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Google earth和传统大比例尺地图的非定量比较[修改更新]

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发表于 2008-1-30 23:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
Google earth和传统大比例尺地图的非定量比较[修改更新]

酱铺/JUMPERHOME
FRM: http://www.jumperhomes.com江工坊



元月份走了两条新线,
佛坪大熊猫保护区和“天上”到太白。
碰巧自己手里有这个地区的1:5万地图,
和自制GE地图比较了一下
感觉其实各有优势,不应过于迷信传统大比例尺的地图。

1,定位的精确度
把军用地图和ge地图同时校准后,用gps+ozi标定在图纸上的当前位置,
基本上都达到识图要求,传统大比例尺没有明显优势,似乎反而偏差略大些。

2,海拔和等高线
在个别地点(但其实很少)确实发现GE有较大的海拔偏差(比方100-200米),
而1:50000地图的控制点标高与实际海拔偏差较大情况也是时有发生。
测海拔本身比定经纬度要困难的多,版本较低的地图由于技术所限,
这方面的缺陷是比较大的。

“绘制大比例尺的复杂精确山区地图是极困难的事情,
其实很多大比例尺地图的等高线用了简单的插入法
和相对比例较小的地图没有本质的区别。”地图从业者语


个人理解,山区地形非常详细的描述[比方10-20米]
也许是出于传统定位定向技能的要求,而这一技能已经完全被GPS取代了。
过大的比例尺地图即便很准确也对行走者没有太多的意义。


3,地名和地貌
不要完全迷信地图上的地标和地名,
和实地的老乡沟通一下,
会发现传统地图的错误还是不少的。

另外,比方一些重要的峡谷,悬崖和瀑布,
如果不实地核对,仅仅从航拍的图片和计算机生成的地形数据上是很难判定的。
因此这也是普通大比例尺地图缺陷较多的部分。

4,时效性和技术先进性

有些小路早已荒废,有些明明有重要山路的地方并没有标注,
祖国建设日新月异,新路,建筑及地貌不能及时在大比例尺地图上显示。

很多大比例尺地图是50-60版,新的通常不过80版,特别是复杂山区
即便有,用时候也要留点心眼。



6,各有特色

传统地图将原始的地理信息资料通过整理和抽象化用制图方式表达,
其中包含对资料的人为理解和判读,可能绝大部分是准确的,但错误是难以避免的。
年代久远的旧版本地图由于时间和技术的限制尤其如此。


GE的资料更多的是经过自动处理的的原始地形地貌资料,
抽象化资料相对有限,人为的成分相对较少,需要个人的判读和标注。


理性需要感性的补充,直观需要抽象的升华,
有可能的话还是用“判断与思考”将“GE和大比例尺的地图”结合起来.

酱铺/JUMPERHOME



后话:


常看到有人对军用地图很信赖和迷信,
我只是将自己手头上的图和其他的资料交叉的对比一下。
本身并不会涉及机密的具体内容。

关于高程的误差问题或许应该这样判断:

首先看几个关键制高点的相对标高,如果该高的低了,改低的高了,那就有问题。
另外要看大部分控制点是否准确,如果大部分GE和大比例尺地图都能对应,那么个别误差明显大,那就有问题。
还要看相对海拔,根据某一控制点校准海拔表,在另一点有较大误差,那就有问题。

“这个正常,各国取的海平面参考点不同”
这没错,但好像差不了100-200米,
感觉似乎是10-50米的区别?
在gps和海拔表的误差之内。


要比较的话,当然是要把所有的资料都转成wgs-84坐标系,
并不需要复杂的公式。

不管怎样,在方圆几公里范围的详细地图上,即便坐标系和高程系不同,
显然都不会产生方圆几百米某个范围内海拔或坐标误差的“突变”。

判断高程误差,我基本是这样做:

比较靠谱的高程基本有4种来源:
1,校准后的海拔表,2稳定工作后的gps,
3,大比例尺地图的标注或等高线,4,ge的读值

大部分实际情况下,四种数据吻合的很好,
不超过50米的差距也许可以看作是“公差”,
100甚至200米的差距就有必要研究一下了。
比方说:1,2,3都很吻合,而4差别明显大,
那可以判定4可能有问题。


关于“高程视角差”我注意到了:
1,卫片比航片视角差要小
2,险峻复杂的地貌比相对平缓的地貌视角差要小。

比方:ge的3d模型的山脊和蒙皮图片的山脊常常会有一些偏移,
这显然是由于“高程视角差”,ge应该是做了相应的处理和纠正,
绝大多数情况我认为是“基本吻合”的。
还没有发现影响导航的情况。

我感觉在秦岭山区实际的使用中:
用gps在地图上标注,平面误差小于50m可以认为吻合很好
小于100米可以认为吻合较好,
小于200米都可以接受,基本不会影响导航。

高程误差小于30米可以认为吻合很好。
小于50米可以认为吻合较好,
100米以下都可以接受,基本不会影响导航。

"另:5W1虽然老,但是还是有很多详细的可用的地方"

确实是这样。。我很同意,也是我要表达的本意。





一篇回复:

http://www.doyouhike.net/forum/comm_nav/280933,0,0,1.html#post5

作者:方位

来自: 郑州

注册日期: 2007-12-14




看过江工坊,敬佩!对于goole earth 和地形图的比较冒昧的说两句。
    其实对于驴友来说,直观的可能更好用一些,但对于专业的活动,地图往往更可靠。
    1、定位的精度。
GE的精度已经没有太大问题,在GE上找一个地物点和你到实地用GPS(民用)施测得到的结果一般来说不会大于
30米,运气好的甚至在10米以内。1:5万地形图控制中误差为0.2mm实际上就是10米。从这个方面来讲,1:5万
地形图的整体精度是高于GE的。另外一点,GE卫片是中心投影,而1:5万是正投影,简单来说1:5万整幅图的精
度是纠正后的比较平均,而GE卫片中心部位精度会高一些,边缘的精度会差不少。

    其实,1:5万地形图也是由航片为基础,经过外业调绘,内业平差,整饰才出来的。

    当然,当今摄影技术已非昔所比,很多卫片的分辨率已经达到了分米级,制作较大比例的地形图已经开始使用
卫片,而不像以前必须要用航片了,所以说,目前高分辨率的卫片是一些较大比例尺地图的前身,不同的是卫片
更加直观,有趣,更炫,而地形图综合了各类信息更加实用,可靠。

   2、等高线和高程。

我对GE的高程数据了解不多,不知道他是将卫片附加已有的地势数据还是利用卫片解析出的高度数据。但不管是
那一种,它的高程数据的精度都不会超过1:5万地形图精度。利用GPS定位平面定位精度是远远高于垂直面定位精
度的,简单来说,GPS卫星的轨道高是差不多的,当你的GPS搜到3颗以上卫星时,形成的空间模型其平面强度是
高于垂直面强度的。民用的GPS垂直定位精度我试过的有50米的误差,还有将近百米的误差,是远不能和它的平面
定位精度相比的,甚至还不如好点的气压测高仪准确,这也就是一些高端的民用GPS如高明的展望、60CS等还保
留了气压测高的原因之一。

    近几年国家开始对一些名山测高,最后发布的数据都是由传统的方法如三角高程或水准测量得来的结果。

    对于大比例尺地形图控制点的高程精度,必须由三角高程或水准测量,精度应在毫米级,山区的也在分米级,精度是完全没有问题的。

    当然,地形图上等高线的画法的确是内插得来的,这是航测的规范所决定的,也是航测的技术所决定的,所以
说,等高线只是提供了山势的主要走向,如果你认为几条均匀的等高线之间的坡度是固定的那就错了,他们中间完
全有可能出现不大于一条登高距的陡坡或悬崖,在普通山区等高距是20米。所以说,想利用1:5万的地形
图超详细的规划线路,是有困难的。只能用1:1万的地形图。


   3、地名和地貌。

    如果经常看卫片,并且能用双眼把平面的卫片看出立体效果的化,你已经以及具有专业的水平。
问题是大多数驴友,看卫片城镇地区还好一些,山区或丘陵地区,很难看出地形地貌的变化,个人认为,
看地形地貌还是地形图来的直观一些。对于地名要素,卫片就不提了,一点没有,除非你自己加
1:5万地形图上基本都有,标注至村民组一级,还是挺好用的。

    当然,有些地名近些年变了,地图上没有做相应更改。关键是地形图的更新太耗费人力、物力了。像酱铺所
言,一些山区大部分还是50、60年代的,半个世纪了,变化的太多了。

    不过个人认为,年代久远的地形图山区的可用性还是有的,平原地区才是无法使用,而山区或丘陵地区除了村
庄道路新增较多,山也还是那座山呀,梁也还是那道梁。

4、用GE还是地形图。

    废话!当然用GE,因为你更本搞不来地形图。如果你通过工作或其它关系搞到出行的大比例地形图,
你太幸福了。你的出行将因此增色、安全很多。目前我们国家的1:10万、1:5万、1:1万等大、中
比例尺地形图都是涉密的,不会对外出售。

其实对于GE和地形图还是酱铺说的好:GE的资料更多的是经过自动处理的的原始地形地貌资料,
抽象化资料相对有限,但人为的成分相对较少,需要个人的判读和标注。

    当然,对于户外运动,你只想放飞心情,锻炼自己完全没有必要考虑GE或地图,毕竟现在找个无人区
也比较困难拉,但是一旦你把地图、卫片、GPS用到你的户外活动中,你会发现另一片天地。

看到酱铺的帖子,偶言。算顶一下,请拍砖。

[ 本帖最后由 酱铺 于 2008-2-4 15:09 编辑 ]
发表于 2008-1-31 00:02 | 显示全部楼层
原帖由 <i>酱铺</i> 于 2008-1-30 23:33 发表<br />
有可能的话还是用“主观的判断与思考”将“GE和大比例尺的军用地图”结合起来吧!
<br />


1:50000的图不管是军用的还是民用的都是属于密级管理的,不可能大范围推广。要是有可能的话还是用国家新建的1:50000地形数据库最好,3S(GIS、GPS、RS)的资料全部包括了,省事得多,也比上面说的两种方法都精确得多。
发表于 2008-1-31 00:22 | 显示全部楼层

回复 #2 青鸟 的帖子

确实如此。1:50000的军用地图大部分标注是“机密”,即使是五六十年代的版本。此外,纸做的地图和数字地图在应用上还是有区别的,具体不方便说。还有1:10000的地图,都是比较新的,“流出来的”几乎没有。现在GPS+地图这种组合是主流,光靠GPS还是不行。
 楼主| 发表于 2008-1-31 00:33 | 显示全部楼层
常看到别人对军用地图很信赖和迷信,
我只是将自己手头上的图和其他的资料交叉的对比一下。
本身并不会涉及机密的具体内容。

对“国家新建的1:50000地形数据库”感兴趣,但相信也是机密的吧
发表于 2008-1-31 00:51 | 显示全部楼层
呵呵,当然也是机密的,但肯定不会比弄军用地图更复杂。相信测绘、勘探、城市规划、房地产等方面的专业人士都有可能接触得到。
发表于 2008-1-31 13:05 | 显示全部楼层
军用地图也无啥,比例大到某个地步也和一般城市规划用的完全一样了
不过军用地图比较重视交通情况的描述
桥梁都会标注桥面宽度,限重等数据
发表于 2008-1-31 13:07 | 显示全部楼层
“2,海拔和等高线
在个别地点(但其实很少)发现GE有较大的海拔偏差(比方100-200米),
而1:50000地图的控制点标高与实际海拔偏差较大情况是较常见的。
测海拔本身比定经纬度要困难的多,版本较低的地图由于技术所限,
这方面的缺陷是比较大的。”
这个正常,各国取的海平面参考点不同
 楼主| 发表于 2008-1-31 13:32 | 显示全部楼层

这个问题或许应该这样判断:

首先看几个关键制高点的相对标高,如果该高的低了,改低的高了,那就有问题。
另外要看大部分控制点是否准确,如果大部分GE和大比例尺地图都能对应,那么个别误差明显大,那就有问题。
还要看相对海拔,根据某一控制点校准海拔表,在另一点有较大误差,那就有问题。

“这个正常,各国取的海平面参考点不同”
这没错,但好像差不了100-200米,
感觉似乎是10-50米的区别?
在gps和海拔表的误差之内。



2,海拔和等高线
在个别地点(但其实很少)发现GE有较大的海拔偏差(比方100-200米),
而1:50000地图的控制点标高与实际海拔偏差较大情况是较常见的。
测海拔本身比定经纬度要困难的多,版本较低的地图由于技术所限,
这方面的缺陷是比较大的。”
这个正常,各国取的海平面参考点不同
发表于 2008-1-31 17:51 | 显示全部楼层
俺问过搞这行的
主要是基准不同的测绘会导致误差的放大
因为地球不是标准圆形,还有些听着犯晕的原因,俺也说不清鸟
是非线性地

[ 本帖最后由 痛苦的小猪 于 2008-1-31 17:52 编辑 ]
发表于 2008-1-31 19:52 | 显示全部楼层
是大地坐标系的差异导致的,GPS上的坐标系一般是WGS-84,跟国内采用的是不一样的!
GE采用的坐标系不清楚是哪个,不过估计多半是WGS-84的。
国内的地图有54坐标系,80坐标系和2000坐标系,不同坐标系之间是有一定差异的,所以不同坐标系的图对比的时候会存在各种误差。而海拔高度也会因为不同坐标系采用的不同海平面基准之间的不同而有所有不同。
发表于 2008-1-31 21:33 | 显示全部楼层
应该不是坐标系的问题。因为现在用GPS一般都是用的WGS-84,没有什么出入。这个问题以前一些朋友就一起讨论过,包括SRTM的数据,本身的精度还是有问题,只能作为参考。

任何地图只能作为参考。发一些绿野的闲人、艳阳天DX发布的记录:
还有一个问题,我一直没有下手:爬雪山是玩命的事情,我可不愿意谁因为使用我作的图像把小命给丢了,那我会后悔一辈子的,沾边也不行。

从做过的图也可以看得出来,丘陵地貌和变化平缓的山脉成图效果是不同的,用SRTM做同样比例尺的等高线图,丘陵地带的图不如山脉的准确,因为丘陵地貌变化复杂。

按照我的经验,SRTM3数据大概相当于1:5万到1:10万之间,做成20米等高距的1:50000地图效果依然可以接受,想再精细一点就不行了。

GE山区的卫星照片不准,不是有意的变形,这个东西叫高程视角差。我原来在绿野通讯版上解释过:你找两根火柴,间隔一寸垂直插在纸板上,火柴头冲上。然后你闭上一只眼睛,用另外一只眼睛在第一个火柴头上方看下去,如果火柴头和尾重合,那你在头部不动的情况下看第二根火柴,就会发现第二火柴的头和尾不重合了:此时第二根火柴头的位置表示它在影像中的位置,第二根火柴的尾表示是火柴头实际应该在的垂直投影下来的位置,即经过视角差纠正以后的位置。

这种高程视角差的纠正只能在知道卫星当时所在的位置,以及目标地区的高程数据,才能进行纠正,具体的算法和使用的软件我还没有找到。所以GE上的快鸟图像无法再进行这种纠正了。你所看到的小五台的卫星照片比较好,一个可能的原因是当时卫星拍照的时候,正好在小五台的正上方,所以视角差非常小。


关于爬雪山的事情,我的意思是让你小心,不要在网上胡乱贴这些雪山的照片,真把不懂行的人给害了那就晚了,越是无知的人越无畏。如果是认识的人,那给他们找找卫星照片还可以,但也先要把丑话讲在前头。
 楼主| 发表于 2008-1-31 22:18 | 显示全部楼层
要比较的话,当然是要把所有的资料都转成wgs-84坐标系,
并不需要复杂的公式。

不管怎样,在方圆几公里范围的详细地图上,即便坐标系和高程系不同,
显然都不会产生方圆几百米某个范围内海拔或坐标误差的“突变”。

判断高程误差,我基本是这样做:


较可靠的高程基本有4种来源:
1,校准后的海拔表,2稳定工作后的gps,
3,大比例尺地图的标注或等高线,4,ge的读值

大部分情况下,四种数据吻合的很好,
不超过50米的差距也许可以看作是“公差”,
100甚至200米的差距就有必要研究一下了。
比方说:1,2,3都很吻合,而4差别明显大,
那可以判定4可能有问题。


关于“高程视角差”我注意到了:
1,卫片比航片视角差要小
2,险峻复杂的地貌比相对平缓的地貌视角差要小。

比方:ge的3d模型的山脊和蒙皮图片的山脊常常会有一些偏移,
这显然是由于“高程视角差”,ge应该是做了相应的处理和纠正,
绝大多数情况我认为是“基本吻合”的。
还没有发现影响导航的情况。

我感觉在秦岭山区实际的使用中:
用gps在地图上标注,平面误差小于50m可以认为吻合很好
小于100米可以认为吻合较好,
小于200米都可以接受,基本不会影响导航。

高程误差小于30米可以认为吻合很好。
小于50米可以认为吻合较好,
100米以下都可以接受,基本不会影响导航。


关于雪山的地图,青鸟的建议很好。

[ 本帖最后由 酱铺 于 2008-1-31 22:26 编辑 ]
发表于 2008-2-3 22:42 | 显示全部楼层
高比例数据库要审核身份才能进去的。不过要是能黑进去也不错。呵呵。另:5W1虽然老,但是还是有很多详细的可用的地方,一手5W1一手GE这样走下来精度还是很不错的。
 楼主| 发表于 2008-2-4 11:47 | 显示全部楼层
"另:5W1虽然老,但是还是有很多详细的可用的地方"

确实是这样。。我很同意,也是我要表达的本意。
发表于 2008-2-4 23:02 | 显示全部楼层
原帖由 <i>酱铺</i> 于 2008-2-4 11:47 发表<br />
"另:5W1虽然老,但是还是有很多详细的可用的地方"<br />
<br />
确实是这样。。我很同意,也是我要表达的本意。
<br />
不过QIN LING 确实禁止的区域太多了啊,呵呵。用的时候还是小心些好。嘿嘿。。。。
发表于 2008-2-5 01:44 | 显示全部楼层
若是GE与50K图二选一,我选50K图
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