航测11000地形图测绘项目技术设计书.docx
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航测11000地形图测绘项目技术设计书
107国道以西、黄河大堤以南区域的
1：
1000地形图测绘项目
技术设计书
省海陆勘测
二零一九年五月十四日
107国道以西、黄河大堤以南区域的
1：
1000地形图测绘项目
技术设计书
项目承担单位（盖章）：
省海陆勘测
审核意见：
设计负责人：
审核人：
主要设计人：
年月日年月日
批准单位（盖章）：
审批意见：
审批人：
年月日
107国道以西、黄河大堤以南区域的1：
1000地形图
测绘项目技术设计书
一.概述
1、测区概况
测区位于平原新区南部，东临G107国道，南临黄河，与市郊区隔河相望，西与武陟县为邻，北至黄河大堤，与祝楼乡相望。
东西长约9.5公里，南北宽约7.5公里，区域总面积约60平方公里。
是、新、焦三区的中心位置，107国道穿境而过，交通区位优势十分突出。
测区地处黄河滩区。
地势西部和北部高，东部和南部低。
地下水位低，一般在5米左右。
测区耕地越50平方公里，大部分属沙壤土，全境气候冬春少雨雪，多风，雨水多集中在夏末秋初。
本次1:
1000地形图生产涉及围为107国道以西、黄河大堤以南区域（以下简称本项目区域）。
2、任务来源
市平原示区紧邻省会，随着经济的发展，特别是新大融合的推进，目前测区现有地形图资料已经无法满足当前的需求，为了满足市平原示区黄河滩区概念性规划编制和重大项目实施的需要，现委托省海陆勘测有限承接107国道以西、黄河大堤以南区域的1:
1000地形图测绘项目，共计面积60平方公司。
3、任务容
本项目需完成的工作容有：
测区60平方公里围数字正射影像图制作，测区60平方公里测区围控制测量、测区60平方公里围1：
1000数字航测成图，测区60平方公里围高程点数据采集等几项任务。
根据测图和像控需要加密图根控制点；全数字航测成图包括无人机航空摄影、外业像片控制测量、外业地形图调绘、业空三加密和立体测图、DOM制作，DLG图形数据编辑等。
4、主要完成的工作量
完成测区控制点资料和现有地形图资料的收集和整理；
完成测区图根控制测量；
完成测区航空摄影、航外控制测量、正射影像图制作等工作。
完成测区60平方公里地形图线画；
完成测各类图件的编制，测区控制点分布图、测区1:
1000地形图、地形图分幅接合表、测区标准分幅地形图的制作。
完测区技术设计书、技术总结、质量检查报告、控制点成果表、地物点点位误差检测表、高程注记点相对于临近图根点的高程误差检测表、临近地物点间距误差检测表。
5、投影、坐标和高程系统
投影方式采用高斯-克吕格3°带投影，中央子午线为114°；
平面坐标系统采用国家2000坐标系；
高程系统采用1985国家高程系统。
二.技术要求
1、执行技术标准
1、《城市测量规》CJJ/T8-2011；
2、《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规》CH/T2009-2010；
3、《卫星定位城市测量技术规》CJJ/T73-2010；
4、《国家三、四等水准测量规》GB/T12898-2009；
5、《无人机航摄安全作业基本要求》CH/Z3001-2010；
6、《无人机航摄系统技术要求》CH/Z3002-2010；
7、《低空数字航空摄影测量业规》CH/Z3003-2010；
8、《低空数字航空摄影测量外业规》CH/Z3004-2010；
9、《低空数字航空摄影规》CH/Z3005-2010；
10、《国家基本比例尺地图图式第1部分：
1:
5001:
10001:
2000地形图图式》CB/T20257.1-2007；
11、《国家基本比例尺地图图式第2部分：
1:
50001:
10000地形图图式》CB/T20257.2-2006；
12、《1:
5001:
10001:
2000地形图航空摄影规》GB/T6962-2005；
13、《1:
50001:
100001:
250001:
500001:
100000地形图航空摄影规》GB/T15661-2008；
14、《1:
5001:
10001:
2000地形图航空摄影测量外业规》GB/T7931-2008；
15、《1:
5000、1:
10000地形图航空摄影测量外业规》GB/T13977-1992；
16、《1:
5001:
10001:
2000地形图航空摄影测量业规》GB/T7930-2008；
17、《1:
50001:
10000地形图航空摄影测量业规》GB/T13990-2012；
18、《数字航空摄影测量空中三角测量规》GB/T23236-2009；
19、《基础地理信息要素分类与代码》GB/T13923-2006；
20、《1:
5001:
10001:
2000数字地形图测绘规》（DB35/T1491-2015）；
21、《数字测绘产品技术要求第一部分：
数字线划地形图、数字高程模型质量要求》GB/T17941.1-2000；
22、《基础地理信息数字成果1:
5001:
10001:
2000数字正射影像图》CH/T9008.3-2010；
23、《基础地理信息数字成果1:
50001:
100001:
250001:
500001:
100000数字正射影像图》CH/T9009.3-2010；
24、《三维地理信息模型生产规》CH/T9016-2012；
25、《数字测绘成果质量要求》GB/T17941-2008；
26、《测绘技术设计规定》CH/T1004－2005；
27、《测绘技术总结编写规定》CH/T1001－2005；
28、《数字测绘成果质量检查与验收》GB/T18316-2008；
29、《测绘成果质量检查与验收》GB/T24356-2009；
30、其他相关技术规与要求。
2、数学基础和图幅规格
1、平面坐标系统：
地形图采用1980坐标系，中央子午线114°，3°分带,高斯-克吕格投影；正射影像图采用2000国家坐标系，中央子午线114°，3°分带,高斯-克吕格投影。
2、高程系统：
1985国家高程基准。
3、图幅规格：
1:
1000地形图、数字正射影像图分幅采用50cm×50cm矩形分幅；
三.准备阶段
为了更好的开展市平原示区地形图测绘项目工作，在项目开始之前，我们要对项目进行必要的筹备及整体规划管理。
具体工作包括成立项目部、收集资料、编写项目技术设计书、设备筹备、人员培训等。
1、前期准备工作结构
项目前期准备工作包括成立项目部，收集资料、编写设计书，设备筹备及人员培训等多个部分。
如下图所示，是项目前期准备工作的组成结构图。
项目前期准备工作结构图
2、项目前期准备工作划分
为了保证项目的顺利进行，要确保项目各项任务分工明确，明确各部门职责，科学制定工作方法，做到步步有准备。
在实际工作中，要同时做到具体问题具体分析，保证各部门工作顺利开展。
下表1-3为项目前期准备阶段各部门及主要管理人员职责分工表。
项目部成员职责划分表
序号
岗位
职责
1
项目负责人
项目整体策划、任务分配等
2
技术负责人
技术设计书与培训材料编写、人员培训
3
作业负责人
项目培训材料编写、前期资料收集整理、人员培训等
4
质量负责人
项目技术设计书、实施方案、培训材料等编写，人员培训
5
后勤保障负责人
仪器设备配备与调试，抽调项目作业人员，组织安排人员培训工作
3、成立项目部
由公司具备丰富同类项目经验的技术骨干担任项目负责人，从各部门抽调专业技术人员，组建市平原示区地形图测绘项目部。
在确定项目部组织结构后，根据项目作业流程划分各部门职能，明确各小组技术人员，为项目整个实施过程提供人员保障，做到项目统一协调与管理，确保项目任务持续、稳定、有序进行。
市平原示区地形图测绘项目部在项目负责人之外设作业负责人、质量负责人、后勤保障负责人各一名，与项目负责人一起组成项目部管理团队；项目作业团队包括业作业组、外业作业组、质量检查组和后勤保障组四个大的组别。
4、编写技术设计书
项目组技术负责人联同作业小组负责人、质量检验部共同编写项目技术设计书、作业指导书、项目实施方案以及相关的培训资料，如下图所示。
项目技术设计书编写过程中，需对各部分编写容的具体负责人进行详细划分，责任划分情况如下表所示。
项目技术设计书编写工作安排表
序号
设计书组成
详细容
责任人
1
项目整体方案
1）技术规定；2）技术路线及工艺流程；3）软件和硬件配置要求；4）上交和归档成果
技术负责人
2
项目作业部分
项目实施过程中采用的方法策略，保证工期保障方案
作业负责人
3
质量检查部分
1）质量保证措施和要求；2）质量检查方法
质量负责人
5、设备筹备
根据项目要求，配备相应的计算机与软件平台，抽调人员组成项目作业小组，对技术人员进行项目作业专项培训，明确作业流程、作业方式、技术要求、精度指标等各项细则容。
组织项目组成员学习条例、安全作业守则，保证安全作业，严格制度，严防数据外泄。
本项目的实施拟投入的仪器设备包括：
测量仪器：
无人飞行器、航摄仪、全站仪、GPS、水准仪等；
作业设备：
工作站、服务器、笔记本电脑、台式机、扫描仪、绘图仪、打印机等；
软件：
GPS测量的基线解算和平差软件、水准观测电子记录软件、空三加密软件、全数字摄影测量商业软件、CASS9.1等。
6、人员培训
地点：
项目实施地。
方式：
集中培训和现场培训。
容：
项目相关技术要求、项目技术设计书、项目作业流程、项目实施方案、项目质量管理措施、数据安全管理措施、作业安全管理规定、外业环境保护措施等。
四.正射影像图生产
1、专业软件
正射影像图的纠正、匀光、镶嵌、裁切分幅均采用航天远景科技股份的全数字摄影测量商业软件。
2、数学精度要求
正射影像图地面分辨率应优于下表规定。
数字正射影像图（DOM）产品地面分辨率
比例尺
1:
1000
地面分辨率
0.1m
正射影像图平面位置中误差应不大于下表规定，平面位置最大误差不超过2倍中误差。
数字正射影像图（DOM）产品平面位置精度
比例尺
平地、丘陵
山地、高山地
1:
1000
0.6m
0.8m
2、像控点选取要求
在选择像控点时，应充分考虑布点要求，将像控点的布设与布点方案结合在一起，选择地形测量对天通视良好且可以明确辨认的地物点和目标点；
2）布设的标志应对空视角好，避免被建筑物、树木等地物遮挡；黑白反差不大，地物有阴影以及某些弧形地物不应作为控制点点位目标；
3）航摄像片控制点的选取还需满足以下几个标准：
①像控点应尽量布设在航向旁向重叠的公共区域使控制点能够公用；
②控制点应选在旁向重叠中线附近，离开中线的距离不应大于3cm，当旁向重叠过大或过小而不能满足要求时，应分别布点；
4）控制点距像片边缘不小于1.5cm，距像片的各类标志不小于1mm；
5）位于自由图边的控制点，应布设在图廓线外。
预设部分像控点位置示意图
6）像控点样式
像片像控点样式
7）像控点测量
1.测量采用GPS，其标称精度满足以下要求：
水平标称精度：
±10mm+2ppm;
垂直标称精度：
±20mm+2ppm;
像控点测量
GPS测量时，观测时间应超过15秒，每点观测两回，观测值应在得到RTK固定解且收敛稳定后开始记录，测回间的平面坐标分量较差不应大于2cm,垂直坐标分量较差不应大于3cm。
两测回结果取平均值作为该像控点测量最终成果。
像控点测量的平面坐标和高程记录至0.001m.（现场测量如图）
像控点示例
2、飞行及摄影设备
飞行器：
大疆经纬M600Pro
飞行器产品图示
摄影设备：
五目相机
五目相机图示
3、飞行质量要求
（1）倾斜影像的产品规格满足以下要求
指标
参数
地面分辨率
<0.1m
飞行高度
100m-150m
飞行平台
无人机
数字航测相机
QX1等
定姿定位测量仪
POS系统
（2）像片重叠度应满足以下要求：
a）航向重叠度一般应为60%—80%，最小不应小于53%；
b）旁向重叠度一般应为60%—80%，最小不应小于60%。
（3）航向覆盖超出摄区边界线应不少于两条基线。
旁向覆盖超出摄区边界线一般应不少于像幅的50%；在便于施测像片控制点及不影响业正常加密时，旁向覆盖超出摄区边界线应不少于像幅的30%。
（4）同一航线上相邻像片的航高差不应大于30m，最大航高与最小航高之差不应大于50m，实际航高与设计航高之差不应大于50m。
（5）航摄中出现的相对漏洞和绝对漏洞均应及时补摄，应采用前一次航摄飞行的数码相机补摄，补摄航线的两端应超出漏洞之外两条基线。
4、影像质量要求
影像质量应满足以下要求：
a）影像应清晰，层次丰富，反差适中，色调柔和；应能辨认出与地面分辨率相适应的细小地物影像，能够建立清晰的立体模型。
b）影像上不应有云、云影、烟、大面积反光、污点等缺陷。
虽然存在少量缺陷，但不影响立体模型的连接和测绘，可以用于测制线划图。
c）确保因飞机低速的影响，在曝光瞬间造成的像点位移一般不应大于一个像素，最大不应大于1.5个像素。
d）拼接影像应无明显模糊、重影和错位现象。
5、飞行任务规划
根据区域围线，在飞行软件中按现场情况设置合理的飞行参数，建立该区域切实可行的飞行计划。
五.数字地形图生产
1、测绘专业软件
（1）控制测量软件:
GPS测量的基线解算和平差软件必须采用随机软件或经过合法鉴定的通用商业软件；导线和水准观测电子记录软件必须经过生产实践检验是可靠的，平差软件必须采用经过合法鉴定的商业软件。
（2）航测法1:
1000数字地形图:
立体采集采用航天远景科技股份的全数字摄影测量商业软件，编辑采用南方测绘科技股份的商用软件CASS9.1进行编辑。
2、数学精度要求
（1）航测法数字地形图平面精度要求
业加密点和地物点，对最近野外控制点的图上点的点位中误差应符合下表规定。
1:
1000航测数字线划地形图（DLG）产品平面位置精度
项目
平地、丘陵地
山地、高山地
加密点中误差
≤0.4m
≤0.55m
地物点中误差
≤0.6m
≤0.8m
注：
林区、阴影覆盖隐蔽区等特殊困难地区，可按上表规定值放宽1/2。
（2）航测法数字地形图高程精度要求
（a）1:
1000DLG基本等高距为1米，高程注记点注至0.1米；
（b）业加密点、高程注记点和等高线对最近野外控制点的高程中误差应符合下表规定。
1:
1000航测数字线划地形图（DLG）产品高程中误差
地形类别
平地
丘陵地
山地
高山地
加密点
--
≤0.35m
≤0.5m
≤1.0m
注记点
≤0.4m
≤0.5m
≤0.7m
≤1.5m
等高线
≤0.5m
≤0.7m
≤1.0m
地形变换点≤2.0m
注：
林区、阴影覆盖隐蔽区等特殊困难地区，可按上表规定值放宽1/2。
新测地形图必须与原地形图进行接边处理：
当接边处地物、地貌未发生变化时，新旧地形图必须无缝接边；当接边处地物、地貌发生变化时，以新测围外扩10米进行更新。
六.数字航测测量建模
航空像片外业数据获取完成后，首先要对获取的影像进行质量检查，对不合格的区域进行补飞，直到获取的影像质量满足要求；当像片数据符合要求后可在建模软件中导入所有的像片数据。
数字航测测量建模流程：
导入像控点坐标、匹配坐标系、像控刺点、空中三角测量、空三解算通过、建立模型。
建模流程
1、空三加密
外业布设的像片控制点转标到数据影像上。
业加密点在加密时应尽量选在相邻像对目标明确易判读的点位上。
用实景三维建模系统（Smart3DCaptureMaster）进行像点坐标量测。
加密采用全数字摄影测量系统进行立体观测,利用自动空三软件进行解算。
2、加密要求
1）业加密点应尽量选在本片和相邻像片都清晰、明显、易转刺和量测的目标点上。
2）加密点和像控点大于1cm时必须转刺，小于1cm时可以不转刺。
尽量保证加密网的连接强度。
3）加密成果中平面坐标和高程均取至小数点三位即0.001m，密接四边。
3、模型分块重构
自动空中三角测量完成且通过后，可以进行下一步的自动模型建立，在模型数据重构时，由于数据量巨大，需要切块集群运算。
如下图
七.立体测图
1、工作流程
生产1：
1000DLG是本项目的重要工作容。
为保证工期和精度的要求，数据判绘采集系统采用清华山维EPS地理信息工作站，调用三维模型成果，进行数据采集。
利用高分辨率倾斜影像生成的三维模型具有地物识别度高、房檐可直接改正、部分遮挡地物可识别等优势，可以降低外业的工作强度并提高外业调绘速度从而保证项目工期要求。
立体采集工作流程：
工作环境准备、建立EPS文件、导入三维模型、导入DOM、立体编辑处理、数据检查、成果输出。
立体采集工作流程
2、数据判绘采集的一般规则
数据判绘采集区域按模型区域进行，最终按图幅进行切边和接边处理，其要求如下：
（1）加载三维模型，先按照模型判读进行地物、地貌的测绘，对能直接判准的地物、地貌元素，按《图式》要求直接测绘；对不能判绘的地物、地貌元素，业只测绘外轮廓，标明疑点，以便外业调绘处理解决。
（2）地物、地貌的判绘采集应符合下列规定
地物、地貌元素应根据立体模型仔细辨认和测绘，不得错漏、移位和变形。
描绘房屋和街区轮廓时，应以测标中心测准房屋或轮廓拐角，然后再打点连线。
各种道路、管线、沟堤等应跟迹描绘，走向明确，衔接合理。
用符号表示的地物，其定位点或定位线应描绘准确。
3、数据采集
3.1、水系要素采集
1）河流、湖泊、水库的水涯线以摄影时水位为准采集，双线常年河若摄影时间为枯水或洪水期，所测定的水位与常水位相差较大时，应按常水位测定。
双线常年河应采集结构线（中心线）；河流、湖泊低水位时形成的大于10mm²水中滩要采集。
注意河流不能出现倒流现象，湖泊、水库要置平；
2）沟渠、池塘的水涯线以坎沿为准。
高于地面的基塘区，外围用坎表示，部表示池塘边线。
边线采集上口线。
单个的池塘，若堤坝为双线，其外围用坎表示，部表示池塘边线，若为一般堤坝，则不表示堤坝，水涯线采集上口线，高度采集到地面，池塘边线要置平。
成片池塘边的看守房，应适当表示；
3）河流、湖泊等遇桥梁、涵洞、瀑布、水闸等，水渠遇渡槽等应直接通过，保证水系贯通；
4）单线河流的采集方向应从上游到下游。
双线水系的采集无方向要求。
水系遇无滩陡岸时水系要连续采集，在模型上要准确采集水系与无滩陡岸重叠的结合点；
5）在采集水库时要注意水库附属设施的采集。
例如坝长、溢洪道、泄洪洞、出水口、栏水坝等。
溢洪道口底部和栏水坝顶端要采集高程。
水库堤坝用拦水坝符号表示，按有向线采集，注意采集方向和依比例尺、不依比例尺符号的选取；简易修筑的挡水坝体用一般堤表示；当坝坡侧面的投影宽度在图上大于0.5mm时，用拦水坝复合要素构面表示；
6）水库与堤坝关系的处理：
水库是以水涯线为边线采集为一闭合多边形。
水库上游与双线河共边，双线河的两侧水涯线只要分别与水库边线靠接即可。
水库上游与单线河靠接。
水库下游的河流要穿过堤坝直接与水库边线相接，处理方法与上游相同。
水库与双线河、双线渠之间不加辅助线。
湖泊与河流的关系处理同上述方法；
7）水系交汇处按点或线采集。
单线水系与单线水系、单线水系与面状水系相交处按点采集，面状水系与面状水系相交处按线采集。
单线水系与所有水系相交处都要加水系交汇处，面状河流与面状河流、面状河流与湖泊水库、双线渠与面状水系的交汇处要加水系交汇处，双线渠与双线渠之间不加水系交汇处；
8）当图上池塘与水库区分不清时，可按下列原则处理：
凡有水库名称、库容、或坝的按水库处理，其余一律按池塘处理。
图上面积小于3mm²的湖泊、池塘、水库不表示；
9）堤分为干堤和一般堤。
干堤每隔10cm-15cm要采集一个高程点。
一般堤堤高大于2m时，应测注比高；
10）干堤又分为依比例尺和半依比例尺。
采集时按复合要素表示，依比例尺堤按堤顶两侧采集，加堤脚线（围线）；半依比例尺堤按中心线采集，加堤脚线（围线）；
11）所有单线水系相交处都要做节点；
12）为保持面状水系要素闭合，在不同名称双线河分界处、双线河与双线渠分界处需加本层辅助线分别构面，同名河流之间不加辅助线。
单线渠可以代替街区线，但应加绘一条与水渠重复的街区构面辅助线；
13）缺水地区的水井和居民地外的水井一般均表示。
居民区的水井不采集。
每幅图要均匀采集3—5个水井的地面高程，高程要采集到水井边的地面。
机井房表示成不依比例尺房屋符号，较多时可适当取舍。
3.2、居民地要素采集
居民地主要有街区式和散列式两个类型。
居民地的表示要注意以下几点：
1）居民地的表示，应总体上反映居民地轮廓，分布特征，连通性以及与其它要素关系；
2）综合取舍要合理，即要正确显示各种居民地的特征，又不能使图面的承载量过大；
3）街道分为主干道、次干道和支线。
采集乡镇以上街区式居民地时应用街道边线先采集主、次、支街道，立体模型上能辨别出的街道都要采集。
把大片居民地分割成小块，然后在用街区线去进行综合（综合后的居民地块一般不应大于图上2cm2）。
编辑时量取宽度确定主、次、支街道，沿中心插入主、次、支街道中心线。
当街区中的街道边线与街区线的间距在图上小于0.3mm时，街道线可省略，否则要分别采集；
4）采集街区时，测标要立体切准街区外围轮廓特征点，街区凹凸部分10m以下的可综合表示。
房屋间距15m以下的要综合表示；街区外的空地，面积大于图上9mm2应表示；
5）散列式居民地要真实反映出房屋的疏密程度，不应过大综合成街区，按真方向逐个表示。
密集时其外围的房屋按真实位置采集，部可取舍，但不能综合。
居民地外的独立房屋要准确表示；
6）乡镇以下（不包括乡镇）的农村居民地分为街区式和散列式：
除散列式居民地之外，一般均形成通道；同行的房屋间距小于15米时可综合表示，主房周围的棚房一律不表示；但在地物较少并具有一定方位意义的不依比例尺棚房要表示。
独立房屋凹凸小于4米可综合取舍；房屋朝向相同的可综合，朝向不同的一般不综合，综合后的房屋朝向不能改变。
不同行的房屋间距小于15米，如果中间没有通道，可综合表示，否则分别采集；
通道两侧边线及外轮廓线均用农村居民地轮廓线采集，凸凹小于10米可综合。
散列式居民地小于25mm2的不采集外轮廓线；
7）工矿、农业、公共服务、及设施、名胜古迹、科学观测站等有房屋的，房屋按照居民地相应类型表示，并在主要建筑物中心位置采集设施标识点。
有定位信息的用相应符号在其定位处表示；
8）乡镇以下农村散列式居民地的房屋，若几个房屋连成一体（一个地基）或间距小于15米，可综合为一个房屋，用普通房屋的代码表示，并区分出半依比例尺和依比例尺；如果散列式居民地中局部有形成街区式的，局部用街区线采集轮廓线表示；
9）整列式居民地外围轮廓明显的，用街区围线表示并构街区面。
围墙：
只表示机关单位、独立院落的围墙，一般居民地各院落连接的围墙不表示；
10）长大于2mm、宽大于1.5mm依比例尺温室要表示，否则舍去；面积大于25mm2的成群温室依据图式表示，温室大棚的看护房，依比例尺的要表示，其余的不表示；
11）毗连成片、密集区域的机井房及鱼塘旁边的独立房屋可适当取舍表示；
12）大面积散坟区域，适当配置不依比例尺坟地符号，要显示出其分布特征；
13）居民地间距大于100米的，中间按相应的道路表示，否则，按街道线表示；
14）露天采掘场、乱掘地要采集围线。
乱掘地中间
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