大比例尺数字化地形图测绘的质量控制和发展

 引言
    随着油田建设发展步伐的加快，地表及其附属物正发生着飞速的变化，如何将这些变化快速准确地反映到地形图上，确保地形图的现势性及准确性，及时更新地理信息系统数据库，是测绘工作的主要任务之一。采用数字化测绘技术对油田及城市基本地形图进行测绘及修测是实现上述目的的重要手段之一。因此，研究制定数字化测绘的生产流程、作业模式、质量监控等技术已成为广大测绘科技人员、管理人员的重要课题。大比例尺数字化地形图作为油田基础地理信息系统主要的空间数据基础，在油田规划、设计、建设、管理，油田的可持续发展研究、交通、城市社会与公众服务等众多领域中，都有着十分重要的作用。
1  大比例尺数字化地形图测绘的发展现状
    目前，大多数城市、矿区已建立以基本比例尺地形图及其相对应的等级控制点、图形符号库等为主要内容的基础地理信息数据库，对数据的更新采取全站仪数据采集数字化测图完成。部分经济发展较快的城市的数据更新发展到了动态跟踪修测阶段，动态修测时限有半年、1年、2年等。东南沿海经济发达地区如深圳市，规定1： 1 000基本图修测时限市区为3个月，其他地区为半年。大庆油田的基础地理信息系统的基本地形图比例尺为1： 5 000，入库多年，基本上以20世纪90年代测绘的1： 5 00地形图为基础，现势性较差。2003年开始着手采用航飞1： 5 000正射影像图来进行基础地理信息系统的更新。这是大庆油田基础地理信息系统建设的现状。
    地形图的测绘以采用全野外数据采集数字化测图方式完成，并转换成基础地理信息系统的数据格式。其作业方式主要有2种：
    1) 用全站仪(全站仪记录卡)配合电子手簿，现场绘制草图完成地物、地形的野外数据采集，室内用数字化成图系统将观测数据转换成图形，并对照草图编辑处理，生成数字地形图。经过检查修改、信息化等一系列过程形成最终成果及入库数据。
    2) 用全站仪配合笔记本电脑或PDA掌上电脑，现场将观测数据实时转换为图形，现场对构建筑物、线状地物、点状地物及地貌等内容进行编辑处理，室内进行简单的图面整饰、检查修改信息化等工作。该方法实现了便携式电脑电子平板与小巧电子手簿优势的完美结合，成功解决了野外数据采集时由于采用常规电子手簿配合草图记录与内业编辑分离而容易产生差、漏、碰、缺的难题，降低了成本，提高了质量，是未来数字地形图测绘技术发展的主要方向。
2  大比例尺数字化地形图测绘的质量控制
    众所周知，对大平板测图或全站仪白纸测图来讲，质量检查的重点放在数学精度、地理精度和图面整饰上，而数学精度则是评定图幅质量的关键。随着数字测图技术的广泛运用，这一工艺方法得到改进，使成图精度提高了一个等级。按照《城市测量规范》的要求，数字图的数学精度巳不再是主要问题，相反，对作业设计、地形图的分层(代码)检查、多余数据删除等方面提出了更高要求。因此，各级检察员的技术素质急需进一步提高，以适应数字测图发展的需求。
    ISO9000标准是国际公认的质量管理和质量保证的统一标准，从质量计划、管理职责、人力资源、质量记录到过程控制、产品标识、不合格品控制、产品检验等都作了规定并形成文件，使质量管理系统化、规范化、科学化，保证产品的任何工序都得到有效控制。将大比例尺地形图测绘的质量控制与IS09000标准结合起来，形成测图的质量控制，有效控制测图质量。
    1) 质量策划
    根据测绘范围及时限，制定合理的人力及设备资源配置，详细可行的施测方案和质量计划，影响质量的关键环节及其控制措施，确定测绘过程中各级人员的质量职责及质量目标。严格控制工作、工序质量，使每一道工序始终处于受控状态，坚持。以工作质量保证工序质量，工序质量保证产品质量。的原则。
    2) 过程控制
    过程控制包括外业过程控制和过程跟踪监督检查。作业人员严格按规范要求操作，保证对地表地物调查到位，测绘到位，做到不错、不漏、不差；采用基于便携计算机和PDA掌上电脑，自动传输观测数据并转换为图形，进行实时编辑，最大限度地减少测绘过程中的差、错、漏，从而保证了外业数据采集过程的质量；过程质检人员对测绘过程实施跟踪检查，监督检查作业方法是否规范，成果是否达到要求，对过程结果进行监督检查。确保所有过程的
质量都处于受控状态。
    3)成果检查
由单位质量管理部门对经过过程检查修改后的成果进行抽查，进一步降低测绘成果的缺陷，提高最终产品的质量。
    4) 持续改进
对检查过程中发现的问题由质检部门提出整改要求，限期整改，针对测绘过程中存在的质量通病制定出纠正预防措施，杜绝类似问题的再次发生，不断提高地形图的测绘质量。
    5)主管部门工程监理质量控制
    工程监理对测绘的全过程进行跟踪管理，监督、检查生产单位的质保体系执行情况及作业过程的规范性，指导制定测绘作业流程、标准化作业模式和表格，对作业单位提交的成果进行抽查。坚持日常监督巡查与阶段检查相结合，评查与抽查相结合的原则，对检查发现的问题及时反馈给作业单位进行整改，从而确保地形图测绘的质量。我公司在。西气东输管道工程。勘察测绘任务和。西气东输管道工程施工道路。勘察测绘任务的实施过程中，积极配合业主指派的工程监理监督检查工作，对保证勘察测量的质量起到了积极作用。
3   大比例尺数字化地形图测绘质量检查的主要内容及方法
3.1 地理精度检查
    地理精度检查，主要包括各种地图要素的正确性，各种地理要素的表示是否协调一致，注记和符号的表示是否符合图式要求，综合取舍是否恰当，图面是否清晰、美观，图廓整饰是否正确、完整等。主要通过内业图面检查和外业巡视对照检查完成。
3.2 数学精度检查
    数学精度检查包括数学基础、平面精度、高程精度及接边精度。
   1) 数学基础主要检查所用坐标系统的正确性，图廓线坐标及控制点的正确性检验等。
   2) 平面精度和高程精度检查通过重复设站，测定各地物点的坐标和高程，与图上相同的地物点进行比较，确定地物点的平面位置及高程误差。
   3) 整饰质量检查
    整饰质量检查包括：各种符号注记是否符合图式规范要求；线划是否光滑、清晰，线形是否符合规定；名称、性质、高程等注记是否正确，位置是否合理，字体、字号及方向是否符合规定，是否压盖地物及点状符号；各种地理要素关系是否正确，是否有压盖、重叠等现象。
   4) 入库检查
    数字化测图的最终目的是将地形图转人GIS系统的数据库，入库的数据必须根据GIS系统的要求进行检查，检查的主要内容有：
    完整性检查：包括数据分层的完整性、数据层内部文件的完整性、要素的完整性、属性的完整性等。
逻辑一致性：包括属性一致性、格式一致性、分层一致性、拓扑关系的正确性、多边形闭合等。
属性精度主要检查点、线、面的属性代码及属性值的正确性、惟一性，注记的正确性，数据分层的正确性。
    接边检查包括位置接边和属性接边。
    检查数据格式说明及附属资料的正确性等。
    5) 附件质量检查
    包括控制资料、底图、检查资料、文档资料及其他附属资料的正确性、完整性检查。
4   大比例尺数字化测图技术的发展趋势
    1) 加速3S(GPS，GIS，RS)集成技术的发展，装备先进的现代测绘仪器设备，改进测绘方法，使数字化测绘生产更加自动化、智能化、网络化。实现数字化测绘生产的全面升级，为。数字油田。及。数字城市。建设提供基础地理信息数据。
    2) 研究开发具有独立版权的国产数字化测绘系统，不需AUTOCAD的支持，同时又能方便实现与AUTOCAD数据格式及其他GIS系统数据格式的交换，具有良好的兼容性、安全性和可操作性。
    3) 无线遥控掌上电子平板。国内已有研制出无线遥控掌上电子平板的报道。无线遥控的主要优点在于手持PDA的操作员不再固定在测站上，可跟随立尺员走动，实时清楚所立地物，并可指挥立尺员，完全避免了漏测、成图出错等常见问题。
    4) 当前GPS RTK技术的应用还只局限于控制测量方面，但随着硬件价格的下降，其优越的价格性能日益突出。基于RTK技术(代替全站仪)的数字测图软件将受到青睐，这一技术的实现，将进一步提高数字测图的生产效率，成为测图技术的又一种先进的外业手段。
    5) 我国曾先后建立了1954年北京坐标系、1980年西安坐标系2种大地坐标系及1956年黄海高程系，1985年国家高程基准2种高程系，许多城市根据自身管理的需要也建立了独立的地方坐标系和高程系。因此，在地理信息系统建设和数字化测图生产中，图形数据的坐标和高程转换工作值得注意和研究。
5  结束语
    随着测绘科技的不断进步，数字城市、数字矿区、数字油田飞速发展，油田基础地理信息数据的更新日趋重要和迫切，规划、设计、建设等部门要求测绘行业必须及时提供现势性强、精度高的数字地形图。测绘产业正经历由传统型向现代地理信息产业转化的历史性变革。(戴衍友，宫克非)