大比例尺地形圖測繪規范解讀

2020-03-23 18:32:05 longuav 25

隨著無人機飛行平臺航空攝影研究和應用不斷深入,無人機航空攝影技術作為一種新的測繪手段以靈活機動、快速反應等優勢越來越受到重視并廣泛應用。由于和傳統基礎地理信息產品的精度要求和應用范圍不同,原有航空攝影測量規范有些已不適用于此類低空數字航空攝影測量的工作。實際應用中存在著多種指標參數混雜、概念容易混淆的情況。小編特邀請飛馬機器人技術大拿、航測遙感領域資深專家苗工,針對大比例尺(1:500、1:1000、1:2000)地形圖測繪相關的規范進行解讀,并結合實際應用案例進行分析。

大比例尺地形圖測繪通??梢圆捎萌巴饣蛘吆綔y成圖的方式進行,對于不同的數據采集方式,規范的精度要求有所區別。


全野外量測的精度要求
1.
地物點分類要求

根據不同的精度要求,地物點總體上劃分為三大類。一類地物點,即主要地物點,指城鎮道路、街道、巷道兩側明顯建筑物(構筑物)拐點,應采用解析法測量。二類地物點,主要指設站施測困難的明顯建筑物(構筑物)拐點及農村居民地明顯建筑物(構筑物)拐點。三類地物點,又稱次要地物點,除上述兩類地物點的其它地物點。

2.


地物點平面測定精度要求

數字地形圖其地物點相對于鄰近控制點的點位中誤差與間距中誤差應符合表 1的規定。

表 1 地物點相對鄰近控制點的點位與間距中誤差

地物點

類別

點位中誤差與間距中誤差(m)

1:500

1:1000

1:2000

點位

間距

點位

間距

點位

間距

一類

±0.05

±0.05

±0.1

±0.1

±1.0

±1.0

二類

±0.075

±0.075

±0.15

±0.15

三類

±0.25

±0.2

±0.5

±0.4

※特殊困難地區可放寬50%

3.


地形圖基本等高距

地形圖的基本等高距應符合表2的規定。

表 2 地形圖基本等高距(單位:m)

地形類別

成圖比例尺

1:500

1:1000

1:2000

平地

0.5

0.5(1.0)

1.0(0.5)

丘陵地

1.0(0.5)

1.0

1.0

山地

1.0

1.0

2.0(2.5)

高山地

1.0

2.0

2.0(2.5)

※括號內數值表示可選基本等高距,一幅圖內不得采用兩種以上基本等高距

4.


地形圖高程精度


建成區或基本等高距為0.5m的平坦地區,高程注記點相對于鄰近控制點的高程中誤差不大于±0.15m,其它地區以等高線插求點的高程中誤差衡量。等高線插求點相對于鄰近控制點的高程中誤差符合表3的規定。

表 3 等高線插求點的高程中誤差

地形類別

平地

丘陵地

山地

高山地

高程中誤差

1/3等高距

1/2等高距

2/3等高距

1等高距

※特殊困難地區可放寬50%


結合表2和表3,可以得到地形圖高程精度要求。

表 4 地形圖高程精度要求(單位:m)

地形類別

成圖比例尺

1:500

1:1000

1:2000

平地

0.15

0.15

0.333(0.15)

丘陵地

0.5(0.15)

0.5

0.5

山地

0.67

0.67

1.33(1.67)

高山地

1.0

2.0

2.0(2.5)

舉例說明:

1:1000成圖比例尺的丘陵為例,查表可知基本等高距為1.0m,地形圖高程精度要求為1/2等高距,則可以計算出高程精度需滿足1.0m*1/2 = 0.5m精度

 

航測成圖的精度要求

1.


地面分辨率的選擇


各攝影分區基準面的地面分辨率應根據不同比例尺航攝成圖的要求,結合分區的地形條件、測圖等高距、航攝基高比及影像用途等,在確保成圖精度的前提下,本著有利于縮短成圖周期、降低成本、提高測繪綜合效益的原則在表 5的范圍內選擇。

表 5 地面分辨率

測圖比例尺

地面分辨率值(cm)

1:500

5

1:1000

8~10

1:2000

15~20

2


空中三角測量精度要求


區域網平差計算結束后,基本定向點(控制點)殘差限制為連接點中誤差限差的0.75倍,檢查點誤差限差值為連接點中誤差限差值的1.0倍,具體取值見表6:    

表 6 基本定向點殘差、檢查點誤差最大限值

成圖

比例尺

點別

平面位置中誤差(m)

平地

丘陵地

山地

高山地

1:500

基本定向點

 

0.13

0.13

0.2

0.2

檢查點

0.175

0.175

0.35

0.35

1:1000

基本定向點

 

0.3

0.3

0.4

0.4

檢查點

0.5

0.5

0.7

0.7

1:2000

基本定向點

 

0.6

0.6

0.8

0.8

檢查點

1.0

1.0

1.4

1.4

成圖

比例尺

點別

高程中誤差(m)

平地

丘陵地

山地

高山地

1:500

基本定向點

 

0.11

0.2

(0.11)

0.26

0.4

檢查點

0.15

0.28

(0.15)

0.4

0.6

1:1000

基本定向點

 

0.2

(0.11)

0.26

0.4

0.75

檢查點

0.28

(0.15)

0.4

0.6

1.2

1:2000

基本定向點

 

0.2

(0.11)

0.26

0.6

0.9

檢查點

0.28

(0.15)

0.4

1.0

1.5

※表中加括號處為0.5m等高距的精度要求


3.


地物點平面測定精度要求

采用航測成圖時,地物點對于鄰近控制點的點位中誤差與間距中誤差應符合表7的規定。

表 7 航測成圖地物點相對鄰近控制點的點位與間距中誤差(單位:mm)

地形類別

點位中誤差與間距中誤差

1:500

1:1000

1:2000

點位

間距

點位

間距

點位

間距

平地、丘陵地

±0.6

±0.6

±0.6

±0.6

±0.6

±0.6

山地、高山地

±0.8

±0.8

±0.8

±0.8

±0.8

±0.8

※特殊困難地區可放寬50%


根據對應的比例尺計算后,表7實際可以轉換為表8。

表 8 地物點平面精度要求

地形類別

點位中誤差與間距中誤差(m)

1:500

1:1000

1:2000

平地、丘陵地

0.3

0.6

1.2

山地、高山地

0.4

0.8

1.6

舉例說明:

1:1000成圖比例尺的山地為例,查表可知丘陵地的平面精度要求為圖上0.6mm,換算后即為0.6mm*1000 = 0.6m 

4.


地形圖基本等高距

地形圖的基本等高距應符合表9的規定。

表 9 地形圖基本等高距(單位:m)

地形類別

成圖比例尺

1:500

1:1000

1:2000

平地

0.5

0.5(1.0)

1.0(0.5)

丘陵地

1.0(0.5)

1.0

1.0

山地

1.0

1.0

2.0(2.5)

高山地

1.0

2.0

2.0(2.5)

 ※括號內數值表示可選基本等高距,一幅圖內不得采用兩種以上基本等高距

5.


地形圖高程精度


建成區或基本等高距為0.5m的平坦地區,高程注記點相對于鄰近控制點的高程中誤差不大于±0.15m,其它地區以等高線插求點的高程中誤差衡量。等高線插求點相對于鄰近控制點的高程中誤差符合表10的規定。

表 10 等高線插求點的高程中誤差

地形類別

平地

丘陵地

山地

高山地

高程中誤差

1/3等高距

1/2等高距

2/3等高距

1等高距

 ※特殊困難地區可放寬50%


結合表9和表10,可以得到地形圖高程精度要求。

表 11 地形圖高程精度要求(單位:m)

地形類別

成圖比例尺

1:500

1:1000

1:2000

平地

0.15

0.15

0.333(0.15)

丘陵地

0.5(0.15)

0.5

0.5

山地

0.67

0.67

1.33(1.67)

高山地

1.0

2.0

2.0(2.5)

舉例說明:

1:1000成圖比例尺的丘陵為例,查表可知基本等高距為1.0m,地形圖高程精度要求為1/2等高距,則可以計算出高程精度需滿足1.0m*1/2 = 0.5m精度

航測成圖內業加密點、高程注記點和等高線對附近野外控制點的高程中誤差不應大于表12的規定。

表 12 高程中誤差

成圖

比例尺

1:500

地形

類別

平地

丘陵

山地

高山地

等高距

0.5

1.0

(0.5)

1.0

1.0

中誤差

加密點

-

-

0.35

0.5

注記點

0.2

0.4

(0.2)

0.5

0.7

等高線

0.25

0.5

(0.25)

0.7

1.0

地形變換點

成圖

比例尺

1:1000

地形

類別

平地

丘陵

山地

高山地

等高距

0.5

(1.0)

1.0

1.0

2.0

中誤差

加密點

-

0.35

0.5

1.0

注記點

0.2

(0.4)

0.5

0.7

1.5

等高線

0.25

(0.5)

0.7

1.0

2.0

地形變換點

成圖

比例尺

1:2000

地形

類別

平地

丘陵

山地

高山地

等高距

1.0

(0.5)

1.0

2.0

(2.5)

2.0

(2.5)

中誤差

加密點

-

0.35

0.8

1.2

注記點

0.4

(0.2)

0.5

1.2

1.5

等高線

0.5

(0.25)

0.7

1.5

地形變換點

2.0

地形變換點

※1:500地形圖平地、丘陵宜采用平高全野外控制布點,1:1000、1:2000地形圖平地可采用全野外控制布點。未加括號的等高距是優先采用的,括號內是可選等高距及對應的中誤差要求。


精度計算方法

這里主要針對航測成圖的方式進行分析。

1.


空三精度計算方法


空三精度通??梢愿鶕杖浖木葓蟾娴贸?。

2.

地物點平面精度計算方法

地物點的平面精度可以通過計算在DOM量測的地物點平面坐標與實測地物點平面坐標差值,并統計中誤差的方式獲取。從DOM量測地物點的平面坐標(Xm,Ym),實測地物點平面坐標(Xg,Yg),計算地物點的平面誤差(Xm-Xg,Ym-Yg),然后統計地物點平面誤差的中誤差,即為地物點平面精度。

3.

地物點高程精度計算方法

地物點的高程精度可以通過計算在DEM中內插量的地物點高程值(或者通過立體觀測量測地物點高程值)與實測地物點高程值之差,并統計中誤差的方式獲取。根據地物的平面坐標,從DEM內插地物點的高程值Zm(或直接通過立體觀測得到地物點高程值Zm),實測地物點高程值Zg,計算地物點的高程誤差Zm-Zg,然后統計地物點高程誤差的中誤差,即為地物點高程精度。


結論

綜上所述,根據數據采集方式、地形類型和比例尺的不同,需要分別套用不同的平面和高程精度標準。

(1)對于全野外測量,平面精度參考表1,高程精度參考表4;

(2)對于航測成圖,地面分辨率選擇參考表5,空三精度參考表6,平面精度參考表8,高程精度參考表12。

參考文獻

GB/T 23236-2009 《數字攝影測量 空中三角測量規范》

CH/Z 3005-2010 《低空數字航空攝影規范》

GB/T 27920.1-2011 《數字航空攝影規范 第1部分:框幅式數字航空攝影》

DB33/T 522-2014 《1:500 1:1000 1:2000 數字地形圖測繪規范》


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