航摄、卫星影像融合技术在大比例尺带状地形图测绘中的应用论文_王克荣

航摄、卫星影像融合技术在大比例尺带状地形图测绘中的应用论文_王克荣

甘肃省基础地理信息中心 甘肃兰州 730000

摘要:大比例尺带状地形图测绘随着工程设计质量要求高、工期紧、受区域地形的限制等要素的影响,通过常规测量仪器测量的方法,成果成图精度受到很大影响。本文主要探讨如何利用航摄、卫星影像融合技术、网络RTK技术,发挥各自数据和设备的优势,解决工程对带状地形图的急需,解决提高测量效率的问题,优势由于非常明显以其为新技术应用作出贡献。

关键词:航摄、卫星影像;网络RTK;空三加密;带状地形图测绘。

王克荣

引言:经济社会的不断发展,带动当前我国水利、交通、管线等基础设施建设的步伐,对大比例尺带状地形图的需求由此愈来愈多,但是通过常规测量仪器测量带状地形图,不仅操作流程复杂,同时受区域地形的限制,使得工作效率加大,成果成图精度受到很大影响,为了解决带状工程设计质量要求高、工期紧同时提高测量精度和效率,我们通过在甘肃湟水河流域水利工程带状地形图测量中,探索了采用航摄、卫星影像融合技术配合网络RTK的方法,圆满完成了40多公里1:2000带状地形图的测量工作,通过数据挖掘技术,发挥各自数据和设备的优势,精简了施测流程,控制了测量误差,使得测量效率大幅度地提高,优势非常明显。本文结合内、外业测图技术方法进行了深入的探讨。

1测区基本情况及受限原因

城市及河流、交通两岸大比例尺带状地形图测绘,一般采用全站仪或航空摄影测量的方法进行施测。这些位于山地、丘陵地的条带状测绘区域,因地形地貌很复杂,变化剧烈而使得测绘工作量很大,采用全站仪施测则投入的人员多、施测难度大、进度慢、成果精度低,各种开支较大。采用导线网布设基础控制点往往还得结合水准测量的方法来完善基础控制点的测绘。而采用传统的航空摄影测量方法,在内业方面像控点布点方案与空三加密工作是紧密结合在一起的,往往起到增加或减少外业测量工作强度的作用。

测区主要为湟水流域河道中心为界的一段流域,以实际河道中心线总长约40公里,河道水涯线左右宽各250 m范围,境内通过两条铁路、一条高速公路、一条国道及众多大车路、乡村路,本测区在建的有3个水电站,水电枢纽和水电站之间形成完整的水利配套设施。由于测区位于河道流域,周边大部分区域为山壑环绕,形成了高山峻岭与峡谷盆地相间的复杂地形。常规测量受到种种限制,在较短的时间内要完成此项工作困难重重,因此必须通过技术创新地方法在较短的时间内解决测量问题。

2技术解决的途径

由于工期短、地形、地貌的现势性、区域范围的特殊性等因素,要快速获取这些像控点或布控,并非易事,因此如何根据数字航空摄影和空三加密技术、外业GPS测量技术、卫星影像数据采集,提高区域范围大比例尺带状地形图测绘技术和效率是有效途径。

(1)通过对测区已有基本资料调研、分析,对历史航空摄影影像及空三加密数据成果进行挖掘,减少外业布设像控点的工作。采用先进的全数字摄影测量系统航摄像片资料进行DEM、DLG、DOM数据生产,在室内快速测绘出地形图,利用通过卫星影像纠正与DOM影像融合校正获取了现势性强的矢量数据,以构建复杂地区DEM,解决了快速生成等高线的难题,结合最新现势性好的卫星影像数据进行融合,解决空三控制加密成果的获取、复杂地形DEM数据的利用及地物、地貌数据采集现势性更新的问题。

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(2)外业通过套合的卫星影像地图进行补调、补测,使所测的1:2000带状地形图达到准确、完整,满足快速获取急需的设计区域各种水利配套工程1:2000带状地形图工作,解决全野外数字测图速度慢、成本高的问题。

(3)采用网络RTK测量获取基础控制点的平面坐标,以 RTK技术代替水准测量的方法,解决了内、外业快速获取基础控制点的问题,进而使得内业实现了快速成图。

3技术实现步骤

(1)空三加密

通过对航摄区域进行分析,恢复空三加密中的像控点的成果和立体像对,完成绝对定向,为测图区域建立数学基础。

(2)卫星影像测图技术

主要采用JX4G全数字摄影测量系统和硬件设备在立体影像下进行地物、地貌的测绘,经卫星影像纠正与DOM影像融合校正,进行DLG数据更新,解决区域内的DEM、DOM、DLG的获取,以此保证内业测量的精度和图幅内容的完整性。

(3)基础控制测量

在外业采用CORS站网络RTK测量技术,利用卫星星历数据计算出基准站接收机到卫星的距离、计算出距离与已知坐标之间的差值,通过数据链将其卫星距离改正数和测站坐标信息一起传送给流动站,流动站接收机得到的校正的距离改正值,通过网络数据传送得到流动站厘米级精度的定位结果,同时采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,迅速获取目标点厘米级定位的平面和高程成果。本项目采用双频Leica 1230型GPS 进行基础控制网测量,获取基础控制点代替导线测量,网络RTK技术代替水准测量的方法,避免常规测量工作的繁琐程序和不必要的精度流失,解决内、外业快速获取基础控制点的问题,进而使得内业实现快速成图。

(4)地物补测与补调

在测图区域范围内则采用网络RTK技术结合Leica TCR 405全站仪,进行地物补测和碎部点测量,保证外业基础控制点精度和对新增地物、地物的补测,加快工作进度和减轻劳动强度,完成此项工作的各项目标和技术要求。

4结论

本项目通过采用先进的网络RTK技术、全数字摄影测量技术、影像融合技术,使得网络RTK高程代替等外水准测量的方法,获得精度和图形强度较高的控制成果,改变了获取高程数据的作业模式,克服了山地区域水准测量施测困难、劳动强度大的问题,节约了控制测量时间。通过对历史航空摄影影像、空三加密数据成果进行挖掘,结合最新现势性好的卫星影像数据进行融合,解决了空三控制加密成果获取、复杂地形DEM数据的利用及地物、地貌数据采集现势性更新的问题,极大地减轻外业测绘的工作量,解决全野外数字测图速度慢、成本高的问题。

以上全新的方法仅用较短的时间就高效完成了40多公里长区域范围内大比例尺带状图测绘工作,最终通过对每幅图进行抽样检查分析,所有地物满足规范精度要求。由于极大地减轻了外业测量工作量,缩短了成图周期,给带状线路测量方法带来了较大的变革,因此得到了甲方极大的好评,

参考文献:

[1]陈海鹏,董 明.高分辨率遥感影像在测绘生产中的应用潜力研究. 武汉大学遥感信息工程学院.

[2]王永乐.RTK和全站仪技术在管线工程测量中的联合应用[J].测绘科学,2008,33:273

作者简介:王克荣,男 ,1987年1月,甘肃皋兰,汉,本科,助理工程师,研究方向:航摄、卫星影像融合技术在大比例尺带状地形图测绘中的应用

论文作者:王克荣

论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/6

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航摄、卫星影像融合技术在大比例尺带状地形图测绘中的应用论文_王克荣
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