探究航空攝影測量在大比例尺地形測繪中的應(yīng)用

1、探究航空攝影測量在大比例尺地形測繪中的應(yīng)用【摘要】：隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,航空攝影測量技術(shù)正在逐步取代傳統(tǒng)方法，并快速地在大比例尺地形圖測繪中得到推廣應(yīng)用。筆者根據(jù)以往自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)、結(jié)合航空攝影測量在實(shí)際地形測量中的相關(guān)應(yīng)用實(shí)例、圍繞航空攝影測量的發(fā)展情況以及航空攝影進(jìn)行地形測繪的特點(diǎn)，對航空攝影測量在大比例尺地形測繪中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。【關(guān)鍵詞】航空攝影測量；大比例尺；地形測繪；應(yīng)用中圖分類號(hào)：P231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：攝影測量有著較為悠久的歷史,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，在實(shí)際工程測量中攝影測量技術(shù)由模擬測量的形式逐步發(fā)展為數(shù)字?jǐn)z影測量應(yīng)用階段。航空攝影測量以其具

2、有測量技術(shù)靈活，測量速度高、高效等特點(diǎn)，并適用范圍廣泛，越來越多的被許多工程測量以及領(lǐng)域等需求。本文將以湖南省某地區(qū)為例，介紹低空數(shù)碼航空攝影在大比例尺山區(qū)地向測繪中的應(yīng)用，探究并總結(jié)了航空攝影測量在大比例尺地形測繪中的應(yīng)用優(yōu)勢以及相關(guān)特征。航空攝影測量技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用優(yōu)勢航空攝影測量技術(shù)的應(yīng)用平臺(tái)主要以衛(wèi)星與航天飛機(jī)作為主要研究對象，并以可見光、微波、重力等研究性質(zhì)傳感器作為研究基礎(chǔ)，以此才能處理好與其技術(shù)相關(guān)的地理空間信息研究活動(dòng)。其具有投入成本相對較低，并且可以實(shí)現(xiàn)較大范疇內(nèi)的區(qū)域信息共享，對信息、數(shù)據(jù)、資源的數(shù)字化應(yīng)用非常靈活等優(yōu)勢。而且由于高質(zhì)量的數(shù)碼相機(jī)還能夠?qū)崿F(xiàn)一些嚴(yán)峻天氣條件下

3、的攝影記錄，對于地形測量的效率以及周期等都有一定的保障。另外，它與傳統(tǒng)觀測、測量技術(shù)相比也有著不可替代的實(shí)用價(jià)值與指導(dǎo)意義。不論是我國還是西方經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家對航天攝影測量技術(shù)的應(yīng)用與研究都非常重視。如今，使用航空攝影進(jìn)行地形測繪應(yīng)用中，不僅攝像機(jī)使用數(shù)碼攝像機(jī)，克服過去膠片攝像機(jī)在測量應(yīng)用中的局限，而且在使用航空攝影進(jìn)行地形測繪應(yīng)用中也越來越多的引入一些現(xiàn)代通訊以及定位技術(shù)等，一般經(jīng)常會(huì)與GPS差分定位以及慣性導(dǎo)航等現(xiàn)代通訊技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，使航空攝影地形測量的應(yīng)用具有更大的測量應(yīng)用優(yōu)勢。隨著近些年研究成果的逐步突破，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用在諸多領(lǐng)域之中。如國防建設(shè)、鐵路交通事業(yè)、觀測作業(yè)等方面。低空

4、數(shù)碼航空攝影測量技術(shù)的應(yīng)用案例本文將以湖南省某地區(qū)為例，介紹低空數(shù)碼航空攝影在大比例尺山區(qū)地向測繪中的應(yīng)用。本次作業(yè)采用全數(shù)字?jǐn)z影測量的方法，航攝資料有兩種：1：3000比例尺黑白航片和1：5000比例尺的真彩色航片，采用全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)測繪1：500比例尺地形圖并利用1：5000比例尺的真彩攝影資料制作正射影像。測繪總體方案如下：2.1測量地形概況該測區(qū)位于湖南省某地區(qū)，屬于山地地形并且氣候測量條件較惡劣，常年多雨霧天氣，測量的地形面積與最終測量成圖的比例尺均較大，成圖比例1：500。2.2航空攝像本次航空攝影采用動(dòng)力懸掛滑翔三角翼作為航攝系統(tǒng)的飛行承載平臺(tái),航攝相機(jī)為三千九百萬像素,專為

5、航空攝影和工業(yè)測量而設(shè)計(jì)的高分辨率中福面數(shù)碼專業(yè)量測相機(jī),凝聚慣性導(dǎo)航、GPS空間定位、自動(dòng)化控制等高科技成果的全自動(dòng)三軸航攝相機(jī)姿態(tài)實(shí)時(shí)糾正云臺(tái),從而使航攝相機(jī)保持相對穩(wěn)定,保證了拍攝質(zhì)量。2.3像片控制測量對于運(yùn)用航空攝像測量技術(shù)進(jìn)行該地區(qū)地形的測量中對于像片的控制測量主要是為了通過將航空拍攝過程中所拍攝的資料和全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航定位信息相互結(jié)合，從而通過對于航空拍攝資料和地面額測量之間關(guān)系換算實(shí)現(xiàn)對于該地區(qū)地形的真實(shí)地形特征以及情況進(jìn)行反應(yīng)記錄。像控點(diǎn)按區(qū)域網(wǎng)布設(shè)平高點(diǎn),基線間隔為4條。像控點(diǎn)測量是在測區(qū)基礎(chǔ)控制網(wǎng)下采用GPSRTK進(jìn)行。一般情況下對于像控點(diǎn)中的外業(yè)控制點(diǎn)要設(shè)置在地形

6、道路的拐角或者斑馬線等一些具有明顯特征與參照物的地方，在進(jìn)行測量過程中注意對各控制點(diǎn)的位置關(guān)系,并繪制點(diǎn)位圖,以便內(nèi)業(yè)加密時(shí)能夠準(zhǔn)確量測。2.4空中三角測量在使用航空數(shù)碼攝像器材進(jìn)行地形測量中，對于航空攝像所拍數(shù)碼影像的內(nèi)定向設(shè)置不需要通過人工操作與干預(yù)，可以通過系統(tǒng)設(shè)置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的計(jì)算與生成。經(jīng)過人工選擇連接點(diǎn)以完成相對定向、模型連接、航帶連接,連接點(diǎn)和像控點(diǎn)的點(diǎn)位需反復(fù)調(diào)試,使其滿足1500比例尺地形圖航測空三加密的各項(xiàng)限差要求。2.5內(nèi)業(yè)立體采集、編輯內(nèi)業(yè)采集、編輯內(nèi)業(yè)采集和編輯在基于MicroStation進(jìn)行二次開發(fā)的1500航測成圖環(huán)境下進(jìn)行,數(shù)據(jù)采集和編輯質(zhì)量的好壞直接影響成果質(zhì)

7、量。采集時(shí)在保證影像清晰的情況下盡量放大影像,同時(shí)降低手輪腳盤的靈敏度。立體采集時(shí)除等高線水涯線采用手畫線方式外,其余線狀地物均準(zhǔn)確切準(zhǔn)每一個(gè)線節(jié)點(diǎn)以提高采集精度。無房檐的磚房應(yīng)切準(zhǔn)底邊線,瓦房切房頂邊緣,由外業(yè)改正房檐,同時(shí)規(guī)則房屋啟動(dòng)自動(dòng)直角化功能,以避免在編輯時(shí)移動(dòng)房屋角點(diǎn)。應(yīng)仔細(xì)采集窨井、電桿等細(xì)小地物,以減小野外補(bǔ)測的工作量。因陰影、遮擋等原因不能準(zhǔn)確定位和定性的地物地貌做好標(biāo)記。在編輯地物、地貌時(shí)盡量不移動(dòng)其平面位置,確保精度。2.6野外調(diào)繪及修補(bǔ)野外調(diào)繪及修補(bǔ)測考慮到本試驗(yàn)區(qū)人工地物較少的特點(diǎn),為提高生產(chǎn)效率,采用先內(nèi)業(yè)后外業(yè)的成圖方法成圖。野外調(diào)繪以回放紙圖為工作底圖,利用RT

8、K、全站儀、圈尺等工具進(jìn)行地名調(diào)注、房檐改正,補(bǔ)調(diào)隱蔽地物,新增地物和采集丟漏的地物,糾正內(nèi)業(yè)采集錯(cuò)誤的地物,并對已成圖結(jié)果進(jìn)行全面核查、修改和精度檢驗(yàn)。1500地形圖要求精度較高,僅靠改房檐是達(dá)不到精度要求的,圖上的房檐只能作參考,要大量實(shí)量邊長和拴距確定建筑物的準(zhǔn)確位置。無法準(zhǔn)確拴距定位的地物、鋪裝路面高程等采用RTK采集。測量結(jié)果與內(nèi)業(yè)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,平面點(diǎn)位中誤差為:18cm,高程中誤差為:26cm,滿足國家規(guī)范要求。本次測繪從航空攝影到最后成圖只用了15天時(shí)間,高效、快速的完成了任務(wù)。3、結(jié)論回顧過去，城市航測走過了艱難曲折的歷程，我們?yōu)樗〉渺橙粯I(yè)績的今天而自豪，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，城市航測經(jīng)歷了從模擬測繪時(shí)代向數(shù)字測繪時(shí)代的跨越，正積極朝向信息化測繪時(shí)代邁進(jìn)。使用航空攝像測量技術(shù)進(jìn)行大比例尺的地形測繪實(shí)施中，不僅可以高效、準(zhǔn)確、快速的完成地形測繪操作，與傳統(tǒng)的地形測繪技術(shù)相比測繪成本也有一定的控制效果，但需要注意的是航空攝像測量技術(shù)在進(jìn)行大比例尺地形測繪中也具有一定的局限性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)通信技術(shù)的發(fā)展，地球空間信息技術(shù)的下一個(gè)發(fā)展目標(biāo)是空間信息網(wǎng)格技術(shù)，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)任重道遠(yuǎn)，城市航空攝影測量者將面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。參考文獻(xiàn)1陳