铁路工程摄影测量规范2010版.doc

1 术语、符号1.1 术语1.1.1常规航空摄影测量（film aerophotogrammetry） 采用传统胶片摄影方式的航空摄影测量1.1.2相对航高(relative flying height)摄影中心相对于测区平均高程基准面的垂直距离。1.1.3 航空摄影比例尺(photographic scale)摄影仪焦距与相对航高之比1.1.4 立体像对(stereopair)相邻摄站所摄取的具有一定重叠影像的一对像片。1.1.5机载GPS/IMU辅助空三摄影（GPS/IMU Assisted Aerial Photograph）利用GPS/IMU组合导航技术,在航空摄影的同时直接获取像片的外方位元素，参与解析空中三角测量的摄影测量方法。1.1.6摄影基线(photographic baseline)相邻两摄站间的距离。1.1.7 明显地物点(outstanding point)在实地和相片上能迅速准确辨认的同名地物点。1.1.8 航带设计 (flight strip design)为保证测绘范围和测绘质量，根据线路走向和航空摄影的相关要素，设计并确定航空摄影的比例尺、范围、摄影焦距等有关技术参数的工作。1.1.9测段(photographic block)铁路工程航带设计中根据测区范围及形状所布设的航摄分区。1.1.10解析空中三角测量(analytical aerotriangulation) 利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片控制点，采用严密的数学公式，按最小二乘法原理，计算出像片外方位元素和其它待求点的平面位置和高程的测量方法，简称空三。1.1.11 加密点（Pass point）由解析空中三角测量测定的点。1.1.12 数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，简称DOM）利用数字高程模型对扫描数字化的（或直接以数字方式获取的）航空像片（或航天影像），经数字微分纠正、数字镶嵌，再根据图幅范围裁切生成的影像数据集。1.1.13数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）定义在X、Y域（或经纬度域）离散点（矩形或三角形）上以高程表达地面起伏形态的数据集。目前常用的是规则格网的数字高程模型。1.1.14 数据采集(data collection)将空间位置信息和属性信息转换为数字信息的过程。1.1.15 图形编辑(map editing)借助图形终端，通过人机交互方式将所要编辑的图形进行修改、删除与增补等工作。1.1.16 正直摄影(normal case photograph) 在摄影基线两端，两摄影机摄影时光轴保持水平，并与摄影基线方向垂直的摄影。1.1.17 等偏摄影(parallelaverted photograph)在摄影基线两端，两端影机摄影师光轴保持水平，并与摄影基线垂直的方向都同向偏转相同角度的摄影。1.1.18 等倾摄影(equally tilted photograph)在摄影基线两端，两摄影机摄影时光轴保持平行，但两摄影机光轴向上或下倾斜相同角度的摄影。1.1.19影像分辨率（image resolution）数字影像基本单元（或像素）的大小。1.1.20 地面分辨率（ground resolution）数字影像基本单元所对应的地面距离。1.2 符号B摄影基线长度b像片基线长度M地形图比例尺分母或模型比例尺分母m像片比例尺分母f航摄仪焦距H相对航高Z仪器上的相对航高Y地面摄影的纵距平均值L为往返测段、附合或环线的水准路线长度n置镜点数、单向测回数R像影像分辨率R正正射影像分辨率GSD地面分辨率2 基本规定2.0.1平面坐标系统宜与铁路工程建设坐标系统一致，可采用国家坐标系统或铁路工程独立坐标系统。采用工程独立坐标系统时宜与国家坐标系统联测。2.0.2 高程系统应采用1985国家高程基准；有困难时可采用其他系统或独立高程系统，但全测区应采用统一的高程系统。2.0.3 地形等级应按表2.0.3规定划分：表2.0.3 地形等级 地形等级（平地）（丘陵地）（山地）（高山地）地面坡度3310102525地面高差m2525150150350350以上注：表内数据系指在一个测段内测图范围中的大部分地面坡度或高差而言，地面坡度与高差有矛盾时，一般以地面坡度为主。2.0.4 地形图比例尺及基本等高距应根据用图需要和地形等级按表2.0.4的规定选用。表2.0.4 基本等高距 地形图比例尺基本等高距(m)1:5000.5；11:10001；21:20001；21:50002；51:100005；102.0.5 测量精度应以中误差衡量,极限误差规定为中误差的2倍。2.0.6 地形图的精度应符合下列规定： 1 地物点在图上的点位中误差不应大于表2.0.6-1的规定。表2.0.6-1 地物点位中误差 地形图比例尺点位中误差（mm）1:500、1:10001.61:2000、级地形：1.0；、级地形：1.2；困难时：1.61:5000、 1：10000、级地形0.5；、级地形0.82高程注记点，等高线高程中误差不得大于表2.0.6-2的规定。表2.0.6-2 高程注记点和等高线的高程中误差 地形等级 高程中 误差比例尺高程注记点(m)等高线(m)高程注记点(m)等高线(m)高程注记点(m)等高线(m)高程注记点(m)等高线(m)1:5000.200.250.400.500.600.750.801.001:10000.400.500.600.750.801.001.201.501:20000.600.750.961.201.601.001.001.501:50000.901.001.201.501.001.502.002.501:100001.201.501.001.502.203.003.806.00 注：隐蔽和困难地区，可按上表规定放宽到1.5倍。2.0.7地形图图例符号应符合现行国家测绘局图式和铁路工程制图符号标准的规定。 3 基本规定3.1.3 影像扫描应符合下列技术要求：1 影像扫描分辨率应根据影像的用途确定，若有多种应用，应选择最高要求的分辨率进行扫描。1）用于数字线划图和数字高程模型的影像扫描分辨率应按公式（3.1.3-1）估算：R像=hb/H (3.1.3-1）式中：R像扫描影像分辨率，单位为m；h要求达到的高程精度，单位为m；b平均航向重叠度的像片基线长度，单位为m；H平均相对航高，单位为m。2）用于数字正射影像图，按公式（3.1.3-2）进行扫描影像分辨率估算：R像= R正M/ m （3.1.3-2）式中：R像扫描影像分辨率，单位为m；R正正射影像分辨率，单位为m（一般取100m）；M成图比例尺分母；m航摄比例尺分母。2 扫描影像文件格式宜采用国际工业标准无压缩的TIFF格式。3 扫描影像应清晰，层次丰富，相邻像片影像色调一致；灰度直方图在0255之间呈正态分布；框标应完整、清晰。 4 解析空中三角测量4.0.1 内业加密点对最近野外控制点的平面和高程中误差不得大于表4.0.1的规定。表4.0.1 内业加密点平面位置与高程中误差 成图比例尺地形等级平面位置中误差（米）高程中误差（米）1：5000.460.170.460.330.550.500.550.671：10000.910.330.910.501.100.701.101.001：20001.400.501.400.801.701.201.701.701：50001.050.701.051.001.501.701.501.301：100005.001.005.001.694.001.674.003.004.0.2 内业加密点的选点要求1 加密需要的连接点，应按图4.0.2-1所示的1、3、5、2、4、6六个标准点位选择。1、2点选在距离像主点1cm范围内的明显地物上，个别选点困难时，亦应在1.5cm的范围内选点。3、4、5、6点应在过主点且垂直于方位线的直线附近，偏离不得大于1cm；离方位线的距离应大致相等且大于5cm。当有特殊需要增加连接强度时，可增选连接点的数量。图4.0.2-1 图4.0.2-22 加密点位于像控点连线外1cm时，应在像控点连线附近增选定向补充点（图4.0.2-2中的B点）。3 点位距离像片边缘不得小于1cm，离各类标志要大于1mm。4 重叠范围内加密点应互相转刺。当旁向重叠过小，在重叠范围中线附近选不出公共点时，可分别选点，但该两点至旁向重叠中线垂距之和不得大于2cm；当旁向重叠过大时，上下航线要分别选点，并互相转刺。区域网平差的航线连接点宜采用双排点布设（见图4.0.2-3）。图4.0.2-35 加密点点位目标在本片和邻片上的影像必须清晰、明显、易于量测和转刺。加密点在同一测段或同一区域网中应统一编号。6 遇到大型水库、湖泊、平缓河流时，在每个像对上选择两个水位点。林区应尽量选在林间空地的明显点上，如选不出时，可选在相邻航线、左右立体像对都清晰的树顶上。沿河道、山谷布设的航线应注意标准点位之间的高差，以免出现相对定向的不定性（危险圆）。7 可选用自动选点模式进行连接点选取，连接点布局根据需要自行制定，要求标准点位上有点，相对定向点数量宜不少于50个，分布基本均匀。4.0.3 内定向、相对定向的精度要求：内定向限差为0.01mm，个别不得大于0.02mm。相对定向点的残余上下视差限差为0.008mm； 4.0.4 模型连接较差应满足下式计算：平面连接差0.06*m (mm)高程连接差(m)式中：m像片比例尺分母； f航摄仪焦距，mm； b像片基线长度，mm。4.0.5 绝对定向后，基本定向点残差不得大于加密点中误差的0.75倍；多余控制点的不符值不得大于加密点中误差的1.25倍；公共点较差不得大于加密点中误差的1.0倍；区域网内相邻航线间公共点较差不得大于模型连接限差的倍。4.0.6 资料整理与质量评定1 根据测图方法和下工序的要求，按下工序所需格式输出加密点数据文件并对空三成果进行整理，图历表填写的内容包括：作业方法、精度统计、作业过程中重大技术问题处理情况等。空三成果应以加密分区为单位进行整理，内容包括刺点像片、空三计算成果和空三数据文件。2 加密质量应按下列公式评定：多余像控点的残差计算中误差，按式（4.0.6-1）估算。（4.0.6-1）相邻航线公共点较差计算中误差，按式（4.0.6-2）估算。（4.0.6-2）两式中：m控多余像控点中误差，m； m公区域网公共点中误差，m； 多余控制点的不符值，m； d相邻区域网间公共点的较差，m； n评定精度的点数。4.0.7 成果质量检查及上交资料1 检查内容：航摄仪参数文件、控制点坐标文件、残差报告和空三成果。2 上交资料：加密点像点坐标文件及加密点平面及高程平差结果文件、像片外方位元素文件、加密精度及质量评定表、加密分区略图等空三成果文件。5 数字测图5.1 数据采集5.1.1资料准备包括空中三角测量成果、像控点测量成果、调绘像片以及扫描影像（或数字影像）等。5.1.2 数据采集应符合下列规定：1 内定向限差为0.01mm，个别不得大于0.02mm。2 相对定向点的残余上下视差不得大于0.008mm。3 绝对定向平面坐标误差：、级地形一般为0.0002M米（M为地形图比例尺分母），最大不得大于0.0003M米；、级地形一般为0.0003M米，最大不得大于0.0004M米。高程定向各点残差不得大于加密点高程中误差的0.6倍。5.1.3 测绘范围应在定向点连线以内，最大不超过像片上连线外1cm。5.1.4 成果图形文件格式宜为DGN、DWG（或DXF）格式。5.1.5地物符号库、线型库和汉字库应按规定的图式符号和制图标准建立。5.1.6 地物与地貌要素应在外业调绘的基础上，按照外业定性、内业定位的原则在影像立体模型上进行测绘，测绘地物地貌要做到无错漏、不变形、不移位。5.1.7 在影像上按地物的真实位置进行数据采集。依比例尺表示的地物，测标应立体切准地物的轮廓线；不依比例尺、半依比例尺表示的地物，测标应立体切准其定位点和定位线。5.1.8 地貌表示以等高线、高程注记点为主，地貌符号为辅；等高线与周边的高程点及水系上下游关系应合理，与单线河及面域水岸线关系应协调。5.1.9用首曲线不能表示出地貌特征的山顶、鞍部、变坡处和山麓等地区应加测半距等高线；平坦地区首曲线在图上间隔大于50mm时也应加测半距等高线。5.1.10 在等斜坡地段，相邻计曲线间距在图上小于10mm时，可只测绘计曲线，首曲线可以插绘。5.1.11 测定高程注记点应符合下列要求：1 沿线路附近的沟心、谷底、鞍部、山顶、变坡处、陡坎、堤坝顶、堤坝底、公路、道路交叉及不能用等高线表示出地貌特征的地区，应加测高程注记点，主要河流、湖泊及较大面积水域应加测水位点；2 线路、地质、水文各专业所需的专用点应测注高程；3 地形图的每一方格（100mm100mm）内不得少于810个均匀分布的高程注记点。5.1.12 洼地、山顶（包括平地的小山包）、鞍部的高程变换处若无高程注记点，应绘出示坡线。5.1.13 等高线的高程注记应清晰、易读，字头朝向高处。5.1.14 密林地区测图时，地貌测绘应考虑树高的影响。等高线测绘完成后应进行地形总貌检查。5.1.15 接边与检查按下列规定执行：1 相邻像对之间的采集数据必须在测图过程中进行连接和接边，像对间地物和等高线接边误差分别不得大于地物点平面位置中误差和等高线高程中误差的1.5倍，个别不得大于1.0倍。2 相邻像对地物、地貌接边应在数字立体模型上进行，接边差应合理配赋，配赋时注意避免地物、地貌变形。3 每个像对测完后，应根据采集要求进行检查。5.2 图形编辑5.1.1 图形编辑按照综合取舍的原则进行，做到不失真、不遗漏，主次有别、层次分明；消除定位错误、图层错误、属性错误等；消除要素的图形遗漏、属性遗漏、注记遗漏等；消除要素间相互矛盾、线条不平滑等不合理现象。5.1.2 地形图的各种符号、数字及文字注记位置恰当，不得与重要地物、地貌重叠，并应以图形方式存储于地形图文件相应的层中。5.1.3 在编辑等高线、水系等线状地物时，接头处应光滑圆顺。5.1.4 地类界、行政区划等封闭图形必须作闭合检查。5.1.5 地物地貌的编辑应对照外业调绘片进行，防止错、漏、移位和变形。编辑后的图形数据应准确、清晰、易读，满足输出的要求。5.1.6 相邻计曲线间隔小于图上4mm时，可不绘首曲线。5.1.7 对测绘的个别地物、地貌有明显不合理时，可作适当的修饰。、级地形的等高线可分别在1/8、1/4，、级地形在1/3的基本等高距范围内进行修改，但不应形成成组等高线移位和变形。5.1.8 图上各类线划符号应准确、清晰、统一。各类符号间隔不宜小于0.2mm，各类控制点中心位置的个别移位误差不得大于0.1mm，各类地物元素的线划、符号中心位置偏移不得大于0.2mm。5.1.9 各种文字、数字的注记应正确、合理，便于阅读，不得遮盖重要地物、地貌。5.3 质量检查与验收5.2.1 检查验收的内容：平面高程坐标系统、平面和高程精度、数据格式和数据组织；各要素符号、线划的规格和完整性；文字注记是否准确无误，所属关系要明确、位置恰当，接边关系是否处理良好；文件内容是否完整，不能有遗漏、差错。5.2.2 提交的成果资料：数字地形图、图历簿、图幅设计资料、检查记录等。6 横断面测量6.0.1 利用航测方法进行横断面采集适用于树木稀少、地面可见、摄影比例尺不小于 1：10000的地段。6.0.2 横断面采集需准备的资料主要有：航摄影像、空三成果、中线和中桩高程等。6.0.3 横断面施测宽度和密度，应根据设计需要确定。6.0.4 进行模型绝对定向时宜将外业提供的中桩高程参与定向，定向精度符合4.0.5条规定。6.0.5 横断面采集前，应准确确定中线里程相对应的横断面位置。断面应沿同一方向采集地形变化点，断面点距离限差0.3m，高程限差0.35m。6.0.6 采集的横断面应在控制点的控制范围之内，一个完整的横断面宜在同一个立体像对上完成采集。阴影、遮挡、落水处应外业实测。6.0.7 横断面绘图比例尺宜为1:2001:500。6.0.8横断面采集完成后应提交模型绝对定向精度报告、断面的ASCII数据文件或图形文件。