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摘要：通過(guò)MapGis軟件，利用從互聯(lián)網(wǎng)獲取的ASTERGDEM、遙感影像等低精度地形數(shù)據(jù)，與收集的地理要素和調(diào)查資料結(jié)合，成功編繪地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目前期工作用圖的地理底圖。該技術(shù)對(duì)于缺少數(shù)據(jù)的西部地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目前期工作用圖的編繪具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：MapGis軟件，ASTERGDEM，遙感影像，多源數(shù)據(jù)整合，地理底圖

引言

西部地區(qū)的基礎(chǔ)建設(shè)落后，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，西部基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查進(jìn)入了一個(gè)新的階段，所需的基礎(chǔ)性地理信息資料缺乏問(wèn)題突出。因工作需要，筆者參加了青海茫崖地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目前期工作。該項(xiàng)目前期工作特點(diǎn)之一是時(shí)間緊、收集資料難度大。如果采用常規(guī)的地質(zhì)圖地理底圖編繪，周期長(zhǎng)，完全不能滿足該項(xiàng)目前期工作要求。為給青海茫崖地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目前期工作及時(shí)提供地理底圖，針對(duì)青海地區(qū)地形圖現(xiàn)狀，在不增加額外費(fèi)用的情況下，筆者借助從互聯(lián)網(wǎng)下載的ASTERGDEM、遙感影像等高程及影像數(shù)據(jù)，通過(guò)MapGis軟件應(yīng)用，較好地解決了多源、多精度數(shù)據(jù)的融合，為地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目前期工作用圖提供了地理底圖。

1地形數(shù)據(jù)源分析

數(shù)據(jù)源分析是地圖綜合的基礎(chǔ)工作，充分了解數(shù)據(jù)源的現(xiàn)勢(shì)質(zhì)量、圖形質(zhì)量和數(shù)據(jù)質(zhì)量。保證編圖基礎(chǔ)的現(xiàn)勢(shì)性、適用性、完備性和可靠性[1]。

1.1ASTERGDEM數(shù)據(jù)

根據(jù)項(xiàng)目范圍坐標(biāo)，在CGIAR-CSI網(wǎng)站下載項(xiàng)目區(qū)的低精度數(shù)據(jù)及圖形，輸入要下載區(qū)的經(jīng)緯度范圍，進(jìn)入下載頁(yè)面進(jìn)行下載。下載的ASTERGDEM數(shù)據(jù)是中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心科學(xué)數(shù)據(jù)中心在ASTERGDEM第一版本（V1）數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，加工生成的系列數(shù)據(jù)產(chǎn)品，采用UTM/WGS84投影，垂直精度20米，水平精度30米。

1.2遙感影像數(shù)據(jù)

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)使用的遙感影像資料，是美國(guó)地球資源衛(wèi)星2002年5月份LANDSAT-7號(hào)ETM+經(jīng)正射校正的影像數(shù)據(jù)，由八個(gè)波段合成，其中1、2、3、4、5、7波段分辨率為30米，6波段（紅外波段）分辨率為60米，全色波段（8波段）分辨率為15米。該數(shù)據(jù)基本無(wú)云霾遮蓋，影像清晰度高。數(shù)據(jù)采集期間，植被、農(nóng)作物、水體的變化不大，質(zhì)量?jī)?yōu)良。采用7、5、1波段合成中融合了8波段，地面分辨率可達(dá)15米。該圖像色調(diào)明朗、影像清晰、層次分明、立體感強(qiáng)。

1.3地理要素和調(diào)查資料

地理要素?cái)?shù)據(jù)源收集與分析是項(xiàng)目前期必不少的工作，數(shù)據(jù)源資料收集是否齊全、資料分析是否到位將直接影響到最終地理底圖的質(zhì)量[2]。地理要素?cái)?shù)據(jù)源主要為已有比例尺的地形圖、行政區(qū)劃圖、交通圖、水系分布圖、天地圖等。目前青海茫崖地區(qū)，大多地方還沒(méi)有1/5萬(wàn)及以上比例尺的地形圖資料，項(xiàng)目只收集到小于1/5萬(wàn)比例尺地形圖，圖幅的相應(yīng)測(cè)量控制點(diǎn)成果一并收集，以便作為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、高程校正和圖形校正之用；行政區(qū)劃圖、交通圖、水系分布圖和天地圖收集盡可能收集比例尺較大的資料，以確保編繪的精度質(zhì)量。調(diào)查資料主要是項(xiàng)目人員前期調(diào)研提供的必要居民地名稱(chēng)略圖及水系、道路等要素變更略圖。

2軟件平臺(tái)及數(shù)據(jù)處理流程

2.1軟件平臺(tái)

目前，地理地圖編繪主要有AutoCAD、ArcInfo、ArcGis、MapGis、WalkISurvey等大型制圖軟件系統(tǒng)作為平臺(tái)，由于MapGis軟件是基礎(chǔ)性地質(zhì)調(diào)查所推廣使用的GIS系統(tǒng)，因此，這里選用中地公司的MapGis6.7軟件作為平臺(tái)。

2.2編繪流程

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)源資料的分析和選用的軟件平臺(tái)，我們采用如下的編繪工藝流程：1．利用收集的小比例尺地形圖的各種控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，與ASTERGDEM數(shù)據(jù)上相應(yīng)點(diǎn)的采集，計(jì)算兩坐標(biāo)系之間的校正值；利用校正值對(duì)ASTERGDEM數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，形成新的地形圖數(shù)據(jù)。2．采用成圖要求的圖形數(shù)據(jù)比例尺、坐標(biāo)系和投影參數(shù)，在MapGis投影變換模塊下生成標(biāo)準(zhǔn)圖框[3]。3．將收集基本地理資料進(jìn)行彩色掃描形成行政交通水系光柵文件（*.tiff），在MapGis系統(tǒng)中，將多源數(shù)據(jù)誤差校正、鑲嵌配準(zhǔn)至標(biāo)準(zhǔn)圖框中進(jìn)行矢量化。誤差校正、鑲嵌配準(zhǔn)應(yīng)滿足精度要求。4．在MapGis編輯系統(tǒng)中，將矢量化的行政交通水系圖層和校正后的地形數(shù)據(jù)圖層疊加后，形成新編地理底圖。5．以遙感影像為底圖，對(duì)地理底圖進(jìn)行必要的修編，增強(qiáng)現(xiàn)勢(shì)性。主要看地形地貌是否套合協(xié)調(diào)、地物位置是否正確。6．利用項(xiàng)目野外人員提供的必要居民地名稱(chēng)略圖及水系、道路等要素變更略圖作為補(bǔ)充資料進(jìn)行補(bǔ)充[4]。

3數(shù)據(jù)精度分析

誤差來(lái)源主要有：數(shù)據(jù)源的誤差、制圖誤差等方面。

3.1數(shù)據(jù)源誤差

項(xiàng)目區(qū)的制圖資料數(shù)據(jù)來(lái)源本身規(guī)范中允許存在有誤差，包括成圖（像）誤差、圖紙誤差等。成圖誤差規(guī)范中一般對(duì)中誤差有明確規(guī)定，所以在成圖過(guò)程中特別注意精度傳播；另計(jì)算機(jī)配置的顯示器分辨率應(yīng)能滿足大比例尺地形圖及圖像顯示和編輯精度的要求；數(shù)字化儀或掃描儀分辨率高并能滿足精度要求；掃描圖的分辨率不應(yīng)低于300dpi。目前，ASTERGDEM數(shù)據(jù)的精度為30米，我們?cè)谥茍D工作中利用遙感影像資料和補(bǔ)充資料進(jìn)行修編，可以有效提高成圖精度，滿足項(xiàng)目前期工作地質(zhì)圖地理底圖的精度要求。圖紙誤差是圖紙受溫度、濕度變化的影響產(chǎn)生伸縮及圖紙人為因素而產(chǎn)生的誤差，同時(shí)圖紙?jiān)谥朴∵^(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生誤差，一般拉伸方向的誤差要大于平行方向的誤差。以上誤差為不均勻的伸縮，因此要求底圖平整、無(wú)折痕，最好采用聚脂薄膜原圖作為掃描底圖來(lái)控制誤差。掃描誤差根據(jù)圖幅比例尺的用途，選擇不應(yīng)低于300dpi分辨率，一般能控制掃描誤差在0.1mm，而且也能滿足作業(yè)要求。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)源的誤差分析和采取相應(yīng)措施，完全能控制數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的誤差。

3.2制圖誤差

制圖綜合誤差主要有編繪誤差、鑲嵌配準(zhǔn)誤差。利用計(jì)算機(jī)編繪是人工干預(yù)較強(qiáng)的工作，我們不但要面對(duì)GIS中大量的時(shí)空數(shù)據(jù)，更重要是將地理空間要素進(jìn)行合理的表達(dá)。較好利用制圖綜合的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，正確掌握制圖綜合方法。為了縮小編繪誤差，在編圖作業(yè)中不能采用光滑系數(shù)的方法對(duì)所采集線條進(jìn)行光滑。參與的人員要求技術(shù)水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富。鑲嵌配準(zhǔn)誤差是應(yīng)用軟件進(jìn)行圖形配準(zhǔn)產(chǎn)生的，在實(shí)際作業(yè)中，采集控制點(diǎn)數(shù)量可能有效控制鑲嵌配準(zhǔn)誤差，提高成圖精度。通過(guò)以上對(duì)數(shù)字化編圖影響的平面誤差分析，編圖作業(yè)中只要對(duì)各項(xiàng)誤差來(lái)源進(jìn)行分析控制，完全能滿足地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目前期工作對(duì)地理底圖的精度要求。

4結(jié)束語(yǔ)

采用ASTERGDEM、遙感影像數(shù)據(jù)，與地理要素、調(diào)查資料相結(jié)合，在MapGis6.7軟件平臺(tái)下編繪地理底圖，對(duì)制圖質(zhì)量進(jìn)行控制，不僅完成了該地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目前期工作地質(zhì)圖地理底圖編繪，填補(bǔ)了青海茫崖地區(qū)大比例尺地形圖的空白，而且提高了工作效率，縮短了作業(yè)周期，節(jié)約了經(jīng)費(fèi)。對(duì)缺少地形數(shù)據(jù)的西部地區(qū)，開(kāi)展基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目前期工作地理底圖的編繪，具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2]唐國(guó)強(qiáng).西藏地區(qū)1/5萬(wàn)地質(zhì)圖地理底圖編制工藝的探討.資源環(huán)境與工程[J].2008年第5期.

[3]吳忠性等.地圖投影[M].北京:測(cè)繪出版社,1989年.[4]DZ/T0157-95，1∶50000地質(zhì)圖地理底圖編繪規(guī)范[S].

作者：唐國(guó)強(qiáng) 方明 趙佳 張寧 單位：湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)