转绘技术在地图修测中的应用

王延辉　勾焕蕾　毛 丽91039部队，北京房山，102400

转绘技术在地图修测中的应用

王延辉*勾焕蕾毛 丽
91039部队，北京房山，102400

提 要 利用卫星图像修测地图时，首先对卫星图像的大地坐标、投影性质等进行设定，使其与地图相统一，然后利用地图对卫星图像进行几何精校正，最后把卫星图像和地图叠加在一起进行转绘。实际工作表明，与传统外业测量方式相比，利用此技术修测地图更加方便、高效，且制作的地图具有较高精度，能较好地满足地图修测工作需要。

关键词转绘 地图 修测

0 引言

地图在工程、测绘、军事、探矿等各个领域都有广泛的应用，是上述经济和军事活动必不可少的支撑。在长期的经济、军事建设过程中，我国的测绘工作者制作积累了大量的地图资料，为各项建设事业的快速发展发挥了不可磨灭的重要作用。然而，随着时间的发展，大量的地图逐渐变得陈旧，地图上的居民地、交通设施、植被、河流等诸多要素发生了较大变化，严重影响了地图的使用性。为了保持这类图件的现势性,就需要对其内容进行频繁的更新【1】，也既需要及时对地图进行修测。传统的地图修测方法，通常先进行外业测量，取得最新实地测量成果，然后再进行内业制图，把外业取得的测量成果绘制在地图上。然而，外业测量修测法耗时费力，过程相当繁琐，且受到各种客观条件的限制，实际工作中并不能经常采用，因而，需要找到一种简单易行的方法，解决地图的快速修测难题。

现代航空、航天遥感技术的发展为问题的解决提供了可能。遥感成像卫星拍摄的卫星图像具有更新快、现势性高的特点，利用其修测地图是一个不错的选择。笔者在工作实践中发现了一种新的地图修测技术方法：用卫星图像代替传统外业测量成果，先用专业软件对卫星图像进行校正，再把校正后的卫星图像和地图进行匹配，最后把卫星图像上的居民地、交通设施、植被、河流等变化了的地图要素，转绘修测到地图上。

1 地图、卫星图像分析

转绘修测前，先对取得的地图、卫星图像进行分析，梳理清楚地图、卫星图像的大地坐标系、投影性质等信息。地图、卫星图像之间保持一致的大地坐标系及投影性质，是保证转绘修测精度的基础。在实际工作中，可以根据需要，对卫星图像的大地坐标系、投影性质等进行变换，以适应地形图的大地坐标系及投影性质，也可以对地图进行变换，以适应卫星图像的大地坐标系及投影性质，还可以同时对地图、卫星图像的大地坐标系、投影性质等进行校正，以统一到一种新的大地坐标系、投影性质上。本文谨以校正卫星图像以适应地图为例，对此问题加以探讨。

2 卫星图像校正

利用地图，对卫星图像的校正，可使用Global Map，Erdas Image等图像处理软件来实现。

2.1 大地坐标系及投影性质设定

卫星图像的大地坐标系及投影性质的设定在Global Map中完成。启动Global Map，打开卫星图像，单击“工具”菜单，选择“配置”选项，出现“配置”对话框。在“投影”栏中，选择与地图一致的投影（图1）。在“基准”栏中，选择与地图一致的大地坐标系。点击“确定”完成投影及大地坐标系变换。如果选项中无所需的大地坐标系，可以单击“添加基准”按钮，添加所需的大地坐标系。

图1　大地坐标系及投影设定Fig.1 Geodetic coordinate system and projection enactment

2.2 几何精校正

在统一地图和卫星图像之间的大地坐标、投影性质后，用地图对卫星图像进行几何精校正。具体步骤为：在Erdas中打开需校正的卫星图像，单击“栅格”菜单，选择“几何校正”选项，出现“设置几何模型”对话框。选择“多项式”模型，点击“确定”。出现“多项式模型属性”对话框，根据地图的信息，设置投影、大地坐标系等属性，完成后点击“关闭”。出现“控制点工具参考”对话框，选择“新地图”选项，点击“确实”，调入地图文件。出现“控制点”工具和“几何校正”工具（图2），选择足够多的控制点后，点击“控制点”工具上的“校正”按钮，实现卫星图像的几何精校正。

图2　几何精校正Fig.2 Geometrical precision calibration

几何校正过程中，控制点的选取至关重要。应选取清晰的道路交叉点、明显地物角点等作为控制点。控制点的选取还应注意尽量均匀并布满全图。

3 地图和卫星图像的配准

在Photoshop中，打开地图和卫星图像，另建图层，将卫星图像叠加在地图之上，叠加方式选择“正片叠底”。选择“编辑”菜单，点击“变换”、“缩放”选项。通过等比例缩放把卫星图像缩放到与地图同等大小，通过移动卫星图像的位置，使卫星图像与地图完全叠加在一起，此过程即为地图和卫星图像的配准（图3）。验证卫星图像与地图的叠加效果时，应选择道路交叉点、明显独立房屋、标志性建筑物等设施，直接利用步骤3.2中的控制点也是不错的选择。配准好的地图和卫星图像文件，存为PSD格式。

图3　地图和卫星图像的配准Fig.3 Map and satellite image registration

4 转绘

对地图的修测转绘在Illustrator中完成。打开步骤4中的PSD文件，开始转绘工作。实际转绘作业过程中，为了提高制图质量，确保成图美观、协调，应注意符号、颜色的选择使用和原地图保持一致。

5 结语

利用卫星图像修测地图，与传统的通过外业测量修测地图相比，较大减少了室外作业工作量，节省了时间、人力和物力，速度快，效率高,且具有较好的美观度（图4）。制图精度方面，经过数学计算和实践检验，利用该方法完成的地图，转绘误差不超过10m，基本能满足测绘、工程建设各领域对地图产品的精度要求。

图4　修测前后效果对比Fig.4 Effect comparison of pre-and post mapping

参 考 文 献

1 杨贤伟.卫星遥感影像在地图现势更新中的应用[J].地矿测绘,2005,(03)

THE USING OF TRANSFER-MAPPING METHOD IN MAPPING

Wang Yanhui Gou Huanlei Ji Yuan 91039 troops , Fangshan, Beijing, 102400

Abstract

When mapping with satellite image，firstly, set the coordinate and projection of the satellite image with those of the map. Secondly, do polygonal correction to the satellite image with the map. Finally, cover the map with the satellite image rightly，and then begin mapping. It is proved that this method is efficient and can meet the need for precision.

Keywords:transfer-mapping method mapping

收稿日期：2015-04-20；改回日期：2015-05-12

* 第一作者简介：王延辉]（1978～），男，地理信息专业，工程师

中图分类号：P283.8

文献标识码：A

文章编号：1006–5296（2015）02–0115–04