浅谈1∶5万立体测图过程中地貌的数据采集

新疆第二测绘院在西部无图区1∶5万测图过程中采用卫星影像数据,利用IMU/DGPS辅助的航空摄影测量技术,完成1∶5万无图区罗布泊测区、库姆塔格沙漠、阿尔金山,青藏西部等测区的测图任务。西部1∶5万无图区地貌复杂,罗布泊测区和库姆塔格沙漠由于植被稀少和强烈的物理分化作用形成了风沙地貌,常见的风蚀地貌有风蚀残丘和雅丹地貌,风积地貌有窝状沙丘,垄状沙丘及新月型沙丘和新月型沙丘链。青西B5区域主要是黄土地貌常见的有黄土沟谷地貌。真实准确反映地貌的特征是地貌数据采集的重点。

1立体测图数据源

1∶5万无图区测图工程利用SPOT-5 HRS立体条带和三影像立体条带5MX10M(HRS)+5M(HRG)卫星影像数据作为DLG和DEM的主要数据源,采用全色立体影像和IMU/DGPS辅助的航空影像形成的架构航线获取符合精度要求的SPOT-5HRS影像区域网平差的像控点,利用GPS连续运行GPS像控点的施测,由国家测绘局大地测量数据处理中心统一进行处理。

平差前需对原始影像进行增强处理及几何成像模型参数计算。在对地面控制点量测的同时应选取一定数量点位目标清晰定位准确的检查点,用于检测DEM和DOM的精度。

2立体测图数据采集

2.1 基于地图概括的数据采集

立体测图采集采用JX-4,VirtuoZo/DPGrid全数字摄影测量工作站,数据采集前应对作业员进行培训,1∶5万数据采集和基础测绘数据有不同采集方法,包括地物地貌的综合取舍。地图比例尺决定地理信息选取的指标,1∶1万地形图由于是基础测绘项目,在地物采集上应尽量详细,地物地貌采集一般是按模型采集,地物地貌位置精度要求准确,1∶5万由于地面范围大,地物地貌表示的详细程度存在明显差异,可以说是“基于地图概括的数据采集”。

地图概括是地图构成的重要法则之一,地图概括即我们较为熟悉的“制图综合”。影响地图概括的因素有:地图的用途和主题、比例尺、地理区域特征、数据质量和图解限制。西部1∶5万无图区有高山地、丘陵地、沙漠类型多样,地貌的概括是我们进行数据采集的重点。

2.2 几种特殊地貌采集

风力对地表物质的吹蚀、搬运和堆积所形成的各种地貌,称为风沙地貌。其中风力对地面吹蚀和磨蚀作用形成风蚀地貌。包括风蚀残丘和雅丹地貌,沙和尘土等经风力搬运和堆积形成风积地貌,它们主要表现为各种类型的沙丘。

新月型沙丘和新月型沙丘链的采集:新月型沙丘主要是在单风向作用下由沙堆演变而成的,形状向新月,弧形突向主风向,迎风坡缓呈凸形,背风坡陡微凹,多个新月型沙丘相连呈新月型沙丘链,等高线应反映出两面坡的不对称性,迎风坡等高线稀疏,背风坡等高线密集,在沙丘链密集处等高线不能垂直穿过沙丘,应顺着沙丘链的方向延伸,等高线采集应表现地貌主要特征。

垄状沙丘的采集:走向和起风沙合成风向平行或夹角小于30°的沙丘,垄状沙丘横剖面大致对称,前端迎风坡与背风坡差别明显,等高线应着重主风向延伸,对垂直主风向的小的弯曲进行综合。对比高小的垄状等高线不能表现出地貌形态,可按实地沙垄的方向,位置,大小配置垄状沙丘的符号。

窝状沙地的采集:由多风向形成的一种固定、半固定沙丘。沙丘的脊梁(沙埂)成环状,丘间的低地是圆形或椭圆形沙窝。等高线表示圆滑,应注意在凹地的最外和最低处表示示坡线。

风蚀残丘和雅丹地貌的采集:风力侵蚀形成宽窄不一,底部崎岖不平,走向与盛行风向平行的风蚀谷,风蚀谷间残留高地或孤立丘岗就是风蚀残丘,雅丹是维吾尔语,即陡壁的小丘。雅丹地貌与风蚀残丘形态相似,是由蚀余疏散土状堆积物形成的一类特殊风蚀残丘,地貌较为破碎,等高线多呈居齿状,在沟谷密集处舍去部分短小的浅沟谷,应注意反映其分布密度和排列特征。

黄土沟谷地貌的采集:黄土沟谷地貌按形态分为细沟、浅沟、冲沟与河沟几类。由于水流冲刷的程度不同形成U形河沟和V形河沟。采集时我们因根据需要有目的、有选择的选取,表现出地貌的主次、从属关系及其重要程度。

2.3 基于特征点线的数据采集

地形的特征点线是地形的骨架结构,控制着地形的轮廓、起伏、走向和趋势等地形特征,DEM数据中特征点包括山顶点和洼地的底部及鞍部点,它们分布与密度反映了地貌特征。DEM应采集山脊线和山谷线,对于平地可采用内插的方法采集特征线,对河网水系由于水流冲刷程度不同形成的U形河沟和V形河沟需采集沟沿线。

采集的特征数据进行离散化点处理,离散化点和采集的等高线建立不规则的三角网,在ArcGIS生成TIN数据后进行插值得到DEM数据。

3DEM和DLG精度检查

利用检查点对DEM进行精度检查,要求每幅图不少于20个高程检查点,通过高程模型内插检查点的高程,计算高程中误差是否符合精度要求,形成检查报告。

利用DEM生成等高线和原始的等高线进行比较,用目视方法检查DEM与实际地形的吻合情况,找出不合理部分,判断DEM的高程精度,当地貌形态,同名点高程差异较大时,说明可能有问题,1∶5万西部测图工程要求DEM和等高线套合小于1/2等高距。

4结语

1∶5万西部测图工程需要我们对测区的地物地貌有深刻的认识和详细的了解,在测图前对采集人员作大量的培训,对同一类型的地貌综合取舍的指标统一认识,由于立体采集不易把握概括尺度,部分地物地貌的概括需要在编辑工作完成,地貌综合是一复杂的过程,随着计算计技术和地理信息系统的发展,利用数学方法对地图进行自动概括逐渐成为地图概括的主要方向,我国有些专家学者对地图自动概括进行研究取的了许多新方法,希望这些研究能尽快应用到测绘行业的实际工作中,提高我们的工作效率。

参考文献

[1]毛赞猷,朱良,周占鳌,等.新编地图学教程[M].高等教育出版社,2009(3).

[2] 伍光和,王乃昂,等.自然地理学[M].高等教育出版社,2008(4).

[3] 彭望琭.遥感概论[M].高等教育出版社,2002(12).

推荐访问:地貌 浅谈 过程中 数据采集