基础地形图更新技术研究

李国祥

（泰州市测绘院，江苏 泰州 225300）

自1996年成立地级泰州市以来，城市发展非常迅速，而随着数字泰州的建设，城市信息化建设对基础地理信息的需求愈来愈迫切，基础测绘产品的时效性滞后于城市发展变化的矛盾日益突出，这些矛盾如果不能较好的解决，势必影响基础地理信息系统的多元化和现势性，制约着基础地理信息的应用领域和拓展空间，阻碍城市信息化建设的步伐。泰州市测绘院作为泰州市规划局下属单位，承担着为城市规划和建设提供测绘保障，为规划地理信息基础数据库进行维护和更新的职责，因而对基本比例尺地形图的动态维护和更新非常重要。

1 泰州市规划信息系统基础地形图基本现状

现有基础地形图是泰州市测绘院在2008年数据入库时进行全面修、补测，经数据整合后形成的，采用的底图为泰州市测绘院自有的1∶500地形图和泰州市国土局提供的2006版1∶1000航测图，面积440km2。随苏陈、罡杨等乡镇的划入，泰州市测绘院组织实施了上述区域的全野外数据采集，成图面积60km2左右。基础地形图数据库的建立，有力地保障了城乡规划管理、规划编制、规划业务审批、城市建设等工作的进行。但近几年来，城市建设步伐加快，中国医药城崛起，宁启铁路复线改造，泰州大桥、启扬高速相继建成，社会经济的快速发展导致了地形地貌的巨大变化，使地形图失去了应用的现势性。与此同时，原有的地形图更新方法和步骤，已跟不上地形图的变化，急待研究制定更新的技术和制度以满足规划信息化建设和应用的需求。为此，泰州市规划局制定了地形图更新计划，委托泰州市测绘院组织实施，以基础地形图更新为例，进行更新技术的探讨。

2 更新的技术要求和流程

2.1 执行技术规范

GB/T 14268-2008《国家基本比例尺地形图更新规范》和CJJ/T8-2011《城市测量规范》。

2.2 技术要求

（1）修测后地物与邻近原有地物的间距误差不得超过图上±0.4mm。修测后的地物不应作为修测新地物的依据。

（2）测站点相对邻近图根点的点位中误差不得大于图上0.3mm。

（3）图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差不得大于图上0.5mm。

（4）高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不得大于±0.15m。

（5）消失的地形要素应予以删除。

（6）更新时如发现原数据库中已有的地形要素代码、属性、注记、分层等有明显错误，应进行更新。

2.3 更新技术流程（见图1）

图1 更新流程图

3 更新方案的确定

通常基础地形图更新分为动态更新和定期更新两种方案。

3.1 动态更新

主要是指重要的要素变化后能得到及时更新。当原图内某种重要地物发生变化或用图部门需要时，一般采用动态更新[1]。例如：泰州市城郊的苏陈镇和罡杨镇区域范围内的地形图没有全部进行详细更新，只是对规划中的泰镇路，阳光大道所经过的区域地形图进行了及时更新，这样能及时满足规划部门的需求。

3.2 定期更新

主要针对变化慢且不明显的自然要素变化后能在一定周期内得到更新。地形图定期更新的周期应根据比例尺、地物变化情况或经济发展情况以及地形要素的重要性等因素确定。根据泰州市城建的速度、地形地貌的变化情况，泰州市规划局制定的地形图更新计划确定更新周期为三年。

更新方案的确定并没有严格的界限，结合基础地形图的现势性，城市建设的优先区域，以及竣工测量资料整合应用等具体情况。基础地形图更新还应依据人力、物力、长远与短期规划相结合的原则，确定具体的更新方案。通常，在实际工作中采用以下两种方案作为基础地形图更新方案的补充。

（1）重点更新。对主城规划区的重点、热点地区定期巡视对照，进行重点修测。采用的方法主要为内外业一体化数字测图技术。此次更新，主要对泰州市的海陵区、高港区主城区中的近期规划用图进行了巡视对照和重点更新。例如：对高新医药区约30平方公里的区域地形图进行了重点修、补测。修、补测的技术要求必须按基本图的规定进行。

（2）实时更新。建立建设项目竣工测量制度和测绘工作资料汇交制度，整合大比例尺工程图件。所有任务实行“分片包干、责任到人”。此次更新，将最近几年所测绘的竣工工程项目图和一些质量等级高的工测图进行了汇总。由信息中心进行整合，把整合好的竣工图和工测图全部粘贴到待更新的工作底图上。这样既减少了工作量，又提高了更新的速度。

4 更新方法的确定

地形图更新方法依据地形要素变化情况而定，变化情况以地形要素变化率做参考。其计算方法参见《国家基本比例尺地形图更新规范》或根据用图部门的要求而定。更新方法一般分为重测、修测和修编。所谓重测就是对全部的地形要素进行测绘。所谓修测就是对部分地物要素和相应变化了的地貌要素进行实测修正。所谓修编就是依据最新的地形图和现势资料编绘地形图或补充修正原图的部分地物要素。

4.1 重测更新

4.1.1 出现下列情况之一时，需重测更新[2]

（1）原图内的地物要素变化率超过40%；

（2）原图采用修测或修编更新方法更新3次；

（3）原图精度达不到现行标准规定的精度要求。

4.1.2 重测的方法

（1）外业实测法：通过全野外数据采集获取地形点的坐标和高程，如新划入乡镇苏陈镇、罡杨镇等地块，以及药城大道、长江大道、泰州大道、泰州大桥及连接线等。

（2）摄影测量法：用图部门需要虽然未达到40%的变化率，但由于面积较大，宜采用此法，采用航空摄影测量方法与外业调绘的作业方法获取地形点的坐标和高度。如2013年泰州市高港区政府为规划编制需要120km2的现势地形图，采用常规的更新方法时间上满足不了甲方的要求，泰州市测绘院与有关单位合作采用本方法，满足了甲方需要的同时，更新了本区域的地形图。

（3）无人机航测：随着无人机航测技术的成熟，对于小面积地块的地形图更新，采用本办法可节省人工，缩短成图周期，提高成图精度，已广泛应用。如泰州地形图更新计划中的宁启铁路与启扬高速之间，由于人工采集有安全隐患，拟采用无人机航测。

4.2 修测更新

4.2.1 出现下列情况之一时，宜进行修测更新

（1）地物变化率超过10%，但不超过40%；

（2）原图内某种重要地物位置发生变化；

（3）修测中发现原图上有明显错误（即超过2√2倍中误差的粗差）的地物、地貌应予以更新。4.2.2 修测的方法

根据地形、地物的变化情况，可采用下列方法对原有数字地形图进行更新[3]。

（1）零星分散：可根据原有数字地形图上明显的地物特征点，如房角，点状地物等（至少应取3个特征点）采用传统皮尺或手持测距仪量距，通过后方交会的方法，实施修补测。

（2）成片：遇成片修测时，选择原有的高等级控制点，采用RTK布设局部地域图根控制点，并对原有图根控制点进行联测，以检验控制点精度，如精度达到规范要求，则采用全站仪实地采集数据进行修补测，

4.3 修编更新

制与竣工测量动态更新互为补充的方法，使基础地形图的现势性与完整性得到更有力的保证。2011年10月，“数字泰州”地理空间框架建设项目通过了国家测绘局专家的评审验收，泰州市成为全省首个数字城市。“数字泰州”的建立对于构建数字中国地理空间框架，提升测绘保障服务能力，推动泰州经济发展具有极其深远的意义。在“数字泰州”地理空间框架内，规划地理信息综合系统的运用，对泰州城市基本地形图的现势性和准确性提出了更高的要求，也对泰州测绘人的工作提出了更高的要求。随着GPS、GIS技术应用的逐步深入，地形图更新技术会更加成熟，周期会逐步缩短，数据的现势性会保持在很短的时间内，实现地形图数据的同步更新，及时满足城市发展的需求。

（1）原图所依据的技术标准如分类代码或地形图图式发生变化[4]；

（2）原图内地物要素属性发生变化；

（3）已有现势性强的较大比例尺地形图。

5 结语

如何实现基础地形图的更新与维护，是城市测绘部门长期面临的现实问题，本文根据作者长期从事基础地形图更新的工作经验分析了基础地形图更新的意义，提出了基础地形图更新的方案与技术方法。初步探索了建立基础地形图更新机

[1]祝国瑞.地图学[M].武汉：武汉大学出版社，2004.

[2]杨德麟.大比例尺数字测图的原理方法与应用[M].北京：清华大学出版社，1997.

[3]CJJ/T8-2011，城市测量规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[4]GB/T 14268-2008，国家基本比例尺地形图更新规范[S].北京：中国标准出版社，2008.