相关配套要素表示是否合理，如桥梁、闸门、变压器等。其他地物地貌之间的关系处理是否协调，是否比较逼真地显现了各种要素之间的空间位置关系。

（5）补测补调

检查补测补调情况。对于新增地物地貌是否进行了补测；补测的方法是否能够满足精度要求；经过补测补调的调绘成果地物、地貌各要素主次是否分明，位置是否准确，交代是否清楚，是否能够比较全面地反映所测地区的自然地理景观和人文建设面貌。

（6）调绘图面质量

各类符号的运用是否正确，线画是否清晰易辨，注记是否准确、注记位置是否恰当；调绘图面是否清洁、易读。

6．成果质量检查的质量指标

数字化大比例尺地形图是传统地形图的数据表现形式，无论是屏幕显示还是回放图纸，着眼点是生产编辑出符合国家规范和图式标准的地形图，其质量指标包括传统的数学精度、地理精度、整饰质量和数据一致性。现对这些质量指标的检查进行概略归纳。

（1）数学精度

地形图的数学精度包括数学基础、平面精度、高程精度和接边精度。数学精度检查时应注意所抽检的图幅或区域应具有较好的代表性，所检要素要齐全，所检点位应有唯一性，检验数据应准确可靠，统计计算应科学规范。

数学基础检查应在计算机上用理论值坐标检查四个图廓点、公里网、经纬网交点及控制点坐标是否正确。

平面精度可采用解析散点法和间距法进行检查。将实地采集的各种地物地形要素的坐标和间距与在计算机上采集相应的数据相比较，较差不应大于相应比例尺测图规范规定的数值。

高程精度包括高程注记点和等高线精度。利用一定的手段检测高程注记点的高程数据，利用三维坐标散点法采集地貌数据与原测数据相比较，以确定地形图的高程精度。同时，在计算机上对数字化地形图的等高线绘制、高程注记点的标注及存放层的情况进行检查。高程注记点和等高线精度不应大于规范的规定。同时，等高线的高程不应与相邻高程点的高程或地物产生地理适应性矛盾，并能显示该地区的地貌形态特征。

接边精度检查，检查所拼接图幅在接边处各种要素是否齐全，形状是否合理，属性是否一致，拓扑关系是否正确及跨带拼接是否准确。保证所有相邻要素的接边不能出现逻辑裂隙和几何裂隙，各种要素拼接自然，保持地物、地貌相互位置和走向正确性。接边出现超限时，应首先在内业进行检查，必要时到实地检查接边。

（2）地理精度

地理精度主要反映各种要素的完整性，是否存在多余要素和遗漏。主要表现在以下三个方面。

①地物地貌要素测绘是否齐全，规范和技术设计规定的测绘要素是否在图上得到了表示。对于航测成图来讲存在较多困难的阴影遮盖处的地物补测是否全面，微小地物如各种检修井、电力线和通信线杆测绘是否全面，阳台、台阶是否存在丢漏，各种人工地貌测绘是否全面。

②综合取舍是否恰当。是否存在综合取舍过大，造成某些微小要素丢失和局部失真的现象，建筑物是否存在不恰当的综合，是否存在要素多余和不应上图的要素进行了表示。

③地物之间位置关系是否正确，地物地貌之间的表示是否协调，交通、水系、电力电信和管线网络系统性如何，是否存在由于符号丢漏或者运用不当造成相关要素之间产生逻辑矛盾的现象，如水系与道路交叉时没有桥梁或涵洞符号、等高线直接连到建筑物上等现象。等高线与地貌符号配合是否自然等，是否逼真地反映了自然地理特征。

（3）逻辑一致性

逻辑一致性对于数字地形图来讲主要体现在概念一致性、格式一致性、几何一致性和拓扑一致性这四方面内容。

①概念一致性包含要素类型一致性和数据集一致性。要素类型主要包含点、线、面和注记等。对于不同比例尺地形图要素，一种地物是用点状要素，还是用现状要素或面状要素来表示都有明确的规定，各种注记采用字体大小、字体以及何种字库也都有明确的规定。数据集一致性主要体现在地形图数据的层次上，哪种地貌、地物放在哪个层中，层的颜色、名称等是否符合规定要求。因此概念一致性也就是要素类型和数据集的一致性，即要素类型和数据层次必须符合规定要求。

②格式一致性包含数据归档、数据格式和文件命名。对于便于对地形图数字的永久保存和信息化管理来讲，数据的存储介质和目录组织结构的合理化、规范化是非常必要的，同时，数据的文件格式以及文件名是否符合规范和设计要求也是十分必要的。如果没有对地形图数据格式的一致性、规范化就没有数据的信息化，更谈不上今后对地形图数据的入库等一系列管理和开发。

③几何一致性包含几何噪音、几何异常、几何冗余和综合取舍。几何噪音就是地形图数据中是否有微短线或微小面，这些在地形图数据中不代表任何实际的地物或地貌。几何异常主要是一些折线、回头线、重复线或自相交等现象的线，这些现象的存在有些 （折线、自相交）使地形图图形与实际状况造成了矛盾或不一致的现象，有些 （如回头线、重复线）会使地形图数据量增大。几何冗余主要是代表线状地物的线上的节点是否能够很好地表达地物或地貌的实际情况，也就是一条线上的节点越少而且能够逼真地表达地物或地貌越是符合现代生产数字地形图的要求，同时对于代表地物或地貌的同一条线上的节点不能重复。综合取舍对于成图比例尺的不同而取舍的指标也不尽相同。

④拓扑一致性包含有向性、连续性、闭合性。有向性就是指一些用有方向的符号来代表地物或地貌的线，如地形图中的坎、斜坡等都是用有方向的线性来表示具体地物、地貌的实地特征。连续性就是表示地物或地貌的线条要连续，不能任意中断，要符合实际地物、地貌的特征。闭合性就是表示地物或地貌的线条要闭合，如大比例尺中的房屋、池塘等要素，小比例尺中的池塘、街区线等。

总之，逻辑一致性对于现代生产数字地形图来讲，不单单停留在图形的表面，有些还有更加深层次上的要求，如有些要满足逻辑学、拓扑学和结构数学的要求。只有这样才能实现地形图的数字化、信息化，实现数字的多角度全方位的利用，最终实现各个领域的信息化。

（4）图面整饰质量

图式符号和线画的规范性如何，符号配置是否协调，线画是否清晰；注记尺寸和字体是否符合图式要求，注记位置是否恰当，注记密度是否合理；图面是否清晰易读，具有较好的层次性。

图廓外整饰是否完整统一，是否符合规范和图式要求。

数据质量的检查。CAD图形编辑能力较强，目前测绘生产所用的图形编辑软件基本都是二次开发的成果。图形数据编辑的总体质量要求是：各种地物的编码与图层不能有矛盾；线段相交，不得有悬挂和过头现象，房屋应封闭，各种辅助线应正确；注记应尽量避免压盖物体，其字体、字大、字向等应符合地形图图式的规定。

（5）地形图质量检验评判

对于地形图检验，国家测绘产品质量检查验收规定和监督抽检实施细则做了具有可操作性的定量评判的具体规定。现对检查样本不合格的情况进行简单摘要。

①起算控制成果错误或精度超限。

②地物点平面位置中误差或相对位置中误差任一项超限。

③高程注记点中误差或等高线高程中误差任一项超限。

④地理精度存在严重问题，如行政界线、道路、河流、等高线等要素的严重错误。

⑤图名和图号同时错漏。