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摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用

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2018-05-02

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  随着数字城市、智慧城市建设的发展,国土资源管理、城乡总体规划设计和各项基础建设都迫切需要现实性很强的数字地形图。由于数字摄影测量及其数字化成图技术的飞速发展,数字摄影工作站应运而生,大比例尺地形图数字摄影测量,以其独特的优势为国民经济建设发挥应有的作用。
  基于摄影测量的基本原理,数字摄影测量应用计算机技术,从影像提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息。它最终是以计算机视觉代替人眼的立体观测,它所使用的仪器最终将只是通用计算机及其相应外部设备。


  1、大比例尺数字摄影测量的优缺点
  在数字摄影测量中,不仅其产品是数字的,而且其中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的。数字摄影测量将大量繁琐的外业工作交由计算机内业处理,大大减轻了劳动强度,提高了劳动生产率,缩短生产周期。具有如下优点:
  (1)可处理多种影像数据。它不仅可处理航空影像,卫星遥感数据(快鸟影像、IK0NOS、SPOT)影像,还能处理非量测相机摄取的影像。
  (2)自动化程度高。包括相对定向、DEM自动拼接、影像无缝镶嵌、半自动绝对定向和线划要素提取。
  (3)数字摄影测量产品精度均匀,整体精度高。相对定向、内定向和绝对定向能达到相应级别的精度。
  (4)成果输出数字化及多样化。数字摄影测量产品可加工性强,根据工作的需要可输出多种成果,如DOM、DLG,还可直接编绘系列图和各种专题图。

  数字摄影测量的最大缺点,在于难以对隐蔽部位及地形、地物复杂部位、微地貌,如荫影遮盖部位及杂乱无章的居民地等准确采集数据;对这些地方的准确测绘是内、外业测绘工作的难点和薄弱环节,必须加强内、外业的合作,甚至在小的区域内全野外采集部分地物点。


  2、利用数字摄影测量影像制作大比例尺地形图的作业方法与特点
  其主要作业流程为:数字摄影测量、像片控制测量、空中三角测量、航测内业测图、航测外业调绘、航内修改编绘、质量检查验收、成果输出。
  主要是航测内业测图、编绘完后,进入野外调绘;调绘完后再返回航测内业修改,航内修改完后,再到实地核实检查,两次外业调绘和两次内业修改。基础控制、像片控制测量与高程加密;影像数据输入、内业电算加密和定向、影像匹配数据采集与编辑、生成数字高程模型(DEM)、输出航测原图;利用航测原图外业调绘、纠错;根据外业调绘的内容对原图进行修改、编辑成为最终成果。大比例尺地形图数字摄影测量工作流程中的内外业工作,作业方法与工作内容而言,与传统的成图方法一致。需经过影像数据输入、内业电算加密和定向、影像匹配、数据采集与编辑、生成数字高程模型(DEM),最终输出航测原图提供给外业调绘。输出的航测原图最好带影像,这样便于野外调查核实、改正。
  首先,调绘由过去的完善图面转变为完善数据,它不仅应将内业无法判明上图的地形图要素,如各类名称、道路等级、植被、水系流向及建(构)筑物的性质、楼层等调绘,而且还应将内业无法描绘或不能完整描绘的微地物、隐蔽地物及错误、漏绘的地物补充上图。
  其次,调绘核查的工作底图,一般采用迭加了航摄影像的线划图,这样可以很方便地对内业错误进行纠正、判读及准确标绘遗漏地物。对于隐蔽部位及地形复杂部位的调绘,是重点和难点。为保证成图精度,对于内业漏绘或影像不清晰的地物,应采取实测坐标或距离交会的办法对其定位;对于房屋密集的居民地,可采用放大原图的形式调绘。


  3、几点体会
  (1)为保证大比例尺地形图数字摄影测量的精度,应选择适当的摄影分辨率。对于大比例尺地形图数字摄影测量而言,特别是1:500内业数据采集的准确性依赖于航摄影像的分辨率,直接制约作业进度和成果精度。就我院进行赤水测区60KM2的1:500地形图测量案例中,采用数字航摄影像的地面分辨率是0.08M;在数字遵义近500 KM2的1:2000航测地形图测量中,采用的数字航摄影像的地面分辨率是0.2M,也就是说,地面分辨率是在0.1~0.15M之间,能满足1:1000地形图测量要求。
  (2)摄影应选择在植被覆盖和荫影等外界条件影响较小的季节和时间进行,像片质量应满足大比例尺地形图数字摄影测量地面分辨率的要求。
  (3)数字摄影测量的像控点布设平面采用航带法,高程尽量采用全野外布点。大比例尺航测法成图,最为关键的是高程测量,在我们在60KM21:500地形图测量的案例中,采用了270KM的四等水准测量,70%以上的地形点为实地测量,保证了地形图的高程精度。
  (4)当成图比例尺为1:500时,对于内业无法准确描绘的地方,如:微地貌、不易内业判辨的居民地等,调绘采用叠加影像的线划图,可以大量减少外业调绘工作量。
  (5)野外调绘图的质量直接制约最终成果质量,因此对调绘图的质量检查是数字摄影测量大比例尺地形图中质量检查的重点。检查重点应放在隐蔽及地形复杂部位、微地貌、杂乱无章的居民地等。


  4、结语
  用数字摄影航测法测绘大比例尺地形图,较常规测图方法可大量减少外业工作量,降低了成本,缩短了成图周期。贵州省第三测绘院采用这种成图方法在贵州省施测的测区有:遵义市500 KM21:500和1:2000地形测量,赤水市60 KM21:500地形测量,安顺市50KM21:500地形测量,等等,均经过相关部门的检查验收,成图精度满足规范要求。


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