周志誠,杜 新,鐘生偉,方 敏
(1.湖北省航測遙感院,湖北武漢430071,2.湖北省測繪產品質量監督檢驗站,湖北武漢430071)
基礎地理信息采集中的航測工藝改造
周志誠1,杜 新1,鐘生偉2,方 敏1
(1.湖北省航測遙感院,湖北武漢430071,2.湖北省測繪產品質量監督檢驗站,湖北武漢430071)
介紹了全數字攝影測量工作站、數碼調繪以及HBCORS動態RTK在大比例尺地形圖測量中的應用對航測工藝產生的影響,分析了傳統的和新的航測工藝的優缺點;探討如何面對新的航測生產工藝,提高地形圖生產效率。
基礎地理信息;航測;工藝改造;CORS

隨著計算機軟、硬件和虛擬現實技術的飛速發展和相互促進,航測已經進入全數字生產時代。航空攝影測量已經從光學模擬成圖發展到全數字攝影測量成圖,外業調繪從傳統的以紙制地圖作為工作底圖轉變為采用移動設備+電子數據,相片控制方法也從過去的全站儀導線測量、GPS靜態、動態測量發展到利用CORS動態RTK測量。因此,如何面對新的航測生產工藝,搞好地形圖的質量控制與檢查工作是非常重要的。
在傳統的航測工藝中,一般是獲取航測資料后,利用外業相片展開工作,首先是沖洗調繪放大片,外業進行相片調繪,同時外業像控測量,內業空三加密,然后內業立體測圖,根據調繪片進行內業編輯,把編輯的地形圖噴繪進行外業補測、檢測,最后提交檢查驗收,過程如圖1所示。

圖1 傳統的航測工藝流程
在傳統航測工藝流程中,外業相片調繪與外業相片控制是最重要的2個環節,其中相片調繪是自動化程度最低的一個工序,其中外業調繪與航測成圖的流程關系見圖2。
外業調繪人員利用洗曬的相片及相關的輔助資料進行外業作業,外業分為調和繪兩項工作,調繪人員白天在外業判調,在影像上用簡單的符號表達,晚上回到住地進行成果清繪。清繪需要使用國家圖式規定的符號表達,還要使用小筆尖、曲線筆等專業的清繪的工具,對作業員本身的要求較高,這就需要調繪人員接受過專業的培訓。調繪成果清繪在調繪片上,成果以非數字形式提交,內業要經過多次“轉繪”方可成圖。這樣不僅會丟失地物信息,還會損失精度。這一生產環節已經成為航測成圖發展的瓶頸。

圖2 傳統的航測成圖與野外調繪的流程圖
另外傳統的對地形圖質量評定的方法是院級檢查機構在整個測區完成以后,通過抽樣的方法,在外業采集碎部點后對樣本精度進行評估,這種方法相對滯后,發現問題為時過晚,不能及時有效地進行質量控制和質量管理。
當今手持設備以及HBCORS技術的發展使外業調繪、像控呈現數字化、實時化的趨勢。手持設備(例如PDA、M ID)可以內置或外掛 GPS模塊,直接鏈接HBCORS;各種影像壓縮技術也解決了數字測繪產品數據量大,便攜帶的問題。一臺手持式的數碼調繪工具,就可以在外業對攜帶的影像數據進行定位、導航、測量和編輯,完成以往在紙質相片上進行的工作,大大地提高了作業效率。改進后的航測工藝過程如圖3所示。

圖3 新的航測工藝流程圖
基于手持設備的數碼調繪方式,工作底圖影像為全數字形式,不需要沖洗打印,只需要進行格式處理或數據壓縮即可使用,節省成本。內業在室內依據立體影像進行立體測圖,按照信息化測繪體系的要求,全面收集測區內的相關資料,如地名志、公開版的交通旅游圖、公路圖、電力資料等標繪在DLG圖上,盡可能地將把外業工作移到室內;然后在AutoCAD上按比例、地理位置把調繪用數字正射影像(DOM)(TIF或JPEG格式)和內業判繪底圖DLG(DWG格式)套合在一起,在內業判繪底圖上添加內圖廓線和公里網,作為外業定向和GPS導航的數學基礎。
外業調繪人員就根據手持機上的判繪數據和影像,到實地逐一調查,添補上新增的地物和屬性數據。由于軟件本身已按照規范制作了支持國家的分類標準和地形圖符號與線型,現場判調作業多為選擇操作,避免了大量的手工繪制工作。白天的調繪數據晚上回到住地后可以直接下載到電腦上,利用AutoCAD等編輯軟件直接完成清繪,降低了外業作業的專業性,對外業作業員的手工清繪技能也降低了。而調繪成果以數字形式直接轉入內業編輯,內業根據調繪成果直接進行成圖處理,避免了外業調繪數據的重復作業,減輕了外業勞動強度,提供了生產效率。基于手持設備的外業調繪流程見圖4。

圖4 基于手持設備的外業調繪流程圖
隨著HBCOS動態RTK在生產中的應用,外業像控點和碎部點采集的速度與精度大大提高,與原來的導線測量和靜態測量有了質的變化。新的工藝流程是相片控制點采集和碎部點采集2個工序同時進行。碎部點除了采集足夠后期評定地形圖精度的點數外,還有選擇的采集一些目標明確的平面點和高程點并繪好草圖。等內業空三按設計要求完成后,再把外業利用HBCORS采集的那些目標明確的碎部點先通過坐標預測出大概位置,然后根據外業草圖準確定位,通過在PATB中給予和相片控制點中不同的權,重新對空三加密網進行平差。
在“武漢城市圈”基礎地理信息數據采集與更新項目中,我們采用了新的外業調繪、像控模式。工藝流程的改造,避免了繁瑣的手工清繪工作,大大提高了生產效率,平均一幅圖效率提高 30%,減少了重復勞動,大大地減輕了外業調繪、清繪的工作量,也避免了因為人員專業素質差異造成的成果整飾差異。帶GPS模塊的電子調繪,即使是在無明顯方位物的山區也可以很快和準確地定位判讀。HBCORS動態RTK的使用提高了野外像控點、碎部點的采集速度和精度,通過把碎部點中的明確目標點導入空三,又大大提高了空三的平面和高程精度。而檢查方法的優化,變被動檢查為主動,把質量問題消滅在萌芽,最終這個項目取的良好的效果,順利完成驗收。
本文結合測量工作中出現的新技術和自己多年的野外作業經驗,詳細探討基礎地理信息采集航測工藝流程的優化,總結了一些新的生產方法和措施。通過把上述生產方法和措施放在生產中應用,有效地減少了工作環節,提高了作業效率,減少和控制了各個環節可能出現的質量問題,減輕了外業工作人員的勞動強度,體現了以人為本的理念,充分證明了充分利用現代科技手段來解決傳統測繪工作中難題的思路是成功的。
[1] 王華.使用電子調繪系統的內外業一體化作業方法[J].地理空間信息,2009(7):15-17
[2] 洪亮.移動設備外業調繪系統研制[J].地理空間信息,2010(8): 21-24
[3] 王迪偉.基于PDA的1:10 000比例尺地形圖野外調繪[J].測繪通報,2010(8):59-61
[4] 許捍衛.移動式GIS發展的關鍵技術及應用前景[J].測繪工程,2003(12):34-36
[5] 石偉華.1:10 000數字地形圖的生產流程探討[J].山東理工大學學報,2005(85):19-22
[6] 楊曉晶.數字測繪產品數據加工處理流水線的研究[J].測繪通報,2003(6):42-43
[7] 張劍清.攝影測量學[M].武漢:武漢大學出版社,2003
Transformation of AerialExplorationontheBasisofGeographicInformation Collection Process
by ZHOU Zhicheng
This article described a fully digital photogrammetric workstations,digital transfer and HBCORS dynamic RTK painted largescale topographicmaps in the application of the measurement process produces aerial images and analysed of the traditional and new aerial technologyadvantages and disadvantages.It inquired into how to face a new aerial survey of the production process,improved the efficiency of topographic map inspection.
basis of geographic information,aerial exploration,process modification,Continuous Operational Reference System
2011-09-07
P208
B
1672-4623(2011)06-0027-02
周志誠,高級工程師,從事基礎地理信息數據采集工作。