數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用

王東亮，刁　凱

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080)

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數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用

王東亮，刁凱

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080)

數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)(Virtuozo NT)是一種功能齊全、全軟件化設(shè)計(jì)、高智能化的攝影解決方案 ，能夠提供空中三角測(cè)量至測(cè)繪地形圖的完整流程。應(yīng)用Virtuozo NT 全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)對(duì)水利工程進(jìn)行測(cè)繪，在提升了生產(chǎn)效率的同時(shí)也保證了數(shù)字線(xiàn)劃圖的精度，同時(shí)還能夠快捷、簡(jiǎn)便的進(jìn)行正射影像制作，能夠按照要求制作高精度的數(shù)字高程模型，進(jìn)而確保水利工程線(xiàn)路的現(xiàn)勢(shì)性與高精度的需求，能夠滿(mǎn)足水利工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需求。

數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)；水利工程；應(yīng)用情況；關(guān)鍵技術(shù)

工程質(zhì)量檢測(cè)工作時(shí)水利工程中的重要組成，隨著人們質(zhì)量意識(shí)的逐漸提升，水利工程質(zhì)量受到了社會(huì)、國(guó)家的高度重視?，F(xiàn)階段水利工程質(zhì)量檢測(cè)部門(mén)正處于轉(zhuǎn)型階段，水利工程測(cè)量工作應(yīng)該從水利工程設(shè)計(jì)需求出發(fā)[1]，研究出高效率、高質(zhì)量、產(chǎn)品豐富的測(cè)量系統(tǒng)，以求適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求。Virtuozo NT全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)在水利工程測(cè)量應(yīng)用以其高效率、人性化界面、高精度、高運(yùn)算效率和豐富產(chǎn)品的特點(diǎn)，在行業(yè)中得到了廣泛的認(rèn)可。

1　數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)析

全數(shù)字的攝影測(cè)量系統(tǒng)能夠直接從數(shù)字影像中獲得測(cè)繪信息，該攝影解決方案具有高智能化、功能齊全與全軟件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，能夠提供完整的空中三角測(cè)量到測(cè)繪地形的作業(yè)流程。Virtuozo NT應(yīng)用的是最先進(jìn)的超快速匹配法對(duì)同名點(diǎn)進(jìn)行確定，能夠?qū)坝跋?、SPOT影像以及航空影像進(jìn)行處理，包含24bit的彩色影像與8bit的黑白影像[2-3]。其各種實(shí)用、高效的測(cè)量模式以及接口，能夠?qū)崿F(xiàn)采編一體化。另一方面該數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的開(kāi)放式的數(shù)據(jù)交換形式和圖形測(cè)量軟件、圖像處理軟件以及GIS軟件有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享[4]。且該數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)中的可視化的三維立體景觀，能夠真實(shí)的將三維場(chǎng)景再現(xiàn)，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)為再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)提供。該數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)不僅能夠制作出不同比例的4D測(cè)繪產(chǎn)品，同時(shí)也是城市建模、三維景觀以及3S集成的操作平臺(tái)。因此可以說(shuō)Virtuozo NT不僅突破了我國(guó)固有的測(cè)繪方式，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，也為測(cè)繪部門(mén)提供了新的強(qiáng)而有力的測(cè)量工具。

2　工程概述

關(guān)門(mén)嘴子水庫(kù)項(xiàng)目建議書(shū)工程測(cè)量任務(wù)，測(cè)區(qū)面積大約103.2 km2，測(cè)區(qū)位于鶴崗市蘿北縣境內(nèi)。測(cè)區(qū)位于黑龍江省東北部，小興安嶺余脈東南，梧桐河中游，植被多為林地。交通有鶴北鐵路，主要公路為鶴北鎮(zhèn)至嘉蔭縣公路，其它為集材路和機(jī)耕路。所測(cè)區(qū)域內(nèi)包含山地、丘陵、平地，地形較為復(fù)雜，有茂盛的植被，在一定程度上增加了測(cè)繪工作的難度。為了確保能夠符合該水利工程設(shè)計(jì)需求，單位對(duì)該水利工程實(shí)施了1∶5 000庫(kù)區(qū)地形圖測(cè)繪，為關(guān)門(mén)嘴子水庫(kù)項(xiàng)目建議書(shū)設(shè)計(jì)階段提供詳細(xì)測(cè)繪資料 。本次測(cè)量任務(wù)由于地形復(fù)雜多變，單位決定不采用以往的野外測(cè)量方式，與省測(cè)繪局合作，野外數(shù)據(jù)的采集由小型無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍。野外采集結(jié)束進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理。其中包含的主要內(nèi)容有：制作數(shù)字高程模型、測(cè)繪數(shù)字線(xiàn)劃圖、制作正射影像圖。如果采取老的測(cè)量方式，本次測(cè)量任務(wù)在20人野外作業(yè)的情況下大約需要40 d左右的時(shí)間，而采用無(wú)人機(jī)航拍需要15 d左右的時(shí)間，無(wú)論從時(shí)間、經(jīng)濟(jì)方面都得到了有效的提高。

3　制作正射影像圖

正射影像圖具備的特點(diǎn)有較強(qiáng)的現(xiàn)勢(shì)性和豐富的信息量，能夠最大程度將地表信息進(jìn)行清晰點(diǎn)的反應(yīng)。制作正射影像圖的目的是利用正射影像圖初步確定該工程的輸水線(xiàn)路的平面位置，并劃定數(shù)字高程模型的大致測(cè)繪范圍和比例尺地形圖。但是由于缺乏外業(yè)像片控制測(cè)量，因此選擇部分較為明顯的地物點(diǎn)作為比例尺地形圖的三維坐標(biāo)，將其作為相片控制點(diǎn)。應(yīng)用Virtuozo NT中的(AATM+PATB)實(shí)施三空加密，進(jìn)行模型創(chuàng)建，然后利用Virtuozo NT制作正射影像圖。這樣充分的利用了Virtuozo NT的高運(yùn)算速度和高自動(dòng)化程度的特點(diǎn)，在大幅度縮短時(shí)間的同時(shí)確保為用戶(hù)提供高品質(zhì)的正射影像圖。應(yīng)用Virtuozo NT進(jìn)行正射影像圖的制作，與常規(guī)的制作方法進(jìn)行對(duì)比，在制作效率上得到了顯著的提升，除此之外其還很好的彌補(bǔ)了糾正儀不能進(jìn)行山區(qū)正射影像圖制作以及不能解決無(wú)縫鑲嵌的不足。由此表明，應(yīng)用Virtuozo NT進(jìn)行正射影像圖制作具有異常突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

4　測(cè)繪線(xiàn)劃地形圖

在應(yīng)用Virtuozo NT確定了1：2000的比例尺地形圖的大致測(cè)繪范圍以后，對(duì)所測(cè)區(qū)域全部進(jìn)行像片調(diào)繪以及像片控制，然后應(yīng)用Virtuozo NT對(duì)所測(cè)區(qū)域進(jìn)行數(shù)字線(xiàn)劃地形圖測(cè)繪。該水利工程項(xiàng)目共得到1:2000比例尺的數(shù)字地形圖共計(jì)520幅。應(yīng)用Virtuozo NT進(jìn)行線(xiàn)劃地形圖的測(cè)繪具有界面美觀、操作便捷、精度高以及運(yùn)算快捷的特點(diǎn)，因此能夠有效的保證該項(xiàng)工作在規(guī)定時(shí)間內(nèi)高效率、高質(zhì)量完成。

5　制作高精度的數(shù)字高程模型

進(jìn)行高精度的數(shù)字高程模型的制作方法有多種，例如：利用攝影方法進(jìn)行測(cè)量、在地圖上進(jìn)行量取以及進(jìn)行野外實(shí)地測(cè)量等等。但是野外實(shí)地測(cè)量投入的成本較高，工期較長(zhǎng)，在地圖上進(jìn)行測(cè)量精度不能滿(mǎn)足要求，不能達(dá)到用戶(hù)的需求。因此借助攝影進(jìn)行測(cè)量是目前進(jìn)行測(cè)量的最佳選擇。在實(shí)際的測(cè)量工作中，借助Virtuozo NT中的數(shù)字圖像測(cè)量模塊進(jìn)行點(diǎn)、線(xiàn)提取，需要注意到的是所有的點(diǎn)、線(xiàn)提取必須全部使用折線(xiàn)而不是流線(xiàn)。在完成 點(diǎn)、線(xiàn)提取工作以后，借助Virtuozo NT中的導(dǎo)出文本文件的這一功能將其轉(zhuǎn)化為文本文件，然后再應(yīng)用我單位的所編制的轉(zhuǎn)換程序?qū)⑺傻奈谋疚募D(zhuǎn)換成滿(mǎn)足軟件需求到的線(xiàn)文件與點(diǎn)文件。應(yīng)用該方法對(duì)水利工程進(jìn)行數(shù)字高模型制作具有位置精確，點(diǎn)、線(xiàn)密度合理以及高精度的特點(diǎn)，從而為整個(gè)工程的設(shè)計(jì)提供了有力的保障。

6　結(jié)　語(yǔ)

Virtuozo NT 全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)是攝影測(cè)量行業(yè)的一次較大的突破，在生產(chǎn)中投入使用，能夠有效的提升生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)質(zhì)量。以往航測(cè)內(nèi)業(yè)是一項(xiàng)較為復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，不僅產(chǎn)品較為單一，且生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)質(zhì)量不高。應(yīng)用Virtuozo NT全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)以后，在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)中就能夠?qū)⒑綔y(cè)內(nèi)業(yè)中的各項(xiàng)工作有序的完成，且操作難度得到了大幅度的降低，產(chǎn)品精度較高，工效也得到了明顯的提升，產(chǎn)品種類(lèi)也更加豐富。Virtuozo NT全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的功能與傳統(tǒng)的測(cè)量方案進(jìn)行對(duì)比功能更加強(qiáng)大，界面也更加的人性化，有利于工作人員進(jìn)行操作，目前Virtuozo NT已經(jīng)成為全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中的領(lǐng)導(dǎo)者，在不斷推廣應(yīng)用的同時(shí)也得到了越來(lái)越多用戶(hù)的肯定與認(rèn)可。

應(yīng)用Virtuozo NT 全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)對(duì)水利工程進(jìn)行測(cè)繪，在提升了生產(chǎn)效率的同時(shí)也保證了數(shù)字線(xiàn)劃圖的精度，同時(shí)還能夠快捷、簡(jiǎn)便的進(jìn)行正射影像制作，能夠按照要求制作高精度的數(shù)字高程模型，進(jìn)而確保水利工程線(xiàn)路的現(xiàn)勢(shì)性與高精度的需求，能夠滿(mǎn)足水利工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需求。

[1]劉豪杰,張永光,孫登可，等.非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)用于水利工程測(cè)繪的試驗(yàn)研究[J].人民黃河,2012,34(05):109-111.

[2]陳向平.淺議水利工程施工的幾種施工測(cè)量技術(shù)[J].輕工設(shè)計(jì),2011(03):178.

[3]方玉球.航空攝影測(cè)量技術(shù)在水利工程測(cè)量中的應(yīng)用[J].治淮,2010(06):44-45.

[4]覃進(jìn)云.現(xiàn)代信息測(cè)繪新技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用改造分析[J].科學(xué)與財(cái)富,2012(08):176.

1007-7596(2016)06-0126-02

2016-03-16

刁凱(1989-)，男，黑龍江安達(dá)人，助理工程師；王東亮(1987-)，男，黑龍江富裕人，助理工程師。

P231.5

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