航空摄影测量数字化成图设计说明书本科论文.docx
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航空摄影测量数字化成图设计说明书本科论文
目录
1测区概况………………………………………2
2测区已有资料…………………………………2
3设计方案………………………………………3
41:
500地形图数据编辑………………………12
5注记……………………………………………12
6图幅接边………………………………………13
7数据要求………………………………………14
8质量保证体系…………………………………15
9成果提交………………………………………15
10航空摄影测量数据编辑中需要注意的问题15
11结论…………………………………………19
12参考文献……………………………………20
航空摄影测量数字化成图
内容摘要：
航空摄影测量数据编辑是整个作业流程中的一个重要环节。
它是以MicroStation为平台，在数据采集成图和二次外业调绘的基础上，对数据采集过的地形图进行更进一步的数据精编，从而使地物信息表示的更精确、准确，图形更加清晰、美观。
关键词：
摄影测量、航空摄影测量、数据采集、数据编辑、地图、比例尺。
引言：
航空摄影测量是摄影测量的重要组成部分。
它是从飞机上对地面摄影，然后根据航摄像片提供的图像信息，在特定的航测仪器上测制各种比例尺地形图的一种摄影测量技术。
它在当前的测绘领域有着广泛的应用。
1测区概况
测区位于武汉市南部的汉阳地区，地处长江、汉水交汇处，属于江汉平原，气候具有南北过渡的特点，属亚热带大陆性气候，年均温16.3℃，一月均温2.8℃，七月均温29℃，年均降水量1260mm。
测区位于汉阳的建成范围内，汉阳火车站、龟山、月湖、归元寺等均在其中，地物复杂，房屋密集，大小街巷纵横交错。
测区东至长江，北至汉江，所有跨江大桥均要测出一半。
测区四周按待成图边处理。
2测区已有资料
2.1航测外业资料
测区内甲方提供的三角点、D级GPS点和Ⅱ、Ⅲ等水准均有坐标，由内业按成果表展点表示，注记点名和高程，外业不调绘。
像控点的编号：
平高点：
AP2000，AP2001，AP2002……流水号
高程点：
AG1、AG2、AG3……流水号
平高点旁加刺的高程点点号借用平高点点号，只改变字头而已，如AG2001。
2.2已有航摄资料
由中国四维测绘技术总公司于2001年5月航摄
像机型号：
RC-10/300
像机焦距：
303.949mm
像幅：
23×23cm
航摄比例尺：
1：
3000
像主点坐标（mm）：
Xо=+0.003Yо=-0.004
最大畸变差：
1-3：
+0.008mm
2-4：
+0.007mm
滤光镜：
λ=525nm
框标距（mm）：
1-2：
211.9772-3：
212.003
3-4：
211.9994-1：
211.989
3设计方案
3.1作业依据
a.CJJ8-99《城市测量规范》
b.GB7931-87《1：
5001：
10001：
2000地形图航空摄影测量外业规范》
c.GB7930-87《1：
5001：
10001：
2000地形图航空摄影测量内业规范》
d.GB/T7929-1995《1：
5001：
10001：
2000地形图图式》
.GB14804-93《1：
5001：
10001：
2000地形图要素分类与代码》
3.2成图规格与精度
a.坐标系统:
1954年北京坐标系，高斯3º带投影，中央子午线114º。
1985年国家高程基准，等高距为0.5米。
b.图幅分幅
采用50×50正方形分幅。
图形文件名的前6位字符为该图X、Y坐标，分别取三位整公里数，X坐标在前，Y坐标在后。
第7、8位为该图幅在其所在1：
2000图幅中的流水号，编号规则为01-16。
c.成图精度
地物点平面精度加密点和地物点相对于邻近图根点的图上点位中误差与邻近地物点间距中误差，不得超过以下规定：
表5-1地物点平面精度限差
加密点点位中误差
地物点点位中误差
地物点间距中误差
0.35mm
城市建筑区平地
丘陵地及施测困难的旧街坊内部
城市建筑区平地
丘陵地及施测困难的旧街坊内部
0.50mm
0.75mm
±0.4mm
±0.6mm
高程精度
城市建筑区，其高程注记点的高程中误差不得大于±0.15米。
高程注记点的密度，图上每100cm²选10-15个，高程取小数后2位，居民地内不绘等高线。
内业加密带点和等高线插求点对邻近高程控制点高程中误差，不得超过以下规定：
表5-2高程精度限差
类别
高程注记点中误差
等高线中误差（等高距）
建筑区和平坦地区的地面
0.15m
1.2m
丘陵地区
0.258m
0.3m
阴影、摄影死角、森林、隐蔽等苦难地区的地物点点位中误差和等高线插求点高程中误差的精度可按上述规定放宽50%。
中误差的两倍值为最大误差。
1：
500作业流程：
基础控制测量
野外实测高程点像片控制测量
空中三角测量
数据采集
外业调绘
数据编辑
成图数据检查
数据转换和处理
甲方检查验收
聚脂薄膜底图的回放
数据拷盘、成图交付
41:
500地形图数据编辑
数据编辑是在数据采集的基础上进行的，编辑的第一项工作是要熟悉测区的设计书，了解测区的大致情况、编图的原则与要求（高程系、精度要求、地物表示方法、取舍精度等），同时浏览图式，预先对地物符号有整体的印象。
数据编辑要有步骤进行，这样不致于丢漏地物要素。
4.1上图框和接图表
编辑的第一步就是给地形图上正确的图框，可将图例上的图框抓到地形图上，图幅左下脚坐标要正确，接图表可用命令MDLLOADTK，如下图所示：
图5-1上图框
图5-2上结合图表
上图廓时应该注意接图表、公里数注记、图名、图号的层色，上完新的图框后，要将原有的废线删掉。
4.2测量控制点
a.水准点和经水准点联测的控制点的高程注至0.001m；用三角高程测定的高程注至0.01m。
b.位于房屋上的测量控制点（像控点除外），应在房屋的真实位置绘出控制点符号，并注出点名。
c.甲方提供的D级GPS控制点和二、三等水准点的坐标，编绘时应注记点号和高程。
4.3居民地和垣栅
房屋是1：
500等大比例尺成图中的主要地物要素，编辑时一定要注意房屋尺寸的精度。
一般房屋成图时，应依外业调绘的房檐尺寸进行改正，注意将尺寸单位换算正确，使用程序使房边线改檐后，保持整体，并加注建筑结构和层数。
外业调绘标注房檐的方法，一般为逐边注记。
对标注A处的地物，必须按照外业的定位数据，进行编辑。
房屋的附属设施外业调绘使用简化性符号（字母），成图编绘时改为正规图式符号。
建筑物下的通道、室外楼梯、台阶等其他要素按外业调绘尺寸，依据图式表示。
对于隐蔽地物和新增地物野外进行补测，内业编辑时，应先改房檐，后编绘补测地物。
房屋的交角一般为直角，因此，在编绘时应注意将房屋的交角修改成直角（在限差范围内）如图5-3所示：
图5-3编辑中的房子
4.4工矿建（构）筑物及其他设施
大型、独立的露天工业设施要表示设备的外轮廓，内配露天设备符号，有专有名的要加注专名；连片成群的露天设施，外业地界圈出范围，并在其中配置设备符号。
液体、气体贮存设备按外业调绘，依照图式表示。
亭、钟楼、鼓楼、城楼、经塔、宝塔等古建筑，依调绘进行编辑，并配以相应符号。
如图5-4所示：
图5-4编辑中的旗台
4.5交通及附属设施
汉阳火车站在测区范围内，火车站的附属设施如站、天桥、地道出入口、色灯信号灯（矮柱的表示）、车档等依据调绘按相应的图式符号正确表示。
城区道路按街道表示，城市街道的边线一般以道崖绘出，无道崖的以铺装边线绘出，次要的小街巷以各类地物自然形成的边线表示。
等级公路要以道路中心线为基准，两边的两条线要平行，要求注记的要在图上每隔15-20cm注记铺面材料、等级代码和道路名称。
专用公路按其技术等级用相应的公路符号和技术等级代码表示。
高速公路的配套设施，如隔离带、栅栏、排水沟、绿化带、铁丝网等以相应符号表示。
收费站实测范围线，加注记表示。
等级公路应表示铺面（图上两粗线之间）宽度、路基（图上两细线之间）宽度和路基（图上相邻粗细线之间）宽度。
路基宽度图上大于1mm时，依比例尺表示；小于1mm时以1mm绘出。
大车路的宽度依比例尺测绘，若实地宽窄不一，且变化频繁，图上可取中等宽度绘成平行线。
高架路路面宽度及走向按实际投影描绘，支柱实测表示。
单位内经过铺装的主要道路、小区内的道路均用内部路表示，不要用街区表示。
若单位内部有连片的铺装地面，则用地类界圈出范围并加注铺装材料（如“水泥”、“沥”），内部道路与地类界的开口相接。
道路的表示如图5-5所示：
图5-5编辑中的道路
4.6管线与附属设施
电力线、通信线、杆上变压器、电线架、电线塔、杆位模型不清楚标注A处，根据调绘尺寸，进行编辑。
电力线分为输电线和配电线，输电线均为高压线，图上以双箭头表示；配电线路一般为低压线，图上用单箭头符号表示。
电缆标位置实测表示。
电杆不分建造材料、断面形状，均用同一个符号表示。
电杆、电线架、铁塔位置实测表示。
多种电线在一个杆柱上时，只表示主要的。
入地口短线紧靠杆位垂直于电力线描绘，地下部分用虚线表示。
变电站（所）外围的电线通至变电站围墙内终止，内部的电线（杆）不表示，但内部的其他设施（如变压器）要表示。
管道分为架空的、地面上的、地面下的、有管堤的四种，分别用相应的符号表示。
道路（街道）两旁及广场上的消火栓及大型阀门、检修井、污水篦子由外业实测，内业将其数据用相应符号展绘在图上，或根据外业勘丈数据进行编辑。
各种管道根据调绘进行编辑，采用不同的线型，加注说明注记表示。
多条平行的管道，尽量逐条表示，不能逐条表示时，要绘出最外两条，中间摘要表示。
管线支架拐点按实际位置表示，直线部分支架可取舍。
电线的表示方法如图5-6所示：
图5-6编辑中的电线
4.7水系及附属设施
河流、溪流、运河、湖泊、水库、池塘的水涯线一般按测图时（或摄影时）的水位测定，若水位与常水位相差过大时，可加注测图日期或根据需要以常水位测绘。
河流的水涯线与陡坎线在图上投影距离小于1mm时，以无滩陡岸符号表示，无滩陡岸层色随河流。
有固定水流方向的河流、溪流、渠道应表示流向。
受潮汐影响的河段需表示潮流向。
涨潮和落潮符号要成对描绘。
河流、时令河等宽度小于0.25米的以单线表示，反之，以双线表示。
人工沟渠、干沟宽度小于0.5米时以单线表示，反之，以双线表示。
长江、汉江岸边的防洪墙完整表示，墙宽小于0.25米的按0.25米表示。
大于0.25米依比例表示。
堤顶宽度大于0.5米，双线表示，堤顶宽度小于0.5米，以垅表示。
各种水系应注记名称，池塘无名称时注“塘”，养鱼的注“鱼”。
沟渠内测上边缘用水涯线表示，其宽度在图上大于1mm（1：
2000地形图上大于0.5mm）的用双线表示；小于1mm（1：
2000地形图上小于0.5mm）的用单线表示。
每条沟渠均需要加流向符号。
有堤的沟渠，其堤高出于地面0.5m以上按有堤岸符号表示。
水库均需要加名称注记，附属设施以相应符号表示。
净化污水的氧化塘、库需加注相应的说明注记。
湖泊、水库水域面积大于100平方厘米时，均标注高程。
4.8地貌、土质
城市建筑区及农村居民地内业不绘等高线。
城市铺装路面和广场由外业实测，内业将外业数据展绘在图上，高程注记线宽WT=2。
内业采集高程注记WT=0，最终经检查后的成图数据上，将外业、内业高程注记统一到WT=1。
天然形成和人工修筑的坡度在70°以下的坡面地段用斜坡表示。
斜坡在图上投影宽度小于2mm时，以陡坎符号表示。
符号的上沿实线表示斜坡的上棱线，长短线表示坡面。
符号的长线一般绘至坡脚，但当坡面较宽且有明显坡脚线时，可绘至坡脚线，以范围线（点线）表示。
山洞、溶洞在洞口位置上按真方向绘出符号。
有专有名称加注名称。
各种土质（沙地、沙砾地、戈壁滩、石块地、盐碱地、龟裂地沼泽地等）应根据调绘结果，绘制面积线，并加注相应的土质符号。
独立石、土堆、坑穴、陡坎、斜坡、梯田坎、堤坎等的坎上下方高程改为比高注记，数据取至0.1米。
大面积上土质和植被时应该注意符号之间的间隔，不同的比例尺有不同的要求，具体参照设计书。
并且符号不应该压盖公里网、高程点、高程注记等地物要素。
不同地类应根据地类界范围正确表示。
具体表示方法如图5-7所示：
图5-7编辑中的沙地
5注记
注记是地形图的重要内容之一，是判读和使用地形图的直接依据。
因此，要求对各种名称、说明注记和数字注记，要准确表示。
名称的注记使用简化字，应按国务院颁布的有关规定执行。
注记的排列方式：
水平字列——各字中心连线平行于南、北图廓，有左向右排列；
垂直字列——各字中心连线垂直于南、北图廓，由上而下排列；
雁形字列——各字中心连线为直线且斜交于南北图廓；
屈曲字列——各字字边垂直或平行于线状地物，且依线状地物的弯曲形状而排列。
注记的字向：
各种注记一般为正向，字头朝向北图廓，但街道名称、河名、道路注记、管线类别注记的字向和字序依据图式为准。
注记的间隔：
接近字隔——各字间隔由0.5-1mm；
普通字隔——各字间隔由1-3.0mm；
隔离字隔——各字间隔为字大的1-5倍。
各种注记的字义、字体、字级、字向、字序、字位应准确无误，间隔应均匀相等，一般应根据所指地物的面积和长度妥善配置。
5.1高程注记
高程注记时应尽量避免压盖地物（房屋、道路、独立地物等），不能压盖房角，并且，数字注记与高程点之间应该有一定的间距，不能太远也不能太近，使整个图面清晰，美观。
在高程点比较密集，且高差相差不大的情况下，可以根据具体情况综合取舍（在保证正常密度的范围内）。
5.2居民地名称
居民地名称注记一般采用水平字列、接近字隔、正向排列。
根据居民地的图形情况也可以采用垂直字列或雁形字列，以普通字隔正向排列。
5.3各种说明注记
名称说明注记是指机关、工矿企业、学校、控制点名、特殊地区名称和自然保护区名等，按等级大小和主次选用相应字大注记。
性质说明注记是指各种地物及管线的属性注记（如煤、铁、水、石油等）；土质和植被的种类及品名注记（如松、苹、草坪、苇、岩等）；
各种大面积土质植被采用注记时的说明；各种材料注记及特殊情况说明等。
5.4水系名称
江、河、湖、海、水库、沟渠等的名称，依其主次、长度不同和面积大小选用适当的字大，按自然形状排列注出。
河流、沟渠名称在图上每隔15-20cm注记一处；河源地用最小字大注出河名。
6图幅接边
接边时应注意要关掉线型，所有地物、地貌要完全接边，并且要对照二外图，准确接边。
一个测区可以分为好多幅图，接边是为了甲方建设的需要使整个图形完整、统一。
接边如图5-8所示：
图5-8图幅接边
7数据要求
7.1数据入库处理要求
a.建库主要主要涉及房屋、道路、水系、地名及高程等五类要素，其中房屋、水系需增加面心点，地名应为整体。
在满足地形成图的前提下，对于跨图幅的房屋、水系只能有一个面心点。
b.高程注记和高程定位点、池塘面心点和水系注记、道路中心线和道路名称、房屋和房屋注记之间要建立关联。
c.单位名称、道路、水系名称应为整体。
d.房屋、水系进行拓扑处理，保证其封闭，不得出现悬挂（图边除外），对房屋、水系的共用边在只能数字化一遍，确保拓扑的唯一性。
7.2DWG数据转换要求
a.dgn数据检查、修改、建立拓扑后，需要保存二套dgn数据，一为提交Geographic数据之用，二为DWG数据转换所用。
b.进入GEOGRAPH软件，使用attfea.ma程序，调用hylvco.txt、hycell.txt，首先检查层色、符号，在文本框中检查是否存在不匹配的要素，如有，改正层色，直至改掉全部不匹配的要素；然后提取符号信息，得到一个与DGN文件名相同的文本文件。
7.3数据处理
a.去掉废层，并逐层检查。
b.检查未定义层内容，如为废东西应删除。
8质量保证体系
8.1检查制度
对产品实行三级检查，一级验收制。
首先是作业人员自查，其次是专业队检查，质量管理科实行第三级检查，最后由甲方组织人员进行末级检查验收。
8.2检查方法
a.层、色的检查先用程序CHECK.MA，检查可全部找出那些与层、色表不能匹配的要素，作业人员进行改正。
改正后再运行程序逐层、色检查，以消除“串层”、“串色”现象。
b.主要检查容易出错和程序无法检查到的地方，这是对程序检查的必要补充。
如房檐改正、地物层色错放在其他地物层中等问题。
c.符合性检查
将数据进入GEOGRAPHICS软件中进行检查。
9成果提交
9.1.回放纸图一套（供甲方验收用）；
9.2.回放聚脂薄膜图一套；
9.3.数字地图光盘数据DGN、DWG数据文件各一套；
9.4.本测区检查验收报告；
9.5.本测区内业技术总结。
10航空摄影测量数据编辑中需要注意的问题
10.1图廓
图廓包括图名、图号、公里数、接图表、数据域等内容。
一般来说，每种比例尺的地形图的地物要素都有规定的尺寸，做图时一定要严格按照要求做。
图式是做图的重要工具和依据，它是按照地形图比例的要求而做的，如汉阳500的比例尺要求如图5-9所示：
图5-9汉阳1：
500地形图图例
10.2房屋
房屋的编绘在数据采集的基础上，要严格按照外业调绘的尺寸，如出现尺寸偏差，在限差范围内，可以通过两边改正（取中心线），如果数据相差悬殊，则要找负责此项目的负责人调查原因。
房屋的交角一般为直角，修改时一定要在限差范围内，另外，还要注意房屋的搭架原则，砖混结构的房屋高于棚房，棚房高于破房，做图时要正确表示。
注记房屋结构时应尽量放到房子的中间。
10.3道路、管线及其附属设施
双线道路应平行表示，在拐角处，不应该是直角，而是要有一定的弧度，有碎部点的要按照碎部点的位置准确表示。
污水篦子、检修井、电杆要严格按照外业调绘尺寸编绘。
电线在出图廓时和进房子是要用单向线表示。
大车路还应该注意光线法则，注记铺面材料和路名，注记位置使整个图面看起来合理、整齐、美观。
跨主要道路的大型广告牌，其柱实测绘出，上部广告牌投影按虚线表示，编辑根据外业调绘移至相应层色。
雨罩式的加油站、地磅等，支撑墩实测绘出，雨罩外边线依其投影位置用虚线绘出，并配置绘出相应的符号。
雨罩下面的建筑物实测用相应的符号表示。
公共汽车站停车站有台、有柱和顶棚的应测出。
架空的多条管道只实测墩和外沿管道，用相应的管线符号绘出，在两条管道间注记管道的用途、材质及管道的层数或一层的根数。
如“热”8×2，8为根数，2为层数。
地下无盖板的管道沟槽，实测管道的内壁，在管槽内绘管线相应的符号，加注管道的用途、材质及管道的层数、根数。
坡坎高差在0.5米以上，长3米以上的台阶必须实测表示。
街道旁的路灯杆，不分单头灯和双头灯，均按实测位置表示。
10.4等高线
等高线迂回到各种注记、独立符号时，应隔断0.2mm；迂回到房屋、双线道路、双线沟渠、水库、湖、塘、冲沟、陡崖、路堤、路堑等符号时，绘至符号边线。
等高线注记注记在平缓处，字头朝向高处。
示坡线是指示斜坡降落方向的短线。
它与等高线垂直相交，应在谷地、鞍部、山头及斜坡方向不易判读的地方和凹地的最高、最低一条等高线上绘出。
具体表示如图5-10所示：
图5-10等高线的正确表示
10.5做图要有认真、负责的态度
地形图是甲方为了经济建设规划的需要而委托测绘单位做的，在次过程中涉及到法律责任和经济效益的问题。
因此，在做图的过程中一定要严格按照甲方的设计书，认真、负责的完成，决不能抱着侥幸、松懈的心理，做图前要深入了解测区的大致情况，认真研究测区设计书和地形图图式，在对测区资料熟悉的基础上认真的完成。
遇到摸棱两可的问题，不能含糊过关，一定要咨询项目的负责人，认真处理。
结论
本文结合在西安煤航测绘院实习的具体情况，对航空摄影测量进行了较为全面的介绍。
重点是依据航测1：
500地形图数据编辑阐述整个数据编辑的流程及与此相关的知识。
近年来，摄影测量在测绘领域内得到了长足的发展，从模拟摄影测量到解析摄影测量、数字摄影测量，明确的见证了摄影测量在我国测绘事业中的发展历程。
航空摄影测量是目前摄影测量应用的一种重要形式。
数字化航空摄影测量是指基于数字摄像与航空摄影测量的基本原理，应用于计算机技术、数字摄像处理、影像匹配、模式识别等多科学的理论与方法，提取所摄对象，用数字方式表达的几何与物理信息的方法。
利用航空摄影测量成图以其高速度、高精度、作业方便、节约资源等优点日益赢得广大测绘部门的亲睐。
数据编辑在航测成图中是很必要的，在航测数据采集的过程中，有时会有遗漏的未采集的地物、地貌，再加上数据采集的准确度不高，图面难以达到清晰美观。
对于一些植被无法进行采集，有时也无法确定为何种植被。
对于房屋而言，房屋的层数及建筑材料等还需外业人员进行二次外业调绘定性。
而有些地物、地貌距摄影时已发生了改变。
因此，需要由编辑人员做这些工作，把采集的成果图与二次外业调绘图相结合，进行数据的精编，以确保最终成图的准确性、精确性和可观性。
主要参考文献
[1]王之卓，《摄影测量原理》，北京，测绘出版社，1979年
[2]朱肇光,孙护,崔炳光编《摄影测量学》，测绘出版社，1995年
[3]刘经南,宁津生,张祖勋编《测绘学概论》，测绘出版社，2005年
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[5]张剑清，潘励，王树根编《摄影测量学》，武汉大学出版社，2003
[6]徐伯清，张永渠编《航空摄影测量》，测绘出版社，1988年
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《1：
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1000、1：
2000地形图航空摄影测量外业规范》，测绘出版社，1988年
[8]中华人民共和国国家标准：
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500、1：
1000、1：
2000地形图图式》，测绘出版社，1988年
[9]王大平，江延川，蔡旺森编《数字摄影测量学》，解放军出版社，1991年10月
[10]尚俊玲，崔新红编《MicroStation实用操作手册》，黄河水利职业技术学院，2004年8月
[11]西安煤航现代测绘工程公司：
《汉阳测区1：
500地形图航测成图工程内业设计书》2002年6月
毕业设计（论文）任务书
附表一
航空摄影测量数字化成图
学生姓名
李仲杰
所学专业
测绘工程
班级
03测绘
指导教师姓名
所学专业
职称
一、设计的主要内容
1测区概况
2测区已有资料
3设计方案
41:
500地形图数据编辑
5注记
6图幅接边
7数据要求
8质量保证体系
9成果提交
10航空摄影测量数据编辑中需要注意的问题
二、毕业设计的主要技术指标（文科不填）
类别
高程注记点中误差
等高线中误差（等高距）
建筑区和平坦地区的地面
0.15m
2.2m
丘陵地区
0.258m
0.3m
毕业设计（论文）开题报告
附表二
航空摄影测量数字化成图
学生姓名
李仲杰
专业
测绘工程
班级
03测绘
选题的目的意义
1把实习和内业更好的联系起来，进一步了
升级会员 