復(fù)雜地形數(shù)字正射影像圖像控點的布設(shè)方案探討

汪曉宇

【摘? 要】隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，測量系統(tǒng)也隨之發(fā)生了翻天覆地的變化。傳統(tǒng)的測量系統(tǒng)顯然已經(jīng)無法滿足當(dāng)代社會的發(fā)展要求，而航空攝影測量技術(shù)的出現(xiàn)，不僅緩解了當(dāng)前我國測量領(lǐng)域所面臨的尷尬局面，對于其他領(lǐng)域的發(fā)展也起到了巨大的作用。正因如此，本文以某航攝項目為例，對復(fù)雜地形下，數(shù)字正射影像圖像控點的布設(shè)方案進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜地形;數(shù)字正射影像;圖像控點布設(shè)

引言

航空攝影測量技術(shù)是當(dāng)前我國社會建設(shè)發(fā)展中不可缺少的重要手段。由于航空攝影測量技術(shù)具有高效性、時效性以及通用性，使得其備受社會各領(lǐng)域青睞，并被廣泛應(yīng)用。通過航空攝影測量技術(shù)，不僅能夠有效減少測量人員的工作量，降低相關(guān)企業(yè)的開發(fā)成本，還能有效提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。而在實施航攝項目的過程中，需要測量人員具備較為豐富的實操經(jīng)驗，能夠根據(jù)不同種類的航攝項目要求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，依照所航攝區(qū)域的實際地形情況，以此來對像控點進(jìn)行合理布設(shè)。

1.實驗方案

1.1航攝項目基本情況

由于本次航空拍攝所選區(qū)域以東西為長，約15km，以南北為寬，約6km，因而在挑選比例尺時選擇符合相關(guān)設(shè)計要求的1：2000，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)字正射影像圖的生產(chǎn)。航空拍攝區(qū)域總面積約為80km2。據(jù)觀察，航拍區(qū)域的東西方向?qū)儆诟呱降貐^(qū)，北部含有大面積的樹林，而南部則是由山丘以及林地組成。由此可見，本次所要進(jìn)行航空拍攝的區(qū)域地形相對復(fù)雜，因而在進(jìn)行像控點的鋪設(shè)過程中，受地形影響，實施起來較為困難。正因如此，為了確保航攝項目能夠順利進(jìn)行，本次航空拍攝選擇使用新型復(fù)合翼無人機。

1.2實驗方法

本次航攝為了保證最終數(shù)字正射影像圖分辨度符合相關(guān)要求，相關(guān)航攝人員在進(jìn)行航攝前根據(jù)具體的實際要求以及航空拍攝區(qū)域的地形走向為基礎(chǔ)，設(shè)計出兩種符合航空拍攝要求的像控點布設(shè)方案。在航空拍攝的過程中，相關(guān)航攝人員要嚴(yán)格遵循像控點的布設(shè)方案，以此來對數(shù)字正射影像圖進(jìn)行高效生產(chǎn)。

航攝人員在對像控點進(jìn)行測量工作時，需要將像控點進(jìn)行均勻分布，并且確保不同區(qū)域的像控點數(shù)量處在同一范圍內(nèi)，以此來方便之后像控點測量的精密性。再通過對兩種方案的對比，對所測量像控點的精度進(jìn)行統(tǒng)計，并從中挑選出符合當(dāng)前航空拍攝要求的最佳像控點布設(shè)方案。航空拍攝測量成果影像如圖1所示。

1.3像控點布設(shè)方案

方案一：在航空測量前，航攝人員需要根據(jù)無人機的飛行路徑逐條進(jìn)行像控點的布設(shè)，在某些地形較為特殊的區(qū)域，需要以五條航帶作為間距進(jìn)行像控點的布置，但是其中航帶的最大間隔數(shù)不能大于7條。另外，在所要測量區(qū)域的邊界位置，本方案決定放棄對像控點的布設(shè)，邊界附近每3條到四條航帶間距作為像控點的布設(shè)要求。

本方案共有24個檢查點，72個像控點，數(shù)字正射影像圖精度統(tǒng)計情況如表1所示。

方案二：當(dāng)無人機處于區(qū)域邊界時，需要以5條航線作為間隔距離進(jìn)行像控點的。如果航攝條件允許，航攝人員可以將航線的間隔距離調(diào)整為3條，以此來提升像控點的密布程度。而在北部的森林區(qū)域，由于環(huán)境地形限制，需要將航線間的間隔距離調(diào)整為7條，反觀東西方向，因山體間高差影響，在進(jìn)行像控點的布設(shè)過程中，仍可以按照3條航線進(jìn)行航攝采集。

本方案共有18個檢查點，91個像控點，數(shù)字正射影像圖精度統(tǒng)計情況如表2所示。

2.像控點測量存在的問題

在進(jìn)行本次航攝前，企業(yè)內(nèi)業(yè)人員需要先對點位進(jìn)行選擇，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的外業(yè)工作，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的航空拍攝測量。在得到航拍測量影像數(shù)據(jù)后，還需要相關(guān)人員采用軟件技術(shù)，對所得到的原始數(shù)據(jù)資料進(jìn)行拼接處理，進(jìn)而得到較為全面的航攝影像。另外，在進(jìn)行拼接的過程中，相關(guān)人員需要嚴(yán)格遵循像控點的布設(shè)方案，依照方案進(jìn)行點位的選擇使用。但是，在某些時候，有些像控點所處的位置剛好處于較為茂密的森林以及無法觸及的山峰時，便無法對像控點進(jìn)行有效布設(shè)。正因如此，需要相關(guān)人員在進(jìn)行航攝前，需要根據(jù)當(dāng)前的實際情況將不同像控點間的距離進(jìn)行適當(dāng)放寬。

3.像控點布設(shè)方案對比

從上述表格中不難看出，本次航攝測量所選擇的方案一與方案二之間存在著一定的差距。總結(jié)來說，方案一所采用的方法并沒有在航攝區(qū)域的邊界位置進(jìn)行像控點的加密布置，而方案二則是在邊界位置進(jìn)行像控點加密。但是，無論加密程度如何改變，兩種方案所采用的布局方法是一致的，所改變的只有像控點之間航線間隔的整體數(shù)量。

從精度方面來看，相較于方案一，顯然是像控點更為密集的方案二精度更為準(zhǔn)確，并沒有從中發(fā)現(xiàn)出坐標(biāo)差超出固定范圍的點，而方案一則是產(chǎn)生了少量差值過大的檢查點。

4.結(jié)論

綜上所述，當(dāng)航攝測量所處區(qū)域為高山或森林時，需要在所拍攝區(qū)域的邊界位置進(jìn)行像控點的布設(shè)，以此來提高最終數(shù)字正射影像的精度，并且最大程度節(jié)約相關(guān)企業(yè)的成本支出，促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。

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