航空攝影測量大比例尺地形圖如何進(jìn)行拼接？

近期，一條“三峽大壩發(fā)生變形可能潰壩”傳言消息被訛傳，衛星遙感專(zhuān)家解釋給人們吃了一顆定心丸：

一位衛星遙感專(zhuān)家向澎湃新聞分析，從谷歌地圖上看到的衛星圖片，是通過(guò)拍攝的多張圖片，結合地理坐標等信息，經(jīng)過(guò)拼接修正后生成的。國外公司通常不掌握中國的重要地理坐標數據，因此修正后的圖片就會(huì )不準確，視覺(jué)效果上可能發(fā)生變形。他說(shuō)“大壩出現一條裂縫都是重大隱患，如果出現這么大變形那還得了？”

也有人稱(chēng)只把這條傳言“娛樂(lè )新聞看了”，其實(shí)我們都當娛樂(lè )新聞看了。

今日我們就借話(huà)題中的地圖拼接來(lái)說(shuō)說(shuō)，在航空攝影測量領(lǐng)域基于DLG的地圖拼接的關(guān)鍵技術(shù)。

社會(huì )信息科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，給我們的生活帶來(lái)很多的便利，然而地理信息的保存介質(zhì)會(huì )發(fā)生很大的轉變，作為計算機可以辨別存儲介質(zhì)上的有序集合，依然繼續沿用原始的分幅方式。 如此，數字地形圖當然也無(wú)法避免的出現一些弊端：

（1）與無(wú)分割的現實(shí)地理空間實(shí)體不一致存在差別，導致不能適應地理消息訊息的完整性需要。

（2）不便于數據庫的分布式管理

（3）地形圖的疊幅使得信息反復獲得與保存，從而導致裂縫和數據冗余，致使資源空間在利用上浪費。

其中在大比例尺地形圖采集數據過(guò)程中也存在誤差，這也就使得地形圖的繪制不可避免地產(chǎn)生誤差，為了使得地形圖能滿(mǎn)足實(shí)際應用，就必須對其進(jìn)行矯正，拼接。

地形圖拼接前數據的提取

確保數據的質(zhì)量是進(jìn)行地形圖圖幅拼接前的首步工作。數據是地形圖幅拼接工作的基礎，拼接的精度和準確性還有效果的好壞都取決于數據質(zhì)量的高低。

一般相鄰的待拼接的地形圖都要滿(mǎn)足一些要求，那么拼接時(shí)數據需要滿(mǎn)足以下條件：

1、待拼接的相鄰圖幅必須具有相同地圖比例尺，這里我們所拼接的兩幅1:500的大比例尺地形圖符合要求。

2、控制點(diǎn)，碎步點(diǎn)的坐標數據精度必須要滿(mǎn)足一定的要求。其中包含相鄰圖幅的同名要素距離相差不易太遠，還有就是一些線(xiàn)要素不得超過(guò)規定限差。例如必須要滿(mǎn)足等高線(xiàn)的特點(diǎn)要求等高線(xiàn)不能相交，打結或者重疊，等高線(xiàn)在應連續的地方不能斷開(kāi)等。

3、要保證這些要素的準確和完善這也是為了保證地形圖拼接的正確性。

4、地圖數學(xué)基礎的統一（高程基準，坐標系統，地圖投影，坐標和高程控制點(diǎn)）檢查計劃的輪廓點(diǎn)可以驗證是否統一。

5、要保證兩幅圖可以進(jìn)行拼接有相同比例尺是基礎，所以不同比例尺的地形圖無(wú)法拼接。倘若我們使用的是獨立坐標系大比例尺地形圖不存在此問(wèn)題。

拼接圖形的質(zhì)量在沒(méi)有精度較高的數據下是很難保證的；拼接時(shí)我們要進(jìn)行屬性匹配，匹配時(shí)搜索同名要素的依據是屬性的數據，要盡量保證屬性的正確性，因為如果屬性數據有嚴重錯誤，也會(huì )造成要素連接后的嚴重的拼接錯誤；因而有相同的高程坐標系和相同的平面坐標系是進(jìn)行正確拼接的重要前提，圖幅和圖幅要有相同的屬性數據。

單幅地形圖的正確也就在很大程度上影響著(zhù)拼接的精度和準確性。待拼接的兩幅地形圖上存在很多等高線(xiàn)的端點(diǎn)因為數據采集誤差而超出了圖幅邊線(xiàn)的情況，這是常見(jiàn)的圖幅拼接的問(wèn)題，這種情況是不能進(jìn)行拼接的，要裁剪超出圖幅的線(xiàn)要素，這樣才能達到拼接要求。

線(xiàn)要素相對與圖幅邊界位置有以下4種情況：

1、線(xiàn)要素全部都在圖幅以外；

2、線(xiàn)要素首、末都有結點(diǎn)在圖幅以外；

3、線(xiàn)要素首或末存在一部分位于圖幅以外；

4、線(xiàn)要素中央有個(gè)別線(xiàn)段位于圖幅外部，但首、末點(diǎn)都在。

拼接地圖

先用CASS7.0處理dwg格式的文件將不參加接邊的點(diǎn)以及圖框刪去，只留下需要處理的等高線(xiàn)，然后將兩幅圖在A(yíng)rc GIS中展開(kāi)，再將dwg格式的矢量地圖轉換成為編輯系統需要的格式，然后對shape文件進(jìn)行編輯。在接邊中主要使用連接，平滑，延伸，剪切等命令實(shí)現等高線(xiàn)的處理。（待拼接地圖示例）

拼接處理

分幅圖幅的某些要素在連接處可能存在斷裂，在拼接前還需將折點(diǎn)或線(xiàn)要素的端點(diǎn)位移到相鄰接邊參照圖層中的相應位置（也可用于鄰接圖幅進(jìn)行校正即包含精度較低的要素的圖幅參照）。

因此邊界匹配工具修改了圖形，需將一個(gè)圖層選擇開(kāi)始編輯。邊界匹配工具屬于空間校正的一種局部校正，使用空間校正工具條選項設置邊界匹配操作屬性。如果斷裂的地物在相鄰兩幅圖有某相同的屬性值，就能夠 Check“Use Attribute”，并選擇相應字段進(jìn)行自動(dòng)鏈接。鏈接的顯示符號設置斷裂處平滑過(guò)渡。

針對地理信息系統地圖數字化過(guò)程當中經(jīng)常見(jiàn)的多圖幅數字地圖邏輯拼接和數字化后易出現的空間邏輯錯誤毛病，建議一種基于ArcGIS 的數字地圖拼接方法，實(shí)現了真正意義上的多圖幅數字地圖邏輯拼接，達到了良好的效果。

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