地理国情普查DEM精细化技术设计书-数据采集

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二〇一三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)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 (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[2012]197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45º40´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—兴凯平原。

区内第四纪沉积物以冲积、湖积砂和砂砾石为主，厚10～150米，地表有1～4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业局的铁路（沿途有密山、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150～500米之间。

丘陵地主要分布在测区中东部，地面坡度2～6º，相对高差在20～150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）航摄基本概况作业区内有2009～2010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 航摄基本概况表2-2航摄仪基本概况（2）影像资料分析影像资料包括23cm×23cm黑白相片一套和扫描数据。

扫描数据为非压缩的TIF 格式，256 级灰度，扫描分辨率21μm，折算成地面分辨率约为0.5m。

2.2.2控制资料（1）外业像控点布点方案：平面按区域网布点，高程按全野外布设。

因受刺点目标限制，个别平高点的平面和高程分别布设。

分割大小兴凯湖的带状陆地，采用平高全野外布点。

（2）外业控制资料内容：主要包含像控点成果表、像控点点之记、像控点布点略图、技术总结等资料，用于三江平原测区内业的空中三角测量。

（3）外业作业时间：2011年6月至2011年9月。

2.2.3 DEM数据DEM数据采用三江平原1:10000 DEM成果数据。

数据采用ASCII GRID数据格式存放；格网点位置顺序按由西向东（N列），由北向南（M行）的次序排列；DEM格网高程单位为米，高程值保留至1位小数，存储时DEM高程值乘以10，按整型保存，格网间距5米。

3引用文件（1）《国家基本比例尺地形图分幅编号》（GB/T 13989—92）；（2）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314-2009）；（3）《测绘成果质量检查与验收》（GB/T 24356―2009）；（4）《1:5000 1:10000基础地理信息数字产品更新规范》（CH/T 9006-2010）；（5）《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》（CH/T 2009-2010）；（6）《地理国情普查试点方案》（试行稿）（GQJC002-2012），国家测绘地理信息局2012年12月；（7）《基础地理信息数字产品1:10000 1:50000生产技术规程第2部分：数字高程模型（DEM）》（CH/T 1015.2-2007）；（8）《1:5000、1:10000地形图航空摄影测量内业规范》，GB /T 13990-2008；（9）《1:5000、1:10000地形图航空摄影测量外业规范》，GB /T 13977-2008；（10）《1:5000、1:10000 1:25000 1:50000 1:100000地形图航空摄影规范》，GB/T 15661－1995；（11）《地理国情普查项目设计书》，2012年。

4成果主要技术指标和规格4.1数学基础（1）平面坐标系大地基准：2000国家大地坐标系投影方式：高斯-克吕格投影分带方式：3°分带（2）高程基准1985国家高程基准4.2分幅与编号分幅和编号按照《国家基本比例尺地形图分幅和编号》执行，空间存储单元为3′45"（经差）×2′30"（纬差）。

4.3数据格式（1）数据内容数字高程模型数据。

（2）数据格式数字高程模型数据采用ArcGIS GRID数据格式存储，采用二维阵列数据格式存放，取格网单元中心点的高程值作为该格网单元高程值。

格网点位置顺序按由西向东（N列），由北向南（M行）的次序排列。

数字高程模型格网高程单位为米。

（3）格网间距对于坡度大于45度范围占1:1万图幅20%以上面积的图幅，采用格网间距2米生成新的DEM,,其他地区不做进一步处理，沿用现有DEM数据。

对于有其他更高精度数据源的地区，可根据需要缩小其他区域的DEM格网大小，重新生产DEM数据。

（4）起至格网的确定起止格网单元中心点的坐标以1:10000标准比例尺内图廓的四个图廓点坐标进行计算，分幅数字高程模型数据有效范围计算公式如下（点位关系如图4-1所示）：X起=XMAX=[INT[MAX（X1，X2，X3，X4）/△d]+1]×△d–△d/2Y起=YMIN=INT[MIN（Y1，Y2，Y3，Y4）/△d]×△d + △d/2X止=XMIN=INT[MIN（X1，X2，X3，X4）/△d]×△d + △d/2Y止=YMAX=[INT[MAX（Y1，Y2，Y3，Y4）/△d] +1]×△d –△d/2式中：X1 ,Y1,…,X4 ,Y4为四个图廓坐标(+X指北,+Y指东),单位为m;XMAX, YMIN为DEM起始格网中心点坐标,单位为m;XMIN, YMAX为DEM终止格网中心点坐标,单位为m;△d为格网间距。

(X1,Y1)(X2,Y2)X止，Y止）Y图4-1 数字高程模型图廓及起止点关系示意图（5）有效高程数据范围以CGCS2000理论内图廓线的外接矩形为界的范围内所有DEM高程皆有效。

所有同名网点高程值之差应小于高程精度表中所规定的格网点高程中误差。

数据采集时，DEM的范围应根据起止格网点计算公式所计算的结果再向四周增加三行三列高程格网点。

对于图幅范围内的高程无值区，用-9999表示。

（6）精度指标1:1万数字高程模型精细化数据的数学精度按表4-1执行。

表4-1 1:10000数字高程模型精细化数据技术指标表单位：m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、地貌类型的变化而有所差异。