・３９・ 地矿测绘 ２０１３，２９（２）：３９—４２ ＣＮ ５３—１１２４／ＴＤ ＩＳＳＮ １００７—９３９４ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ 应用遥感影像更新编绘１：２．５万地质地理底图的方法 杨映新，吴曼乔 （广东省地质测绘院，广东广州５１０８００） 摘要：介绍了应用遥感影像更新编绘１：２．５万地质地理底图的方法，该方法主要是以现有出版的地形图资料为基础资料、近期 遥感影像为主要更新资料对地质地理底图进行更新编绘。实践证明，该方法不仅能满足各种野外地质调查工作对地理地图的需要， 而且能提高野外地质工作的效率和质量，满足地质找矿要求，是一种现势性强、高效、低成本、准确可行的技术方法。 关键词：遥感影像；专题地图；地质地理底图；地图编绘；地图更新 中图分类号：Ｐ ２８３．８；Ｐ ２８５．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７—９３９４（２０１３）０２—００３９—０４ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｉｍａｇｅ ｉｎ Ｕｐｄａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｐｉｌａｔｉｏｎ １：２５ ０００ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｂａｓｅ Ｍａｐｓ ＹＡＮＧ Ｙｉｎｇ—ｘｉｎ．ＷＵ Ｍａｎ—ｑｉａｏ （Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＳｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆＧｅｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０８００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｕｐｄａｔｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｉｌｅ １：２５ ０００ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｂａｓｅ ｍａｐ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｍａｐｓ ａｎｄ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｉｍａｇｅ．Ｉｔ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｒｅｑｕｅｓｔ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｕｒｖｅｙ，ｅｎｈａｎｃｅ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ，ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｗｏｒｋ，ａｎｄ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ．Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ，ｉｔ ｉｓ ａ ｈｉｇｈｌｙ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ，ｌｏｗ－ｃｏｓｔ，ａｃｃｕｒａｔｅ ａｎｄ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｉｍａｇｅ；ｔｈｅｍａｔｉｃ ｍａｐ；ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｂａｓｅ ｍａｐ；ｍａｐ ｃｏｍｐｉｌａｔｉｏｎ；ｍａｐ ｕｐｄａｔｉｎｇ ０引言 开出版地图册（集）的道路、居民地名称、水系名称等其它补充 资料为辅助更新资料，经过分析整理、扫描处理、坐标转换、比例 专题地图是着重表示自然现象或社会现象中的某一种或几 尺变换、数据采集、地图更新、地图制图综合与编辑、建库数据整 种要素的地图，１：２．５万地理底图是地质专题地图中的一种，其 理等技术流程，编制形成比例尺为１：２．５万的国际标准分幅地 综合指标要根据地质专业图件的需求来确定，不像普通地图尤 质地理底图数据。 其是地形图要求要详尽表示地图全要素，只要求表示内容正确、 １．２工艺流程 专业强、现势性好，能反映出地质填图区域的基本地理特征，能 １：２．５万地质地理底图编绘工艺流程，如图１所示。 满足野外地质填图平面指引的需要。为此，本文以广东省南岭 １．３工艺方法 成矿带和武夷成矿带１：２．５万地理底图的编绘为例，对应用遥 １．３．１资料互补方法 感影像更新编绘１：２．５万地质地理底图的方法进行了探讨。具 通过收集资料与整理对比分析，以地形图为基础资料经缩 体编绘方法为：利用正射遥影像图进行更新，收集道路、地名等 小后，同时利用正射遥感影像资料套合地形图资料分析变更的 补充资料解决地图要素的现势性与内容的正确性，概括选取道 道路、居民地、面状水域地物的更新编绘，对未变化部分的地形 路、水系、居民地、地貌、土质等主要要素反映出制图区域的基本 及线状水系等地物进行编绘，得到１：２．５万地质地理底图，最后 地理特征，舍去植被、部分管线要素等减少地质图地理底图载负 按数据标准进行入库数据整理，形成１：２．５万地质地理底图分 量，为编制地质专题要素预留负载空间。 幅数据成果。该工艺方法有效地解决了要素更新与要素编绘之 １技术路线和工艺流程与方法 间的相互补充、相互提取利用。 １．３．２规范编绘顺序方法 １．１技术路线 编绘顺序根据地质地理底图要素的重要性、主次要素的定 以现有出版的国家基本比例尺１：１万地形图为基础资料， 制，使得主次分明，有利于后续的拓扑关系建立与入库数据整 利用近期各时段的正射彩色遥感影像为主要更新资料，搜集公 理，保持了要素关系协调合理。一般顺序为：控制点、高程点一 收稿１３期：２０１２—１０—０３ ・４０・ 地矿测绘 ２０１３年６月 次要街道，街区面积最大不超过６０ ｍｍ ，最小不应小于４ ｍｍ 。 道路的等级由高级到低级，重要道路优先选取，道路的选取表示 要与居民地的选取表示相适应，保持道路网平面图形的特征和 图ｌ １：２．５万地质地理底图编绘工艺流程 Ｆｉｇ．１ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃ ｆｌｏｗ ｏｆ ｃｏｍｐｉｌｉｎｇ １：２５ ０００ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｂａｓｅ ｍａｐ 独立地物一水系一铁路一主要居民地一公路及附属物一次要居 民地及附属物一一般道路一地貌一境界一土质一注记一图幅接 边一拓扑一数据检查一图廓整饰。通过编绘主次顺序的规定， 从源头上保证了数据的逻辑一致性与层次关系。 １．３．３要素编绘方法 地理底图表示主要通过概括选取道路、水系、居民地、地貌、 上质等主要要素反映出制图区域的基本地理特征，不干扰地质 专题要素。首先，必须对制图区域内的基本地理特征进行分析、 掌控，主要包括：掌握区域内镇级以上主要居民地、镇级管辖的 村庄、农场等次要居民地的分布；分析区域道路交通状况，掌握 铁路、高速公路、国道、省道、县道等级公路在制图区域内的通行 情况；掌握区域内水系分布状况，主要河流、湖泊、水库的流通与 衔接；地貌与土质和各种人文要素的关系。然后，再依编绘顺序 逐要素编绘。主要通过选取、分类分级、简化等编绘方法实现要 素编绘，得到既有别于普通地图又实用于地质调查的地质地理 底图成果。 １．３．３．１选取 选取决定制图区域上所表示物体的选取规格 。对于道 路，考虑到野外地质调查的需要，通车的等级公路及其它道路全 部选取表示，小路作为道路网圈的补充选取。表示道路网圈的 大小依据不同地区道路的不同密度来确定：在道路稠密区，网圈 面积一般为２～３ ｅｍ ；在道路中密区，网圈面积一般为３— ４ ｅｍ ；在道路稀疏区，网圈面积一般为４ ｃｍ 以上。对于水系要 素的水库、塘的表示，一般以 图面积定选取“资格”，规定图上 面积４～６ ｍｍ。以卜的水库、塘均应表示。而植被、部分管线要 素，对地质调查无实用意义则全部舍去。 １．３．３．２分类分级 分类分级就是按对象相同或相似特征来聚类分组的方 法 。对于居民地编绘，通过上图面积的制定，从主要到次要， 从城镇到乡村，逐级表示居民地的分布特征。一般农村居民点， 规定图上面积在４～３０ ｍｍ 。城镇居民地，应区分主要街道及 不同地区道路网的密度对比关系。水系的编绘从河流到运河再 到沟渠按顺序综合选取，对于连通湖泊、水库、水塘的河流、运 河、沟渠优先选取，分别从大到小，从主到次地进行，表示水系网 的集成。 １．３．３．３简化 主要包括线划和轮廓范围的简化 ，对于等高线则采取简 化方法，删减碎部，夸大具有特征的沟谷，正确表示地貌类型。 对于居民地轮廓，也进行了简化处理，规定街区凹凸拐角在图上 小于１ ｍｍ可综合。对于河流的概括，规定小于１ ｍｍ×１ ｍｍ的 小弯曲一般可舍去，保持主要转弯点的精确位置和不同河段的 弯曲对比关系。根据地质地理底图要求不表示植被符号。 ２更新编绘的实现 以《广东省南岭成矿带和武夷成矿带１：２．５万地理底图编 制》项目为例，本文对应用遥感影像更新编绘１：２．５万地质地理 底图的具体方法进行介绍。 １：２．５万地质地理底图是区域地质调查基础工作底图，具 有范围大、内容详细等特点，通过概括选取道路、水系、居民地、 地貌、土质等主要要素反映出制图区域的基本地理特征。基础 资料大部分为２０世纪８０年代出版的国家基本比例尺１：１万地 形图，现势性和比例尺均满足不了工作需要，而遥感影像一般为 ２．５ ｍ高分辨率ｓｐｏｔ５和ＱｕｉｃｋＢｉｒｄ卫星遥感影像为辅助补充资 料，恰好解决了地形图的现势性问题，满足地质调查需要。 ２．１作业区概况 南岭成矿带和武夷成矿带属于全国五条重点金属成矿带之 一，是广东省十二五地质规划重点推进整装勘查公益性项目。 作业区位于广‘东省行政区域内，以南岭山系为主体，东部为五夷 山系的南端，自然地貌以山地丘陵为主，间有盆地及谷地。山体 大部分是海拔１ ０００ ｍ左右的中低山，与海拔３００～５００ ｍ的丘陵 和盆地交错分布，作业区岭间都有低谷分布，有的是构造断裂盆 地。是长江、珠江流域的分水岭，也是华中、华南之间的气候屏 障，是中亚热带和南亚热带之间的一条自然地理分界带。 ２．２实现方法 实现方法如下： １）利用多种软件相结合进行数据处理。以ＭａｐＧＩＳ６．７软 件作为主要作业平台，其他软件为辅。采用Ｉｎｆｏｔｅｒｒａ公司的 Ｐｉｘｅｌ Ｆａｃｔｏｒｙ软件进行正射影像纠正，利用Ｐｈｏｔｏｓｈｐ软件对影像 数据进行快速处理和整合，并利用ＡｕｔｏＣＡＤ、ＡｒｃＩｎｆｏ、Ｍａｐｌｎｆｏ等 软件辅助后期的入库数据整理。外业采用先进的ＧＰＳ仪器设 备，利用广东省ＣＯＲＳ服务系统采集像控数据和检校数据。确 保了数据的精度和质量，缩短了作业时间，提高了工作效率。 ２）遥感影像更新编绘。通过对收集的影像、地形图等数据 进行对比分晰，确定更新范围。１：１万地形图资料全要素精度 良好，但现势性较差，而采用作业期内近期高分辨率遥感影像直 观现势性较强，更新内容直观、清晰、可判读，对地物更新情况能 完全掌控。如，同一区域范围内的地形图资料（见图２）和影像 资料（见图３），通过图１和图２的对比，可以清楚地反映出要素 的变化情况。利用影像资料进行要素更新后的图像，见图４。 ３）外业实测精度检核。经野外测量验证：１：１万地形图及 ・４２・ 地矿测绘 ２０１３年６月 表２中：检测坐标为外业采用手持ＧＰＳ设备在实地特征点 上采集的坐标值，原图上坐标为直接在ＭａｐＧＩＳ平台上采集的 １：２．５万地理底图中相应特征点同名点的坐标。检测结果表明： １：２．５万地理底图的检测点位中误差为５．３ ｉｎ（允许中误差为 ［参考文献］ ［１］ 中国国家标准化管理委员会．ＧＢ １２３４３．１—２００８ ｌ：２５０００ ｌ：５００００ １：１０００００地形图编绘规范［ｓ］．北京：中国国家标准出版社，２００８． ［２］ 中国国家标准化管理委员会．ＧＢ／Ｔ ２０２５７．２—２００６国家基本比例 尺地图图式第２部分：１：５０００ １：１００００地形图图式【ｓ］．北京：中国 国家标准出版社，２００６． ［３］ 中国国家标准化管理委员会．ＧＢ／Ｔ ２０２５７．３—２００６国家基本比例 尺地图图式第３部分：１：５０００ １：１００００地形图图式［ｓ］．北京：中国 国家标准出版社，２００６． １２．５ １１３），最大点位误差为１８．６ ｉｎ（允许值为３５．３ ＩＴＩ），其数学精 度完全满足有关规范的要求。 ３结论 实践证明，利用遥感影像资料进行１：２．５万地质地理底图 的更新编绘，是一种现势性强、低成本、准确可行的技术方法，主 要表现在以下方面： ［４］ 中国国家标准化管理委员会．ＧＢ／Ｔ １４９１１—９４测绘基本术语 ［ｓ］．北京：中国国家标准出版社，１９９４． ［５］胡俊．省级基础测绘资料在新农村规划用图巾的应用［Ｊ］．测绘时 空，２０１２（１）：４０—４２． １）应用遥感影像更新编绘地质地理底图，地理要素更新更 及时、直观，该技术方法较野外更新补测方法在人力物力等方面 投入大大地减少，以工作区变更率为４０％来测算，生产成本降 低达３０％以上，成图时间缩短了一半，大大降低生产成本，提高 了社会效益和经济效益。 ２）利用高分辨率卫星遥感影像更新编绘中小比例尺地理 底图的技术方法，更适合于大范围、大规模更新地理基础数据， 能够较好解决地理信息数据的现势性问题，未来将逐步建立广 东省地质多元信息数据库，满足今后开展城市地质、农业地质、 水文地质、环境地质等民生地质调查工作的需要。 （上接第２５页） ［６］ 国家测绘地理信息局职业技能鉴定指导中心．测绘综合能力 ［Ｍ］．北京：测绘出版社，２０１２． ［７］黄仁涛，庞小平，马晨燕．专题地图编制［Ｍ］．武汉：武汉大学出版 社，２００３． 作者简介：杨映新（１９６８～），男，广东揭阳人，工程师，现主 要从事测绘管理方面的工作。 其中６＝２．６７ ｇ／ｃｍ 为地壳平均密度，但实际上由于不同地区 岩石种类分布不同，计算区域内的实际平均密度与地壳平均密 度会有差异 。 …２ｖＡ－３ｏ ＂，ｎ ３Ｐ坳＇ （１３） ｍ 一２￣－ ｉｎ Ｄ（ｒ ＋ ￣２ｒ２ ＋４ ｈＺ） （１４） 耵取ｒ＝２０～１００ ｋｍ：当ｍ ＝０．１０时，ｍ ＝０．５４”～０．６０ ， ｍ ５＝０．４６ ～０．５２ ；当ｍ ＝０．１５时，ｍ５＝０．８０”一０．９”，ｍ ５ ＝０．６８”～０．７８”；当ｍ＾＝０．２０时，ｍ５＝１．０７”～１．２”，ｍ ５＝ ２Ｏ ４Ｏ ６０ ８０ ｌｏｏ 图４垂线偏差与密度误差影响关系图 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｎｓｉｔｙ ｅｒｒｏｒ ０．９０ ～１．０４”。由图４可见，密度误差的影响相当显著，随其增 大影响迅速增加但与计算半径基本无关。 ［参版社，２００５． 考文献］ ３ 结论 通过采用以上两种误差分析模型从５个不同误差影响方面进 ［ ］孔祥元，郭际明，刘宗泉－大地测量学基础［Ｍ］－武汉：武汉大学出 ［２］陈健，薄志鹏．应用大地测量学［Ｍ］．北京：测绘出版社，１９８９ ［３］熊介．椭球大地测量学［Ｍ］．北京：测绘出版社，１９８９． 行分析和对比，可以得知：影响地形均衡垂线偏差的计算误差对两 种分析模型的结果有所差异，但它们引起的误差变化趋势是一致 的，而从以上分析数据和图形上可得出第二种分析模型相对来说更 接近实际地形，引起的误差更小，误差分析模型也更为合理。 作者简介：杨根新（１９８０～），男，湖南新邵人，硕士，讲师 主要研究方向：大地测量学与测量工程。