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关键词:航空摄影测量 GIS技术 监控 城中村 测绘 有效应用
中图分类号: C35 文献标识码: A
进入21世纪以来,社会经济迅猛发展,我国的城市化进程日渐加快,城中村问题已经成为了制约我国发展的毒瘤,过去的农村以种植为主的生存模式被抢建代替成为主题。据调查发现,我国各地城中村抢占房屋的比例已经达到了42%,基层管理不科学,缺乏直接有效的监管对策。虽然我国政府也意识到了这一问题的严峻形势,并逐步加强测量技术,提高获取信息的精确度,但是由于技术条件的限制,使得测绘工作不够精准,对违法用地现象缺少动态化监测。针对这样的现象,我国相关部门一定要提高航空摄影测量技术的科学性,将GIS系统有效运用到其中,完善测绘工作,从而有效解决城中村问题。
一、航空摄影测量以及GIS技术的相关概述
顾名思义,航空摄影测量就是指利用航空飞机对地面进行拍摄,从而得到所需的测量数据的方法。具体而言,它是指使用飞机拍摄地面影像,再利用摄影测量学的原理和立体的测图仪,把相片组成立体的模型,以其为基础从事各种测绘以及地理判读工作,并从影像和其他传感系统中获取我们所需的信息内容,之后对其进行记录、测量和分析,以此来表达技术科学。航空摄影测量技术主要包括两大类,一是测量地理物体空间关系的技术,即测量坐标、距离、高程等等,通过测量这些数据可以得到人们需要的影像图、地形图、三维地面图。二是相片的判读技术,这属于一种分析技术,将航空摄影拍摄到的内容进行分析,做出与内容相关的判断,对土壤、物种成长状况、受灾情况等进行研究。另外,航空摄影测量也是测绘工作的基础环节,没有摄影测量的科学性,也就不会保证测绘的精准性。
GIS技术是地理信息系统,又可以称为地学信息系统,它属于一种特定的十分重要的空间信息系统。在现代化技术,特别是指计算机的使用下,对地球上所需的数据进行搜集、储存、、计算、分析、应用的技术方式。与地理信息相结合是其核心能力,通过遥感技术的运用,准确获取精准的地理坐标,获取具体方位,将地图这种独特的视觉化效果与地理分析功能与数据库操作集成为一个整体,为监控提供所需的信息。
二、航空摄影测量及GIS技术在监控中的应用
从以上内容中,我们已经清晰直观的了解到了我国航空摄影测量以及GIS技术的具体含义,明确了它在城中村建设、信息资料获取、监控、测绘等工作中的重要作用。但是由于技术条件的限制以及人员的缺失,该技术还无法得到完善应用,结合实际开展探讨就显得极其重要。
(一)方案设计
面对我国城中村在建设中存在的问题,国家相关部门需要尽早解决。我国的航空摄影测量是于十九世纪起步的技术,在当时苏联政府的帮助下组建了拍摄队伍,随着科学技术的日渐深入,目前我国该领域可以实现摄影精度高达1:1000,仅仅需要3、4个小时就可以完场上百平方公里的拍摄,给我国测绘工作提供坚实的材料保证,也可以有效遏制城中村建设问题。地理信息系统开发平台在技术运用中采用的是微软公司的大型组建,可以实现对地理信息的三维设置,获取图片信息。
(二)结合实例谈谈技术的应用
我国某地区政府为了做好数据信息的采集工作,提高技术的有效性,取得精准信息,将航空摄影测量与GIS应用到了城中村实际案例之中,与测绘工作实现了结合。
第一,测量数据的获取。利用航空摄影测量在规定时间内对某城中村情况进行了拍摄,制作成1:1000正射影像图,采用1:4500的比例尺在降低飞行速度的情况下摄影。然后将获得的平面图像和数据导入GIS系统,建立数据库,配准正射影像与地形图,保证误差不高于0.4米,并对目录分类编码,建立数据库,实行数据回放。例如,我国某地区在城中村建设拍摄中就利用航空摄影技术和测量方法,采用相关仪器,按照如下所示的流程实施测算,得到某城市总面积为8200平方公里,城中村的范围为1600平方公里,根据最精确的比例尺和测绘,完成了图像的制定。
第二,系统分析查询。获取相关的图片数据后,为了保证对城中村监控的科学性,相关单位还要做好测绘工作,结合拍摄到的图像,结合数据,利用定位测绘出相应的内容,从而更好的便于人们查询信息,利用测绘得出的图像获取诸如建筑面积、高度、长度等信息。在此基础上,还可以测绘完成一般的关于村镇的资料,实现文本与影像的双向查询,统计地区城中村存在的主要问题,及时弥补漏洞。例如,在分析过程中平面数据的采集标准为4平方米,大于4的部分全部提取,小于4则忽视不计,经调查研究发现每家资金的花费都不超过50元。
第三,工程效果应用分析。利用航空摄影测量和GIS的结合使用,能够不再采取实地架设的时候进行测绘,发挥无外业控制点的全数字航空摄影测量及地理信息系统,精准的得到城中村的实际情况,并且它具有较少的投资,不用大量人力,即可获得三维数据。我国某城市采用该技术,开发三个月就可以获得每栋房屋的信息,提供每个时间点土地利用的真实情况和总体分布图,并建立相应的数据库。
室内建筑情况的预判也是城中村监控中的重要内容之一,使用航空摄影测量能够拍摄出不同角度的照片,利用拍摄出的侧视图可以判断建筑物的利用类型和结构层次。GIS地理信息系统的使用,还能够帮助政府工作人员建立用地、建设地和建筑物的相关数据信息系统和管理方案,将图像与属性紧密结合,并根据建筑物的实际面积、分类情况、层次结构精确所需的拆迁费用,对国家实行工程预测具有十分重要的作用。如上图所示的测绘图,既能够准确反映城中村的具体情况和建设情形。在此基础上,根据GIS提供的信息资料,能够通过联网的方法让城中村管理者及时掌握建设情况和变化情况,对第一线的工作进行了解,把握全局。在拆迁工作中使用这一技术,有利于准确快速的统计出村落的建筑实际,了解房屋数量、面积的问题,计算出所需的费用,提高工作的透明度,节约开支,提高监控的精准性。
结束语
总而言之,航空摄影测量和GIS技术已经成为了国家最先进的摄影手段和技术之一,无外业控制点的全数字摄影和地理信息系统的结合能够拍摄出精良的图片,为城中村管理提供三维数据,并以这些信息为基础加强测绘的完善性,为我国城中村问题的解决提供保障。
参考文献
[1]陈继祥.航空摄影测量及GIS技术在城中村监控中的应用[J].测绘地理信息,2013,04:76-77+81.
[2]申海建,郭荣中,黄小波,滕晓波.微型无人机(MUAV)航空摄影测量技术在土地整理项目规划设计中的应用[A].中国土地学会.2007年中国土地学会年会论文集[C].中国土地学会:,2007:5.
[3]王海云,余如松,缪世伟,许家琨.航空摄影测量技术在海岛礁测绘的应用[J].海洋测绘,2011,02:45-48.
关键词:航空z影测量;关键技术;技术应用
中图分类号:U412.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)10-0204-01
1 航空摄影测量简述
航空摄影测量技术是指采用飞机或无人机在空中飞行对地面进行连续性的拍摄,一般通过专业的航摄仪器同地面测绘点进行连接,完成一系列连续性的图像摄取,再结合地面控制点位置信息进行测绘和测量,最终形成具有立体测绘数据的地面地形绘制。航空摄影测量技术的运用则通过地面测绘人员将拍摄到的航测图像进行整理和分析,进而转变成非常直观的正射投影地形图,能够让人们直观、确切地对地面基础地理信息进行观察和掌握。
2 航空摄影测量技术要点
2.1 航摄设计技术要点
航空摄影测量开始阶段的测量设计工作非常重要,其设计方式及步骤的合理性将严重影响后期测绘结果。在设计时要考虑多种因素进行提前规划,将航摄步骤和内容以及其他指标进行合理安排,并进行预先计算,以达到预期测绘目标。作业方式要根据现场测绘实际情况进行安排,找准测绘目标并通过合理的角度进行拍摄,以确保摄影图像的科学性和准确性。在航摄过程中,要提前设置好对应的大比例尺数字图,以通过合理的比例尺对图像和数据进行还原,提高航摄影像质量,实现航测预期标准,保障航摄工作的顺利进行。
2.2 空中三角加密技术
在数字航空摄影测量中,空中三角加密作为关键性技术,要求其具备较高的专业技术水平。该技术原始数据为航空影像,通过平差软件处理光束法范围,利用相对定向、内定向以及转刺公共连接点等手段形成空中三角网,在系统中导入外业控制点,同时传输POS数据,以数字模型平差整体范围,进而获得加密点成效与外方位元素。按照内业规范相关标准确定加密限差,对加密分区间进行接边处理,操作结束后对图例表进行如实填写,将加密成果作输出处理,加密成果主要包括操作说明、加密点与外业控制点具体分布情况图、加密点与外业像控点具体坐标值、检查点和接边点位置、大地定向、检验结果等。
2.3 成果提交
在航空摄影测量中的最后阶段需要对测量数据和结果进行提交,在这个过程中必须要对数据质量进行严格的校正和检查,分析并核实准确后方可进行最后的提交。针对作业方式对其测绘步骤进行分析,认真确认各步骤中数据提交的区别和不同,对整体内容进行计算和整理,将所得的数据结果进行重复分析,以符合地形测绘的实际情况。质量检查机构要对测绘提交的数据进行准确性和完整性等方面的核实,以合同为依据对最终结果进行严格验收,当核实无误后可将最终结果提交个地形绘制部门进行数据库导入和出图。
3 航空摄影测量技术的主要应用
3.1 运用航摄仪器完成航空摄影测量
数字化与信息化是现代科技发展的重要方向,航空摄影测量也并不例外。通过将巨大空间地域范围内的地理信息与社会信息以数字形式纳入到测量仪器功能使用中,不仅能够满足地理测绘这种基础,与此同时数字航摄仪器还能够代替胶片相机完成其不具备的设计任务。以DMC为例,该类数字航摄仪器能够提供高分辨率、高清晰度的摄像需求,在满足数字相机的基础上,还实现了历史性的技术突破,将航空摄影相机中的内部传感器进行了改革。由于DMC所具有的强大性能,能够对小比例尺与高分辨率、大比例尺与拍摄业务需求的综合需要。所以在地面的分辨率达到5cm时,该系统便可以在任意的光照条件下完成曝光,从而保障所测的影像质量。
3.2 利用ArcGIS软件完成所测地形图的制作
在地形图的绘制过程中,由于当下各类电子设备的普及,为了讲求实用性,技术人员往往会汇集测量数据然后再运用ArcGIS软件来制作出相应的电子地形图。而要完成地形图的绘制工作,首先要对数据类型与计划要求对于各类的数据信息予以确定,电子地图讲求的是信息的准确、快速以及便捷,所以保障数据的真实可靠也应当成为测量中的重中之重。
3.3 辅助技术的应用
在航空摄影测量中辅助技术也得到了非常广泛的应用,比如DGPS技术、LIDAR技术以及IMU技术等。在航测中通过应用DGPS和IMU技术,能够将测量中三个线性元素进行直接运算,不仅能够提高测绘效率,而且能够提高测量数据的准确性。在测量过程中,还需要通过飞行器结合GPS卫星定位系统进行地面测绘点的实时定位,摄影仪将接收到卫星数据进行图像分析和处理,最终完成整个摄影测绘工作。运用DGPS和IMU技术能够准确清晰地将摄影图片外方因素进行展示,通过处理后使得摄影图像及地形情况更加直观。
4 结语
经过不断的技术革新,航空摄影测量技术取得了很大的发展进步。航空摄影测量的应用也越来越广泛,相信航空摄影测量技术将为人类带来更多的便利。未来,航空摄影测量必将向更加智能化,更加快捷高效的方向发展。
参考文献
关键词:航空摄影测量 技术数字化
中图分类号:D993.4 文献标识码:A 文章编号:
1 数字航空摄影测量的最新进展与应用领域
自本世纪初数字航空相机问世以来,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄 影 仪不断涌现,近几年GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术与航空摄影的紧密结合,形成了多种航空摄影新技术,如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、利用高解像率的CCD阵列取代胶片,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,也在推动着数字航空摄影测量的发展。
数字航空摄影测量技术主要应用于高效率的地图数据更新、城市规划服务和土地测量、GIS/LIS数据库以及资源环境管理中的理想的专题制图和三维数据采集、林业、农业、土地利用、地质等领域的地理数据获取等,还可广泛用于城市建筑、城市环境工程、城市交通、水利工程、矿山测量、考古、地质、医疗、生物、材料力学、工业测量等领域。
2 航空摄影测量数据处理关键技术
2.1 空三加密
利用VirtuoZoAAT+Pat-B自动空三加密模块,以数码航片作为空三加密的原始数据,运用Pat-B平差软件进行光束法区域网平差。通过航测内业方法(包括内定向、相对定向、公共连接点的转刺)构建空中三角网,并将外业控制点成果和POS数据导入系统按严密的数字模型进行区域整体平差,得到优化后的外方位元素和加密点成果。
以航测外业已划分的区域分区为内业空三加密的基本单元。使用数字摄影测量系统采集像点坐标,采用解析空三平差程序解算大地坐标。加密分区间参加大地定向的公共像控点必须是唯一的,即同点号、同坐标值。加密限差按GB 7930-87《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影测量内业规范》有关规定执行。加密分区间必须接边,作业完成后应填写图历表,输出加密成果(作业说明、外业控制点分布略图、加密点分布略图、外业像控点坐标、加密点坐标、大地定向、检查点坐标、接边点坐标和检验报告等)。
2.2 数字正射影像图(DOM)数据生产
2.2.1 技术路线
本文研究利用Virtuozo全数字摄影测量系统工作站进行1:1000数字正射影像图DOM的制作。在全数字摄影测量工作站中,导入空三成果恢复测区并创建立体像对,作业生产区域DEM数据,并用特征点、线参与计算修改生成DEM。利用DEM数据对原始影像进行数字微分纠正,通过自动生成的镶嵌线对整个测区的模型正射影像进行无缝拼接,并最终完成数字正射影像图。最后按40cm×50cm矩形图廓对影像进行分幅裁切,形成DOM数据成果。
2.2.2 DEM生产
利用空三成果,自动建立测区立体模型及其参数文件,在此基础上生成核线影像。DEM数据采集时应采用影像自动相关技术,生成DEM点(或视差曲线)。采用视差曲线编辑过程时,视差曲线间隔要合理。视差曲线(或DEM点)必须切准地面,真实反映地形态势。
(1)采集特征点、线、面主要是针对一些在完成影像自动匹配比较困难的地区和部位,例如大片居民区、水域及高层建筑旁被黑影遮盖部分等所作出的处理,主要方法是量测出相应部位的特征点、线、面。
采用显示等高线模式或显示等视差模式,在立体模型中对匹配结果进行检查、编辑。本项目中应注意对以下的情况下进行检查、编辑:
1)影像的不连续、被遮盖及阴影等区域原因,检查匹配点是否切准地面;2)建筑物、树林等部位,检查匹配点是否为地面点,而非物体表面上的点;3)大面积平坦地区、沟渠及地形破碎区域,检查匹配点和等视差曲线是否真实表现地形;4)大面积跨图幅的静水面,对涉及的模型均给定值,保证水面DEM高度保持一致;5)高架桥、高架铁路、高架公路根据具体情况对其抬高或置平,保证DOM影像不变形。
2.2.3 建立DEM
根据加密点直接按区域生成大范围区域DEM,通过引入特征点、线、面等采集数据构三角网,进行插值计算,按2.5m×2.5m格网间距建立数字高程模型即DEM。
2.2.4 DOM生产
利用DEM完成影像微分纠正,按照分区对测区内影像以像元大小为0.1m进行双线性内插或三次卷积内插法进行重采样,生成分区正射影像(DOM)。通过自动生成的镶嵌线对整个测区的模型正射影像进行无缝拼接。DOM接边中高大建筑物的投影差带来的接边倒影,可采用调换左右片生成正射影像进行贴补,使高层建筑物达到无缝接边,并最终完成数字正射影像图。
2.2.5 正射影像检查修补
检查所生成的正射影像是否失真、变形,尤其是房屋、桥梁和道路,是否有房角拉长、房屋重影、桥梁和道路扭曲变形等。若有此情况,则要重新采集生成DEM,重新纠正,确保影像无误。对正射影像上局部出现的模糊、重影现象,通过贴补纠正后的单模型正射影像进行修补。
2.2.6 影像匀色
为保证镶嵌后正射影像色彩一致、均匀,针对航摄过程中出现的色差,需对所生成的正射影像进行色彩纠正,包括单影像色彩调整与多影像色彩均衡。匀色标准:选取几个有代表性的图幅,对测区中代表不同地貌的几个影像图进行匀色,分析效果,调整出一幅符合整个测区颜色信息的标准样图。根据标准样图,对测区正射影像进行全自动色彩调整和平衡处理, 确保最终DOM的整体色彩均匀一致。影像应色彩真实、影像纹理清晰、层次丰富、反差适中、色调饱满,色调正常,图幅与图幅之间色彩过渡自然、色调一致。
2.2.7 正射影像镶嵌
相邻的数字正射影像必须在空间和几何形状上都要精确的匹配。必须进行可视化的检查,以确保相邻的数字正射影像中地面特征没有偏移。还应该尽量利用镶嵌线避开由于高程特征引起的偏移和错位,同时应尽量保证地物的完整性。
2.2.8 DOM检查
(1)利用空三加密的保密点对DOM进行检查,当同名点平面差异较大时应查明原因,必要时进行返工。(2)相邻DOM影像镶嵌处的接边限差以目视直接判读不得出现明显接边痕迹为主要原则,不应大于4个像素,对满足接边精度要求的影像进行无缝接边,对于接边超限的影像,须查明原因进行修改。(3)正射影像镶嵌前的接边检查,还需要检查相邻DOM影像镶嵌处的颜色,保证相邻DOM影像镶嵌后影像过渡自然,不得出现明显色差。
2.2.9 正射影像分幅裁切
按GB/7930-87的分幅规则,采用40cm×50cm规格进行分幅,确定图幅四个图廓点坐标为裁切范围,每幅面积为0.2km2。
2.2.10 正射影像质量控制
(1)采用目视检查的方法进行图面检查,保证正射影像图面清晰,反差适中,色调均匀。(2)正射影像图不得有重影,模糊或纹理断裂等现象,影像应连续完整,灰度无明显不同,色彩平衡一致。并保证相邻图幅间的影像色调基本一致。(3)正射影像上的地物地貌真实,无扭曲变形,无噪声等缺陷。(4)正射影像覆盖范围内的影像无漏洞。
3结语
数字航空摄影测量是一门相对年轻的学科,它利用计算机替代“人眼”,使得数字摄影测量在理论和实践中都得到迅速发展,它将在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面得到广泛的应用与发展。它的发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,数字航空摄影测量系统的研究已成为当前航空遥感领域的研究热点和发展方向,新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。
参考文献
[1] 山海涛,郝向阳,哈长亮,陈杰.视觉基本矩阵与摄影测量中相对方位元素的关系推导[J]. 海洋测绘. 2012(01)
[2] 万雪.利用Harris算子进行广义点摄影测量特征提取及其矢量化[J]. 武汉大学学报(信息科学版). 2012(02)
[3] 仝海飚.大比例尺航空摄影测图技术设计[J]. 科技情报开发与经济. 2012(01)
关键词:数字航摄仪DMC;IMU/DGPS;LIDAR激光测高扫描系统
中图分类号:P2文献标识码: A
1、航空测绘中新技术的应用
1.1 数字航摄仪DMC的应用
航空摄影测量是测绘和更新国家基础地形图的重要技术手段,能够快速地获取地理空间信息,在信息化测绘中起着至关重要的作用,而航空影像获取是航空摄影测量的首要环节。长久以来,我国的数字航空影像的获取在一定程度主要依靠的是国外的数字航摄仪,不仅维修起来难而且价格也昂贵,且存在着大比例尺地形图测绘高程精度低,中小比例尺测图数据冗余大、效率低等问题。因此,我们应该加强数字航空影像获取的关键技术的创新与研究,对实现测绘仪器国产化和提升我国测绘技术水平具有十分重要的现实和战略意义。
数字航测仪可采集地面山川河流的海量数据,再通过影像数据处理,生成全数字化三维地形图。为实现“把地球搬回家”提供了最好工具。
数字航空摄影测量关键技术成果产品――数字航摄仪是将镜头所成影像的光信号转化成电信号,再把这种电信号转化成计算机可以识别的“数字信号”记录下来,最后转换成影像。数字航测仪可采集地面山川河流的海量数据,再通过内业利用自主研发的 JX-4 数字摄影测量工作站进行影像数据处理,生成全数字化三维地形图。该技术被认定为整体达到国际先进水平,改写了中国航空摄影测量长期采用胶片的历史,推动了我国测绘从传统向数字化技术体系的跨越式发展,为实现“把地球搬回家”提供了最好工具。
1.2 IMU/DGPS的应用
随着现代测绘的技术的发展,为了应对复杂条件下的测绘需要,出现了GPS全球定位系统,因其具有较高的精度以及高效率和自动化技术非常强等特点,一直在地形测量和航空摄影测量以及对资源的勘察中被广泛应用。而另一种惯性导航系统在测绘中有较好的抗干扰性和精度比较高的导航参数能被提供和其较高的隐蔽性,但是它有其自身的缺点,在长时间的累计中,惯性测量单元会造成误差,不适合长时间进行导航。因此上,GPS和INS两种系统能够进行互补,将两者进行结合,对系统的整体性能有一个很大的提高。这两个系统进行结合对活动的物体的数据信息就能容易的获得,集成IMU/DGPS系统,它能够获取每张相片以外的满足1:10000的高精度图像, 能够辅助航空测量减少图像控制点的布设, 能够大大减少地面控制工作,提高了测绘效率,同时,不仅提高了工作效率,而且提供了新的技术手段为在难以同行地区的测绘工作。
1.3 LIDAR激光测高扫描系统
LIDAR系统是一种比较先进的主动传感系统,这种系统将能受自身控制的一种激光发射,进而对地面上的目标以及地面进行照射,并且不依靠太阳的光照,因此上说它是可以获得地面三维数据的一个全天时日夜的系统。在获取地面三维数据上比传统的测量方法更为先进以及准确,其具有的优点有:高密集、高精度、快速和成本低等的优点。可同时取得DTM 和DSM。并且通过其自身的处理技术,对地面以及地面的建筑物和植被能将其分离开来。如果在LIDAR系统中将数码相机进行集成,也能获得高精度的数码正射影像,因此,其在国家地形图的更新工作中具有广泛的应用前景。
2、新技术的应用的发展
2.1 航空摄影测量
随着航空摄影测量技术的更新与进步,生产作业时间大大缩短,其成果的应用也逐渐广泛,不仅在资源普查、灾害调查与分析、现代城市管理过程中发挥着非常重要的作用,也使得以往只能通过经验判断和估计的工程及研究有了量化的可能性。对于传统的航测过程来说,航空摄影测量技术的更新与进步也大大减少了航测外业的工作量,提高了航测成图的效率。根据应用分类,其需求领域主要体现在以下几个方面。
(1)现代数字测绘的发展趋势及基础空间数据的全覆盖和现势性需求。
(2)丰富地理信息资源的需求。
(3)政策科学制定及有效决策的需求。
(4)动态监管的需求。
(5)资源环境调查、地灾预防及公共应急救急测绘保障服务的需求。
(6)各项规划设计的需求
计算机技术的快速更新,各种软件、硬件的更新发展必将推进航摄技术由现在的在人工干预下完成向全自动化流程化智能化发展,而这种发展趋势又将带动航摄技术向其他需要航摄产品却因现在人工干预下无法快速完成处理获得的相关领域应用得到扩展,其数据和产品与其他领域产品的结合与集成也将更广泛。
2.2 IMU/DGPS 辅助航空摄影测量技术的发展
(1)加密区大小的选择,在航摄比例尺为1:25000,成图比例尺为1:10000 情况下,采用IMU/DGPS 辅助空三方法,加密区域的选择要适当,跨度不宜过大,一般选取航线为4-6 条,每条航线13-20 片左右作为一个加密分区,每区应布设适量的检查点;
(2)像控点的布设,对丘陵地和山地而言IMU/DGPS 辅助空中三角测量,仅采用四角点布设平高控制点就可以对1:10000 航测成图精度要求得到满足;平坦地区以加密区为单位,采用加密区域两排高程点+四角点方案可满足1:10000 航测成图精度要求。不规则区域增设像片控制点在其周边,一般在山地和丘陵地的转折处将平高地面控制点布设,在凸转折处布设平地的平高地面控制点,凹转折处1条基线时布设高程地面控制点。
(3)IMU/DGPS 辅助航空摄影测量的特点除在减少像控点的布设外,还有一个突出特点在于每张像片外方位元素的平面精度的获取对1:10000 航测成图精度完全满足,可直接建立模型进行室内定位判调,然后到实地进行定性检查,在很大程度上提高了调绘效率。
2.3 传统作业方法与LIDAR测高的比较
传统的1:10000高程测量方法有全野外高程碎部点采集和航空摄影测量法,其中:航空摄影测量法一般用于对丘陵地、山地、高山地图幅的高程采集,平原地区由于高程精度要求较高,一般采用全野外高程碎部点采集的方法。
(1)全野外高程碎部点采集方法,自动化程度低,外业工作量大,即使采用GPS测量代替几何水准的作业方法,仍需要大量的人力和物力。另外,全野外高程碎部点采集方法,虽然获取的地形高程可以达到精度要求,但是高程点密度明显偏低,对于制作1:10000DLG来说,一个公里格网只有10-15个点,无法对地形进行精确描述。
(2)数字摄影测量的方法可以结合DOM生产,通过外业像控、内业空三加密,建立正确的立体模型。生产人员在立体模型上采集高程点线。数字摄影测量采集的高程特征点线虽然较外业描述的要好并且快捷方便,但是无法满足平坦地区高程精度要求。而且不能有效解决植被遮挡、云影、阴影等因素对立体判读的影响。
(3) LIDAR测高具有自动化程度高、受天气影响小、数据生产周期短、精度高等特点。LIDAR传感器发射的激光脉冲能有效的穿透植被遮挡,直接获取真实地面的高精度三维地形信息,具有传统摄影测量方法无法取代的优越性,该技术在地形测绘、三维城市建模、电力巡线、灾害监测、森林调查、考古发现等诸多领域具有广阔的发展前景和应用需求,将为测绘行业带来一场新的技术革命。
结语
伴随着先进科学技术的迅猛发展,航空测绘经历了模拟测绘时代、数字测绘时代,信息化测绘年代也即将到来。通过具体实践分析得知,航空新技术的优势对有些地区的航测影响的抓取,具备提升航测效能、减少作业时间,提高影像质量的作用。与此同时,伴随着通信科技的快速进步,航空测绘科技也日益成熟,面临着愈加严峻的挑战。
参考文献
[1]惠守文.航空测绘相机几何标定方法[J].红外,2013,09:13-18.
[关键词]数字航空摄影测量;数据生产;质量控制;成果检查
中图分类号:P231 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)02-0203-01
前言
数字航空摄影测量系统的研究已成为当前航空遥感领域的研究热点和发展方向。而对航空摄影测量系统的作业过程进行控制是质量控制的关键环节,只有保证作业过程的准确可靠,才有可能得到质量合格的数字地形图。
1、航空摄影测量数据生产流程及关键技术
1.1 资料准备。航摄资料如航摄底片、控制点资料、相关的地形图、航摄机鉴定表、航摄验收报告等应收集齐全;对影像质量、飞行质量和控制点质量应进行分析,检查航摄仪参数是否完整等。
1.2 影像扫描。根据航摄底片的具体情况,设置与调整扫描参数,使反差适中、 色调饱满、框标清晰,灰度直方图基本呈正态分布,扫描范围应在保证影像完整(包括框标影像)的前提下尽可能地小,以减少数据量。影像扫描分辨率根据下面公式确定:影像扫描分辨率R=地面分辨率/航摄比例尺分母。
1.3 定向建模。自动搜寻框标点,放大切准框标点进行内定向,对定向可由计算机自动完成,人机交互完成绝对定向如不符合要求,需重新定向,直至符合限差要求。检查定向精度,需满足要求;相,完成定向后需检查坐标残差。
1.4 数据采集。①立测判读采集,需严格切准目标点,要求按中心点、中心线采集的要素,其位置必须准确,点状要素准确采集其定位点,线状要素上点的密度以几何形状不失真为原则,密度应随着曲率的增大而增加。每个像对的数据必须接边,自动生成的匹配点、等视差曲线或大格网点、内插的小格网点均需漫游检查,保证其准确性,为提高DEM精度,需人工加测地形特征点、线和水域等边界线。②采集的数据应分层,进行图形和属性编辑,矢量数据线条要光滑,关系合理,拓扑关系正确,属性项、属性值正确;利用DEM数据,采用微分纠正法对影像重采样获得DOM数据。③DEM和DOM数据需进行单模型数据拼接,检查拼接处接边差是否符合要求。④元数据制作可由相应的专业软件进行计算输入各属性项中,无法自动输入的内容由人工输入。
2、航测数据生产中质量控制方法
2.1 图形质量检查
①图形检查。目前DLG入库数据的获取途径主要是用已有的DLG数据转换而来或是由全数字摄影测量系统采集后转换而来,在转换的过程中,由于受CAD制图软件和GIS软件数据结构差异的影响(CAD软件不支持编码,故很多都把线形的编码放在厚度值中或用线形等来表示,点符号用块来表示),转换过程中难免会出现数据丢失的现象。
②图幅整饰质量。针对制图数据提供制图检查项,包括注记与线划的压盖检查和注记与注记的压盖检查。
2.2 数据位置精度检查
该检查项使用“质量检查>>位置精度检查”功能项,利用预设的检测点和检查线来检测DLG的平面位置精度和高程精度来进行。
2.3 属性精度检查
该项检查主要是检查各层要素的属性项名称、类型、长度、顺序以及属性值等内容的正确性。DLG入库数据要求带有属性的,必须根据入库数据的要求,检查属性值是否存在,是否正确,是否具有唯一性等。
2.4 逻辑一致性检查
①逻辑关系检查。一般来说DLG入库数据的拓扑规则主要有以下三个方面:A点与线、面的关系。其中包括点与点有无重复情况,点在线上,点在面内,点在面边界上,点在面外等;B线与线、面的关系。包括线与线相交,线与面相交,线在面内,线在面边界上等;C面与面的关系。包括面与面部分重叠,一个面包含另一个面,面与面的重复等。
②属性一致性检查。包括属性项定义检查,属性值逻辑一致性检查,代码一致性检查。此项可以通过“编码检测”功能实现。检测地物的编码是否已在图层中定义,或者地物与其所在地物类的类型定义是否一致。选择专业工具栏菜单项“质量检查>其它检测>编码检测”命令,并在图层选择对话框中选择适用图层。如果编码为零或编码与地物类的设置不匹配,则会弹出结果列表框。
2.5 完整性检查
①数据层完整性检查:运用GEOWAY的方案检测功能,能检测出当前工程的方案与标准方案之间的差异;
②属性项完整性检查:运用“属性完整性检查”功能可以对所有图层批量执行,程序自动判定各个图层的必填字段,并检查这些字段是否存在空项;
③要素完整性检查:检查各数据层应有的要素是否遗漏,不应有的要素是否多余。为了确保接边数据的一致性,形成无缝的图形,需要进行数据接边检查。接边检查主要是检查各要素是否与本图幅内图廓线严格相接;检查相邻图幅要素是否全部接边,属性值和方向是否一致等。
3、航测数据成果检查
3.1 自动检查
自动检查之前首先要进行一些设置,包括工作路径、模型文件及方案文件等,单击“设置页面”的“方案文件”,选择检查中应用的方案:自动检查有两种方式:建立检查任务方式和直接指定数据方式。下一步可选择执行“手工检查”、“统计输出”、“结果查看”、“质量评价”各步骤,也可单击“完成”回到“检查任务”页面。
3.2 手工检查
进入手工检查界面,可以实现人机交互式的手工检查,并可以随时查看错误信息。
3.3 结果查询
①结果查询:查看结果栏左栏是显示检查类型和检查项的任务树, 如上图红框部分,可以逐级打开查看。
②缺陷编辑与确认:在检查结果列表中按检查项列出了所有检查信息,并给出相应的错误描述,对于计算机不能完美表达的缺陷信息, 程序提供人工修改的手段,重新修改检查结果的缺陷类别。
根据质量评价结果,针对数据中存在的错误进行修改,该图层中记录了所有检查项的结果信息,包括检查项名称、缺陷类别、错误位置、错误描述等。根据RESULT层中的点位标注及属性信息对数据进行修改。可对修改完成后的数据重新进行自动及手工检查, 直到数据质量合格, 满足数据入库的质量要求。
3.5 质量评价和成果输出
①质量评价。完成检查后,根据方案中设置的评价标准,进行质量评定。在结果查看窗口点击菜单“工具- - > 质量评价”,或者在任务页面选择一个任务,然后点击“质量评价”按钮,进入评价报告查看窗口,列出检查任务中每幅图的单项得分及综合评价得分。
②成果输出。输出错误信息数据:在结果查看界面,所有的错误定位标识保存在“result”图层,每种错误以不同的地物类保存。可以将错误信息以Geoway工程文件、Auto CADDXF、MapInfo MIF、 国家空间数据交换格式、ArcI nfo E00、ArcVi e wSHP等格式输出,以备错误修改。
评价报告输出:对检查结果进行最终的评价和评判。在质量评价窗口,输出质量评价结果,选择菜单项“文件”,“导出文件”,可将评价结果输出成Word 或网页格式。启动WORD,查看输出的质量评价报告。
4、结束语
总之,航空摄影数据测绘产品的质量检查和质量控制工作必须跟上生产的需要,尽快走上科学化、标准化、规范化的道路。
参考文献