城市地形圖測繪中航空攝影測量的應(yīng)用

曹志偉

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 商丘 476000）

1 工程概況

以某二級公路工程建設(shè)為例，該工程總長16km，在該工程施工區(qū)域內(nèi)，其地形地勢相對平坦，基于此地形地勢條件，公路總體呈現(xiàn)出順直平緩的特點(diǎn)，為瀝青混凝土路面。在城市的發(fā)展過程中，為滿足城市發(fā)展的總體趨勢，需要重新進(jìn)行選取走廊帶繞行，用1∶1000比例尺，進(jìn)行地形圖的測量。

2 測繪方案選取

在實(shí)際的測量過程中，為保障地形圖測量的效率與質(zhì)量，選用拓普康天狼星無人機(jī)。此項(xiàng)目飛行高度350m，獲取影像面積40km2，空三加密模塊采用的是Photoscan軟件。在無人機(jī)航空攝影測量過程中，無人機(jī)搭載的是高精度RTK定位坐標(biāo)和慣導(dǎo)姿態(tài)數(shù)據(jù)，保障了測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性。

3 測繪步驟

3.1 空中三角測量

空中三角測量是重要環(huán)節(jié)，為保障空中三角測量工作的順利進(jìn)行，必須做好以下工作：1）做好數(shù)據(jù)的初期準(zhǔn)備，并做好所有數(shù)據(jù)的檢查，保障其數(shù)據(jù)的完整性，使得這些數(shù)據(jù)的格式正確。此外，還需要做好航拍數(shù)據(jù)、控制點(diǎn)坐標(biāo)文件的管理等。2）校正畸變差。在無人機(jī)航空攝影拍攝的過程中，由于其在數(shù)據(jù)的獲取過程中存在著一定的畸變差，因此，必須進(jìn)行校正處理，將航拍影像畸變控制在合理的范圍內(nèi)。3）加強(qiáng)對測量區(qū)域內(nèi)高程文件的檢查，在此階段，要根據(jù)相應(yīng)的處理標(biāo)準(zhǔn)與要求，將經(jīng)由校正畸變的影像加以結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)內(nèi)定向處理，避免在航空攝影測量中出現(xiàn)測量粗差。

3.2 DOM工藝

在城市地形圖測繪中，無人機(jī)航空攝影測量發(fā)揮著重要的作用，而DOM工藝下，能夠有效實(shí)現(xiàn)對航拍影像資料的數(shù)字化處理，使得在實(shí)際的測量過程中，各個(gè)階段模型內(nèi)的影像信息都可以實(shí)現(xiàn)基本樣本的重新采集，并且有效避免了各種不利因素所造成的影像失真問題，使得所獲得的影像具有較高的精度與分辨率。DOM工藝下，無人機(jī)的低空攝影實(shí)現(xiàn)了對測量區(qū)域內(nèi)所有信息的采集，并能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)定向、相對定向與絕對定向處理。經(jīng)由這些處理以后，還可實(shí)現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的正射糾正與影像鑲嵌，形成相對完整的DOM結(jié)果。

3.3 DLG生產(chǎn)及外業(yè)調(diào)繪修編

DLG全稱數(shù)據(jù)線劃圖，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，主要是以地形圖要素為基礎(chǔ)，能夠有效實(shí)現(xiàn)空間要素關(guān)系的構(gòu)造，詳細(xì)進(jìn)行空間基本屬性內(nèi)容的采集與保存處理。在DLG生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用中，保障其處理效果，必須充分發(fā)揮地標(biāo)信息的作用，保持地標(biāo)信息的完整性，提高其描繪效果。與此同時(shí)，在此過程中，必須做好相關(guān)數(shù)據(jù)、結(jié)果的保存，使得其能夠以空間分析為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對基本數(shù)據(jù)的利用與提取，保障空間分析的科學(xué)性。從DLG的應(yīng)用來看，其實(shí)用性優(yōu)勢明顯，在應(yīng)用過程中，自身的數(shù)據(jù)量相對較少，有效保障了信息系統(tǒng)的完整性，為后期的數(shù)據(jù)分析、決策制定等提供了重要的參考。無人機(jī)航空攝影測量過程中，有些地形區(qū)域的測量會(huì)受到一些干擾因素的影響，導(dǎo)致在該區(qū)域內(nèi)所獲得的測量數(shù)據(jù)不全面，此時(shí)，應(yīng)用無人機(jī)航空攝影測量，無法保障地形圖測繪的質(zhì)量。為解決此問題，需采用必要的外業(yè)補(bǔ)測方式，獲得全面的測繪數(shù)據(jù)。外業(yè)補(bǔ)測過程中，將其與航空攝影測量相結(jié)合，能做好測量的計(jì)劃和結(jié)果的分析。在基本信息的調(diào)測處理上，外業(yè)操作能夠?qū)Φ匚飳傩浴⒌孛燃右哉{(diào)繪，豐富地形圖的屬性信息內(nèi)容。此外，在陰影特性的調(diào)繪上，需考慮光照因素的影響，主要是要進(jìn)行光照直射與散射的區(qū)分。地形圖測繪質(zhì)量受到外業(yè)操作的影響，因此，為保障城市地形圖測繪的效率與質(zhì)量，有關(guān)人員需要加強(qiáng)外業(yè)操作的管理與控制，保障外業(yè)操作的規(guī)范性。

3.4 航空攝像測繪中數(shù)字影像像片控制

無人機(jī)航空攝影測量中，數(shù)字影像像片的控制也極為重要，是城市地形圖測繪的關(guān)鍵。無人機(jī)航空數(shù)字影像的獲取，使得有關(guān)人員能夠直接借此進(jìn)行土地的精準(zhǔn)測量，在此過程中，其獲得的影像清晰度高、分辨率高，能夠?yàn)榈匦螆D測繪提供重要的基礎(chǔ)資料。此外，無人機(jī)航空攝影測量中，航拍系統(tǒng)可以充分與衛(wèi)星定位系統(tǒng)加以結(jié)合，保障像片控制的效果，經(jīng)由處理以后的數(shù)字影像，能夠直接經(jīng)由相關(guān)的傳輸系統(tǒng)，實(shí)時(shí)傳輸至地面工作平臺，有關(guān)人員可以直接根據(jù)所獲得的影像數(shù)據(jù)等，進(jìn)行兩組數(shù)據(jù)的對比與轉(zhuǎn)換，獲得被測區(qū)域內(nèi)的具體情況。

3.5 航空攝影的立體采編測量

在城市地形圖測繪中應(yīng)用無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)時(shí)，重要的環(huán)節(jié)是要做好立體采編測量。當(dāng)所有的測量工作結(jié)束以后，對地形測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采編具有必要性。無人機(jī)航空攝影測量技術(shù)所獲得的測量數(shù)據(jù)精度較高，但是，為保障地形圖測繪的質(zhì)量，有關(guān)人員需要在后期加強(qiáng)對節(jié)點(diǎn)工序數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的分析與處理。當(dāng)無人機(jī)收集了所有的測繪數(shù)據(jù)以后，需要進(jìn)行等高線、水涯線的手繪處理，尤其要對一些存在誤差的數(shù)據(jù)等實(shí)施特殊標(biāo)記與處理，提升地形圖測繪的準(zhǔn)確性。

近年來，隨著生產(chǎn)生活的進(jìn)行，在城市發(fā)展與工程建設(shè)中，對于各種測繪數(shù)據(jù)的精度要求等越來越高，為提升測繪的效率與質(zhì)量，在測繪工程中，需要加強(qiáng)對新型測繪技術(shù)的應(yīng)用。航空攝影測量作為一種新型的測量技術(shù)，其具有測繪的技術(shù)優(yōu)勢，在城市地形圖測繪中得到了普遍的應(yīng)用，能夠提升地形測繪的可靠性。