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1、密级：编号： 地理国情普查 DEM 精细化技术设计书 （2012 年） 黑龙江测绘地理信息局 二一三年三月 地理国情普查 DEM 精细化技术设计书 （2012 年） 项目承担单位（盖章）：设计负责人： 审批意见：主要设计人： 审 核 人： 年月日年月日 批准单位（盖章）： 审批意见： 审 批 人： 年月日 i 目录 1 概述 1 1.1 项目来源 1 1.2 内容和目标 1 1.3 作业区范围 1 1.4 行政隶属 2 1.5 项目任务量 2 1.6 项目完成期限 2 1.7 项目承担单位 2 1.8 项目成果归档单位 2 2 作业区自然地理概况和已有资料情况. 2 2.1 作业区自然地理概况
2、 2 2.2 已有资料情况 3 2.2.1 影像资料 3 2.2.2 控制资料 4 2.2.3DEM 数据 5 3 引用文件 5 4 成果主要技术指标和规格. 5 4.1 数学基础 5 4.2 分幅与编号 6 4.3 数据格式 6 5 设计方案 8 5.1 软件和硬件配置要求 8 5.1.1 使用的软件 8 5.1.2 使用的硬件 8 5.2 技术路线及工艺流程 8 ii 5.2.1 工艺流程 8 5.2.2 作业方法及要求 9 5.3 成果提交和归档 . 10 5.3.1 基本要求 . 10 5.3.2 数据成果 . 10 5.3.3 文档资料 . 11 5.3.4 其它成果及各种专业资料.
3、 11 5.4 质量控制和产品质量检验. 12 5.4.1 质量控制总体要求. 12 5.4.2 质量控制技术方法. 12 5.4.3 质量控制检查比例. 12 5.4.4 数据安全、备份 . 13 1 1 概述 1.1 项目来源 为了满足我国经济建设飞速发展的需要，提高测绘地理信息服务保障能力， 更好地服务于我国经济建设工作，根据国家测绘地理信息局 关于下达黑龙江测 绘地理信息局 2012年地理国情监测生产任务书的通知（测国土函 2012197 号） 文件，开展 2012年地理国情监测生产任务， 完成黑龙江省 1:10000DEM 精细化数 据制作。 本作业指导书适用于黑龙江地区地理国情普查
4、项目黑龙江省1:10000DEM精 细化数据制作。 1.2 内容和目标 利用已有的立体模型对1:10000DEM 数据进行精细化处理，得到1:10000DEM 精细化数据，为地理国情信息普查项目的顺利开展提供数据保障。 1.3 作业区范围 本次试验区位于三江平原，试验范围位于东经132o15至133o15，北纬45 o40至46o20。具体范围见图 1-1 所示。 图 1-1 数字高程模型精细化数据试生产作业区范围 2 1.4 行政隶属 三江平原测区作业区行政隶属于黑龙江省双鸭山市、鸡西市。所涉及的市辖 区、县（市）分别为：双鸭山市所辖宝清县；鸡西市所辖虎林市。 1.5 项目任务量 完成三江平
5、原测区15幅山地区域 1:10000DEM 精细化数据的制作。 1.6 项目完成期限 试点从 2012年 11月开始至 2013年 3月结束。 1.7 项目承担单位 （1）生产单位 黑龙江地理信息工程院，简称信息院； （2）局级检查单位（二检） 黑龙江省测绘产品质量监督检验站 （国家测绘局黑龙江测绘产品质量监督检 验站） ，简称质检站。 1.8 项目成果归档单位 国家测绘局黑龙江基础地理信息中心。 2 作业区自然地理概况和已有资料情况 2.1 作业区自然地理概况 （1）地貌特征：作业区位于三江平原南部，北与完达山南麓接壤，是乌苏 里江及其支流与兴凯湖共同冲积形成的湖积沼泽化平原，亦称穆棱兴凯平
6、原。 区内第四纪沉积物以冲积、湖积砂和砂砾石为主，厚10150 米，地表有 14 米厚的粘性土盖层。 （2）居民地：城镇居民地主要为街区式类型。农村居民地多为街区式类型， 部分山区有少量散列式居民地存在。农村散列式居民地，单栋房屋排列集中、散 列兼而有之，具有向街区式居民地过渡的特征。 大型国有农场场部所在地以楼房小区化管理为主，街道主次分明， 为街区式 类型。农、牧、林场的职工住宅区多为行列式居民地。 测区内除城镇居民地人口密度较大，其它居民地人口较少， 居民地分布较为 稀疏。居民以汉族为主，杂居部分回、蒙、朝鲜、赫哲等少数民族，通用汉语。 （3）道路：测区交通便利。铁路有哈尔滨通往东方红林
7、业局的铁路（沿途 3 有密山、裴德镇、虎林、迎春、东方红等车站）。公路有省道 S309、S205等，详 见附录 5。省道、县道、乡道、农场区专用路等构成路网。 （4）水系：测区属于乌苏里江水系，分自然河系和排灌系两种。自然河系 有穆棱河、小穆棱河、大莲泡河、七虎林河、阿布沁和、锅盔河等河流。排灌系 有中灌区、穆兴一干团结排干等水利干渠。水库有青山水库、西大岗滞洪去、青 年水库等。 较大的湿地有小兴凯湖水域范围周边沼泽地。著名的兴凯湖与小兴凯 湖位于测区南部。 （5）植被：农垦区多为水稻、玉米、小麦和大豆，并有白瓜子、甜菜、烟 草等经济作物。居民地周围有少量菜地；林区多为阔叶林， 部分针叶林与针
8、阔叶 混交林，少量灌木林，经济林极少；湿生和沼生植物长有小叶樟、沼柳、苔草和 芦苇等高草植物。 （6）地形类别：测区占据南部三江平原的大部分面积，呈北高南低的趋势， 分山地、丘陵地、平地三种地形类别。山地集中在测区东北部的完达山脉，沿西 南东北走向，呈狭长带状，地面坡度20o左右，相对高差在150500 米之间。 丘陵地主要分布在测区中东部，地面坡度26o，相对高差在 20150 米之间， 山地向平地过渡较快，因此丘陵地较少。平地地势平坦，高差变化较小，地势自 西向东倾斜，坡降0.6 0.1?，穆棱河滩地和湖滨滩地宽广，地面普遍沼泽化。 2.2 已有资料情况 2.2.1 影像资料 （1）航摄基
9、本概况 作业区内有 20092010 年的航摄影像，作为本次三江平原测区生产作业的 基础影像数据。航摄基本概况、航摄仪基本概况见表2-1 和表 2-2。 表 2-1 航摄基本概况 摄区代号0903 航摄单位 中航四维 （北京） 航 空遥感技术有公司 航摄时间2009 年 4 月 2010 年 10 月航摄飞机型号运 12/B-3809 航摄比例尺1:25000 绝对航高3900m 航迹线敷设常规 / 东西像幅23 23cm 航向重叠度54% 75% 旁向重叠度20% 38% 最大旋偏角25倾斜角25 500 8 8 1.2 数字高程模型高程精度指标和要求，随所使用原始资料的质量、 地貌类型的
10、变化而有所差异。森林等隐蔽地区的高程中误差可按表中规定的高程中误差的 1.5 倍计， DEM 内插点的高程精度按格网点高程精度的1.2 倍计。高程中误差的 两倍为采样点数据最大误差限。 8 5 设计方案 5.1 软件和硬件配置要求 5.1.1 使用的软件 空三加密采用 VirtuoZo 的 AATM和 PAT-B 模块、 Geolord-AT等软件；特征点 线的量测采用 VirtuoZo 的 GIS模块、 JX4-C 等软件； 数字高程模型制作采用Arc/Info 等软件。 5.1.2 使用的硬件 VirtuoZo、JX4 、Intergraph 全数字摄影测量工作站，可进行图形、图像处理 的
11、高配置计算机、服务器、存储设备等。 5.2 技术路线及工艺流程 5.2.1 工艺流程 DEM 精细化工艺流程如图5-1 所示： DEM 精细化 成果数据 1:10000DEM成果数据 返回立体模型进 行特征点线的补 充采集 生成 DEM 根据格网点内插 生成等高线 图幅之间特征点 线接边处理 DEM 检查 合格 不合格接边检查 不合格 5-1 DEM 精细化生产工艺流程图 9 5.2.2 作业方法及要求 （1）数据格式转换 将 1:1 万 DEM 成果数据中的高程值除以10倍，恢复正常高程值。 （2）生成 TIN 利用已转换的 1:1 万 DEM 成果数据格网点构建三角网TIN。 （3）等高线
12、的生成 利用构建的 TIN 数据反生成等高线。 （4）数据采集 a. 将生成的等高线数据与立体模型进行套和检测，套和不好的部分进行修 改。在立体下采集地形变换处及等高线和高程点未表达出的地貌特征处的特征 点、线（如山脊、山谷等） 。其中，水系的陡岸、堤坝、拦水坝等反映地物、地 貌特征的要素需要表示， 其它由人工因素形成的地貌或修建的地物不表示，人工 地物如：排碱渠、干渠、等级路、垄、鱼塘等；人工地貌如：人工陡坎、乱掘地 等。 b. 将等高线、 高程点、面状水域等数据和采集的特征点、线进行协调处理， 使之关系合理、高程值相符。湖泊、水库等面状静止水域，应给固定高程值进行 构面，保证 DEM格网点
13、高程一致。 （5）构 TIN 利用所采集的特征点、线和等高线、高程点及面状水域构建三角网TIN，同 时检查 TIN 地表模型的合理性，无不合理的“平三角形”。其覆盖范围应满足设 计要求。 （6）DEM 生成 采用线性内插的方法生成数字高程模型DEM，数字高程模型格网点按由西 向东、由北向南的顺序排列。 （7）DEM 编辑 a. 主要检查 DEM 有无粗差点。 生成的 DEM 对于各种地形条件， 特别是复杂地 形应具有较好的表达效果。 b. 流动水域的上下游DEM 格网点高程应梯度下降，关系合理。 10 （8）DEM 镶嵌 a. 进行 DEM 镶嵌时，对参与接边的所有同名格网点高程在同名格网点高
14、 差小于限差时取其均值作为各格网点高程，无数据区的值为“-9999” 。 b. 同期成图 DEM 图幅拼接处的同名格网点高程应一致。 （9）DEM 接边 a. 各 DEM 数据间必须接边，按“接西、北边”的原则进行。不同期成图的 图幅接边，由后成图单位负责与已成图的接边工作。 b. 同期成图的 DEM 图幅必须无缝接边，在同名格网点的高程较差小于2 倍 DEM 高程中误差时，进行接边处理，大于2 倍 DEM 高程中误差时应认真查找原因 并修改，接边后重叠部分的格网点高程值应一致。 c. 不同期成图接边由于成图年代、成图方法不同而引起的同名格网点高程 不一致，在不改动成图的前提下，其最大接边误差
15、限差应控制在高程中误差的 2.0 倍以内。 （10）DEM 精度检测 利用空三加密选取的检测点检测DEM成果数据的高程精度。 （11）DEM 成果上交 对 DEM进行分幅裁切后上交成果数据 5.3 成果提交和归档 5.3.1 基本要求 （1）数据成果、文档资料、生产过程成果及各种专业资料等，应按照要求 统一整理并汇交。 （2）各种文档资料应按国家测绘档案的文档归档要求进行组织；生产使用 的各种专业资料应建立完整的资料目录，不一致的应写使用情况说明。 （3）数据汇交介质为DVD 光盘或数据硬盘。文档资料除有特殊纸张大小 要求的，一律以A4 纸打印汇交。 5.3.2 数据成果 数字高程模型精细化数
16、据成果文件内容、命名及格式如表5-1，数据组织结 构见图 5-2。 11 表 5-15 数字高程模型成果文件表 数据内容文件名格式 数字高程模型精细化数据1:10000图号ArcGIS GRID 格式 1:10000 成果 , 分幅 DEM 精细化数据 L53 L53G009009 JHTB.shp (结合表矢量文件) , , 图 5-2 数字高程模型精细化数据成果组织结构图 5.3.3 文档资料 所有汇交的文档都包含文本和电子文档，电子文档与文档应内容一致。 文档 汇交原件。组织要求如下： （1）数据结合图：以项目区范围进行组织，汇交数据结合图打印件和电子 文档（项目区名 .JPG） ，结合
17、图上应包含1:10000 分幅图、图号及地形类别，并 明显标注项目区范围。 （2）项目设计书 （3）质量检查报告 （4）技术总结 （5）验收报告 （6）相关的各种公文及技术文件等 注：按照项目区进行组织第（2）（5）需打印稿要加盖公章，同时还要汇交电子文档， 电子文档格式为word 文件格式。 5.3.4 其它成果及各种专业资料 在生产过程中使用的各种资料，应整理并汇交， 包括收集并使用的各种专业 12 数据、图件、文件等。数据文件的可以按照收集来的格式整理并汇交；图件及纸 质资料按文本归档要求整理上交。 5.4 质量控制和产品质量检验 5.4.1 质量控制总体要求 （1）1:1 万数字高程模
18、型精细化数据生产的质量控制实行两级检查、一级验 收制度，两级检查由测量队（作业室）和测绘院（所）负责实施，一级验收由黑 龙江省测绘产品质量监督检验站实施。 （2）生产过程中对1:1 万数字高程模型精细化数据进行精度检测，是否符 合规范及设计要求，数据结构是否正确。 （3）1:1 万数字高程模型精细化数据检查以人机交互方式进行检查。 （4）各级质检机构要有专人对检查出的问题进行汇总，并及时组织质检人 员相互交流，保证检查尺度的一致性。 各级检查员均应记录检查发现的质量问题， 同时提出明确的处理意见， 以便作业员清晰存在的问题， 有利于问题处理的一致 性。 （5）各级检查要保留原始检查记录，检查记
19、录必须要有检查员亲笔签名， 以保证成果质量的可追朔性。 5.4.2 质量控制技术方法 （1）人工对照检查：通过人工目视检查（生成等高线数据），从而判断检查 内容的正确性。 （2）程序自动检查：编制检查程序，利用空间数据存在有一定的逻辑关系 和规律，检查和发现数据中存在的错误。 （3）人机交互检查：利用检查程序将有疑点的地方搜索出来，缩小范围或 精确定位，再采用人机交互检查方法，由人工判断数据的正确性。 5.4.3 质量控制检查比例 （1）一级检查：对所有成果进行100%检查。 （2）二级检查： 1:1 万数字高程模型精细化数据进行100%检查；二级检查 完成后应核定成果质量。 13 5.10.5 数据安全、备份 测绘成果是与国家安全、国家主权和国家的对外关系密切相关的基础性资 料，是国家保密工作的重要对象和内容之一。在测绘过程中一定要严格执行中 华人民共和国保守国家秘密法以及测绘管理工作国家秘密范围的规定，所 有资料要专人管理，数据存储设备要齐全，数据及时备份， 进出各种资料都要有 记录清单，废弃的纸质资料由专人定点销毁，数据文件不能网上发送， 不用的数 据及时删除。