引言 
    近年来，随着改革开放的深入，我国城市发展步入了快速发展时期。城市信息化建设对基础地理信息的需求愈来愈迫切。1997年国家计委将基础测绘列入国民经济和社会发展计划，实行对基础测绘分级管理和相应的投入机制。各地方政府，特别是大中城市加大了基础测绘的投入力度，生产出了大批的基础测绘成果。但是，随着时间的推移和城市的不断发展，基础测绘产品的时效性滞后于城市发展变化的矛盾日益突出，这些矛盾如果不能较好地解决，势必影响基础地理信息系统的多元化和现势性，制约着基础地理信息的应用领域和拓展空间，阻碍城市信息化建设的步伐。基础地理信息系统建设单位已经充分认识到解决这一问题的迫切性，提出了相应的解决办法和措施。但是由于地方发展的不平衡，财政投入不到位，竣工测量机制的不健全等因素，加上基础测绘部门的生产能力、管理水平和技术力量的差异影响了这一问题的解决。 
    城市信息化建设需要大量适时的基础地理信息数据。基础测绘产品的动态更新与维护是保证基础地理信息系统具有多时态、多规格数据和时效性的基础性、前提性工作，它不断地为地理信息系统输入“新鲜血液”。当然，要实现基础地理信息系统与城市的发展变化完全同步很难，因为现势性只能是相对的，而需要解决的是将滞后时间如何缩短。为此，必须尽快建立和完善更新机制，探索切实可行的基础测绘产品更新模式。 

    武汉市1∶2000基本地形图基本现状 
    武汉市1∶2000基本地形图从过去的平板测图、手工绘制到航测综合法测图、解析法测图以及全数字摄影测量，测绘生产经过了从模拟到数字，从数字到信息化的转换过程，实现了成图性质和作业手段的飞跃，测绘技术发生了翻天覆地的变化。2005年武汉市连续运行卫星定位服务系统（WHCORS）的建立，能快速便捷获取变更的信息，为GPS技术结合GIS更新又提出了新的课题。 
    1．数据的来源 
    武汉市从上世纪五、六十年代已开始测制主城区1∶2000地形图，并将其确定为城市规划管理的基本图件之一。当时主要采用传统的模拟方式成图。由于技术手段不高，各方面投入有限，生产规模和成果的更新维护很难满足需要。 
    1986年10月，首次对市区及近郊1170平方公里范围进行了航摄工作，1987年～1992年，在本次航摄资料的基础上采用综合法、立测法测制了主城规划区内886平方公里的1∶2000地形图。并于1993年～2000年完成其中714平方公里的数字化入库工作。为武汉市城市规划管理提供了良好的地理空间数据。但是由于生产周期长，更新工艺差，其现势性一直较差。 
    近年来，在武汉市政府和各级部门的大力支持下，基础测绘工作已步入正轨。随着成图手段的提高，武汉市1∶2000基本地形图的覆盖范围在不断扩展。截至目前，完成了主城区和近郊区近1272平方公里的1∶2000基本地形图的更新和入库工作。同时，为缓解因城市日新月异变化引起的基本图现势性较差的问题，基础测绘生产部门制定了更新工作方案，理顺了更新流程。并不断探索更新模式，采用多种更新手段，使基本图的现势性有了较大的改观。 
    2．更新变化率 
    城市基本地形图的更新应根据本城市的生产规模，经费投入情况和城市不同地区发展建设需要，合理制定城市更新规划的长远、中期和年度工作目标。保障基础测绘成果步入“及时维护、周期更新、不断扩大”的良性循环的轨道。 
    2003年，通过对武汉市1∶2000基本地形图成图区域进行的一次变更调查，结果显示，武汉市1∶2000地形图的年变化率在主城区为8%-10%，新区、开发区、城郊结合部的变化率为20%左右，这些数据为基本比例尺地形图更新方案的制定提供了依据。 

    更新的基本要求与流程 
    按武汉市基础测绘成果更新规划的要求，1∶2000基本地形图应实现成图区域每三年完成一次全面更新，重点地区每年完成一次更新，对于城市规划管理和建设急需用图的区域则及时安排更新。为此，必需探索不同的更新方法，提高更新效率，保证规划目标的顺利完成。 
    1．更新原则 
    1∶2000基本地形图的更新应遵循“急用先上、重点优先、高效快速、及时准确”的原则。作为服务于城市规划、土地管理等的基本图件，更注重的是其现势性。因此必须及时、准确的反映城市各种地理信息变化的状况。 
    2．更新基本要求 
    武汉市1∶2000基本地形图作为城市基本比例尺的基本图件，其现势性应及时满足城市规划发展的需要，针对武汉市成图区域的不同变化的特点，主要有以下三种更新要求： 
    （1）重点更新：对主城规划区（886平方公里）的重点、热点地区定期进行巡视对照，进行重点修测。采用的方法主要为内外业一体化数字测图技术。 
    （2）实时更新：建立建设项目竣工测量制度和测绘工程资料汇交制度，整合大比例尺工程图件。内业实行“分片包干、责任到人”，利用大比例尺地形、地籍、竣工、建筑红线验线、管线等工程资料进行缩编更新。 
    （3）周期更新：上述要求主要解决重点、热点地区的基本图现势性问题。由于城市的发展和更新手段的差异，导致基本图的数学精度和现势性不均衡。为此，我们制定了周期更新计划。实施成图区域每三年利用最新的影像资料进行一次全面的更新对照，逐幅标示出需要更新修测的范围和内容，利用数字航测综合成图的方法实现成图区域的全面更新。 
    3．更新的主要内容 
    作为城市建设规划、土地管理等必需的基础图件，它要求各类地理要素和属性内容表示详细。其更新的主要内容为新增的地形、地貌及地理名称。主要表现在城市建设热点地区，如城市旧城改造、大片小区的建设、城市道路的改造和新建；高层建筑、城市标志性建筑；各种变化的桥梁、涵洞、管线的入地；重点工程建设项目；市政公共设施、环境的综合整治，大面积的城市绿化、休闲广场、城市景观等。 
    4．更新工作流程 
    武汉市1∶2000基本地形图的更新是一项长期性、基础性的系统工程。随着成图区域的不断扩大、城市建设步伐的加快和测绘科技水平的发展，必须更加科学、合理地制定更新工作流程。结合武汉市的具体情况制定工作流程如下： 

    更新的基本模式 
    武汉市1∶2000基本地形图满足不同行业各种需求，针对各自用途而采取不同的策略和方法，使更新的手段不断完善。武汉市根据现有的资源，采取了工程资料的整合、内外业一体化重点更新、利用卫星遥感影像或正射影像、数字航测综合法等多种手段，使更新工作取得了较大的进展。 
    1．利用大比例尺基本地形图和工程资料进行缩编和嵌合
主城区、开发区是武汉市域内变化最快的范围，要求及时地将规划实施建设项目反映在地形图上。而实施长效的“竣工测量制度”是满足这一要求的最得力的措施。 
    对于已有可利用的测绘数字化资料的区域，充分利用1∶500航测数字图、地形测量、地籍测量、竣工测量、管线及建筑红线验线等资料进行实时更新。变化面积超过50%上且有大比例尺的基本地形图的区域，采取缩编的手段。由于测绘技术的发展，各生产部门的测绘产品为数字化产品，于是很方便地进入地形图数据库和进行专题内容的嵌合。 
    采取编绘和嵌合的方法精度可以得到保证，而且生产成本较低。但由于利用资料有限，难以实现全“覆盖”，从而导致许多地方得不到更新，致使现势性得不到较好的保障。这种方法适用于主城规划区的时时动态更新，还必须辅助其它手段才能确保更新的全面。因此，针对城市建设变化快的特点，着手研究从施测大比例尺地图、红线资料、竣工资料、航摄像片等几种资料来源，设计基础地理数据快速更新的技术路线，解决利用大比例尺缩编更新1∶1000、1∶2000、1∶5000乃至更小比例尺地形图数据，使系列比例尺地形数据库内容保持同步更新。 
    2．内外业一体化数字测图 
    由于城市建设的加快，为了满足项目局部用图的急需，对于规划建设所关注的重点热点区域，如新建的道路、涵洞、桥梁、具有特征意义的建筑物、江滩等，没有大比例尺工程图和现势性较好的影像资料可利用的，需要进行外业重点修测。采取的主要方法是利用内外业一体化技术，实现地物的更新。这种方法能及时准确地反映地物的变化，但只适用于较小面积的地形变化，工序比较复杂，外业工作量大。 
    2005年，武汉市勘测设计研究院负责实施完成了WHCORS系统，与常规RTK相比，该技术的主要优点是覆盖面广、定位精度高且均匀、可靠性强，可实时提供厘米级定位，应用前景广阔。通过WHCORS系统的建立，将能够快速实时地获得各种地理信息。用户利用系统所发布的GPS RTK差分信息，只需一台GPS接收机即可实现小区域地理信息的快速更新。将定位信息与遥感技术相结合，则可大大减少地面控制点测量工作量，甚至实现无地面控制点的摄影测量，从而缩短了大面积地理空间信息的快速更新周期，为实时动态地进行数据更新采集提供基础保障. 
    3．利用高分辨率卫星影像或数字正射影像数据进行更新。 
    （1）高分辨率卫星遥感影像能在较小的空间尺度上观察地表的细节变化，具有连续稳定并能快速接收使用的监测数据源的功能，实现对局部区域地形、地物的快速更新，缩短更新周期。一是可以利用传统的航测法，通过建立立体像对，进行修测；二是通过读取控制点，直接进行影像纠正，从而获取变化信息。通过实验，精度达到0.6米的高分辨率遥感卫星影像适合1∶2000基本地形图的更新与修测。影响地形图成图精度的具体因素，包括高分辨率卫星影像的几何处理、更新要素的数字化误差、更新要素的综合取舍与表达等。 
    目前，许多测绘行业正在研究利用高分辨率卫星影像更新地形图的方法，印度尼西亚正着手研究利用SPOT/ERS卫星影像更新地图，进行光谱数据和雷达数据融合、互补，使得图像解译的可靠性更高，进行影像与地图自动配准问题的研究。高分辨率卫星影像具有即时性非常好，可随时获得最新数据的遥感资料。与航片相比，十分经济可靠。适合于地形图的局部快速更新。 
    （2）数字正射影像图是一种新型的数字测绘产品，与传统数字地图比较，它具有信息丰富、直观、整体精度高、使用方便，最大的优点是更新速度快。利用正射影像图更新有两种途径，一是直接利用线划图和影像图叠加和配准，进行影像判读，采用人机交互的方式采集数据；二是充分利用正射影像的加密资料进行更新。将待修测的线划和正射影像的叠加，进行对照，找出变化的地形和地物。利用已有的空三加密资料，通过全数字摄影测量工作站的立体环境，进行局部的修补新增地物。然后绘出工作底图，供外业调绘，内业编辑成图建库。 
    直接利用高精度的数字正射影像数据进行更新，对于4层以下的建筑物来说，可直接利用投影差可以忽略不计，对于高层建筑可采集建筑物的顶部，再根据建筑可见的地面上的点进行平移。通过直接利用正射影像图对1∶2000基本地形图进行修测实验，结果表明，本方法适合三线图的更新，如铁路、公路和河流，以及郊区1∶2000地形图及更小比例尺数字线划图的局部修测。但对于影像无法分辨的点状地物和一些属性数据的更新，却无法实现。 
    另外，由于受各种原因的限制，每年大范围的航空摄影在经济上难以保证，因此航空遥感只适合于重点区域监测的信息源。可以采取一飞多用，既满足无图区的新测，又可生产4D数字测绘产品。随着科技的发展，能较快地获取高分辨率的卫星遥感影像信息，如何快速利用卫星影像资料，进行线划图和影像图的自动配准和解译，是测绘行业新面临的课题。 
    上述更新方法各有千秋，应根据不同的区域、不同的要求和不同的投入情况选择最优方法。同时，为实现成图区域的周期性全面更新，还应采取多种方法配合进行，相互补充。 

    结束语 
    随着数字城市建设的兴起和GPS、GIS技术应用的逐步深入，城市快速发展对城市基本地形图的现势性和准确性提出了更高的要求。在武汉市“十五”基础测绘期间，探索了多种更新模式。随着高分辨率卫星影像技术的推广及WHCORS系统的应用，将会实现无控制测量的快速采集更新，使得数据的现势性保持在几天或数月内，实现系列基本比例尺地形图数据的同步更新。随着新技术的发展，不断探索新思路、新方法，建立更适合于本城市规划建设的更新模式。