摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,我国综合国力显著加强,在现在的地质勘测工程中,技术人员都在运用航测数字地形图制图质量控制技术,究其原因,就是因为这一技术能够较精确地测量数据,保证满足相关技术人员在制图上的高要求。在对航测数字地形图的运用中,我们会遇到一些问题,可能影响到制图的质量,所以我们将要研究如何针对这一技术的现状来解决问题,让此技术能够更好的应用到工程中。
关键词:航测数字地形图;制图质量控制技术;主要应用
引言
有效的在航测区域中有效的控制航测数字地形图绘制质量具有非常重要的意义,可以有效的促进航测区域的发展,因此在实际工作中,要采取多样化的技术来提高航测地形图的绘制质量。但就我国目前的实际情况来看,我国在航测数字地形图制图质量控制方面,还存在有一定的问题,因此必须加强对于制图的有效研究和分析,从而提高我国航测地形图的制图质量,促进我国地质科学的可持续发展。
1概述
1.1检查验收的基本过程
在对航测数字地形图进行检查验收的时候,一般都是采用“两级检查一级验收”制度。所谓的两级检察和一级验收制度,就是通过一级过程检查和二级最终检查对产品进行验收的方式,其具体操作如下:①一级检查。一级检查一般还被成为过程检查,其检查人员主要是作业员进行的自我检查。首先,需要作业员进行自检,针对内业要进行100%的详查,在对外业进行检查时,不得少于20%的检查,而且外业的巡视要做到100%详查,当作业人员全部检查完成后,再交由生产技术科进行下一步检查;②二级检查。所谓二级检查,还能称为最终检查,二级检查是由相关的质检人员来进行的,在二级检查过程中,一般要参考一级检查的数据,同时还要保证对于内业进行100%详查,对外业进行不小于10%的详查,在进行外业巡视时,要求高于20%的检查;③作业人员要根据检查后出具的修改意见对地形图进行全面仔细的修改,并做好详细的记录,以将质量初评完成,如果出现一些重大的问题,质检人员就需要行驶一票否决权,从而保证工程的质量;④在对产品进行验收时,必须由甲方来进行组织和实施,要对工作的产品质量进行严格的监督,以保证工程符合相关的标准。
1.2航测地形图中地貌数据的表示方法
地貌数据是航测数字地形图的重要组成内容,是在针对陆地表面空间之内存在的高低起伏现象以及斜面性地质结构展开测量活动的条件下所获取的技术数据,在航测数字地形图绘制工作开展过程中,可能遭遇的地貌类型主要包含山脉、丘陵、平原以及谷地等,有技术资料显示,测量对象区域内地貌特征的差异对于测量工作团队实际技术活动的开展状态具有深刻影响。在我国地质科学技术领域目前绘制形成的数字地形图中,地貌因素的表达方式主要是借助等高线,高程标记点以及一定数量的其他图示表意符号元素共同完成的,这里涉及的符号具体可以完成对冲沟、陡石山、岩峰、沙丘以及冰塔等地貌类型的标示。针对航测对象区域内的地貌元素进行测量和绘图标示工作,航测技术工作人员的首要技术操作步骤就是要在解析测图仪设备的安装应用点位或者是摄影测量工作站的设置点位预先进行内定向、相对定向以及绝对定向三种技术处理行为,之后借助人工性技术操作方式完成对等高线、高程标记点等技术控制项目的采集和技术确认过程,最后运用各种类型的编辑性工具软件针对之前获取到的技术数据展开系统性的编辑处理,得到预期的地貌数据测量技术处理结果。
2航测数字地形图制图质量的控制现状
根据近些年来我国的航测制图领域的质量检查工作信息情况来看,大多数在进行制图质量控制的过程中还一直沿用传统的质量检查模式进行作业。在进行质量检查流程中,除过部分针对重要数据取舍以及定向精度检查之外,在项目的信息完整度或者检查纸质图文中的工艺失误等都应用了对照法对文本中的质量进行检测,然后将检查完成的结果直接在原文本中进行标识。现阶段的检查方式在进行材料打印以及仪器检修的过程中需要耗费大量的资金,并且如果用户绘图的仪器发生故障则会在较大程度上对航测地形图的绘制造成威胁,从而导致相关质量验收和控制作业的难度都明显提高。在这一过程中针对文本的高程标注点进行校对时通常需要多名技术人员对相关数据进行详细核对和统计,即使保证这样的前提还是不可避免的会出现遗漏的现象。而在对等高线方面的属性进行核查时,相关技术人员需要对数量较多的等高线进行相关信息的确认,检查人员在这一环节需要担负起极大的工作压力,对提升检查工作的质量产生了较多的不利因素。我国在航测数字绘图的行业发展时间较短,大多数测量工具软件还相对来说不够完善,而软件的应用在一定程度上对相关数据的测量产生了制约作用,从而在较大程度上提升了数据和技术出现失误的概率,并且在对数据处理的过程中不能保证即时性。例如,在进行1:50000的比例尺绘图作业中,实际应用测量仪器进行等高线采集或者相关指标状态时通常会呈现出大约1米左右的跳值问题,并且这种跳值问题还表现为上下式的非连续性,从而为相关数据的获取以及图形绘制造成了较大程度的困难。类似于存在的跳值等问题通常不会通过外在表现出来,但是对于实际绘图作业的质量控制产生了极其严重的影响,这就要求相关人员在保证应用软件快速发展的基础上对其实际功能进行改进,从而能够达到提升软件精度以及应用效率的要求。在对此地进行地貌因素测量时,首先要做的就是为外业控制点,进行空三加密,航测立体测图等。工作人员的首先技术步骤就是外业控制点,空三加密,航测立体测图;DEM等等。此外,在立体摄影测量中,一般采用空中三角测量技术,也就是讲空中摄站以及像片放到整个网中,然后再进行点的传递以及构网,在室内确定全部影像的外方位元素,之后再加密后续测图等工作所需要的内业控制点,解算内业控制点的平面和高程坐标的测量方法。航测内业进行立体测图生产时,需要空三加密成果用于立体测图等后续工作。
3航测数字地形制图工作的关键技术以及质量控制的要点
3.1像控点的布设工作
为了提高制图质量的控制技术精准性,像控点的布设工作就要做得足够精确。像控点的布设是制图质量的控制技术的基础,只有将此工作做到充分准备,才有可能在制作数字地形图上做得足够满意。在对所需要的工作区域进行航测工程时,要保证做到航测设备的获取目标的准确度,也就是要保证航测技术在对目标测量的时候有清晰的图像。此后,在实行实地制图的时候,才能够保证制图的质量符合所要求的目标。为了让像控点的布设具有说服力和可行性,要保证像控点的布设能够出现在航测机器的运行线路中,便于航测机器精准的捕捉目标。倘若出现特殊情况,例如测量要求不仅实测地面上的像控点,还要测量高空的关键点,在这种情况下,就要将布设点放置在测量机器较为均匀变化的区域中,缩小误差的范围。所以在相关人员的工作中,要根据实际情况,来决定像控点的布设位置,提高测量结果的准确性。
3.2航测数字地形图制图工作的关键技术和质量控制要点
接下来,我们从两方面对航测数字地形图制图工作的关键技术和质量控制要点进行介绍。首先是像控点的布设。在对像控点进行布设的时候,要考虑航测设备在实际工作中是否能够拍摄到清晰的影像。清晰的影像是为技术人员做出准确判断的必要准备。为了保证像控点的共享性,应当保证其布设在航拍作业路线上,或者在航拍作业路线旁向的重叠视野区域中,这样才能保证像片中呈现出的像控点与边缘位置有大于或等于1.0cm~1.5cm的距离。同时,也要保证在使用综合成图法进行测绘作业的过程中,像片控制点的设置同航线之间的物理距离差距大于或等于以上参数的二分之一。如果在实际测量活动中需要对高程控制点的布测点进行确定,那么像控点就应该设置在高程水平起伏变化较小的位置,最佳的设置点应该是线形地面物体的交叉点处,或者较为平缓的山头的某一顶点。为了保证拍摄过程中的质量,应该避免将像控点设置在沟底、尖锐的山顶上、斜度较大的斜坡等位置。次之,对于航测数字地形图中的地貌数据进行检查的时候,要注意对以下几个方面的检查:(1)各项原始数据的记录和输入是否正确无误;(2)各个定向的精度值是否符合要求;(3)等高线等其他测绘必要数值的精度是否符合要求,山头、凹坑等是否合乎要求;(4)高程注记点是否符合要求,其与等高线是否存在矛盾,水系和等高线是否有矛盾;(5)各个地形要素的位置和性质是否无误。
3.3航测地貌数据的表示
地貌作为地形图的重要组成部分,是指地面的高低起伏和斜面的状态,如高山、丘陵、平原、谷地等,不同的地貌对部队行动影响差别很大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前生产的数字地形图中,地貌的表示方式为等高线、高程注记点及部分用图式符号来表示的地貌元素,如冲沟、陡石山、岩峰、沙丘、冰塔等。各单位生产作业过程基本相同,首先在解析测图仪或摄影测量工作站上进行内定向、相对定向、绝对定向,然后通过人工方式采集等高线、高程注记点等地貌数据,再用各类编辑软件进行编辑,通过对等高线内插、光滑等一系列操作生成完整的地貌数据。地貌的另一个重要表示方式为数字高程模型DEM。随着信息处理技术的进步,数字高程模型DEM有了很大的发展,并得到了广泛应用。目前各大队生产和使用的主要是格网DEM,大部分由地图扫描矢量化或解析测图仪(摄影测量工作站)采集的等高线生成,也有部分利用解析测图仪直接进行采样生成。DEM是表示区域上地形的三维向量有限序列,它有多种表示形式,主要包括规则矩形格网(GRID)与不规则三角网(TIN)。格网DEM山一系列在X,Y方向上都是等间距排列的地形点的高程Z表示地形,任一点的平面坐标可根据点在DEM中的行列号,及其它基本参数来确定。其中为起始坐标,DX,DY为格网在X,Y方向上的间距,NX,NY为格网的行列数。由于格网DEM存贮量小,便于使用和管理,因而被广泛应用。不足之处是难于表示地形结构与细部,通常可采用附加地形特征数据来克服。TIN能够较好地顾及地貌特征点、线,表示复杂地形表面比格网DEM精确,但其数据量大,数据结构复杂,因而管理与使用也较为复杂。为充分利用上述两种形式DEM的优点,德国Ebner教授等提出了Grid-TIN混合形式的DEM,即一般地区采用格网数据,沿地形特征则附加三角网数据。
3.4地理精度的质量控制
地理的精度检测主要包括了对各种地形数据要素的准确性进行检查和协调,在检查的过程中要注意注记和符号是否符合图示的要求,图形和画面是否清晰,图形是否完整,是否有误、是否遗漏等。测绘工作人员必须要检查和控制好控制点的合理性和分布的均匀性,一定要按照相关的要求和规范进行设置工作。在地形图制作质量控制的过程中,工作人员要准确实地测量,从地理角度出发,精准测量地形数据,并根据实地地形要素制定相关测量的要点。另外,在实地制作相关材料的时候,要注意材料的清晰度和完整性,防止在制作地形图的时候出现误差。在实地勘察的时候,也要注意之前的工作是否做好,并对其进行相关内容的检查和纠正,保证测量的时候不会出现低级错误而导致工作的徒劳。
3.5立体采集质量控制
在进行立体采集检查工作中,需要注意以下两点:①模型的精度,不仅要对模型接边的精度进行检查,还需要对单个模型的精度进行检查;②保证要素不能丢、漏。根据内业定位以及外业定性的原则,并结合1:500比例尺图形的特点,要想使得立体影像清晰,地貌准确,就要保证采集要素没有遗漏,尤其是一些被树冠、输赢遮挡的地物、地貌,要保证在立体图上可以看清边角,在采集时特别要注意房脚点,如果有看不清的与区域,要及时作出标记,让外业人员对其进行补测。
3.6空三加密技术
解析性空间三角测量技术,为纠正和测图技术工作提供了较为充足的定向控制点和注记控制点,以及测量绘图技术作业过程中需要使用的技术仪器安装调试数据,在实际开展空三加密技术过程中,为充分保证技术预期目标的顺利取得,应当保证如下文本数据资料准备完全:航摄技术质量鉴定书、涤纶片、图历表、野外控制和调绘图片、布点分布状态简化图以及各类观测计算手簿和前一工序的技术设计规范等。空三加密技术就是在上述文本数据资料准备充足的条件下,借助专门的技术处理程序实现预期技术目标的。
3.7航测数字地形图中地貌数据的检查
航测数字地形图中地貌数据检查主要内容有:(1)各种原始数据的输入是否正确。(2)相对定向、绝对定向的精度是否符合要求。(3)等高线的测绘精度是否在限差之内,山形表示的综合取舍是否恰当;山头、鞍部、凹坑是否丢漏。(4)高程注记是否与等高线矛盾,高程注记点数量是否符合要求。(5)水系与等高线是否矛盾。(6)立体观察下判定地形要素的性质、位置、范围是否正确。其中水系与等高线关系在纸图上和各种生产软件中通过显示很容易发现。
3.8航测地貌数据的表示方法
地貌,顾名思义,指的是地面高低起伏的状态,包括山地、丘陵、平原等。现在对地貌的表示方式使用的是“等高线、高程注记点和陡坎、陡崖等图式符号”。不同单位的生产作业过程基本相同。首先在测量工作站中对测绘地区进行定向,之后人工立体采集等高线和高程注记点,然后使用各种编辑软件对其进行编辑,最后形成一套完整的地貌数据。除此之外,还有另外一种地貌表示方式——DEM(数字高程模型),近些年,随着社会的发展,DEM也在不断发展的过程中受到越来越多的关注。现阶段各单位主要使用的是格网DEM,这套格网DEM可以通过之前采集的等高线生成,也可以通过地图扫描矢量化采集的等高线并赋高程值生成,还可以通过测图仪直接匹配生成。
3.9数学基础质量的控制工作
在数学基础质量控制中,其主要工作就是检查坐标系,要想使测绘工作变得更加简单和快捷,坐标系的选择是非常重要的。在实际检查工作中,检查的主要工作就是对轮廓线的坐标检查,以保证图形边线能够有效对接。
结语
通过上述过程中对航测数字地形图制图现状以及质量控制技术主要应用中的介绍中可以看出,现阶段的制图技术和质量控制技术由于发展的时间较短等原因还存在着比较严重的缺陷,相关技术人员需要应用像控点的布设以及空间三角测量和加密技术对制图的质量进行严格把握,全面对地形图在绘制过程和检查过程中的质量进行控制,从而为我国地质事业的发展产生促进作用。做好航测数字地形图的粗粮绘制工作,还有做好相应的质量控制,是对我国当代的地质事业发展具有重要的意义。测绘要做好航测数字地形制图的质量控制工作,就要分析航测地形图的中的地形数据的表示方法,要对质量检测的工作中的现状和不足进行分析,还要对地形图中的测绘中的关键技术和质量控制要点进行分析,提高地形图测绘工作的质量。
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论文作者:甘振南
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30