基于航测技术测制地形图的问题思考论文_郑长锋

基于航测技术测制地形图的问题思考论文_郑长锋

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摘要:数字化时代下,航测技术是一种测制地形图的重要手段。数字摄影测量在现代中小型比例尺地形的测绘中一直扮演着重要的角色。本文简要分析了当前数字地形图测绘现状,然后探讨基于航测技术测制地形图过程中需要注意的若干问题,以供参考。

关键词:航测技术;数字化;地形图

0.引言

当前,随着数字化技术及航空航天技术的快速发展,航测技术也被广泛应用到现代的地形图测制工作中。航测技术在现代地形图的测绘中,与传统的地形绘制手段对比,因为高空摄影的简便性,使得成图的速度更快,同时还避免了一些需要在复杂地形条件下进行地形绘制的工作量,大大降低人工测绘成本,,这为我国国民经济建设及国防安全建设提供重要帮助。

1.数字化地形图测绘现状

1.1 野外数字化测图

野外现场测量中,常用数字全站仪进行测量,然后将采集到的数据绘制成地形草图,之后在室内将数字化地形数据传输到电脑上,利用相应的制图软件生成地形图,最后输出最终数字成形结果。

1.2 航空摄影测量

航空摄影测量主要利用高空飞行器获取测量区对区域的摄影图像,同时联合野外实地勘测进行数据精化,获取测区像控点的坐标、高程以及地形具体情况,然后利用专业的航测仪器形成数字化地形图。借助航空摄影测量制作成的大中比例尺地形图,具有真实、精准、直观等特点,能够缩短野外测量工作量,同时提高成图效率。

1.3 数字化内业测图

主要采取常规手段形成白纸地形图,或者借助以往的地形图资料,结束数字化扫描仪的地形图矢量化软件生成电子地图。白纸测图内业数字化优势在于对作业员专业素质要求比较低,同时生产成本与投资成本也比较低,能够最大程度的利用现有地形图数据,但是其缺点在于精度及准确度比较低。

2.航测技术测制地形图的若干问题

2.1 航空摄影

2.1.1 航空摄影手段的选择

航空摄影以高空飞行器为摄影设备的载体,飞行器飞至相应的区域,能够对区域的地形进行连续的拍摄,以获取区域地形的资料及信息资源。当前,在计算机、GPS技术快速发展的背景下,能够使用多种方法获取地球表面信息,同时借助数字化技术,也使得航空摄影从传统胶片式摄影转变到数码摄影,使得信息资源能够及时传输到地面。

2.1.2 摄影比例尺的选择

摄影比例尺的选取,需要考虑到成图方法以及成图精度等基本于要求,同时还需要考虑的是成图经济效益以及图像再利用的可能性。

如果航摄的比例尺如果比较大,那么量测的精度往往比较高,这样有利于像片的调绘。然而这在另一方面又会增加像片数量与航线数量,使得摄影的工作量增加。反之,如果航摄的比例尺比较小,对于提高经济效益虽然有很大的帮助,但是测图的精度却很难得到保证,所以,在航测摄影比例尺的选择上,在不同的地形上有不同的选择要求,此外还需要保证成图满足精度的要求。遵循最小的成图周期以及制图成本原则。

此外,在航空摄影测量的过程中,还需要控制好飞行器的运行轨迹以及运行速度,因为如果飞行器运动速度不是匀速,往往会影响到成图的清晰度。

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2.2 航外像片控制测量

2.2.1 航外像片控制点布设要求

航外像片控制点布设过程,需要考虑的是航测成图特点,一般选择点位目标影像清晰的像控点,这样做的目的主要是为立体量测提供良好的条件,并且在目标与成像条件存在矛盾时,先要考虑的是目标条件而非成像条件。

2.2.2 布点方案选择

布点方案的选择需要考虑到诸多的因素,比如地形类别、成图手段、成图精度、航测比例尺选择合理性以及航测摄影图像的清晰度等,通过全方位的考虑选择出最合理的布点方案。

2.2.3 像片控制点的观察与计算

该项工作质量高低,将直接影响到内业加密以及立体测图的精度水平。在当前,主要使用数字全站仪以及GPS作为像片控制测量的主要手段,这两种设备的有机结合能够大大提升控制测量水平。

2.2.4 整饰工作

整饰工作主要是对航测获得的图像以及相关信息进行整理,加以修饰,以提升结果的质量。在成果的整理上,一般将获得的各种成果经过计算转变成电子文档,在像片正反面的整饰工作上,则需要将像片中的一些重要信息反映出来,这样主要为后续的成果分析提供有利条件。

2.3 内业空三加密

主要指解析空中三角测量,该方法常常用户地面控制点比较少的情况下,内业的测量需要借助专业的仪器来完成,同时采取合理的计算方法对立体模型进行测量,这样主要是为了使测图达到定向目的,此类操作也拓宽了航空摄影测量的应用范围,使得在非全野外布点下也能够实现精确的测量,这样等同于将原本需要进行大量的野外控制测量工作搬到了室内,大大降低测量人员的工作量。

内业空三加密的优点为:(1)能够快速的在大范围内进行点位三维坐标的测定;(2)大大降低了测量工作人员的野外工作量;(3)在一些恶劣的天气下也能够进行有效的测量工作,比如大气折光差、底片变形等,对于此类误差能够进行有效纠正;(4)可借助平差计算公式,使得整个地形测量区域中的加密点的分布均匀,满足不同的地形测量要求。

随着解析法空中三角测量技术应用不断频繁以及相关研究的不断进行,使得该技术不但在相关的测绘部门得到广泛的应用,同时在当前国民经济、军事以及科研领域中发挥着重要的作用。

2.4 数字立体测图

在当前数字化技术快速发展的背景下,数字化图像处理、计算机视觉技术、3D技术在实际中也得到了广泛的应用,这些先进的技术也为航空摄影测量提供了技术支撑。基于数字技术的全数字摄影测量系统的产生,集成了多种功能,比如数据的获取、数据存储以及数据的处理等功能,这样在一套系统中就能够完成摄影测量任务,大大降低了工作量。同时系统对摄影测量获取的数据进行适当的处理,借助现代计算机以及数字化技术,还能够形成三维立体模型,如等高线以及影像图像,这样可以给人们更加直观的展示,可以为相应的决策与规划工作提供巨大的帮助。

数字影像立体测量,采取影像匹配技术实现,影像匹配技术是数字摄影测量的核心内容,经过几十年的发展,该技术的理论与操作手段也得到了不断的完善与改良,比如从以往的单点匹配转变为当前多点匹配;从以往基于影像灰度的匹配转变成当前基于地形图像的特征以及结构属性等的多元化匹配等等。在当前,在测量工作站点结算立体测图的最大速度能够达到每秒200点左右,将立体像片进行扫描,计算机处理2至4小时后就能够形成如数字高层模型、数字栅格地图等多种类的现代熟悉地图,这为地形测制提供了巨大的便利。

3.结语

总之,在计算机技术与数字化技术发展下,航测技术在现代地形绘制中发挥着重要的作用,这改变了传统测绘生成方式及产品形式。同时在技术应用与研究不断加快的背景下,相信现代航空摄影测量将获得更大的应用及发展空间。

参考文献

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[2]张惠均. 无人机航测带状地形图的试验及分析[J]. 测绘科学,2013,(03):100-101+105.

[3]程耀东,张丽萍,董明才,韩进. 航测地形图DEM的获取和处理技术[J]. 工程图学学报,2008,(03):56-61.

论文作者:郑长锋

论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期

论文发表时间:2017/11/9

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