1:2000航测图的外业检查及质量评定探讨

      摘要:本文结合工作实践,主要探讨了1:2000航测图外业检查工作的重点和方法,并对产品质量评定方法做了一定的思考研究。

   关键词:外业检查;地理精度;数学精度;质量评定

  

  1引言

  随着城市规划、建设及城市信息化快速发展,对大比例尺地形图的需求越来越急迫,需求量也越来越大。为满足这一要求,目前普遍采用航测成图。航测成图主要有以下优势[]:一是可以缩短成图周期,达到快速成图的目的;二是整体质量相对平均,相对稳定;三是信息丰富,可满足城市多元化用图的需要。采用航测方法进行大比例尺测图也有一定的局限性[],如:隐蔽地区、阴影遮盖部分、影像不清晰的独立地物、平地高程等,精度很难达到要求,需要外业进行大量的修、补测工作。因此,外业修、补测工作质量的高低是产品质量的关键,对航测成图质量产生直接影响。在检查验收过程中,对这部分内容要重点关注,同时又要根据具体情况,采用适当的质量评定方法,使产品质量评定既符合标准,又符合实际。本文主要探讨了1:2000航测图外业检查工作的重点和方法,并对产品的质量评定方法做了一定的思考研究。

  21:2000航测图外业检查工作的重点及方法

  对于1:2000航测成图,生产单位目前普遍做法是利用内业成图进行外业调绘、房檐改正,对隐蔽地区、阴影遮盖部分、独立地物、平地高程等均采用野外数据采集,对其他地物、地貌进行巡视检查,间距检查,对错漏部分进行修、补测,在生产过程中作业人员对所有的地物、地貌都进行了检测或巡视检查。因此,在1:2000航测图的外业检查工作中,重点检查其地理精度和数学精度。

  2.1地理精度检查

  地理精度检查主要采取外业巡视的方法对图面地理要素的正确性及数据完整性、各要素、注记和符号的正确性、地理要素的协调性、综合取舍的合理性、接边质量等进行检查。在具体的检查中,重点要检查房屋建筑材料、楼房层数,通讯线,电力线走向,河流、渠道流向,公路的等级及编号,管道输送物质类别,植被、土质,用途、性质等方面的说明注记,各种地理名称等调注是否正确。

  2.2数学精度检查

  数学精度检查方法可分为确认和检测两类,对于确认方式,一方面要确认原成果数据的真实性、可靠性,另一方面是要提取原成果中的相关质量指标,并进行比对、分析和统计;对于检测方式,主要是计算、统计检测数据,与原成果的相应数据进行比对、分析和统计。检查验收通常采用检测的方式来评定数学精度。对于1:2000航测图,数学精度检测主要包括平面位置检测、高程检测和间距检测。

  平面位置检测:利用全站仪在实地采集地物点的平面位置数据,与数字地形图上相应地物点的平面坐标进行比对,统计图上地物点相对于野外平面控制点的平面位置中误差。

  高程检测:利用全站仪或RTK在实地检测地形点和图上高程注记点的高程,统计地形点和图上高程注记点相对于野外高程控制点的高程中误差。

  间距检测:利用钢尺(或纤维尺)实地测量地物点之间的距离,与数字地形图上对应地物点间距进行比对,计算间距较差,并统计图上地物点相对位置中误差。

  检测要求主要包括以下6个方面:

  1、数学精度检测应采用不低于相应测量精度要求的GPS-RTK接收机、全站仪、水准仪、钢尺(或玻璃纤维尺)等测量仪器;

  2、单位成果一般以平面绝对位置中误差、间距中误差和高程中误差(高程注记点或等高线插求点)为主进行采集;

  3、平面和高程检测点以及间距检查边采集分布应尽量均匀;

  4、数学精度检测有效统计点数,每幅1:2000图平面检测点、高程检测点一般不少于30个;地物间距检测有效边数一般不少于30条。当检测点(边)数量少于20时,采用误差绝对值的算术平均值代替中误差。

  5、平面一般情况应主要采集明显地物点、独立地物等要素;

  6、高程检测点尽量选择明显能准确判读的位置,避免选在高程急剧变化处;

  2.3检测精度的选择

  在精度评定时应根据作业的实际情况采用不同的评定方法。中,小比例尺航测成图一般采用高精度检测进行质量评定,城市大比例尺航测成图在质量评定时采用等精度检测评定更为合理。其具体公式推导如下:

  假设成果中误差为M,根据检测较差△计算的中误差为m1,检测本身中误差为m2,根据误差传播定律:m21=M2+m22

  当采用高精度检测时:m2=O;M=m1;则有

  当采用等精度检测时:M=m2,m21=2M2,则有

  式中:n为检测数量。

   由于当前的全站仪和GPS精度相对于1:2000航测图成图精度高了很多,通常1:2000航测图也采用高精度检测。

  3质量评定

  质量评定的准确性和公正性将直检接影响到验收工作的质量。验收工作应具有科学性,不能融人过多的个人色彩,因此选择恰当的质量评定方法,无疑是至关重要的。缺陷扣分制作为传统的地形图质量评定方法,对于地形图检查中的整饰质量及地理精度质量的评定具有可操作性强、客观、公正等优点,结合以检测数据的精度情况为依据的数学精度评价方法,通过各自的权重比例,采用加权平均可以得到准确、公平、公正的外业检查质量得分。

  3.1地形类别、困难地区的划分原则

  地形类别、困难地区的划分是进行质量评定的一项重要内容,对于不同的地形类别的图幅应按相应类别的精度要求进行质量评定。对于困难地区的图幅,按适当的比例放宽精度指标进行质量评定。常用的划分原则有一下三种:

  1、按地形的复杂程度进行划分,例如按高山地、山地、丘陵地、平地进行划分;

  2、按房屋的密集程度及复杂程度进行划分;

  3、综合地形复杂程度及房屋密集程度进行划分;

  对于大面积测区来说,测区内即包含各种地形类别,又有大量城乡居民建筑区,通常采用第三种划分原则。

  3.2权重的确定

  根据检查的内容,以及检查内容占地形图质量评定中的重要程度,按比例分配权重系数,总的权重系数之和为1。

  由于1:2000航测成图技术相对比较成熟,且航测仪器及修测、补测仪器精度较高,其数学精度质量相对都比较好。实际工作中,采用0.3,0.5,0.4的权重系数分别分配给整饰质量、地理精度质量、数学精度质量较为合理。

  3.3整饰质量及地理精度质量评定

  以图幅为单位,通过判别该图幅的所处的困难类别,采用缺陷扣分制对其进行打分评价。错漏扣分标准见表1。

  表1错漏扣分标准

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   上表中,t=w/s代表测区扣分值调整系数。其中,w为测区困难类别,s为相应测绘成果平均困难类别。

  通过检查确定图幅所处的困难类别以及检查出的各类差错数量,采用(3-1)式即可得到该图幅的整饰质量或地理精度质量得分。

  S=100-{a1×(12/t)+a2×(4/t)+a3×(1/t)}(3-1)

  式中,S:整饰质量或地理精度得分;a1、a2、a3:技术资料中相应的B类错漏、C类错漏、D类错漏个数;t:扣分值调整系数。

  3.4数学精度质量评定

  以图幅为单位,通过判别该图幅所处的地形类别及困难程度,确定其精度要求,采用(3-2)、(3-3)式计算质量分数;对于多项数学精度评分时,在单项数学精度得分的基础上,取其算术平均值或加权平均。

  当0≤M≤1/3×M0时

  S=100分(3-2)

  当1/3×M0<M≤M0时,60分≤S<100分

  S=60+40×(M0-M)÷(0.7×M0)(3-3)

  式中,M0为中误差限值;M为成果中误差;S为质量分数。

  在数学精度统计过程中,在允许中误差二倍以内(含二倍)的误差值均应参与数学精度统计。超过允许中误差二倍的误差视为粗差,不参加中误差精度统计计算,按相应地理精度、影像质量等的错漏类型做扣分处理,每1个粗差扣1个C类错漏。粗差比例的统计按所有抽查样本进行分类综合统计,平面位置、间距、高程注记点、等高线内插点任一项粗差比例≥5%,判为A类错漏。

  3.5综合质量评定

  根据整饰质量、地理精度及数学精度的得分情况,以及各自的权重系数,采用加权平均法计算单位图幅综合质量得分。根据单位图幅的综合质量得分,按照表2的质量等级评定标准,划分质量等级。

  表2单位成果质量等级评定标准

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  4结语

  1、结合自身的工作实践,介绍了1:2000航测成图外业检查工作的重点和方法,对从事相关工作的同行有着一定的参考价值和借鉴意义。

  2、以图幅为单位,通过对图幅以及整个测区地形类别的划分,确定图幅的困难程度。整饰质量及地理精度采用缺陷扣分制对其进行评定,数学精度则是基于对平面精度、高程精度及间距精度的检测精度统计结果进行评定,最后根据整饰质量、地理精度和数学精度的权重系数加权平均即可得到综合质量得分。该方法简单易行,能客观、公正的评价航测图综合质量水平。

  参考文献:

  []胡景海,钟生伟.城市大比例尺航测成图质量评定[J].地理空间信息,2008,6(1);

  []谢赣南.浅析大比例尺地形图的航测数字化成图[J].三晋测绘,2002(2),20-22;