影像數(shù)據(jù)衛(wèi)圖在柬埔寨水利工程應(yīng)用與研究

黃光

摘要：隨著測(cè)繪領(lǐng)域科技不斷發(fā)展，衛(wèi)片影像圖也逐步進(jìn)入測(cè)量行業(yè)。利用影像圖開(kāi)發(fā)適用于相應(yīng)等級(jí)精度的地形圖成圖，提高測(cè)量地形圖的工作效率和經(jīng)濟(jì)效，同時(shí)對(duì)規(guī)劃、設(shè)計(jì)的前期勘查任務(wù)具有更直觀、更合理的參考價(jià)值性。用 91衛(wèi)圖助手軟件，作為試驗(yàn)研究平臺(tái)，對(duì)國(guó)內(nèi)外的水利工程進(jìn)行了測(cè)試研究和應(yīng)用，結(jié)合工程實(shí)際的用途，同時(shí)能降低外業(yè)工作勞動(dòng)強(qiáng)度及提高工作效率。

Abstract： With the technological development in the field of surveying and mapping， Guardianpiece image has now been part of the surveying industry gradually. Images can be used in the development of suitable mapping for the corresponding accurate class of topographic map， and can improve the work efficiency and economic effect of measured topographic map， and it has clearer and more reasonable reference value for the preliminary exploration tasks of planning and design. Through 91 assistance software， it can be seen as a research platform， research and application on the water conservancy projects at home and abroad， based on the practical application of the projects， at the same time it can reduce the labor intensity of field work and improve work efficiency.

關(guān)鍵詞：影像數(shù)據(jù)應(yīng)用與研究；精度分析；水利工程；91衛(wèi)圖助手軟件

Key words： applications and research of image data；accuracy analysis；water conservancy project；91 assistance software

中圖分類號(hào)：TB2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）06-0163-03

0 引言

柬埔寨水利項(xiàng)目灌溉渠道地形圖，是工程設(shè)計(jì)規(guī)劃基礎(chǔ)資料。因柬埔寨歷經(jīng)多年的戰(zhàn)亂，導(dǎo)致測(cè)繪基礎(chǔ)資料嚴(yán)重缺乏。缺失1：1萬(wàn)或1：5萬(wàn)地形圖，對(duì)前期的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、規(guī)劃造成很多不確定的因數(shù)。特別在危險(xiǎn)區(qū)域無(wú)法到達(dá)測(cè)量（如：雷區(qū)、沼澤地等）鑒于目前這種現(xiàn)狀，引進(jìn)“91衛(wèi)圖助手”軟件作為試驗(yàn)研究平臺(tái)，對(duì)水利灌溉區(qū)的地形及渠道布置的趨勢(shì)和地形地貌的特征點(diǎn)，清晰了然。利用影像數(shù)據(jù)衛(wèi)圖，結(jié)合實(shí)地外業(yè)測(cè)量采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行校核、投影換算、糾正、度帶換算計(jì)算、地形圖數(shù)字化成圖、精度分析、傳統(tǒng)測(cè)量方式比較的研究與應(yīng)用。本文結(jié)合在柬埔寨水利工程測(cè)量中的實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)行了闡述，希望對(duì)類似國(guó)外項(xiàng)目地形測(cè)量具有一定的參考價(jià)值。

1 傳統(tǒng)的工程地形圖測(cè)量不足和影像數(shù)據(jù)圖的優(yōu)越性

1.1 傳統(tǒng)地形圖測(cè)量不足

①傳統(tǒng)地形圖測(cè)量經(jīng)歷了人工平板儀測(cè)圖、電子全站儀、RTK測(cè)圖的發(fā)展階段。

②傳統(tǒng)地形圖測(cè)量，測(cè)圖時(shí)需要繪制大量的草圖，再到內(nèi)業(yè)連圖成圖。

③草圖繪制時(shí)容易連錯(cuò)圖，地形圖電腦內(nèi)業(yè)成圖后，還需進(jìn)行實(shí)地大量的抽查巡視檢查工作。

④地形測(cè)量時(shí)，地貌困難的地帶或建筑物，容易漏測(cè)、漏繪制、（如：房屋、河岸）等。

⑤地形測(cè)量工期長(zhǎng)，碎部點(diǎn)野外采集與內(nèi)業(yè)編輯比較繁瑣。

1.2 影像數(shù)據(jù)圖的優(yōu)越性

柬埔寨水利灌溉項(xiàng)目，地形測(cè)繪面積達(dá)到100平方公里甚至更多。如按往常的傳統(tǒng)測(cè)量，就產(chǎn)生大量的繪制草圖、連點(diǎn)成圖、繁瑣的碎步點(diǎn)、漏測(cè)漏繪制、檢查巡視工作。利用影像數(shù)據(jù)衛(wèi)圖，可以降低上述傳統(tǒng)測(cè)量工作的流程，提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效率。

國(guó)外項(xiàng)目地形測(cè)量作業(yè)面積大，而且工期要求時(shí)間短，工期期間還會(huì)碰到柬埔寨的雨季季節(jié)，對(duì)測(cè)量進(jìn)度完成時(shí)間帶來(lái)困難。積水的深度，導(dǎo)致了田里的地物特征點(diǎn)，無(wú)法顯示。利用影像數(shù)據(jù)衛(wèi)圖，可以把影像數(shù)據(jù)衛(wèi)圖，做成等比例尺的線畫(huà)圖，然后補(bǔ)測(cè)水下高程，這樣既可滿足地形圖的本身的要求和地物點(diǎn)特征，都能表示在等比例尺圖面上，符合地形測(cè)量的規(guī)范要求。

2 影像數(shù)據(jù)衛(wèi)圖的制作與應(yīng)用

①利用91衛(wèi)圖軟件對(duì)影像圖的下載和投影，需要下載的影像級(jí)別像素分辨率，選擇坐標(biāo)投影”WGS84坐標(biāo)系UTM投影。下載影像圖區(qū)域是否在北半球帶號(hào)48帶，可根據(jù)下列公式計(jì)算驗(yàn)證，帶數(shù)=（經(jīng)度整數(shù)位/6）整數(shù)部分+31度。如：測(cè)區(qū)經(jīng)度范圍，（103°35′20″-105°50′00″），帶數(shù)=103/6+31=48，即WGS 1984 UTM為48帶。

②打開(kāi)CAD，展入控制點(diǎn)坐標(biāo)，插入影像圖，與控制點(diǎn)位置疊加，縮放、旋轉(zhuǎn)，可以對(duì)明顯特征點(diǎn)，進(jìn)行碎部點(diǎn)測(cè)量校核。影像圖與像控點(diǎn)進(jìn)行正確的匹配無(wú)誤后，可以制作線畫(huà)形圖，如圖1。影像圖與實(shí)測(cè)點(diǎn)位相對(duì)誤差，重合到到影像圖上的特征點(diǎn)，如圖2。

③地形圖檢查，平時(shí)就需花大量時(shí)間，巡視地形圖工作，特別是柬埔寨這種大面積的灌溉測(cè)區(qū)，如按往常的巡視檢查，就很難實(shí)現(xiàn)巡視到每個(gè)測(cè)量工作面。利用影像圖容易發(fā)現(xiàn)地物測(cè)點(diǎn)連錯(cuò)，在影像圖基礎(chǔ)上，對(duì)地形圖進(jìn)行修改。在室內(nèi)就可以檢查出地形的缺陷，無(wú)需到野外實(shí)地進(jìn)行巡視檢查，提高工作效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提高工程質(zhì)量的保證。

④浙江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院地形測(cè)量，一直沿用繪制草圖的傳統(tǒng)，再到內(nèi)業(yè)連圖成圖。柬埔寨水利灌溉工程中渠道距離長(zhǎng)，作業(yè)面積大，在實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量繪制草圖，需要大量時(shí)間，大大降低了工作效率，碰到雨季作業(yè)時(shí)，草圖本淋濕模糊，就難分辨草圖正確性。如不畫(huà)草圖，測(cè)量地形，就只測(cè)地物點(diǎn)即可。測(cè)點(diǎn)展到影像圖上，利用影像圖當(dāng)草圖，就可以直接繪制地形圖，更直觀。如圖3。

3 精度分析

通過(guò)對(duì)91衛(wèi)圖助手軟件影像圖應(yīng)用，對(duì)柬埔寨水利工程項(xiàng)目和省內(nèi)水利工程項(xiàng)目，進(jìn)行實(shí)地測(cè)試和研究分析得出結(jié)果：

利用影像數(shù)據(jù)衛(wèi)圖，通過(guò)在柬埔寨水利工程多個(gè)項(xiàng)目的實(shí)地測(cè)試和研究分析，利用影像圖制作成線畫(huà)圖與實(shí)測(cè)圖對(duì)比，達(dá)到1：1：2000地形圖的精度，能滿足水利水電工程測(cè)量規(guī)范（SL197-2013），圖上允許中誤差值為（±0.6毫米），實(shí)地點(diǎn)位允許誤差為±1.2米。如：成果表（表1）。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)和研究證明，線畫(huà)圖不但提高了外業(yè)工作效率，提高了經(jīng)濟(jì)效益，而且降低了測(cè)量人員在外業(yè)的勞動(dòng)負(fù)荷量。

4 結(jié)論

①通過(guò)對(duì)91衛(wèi)圖助手軟件影像圖應(yīng)用，在地形圖外業(yè)巡視檢查、建筑物的校核比對(duì)（如房屋、河岸、防洪堤）等，很好地解決了漏測(cè)，漏繪制，錯(cuò)連圖繪制缺陷，避免了以前傳統(tǒng)的巡視檢查不到位的工作面。減少了返工，不但提高和加快了作業(yè)進(jìn)度，也增強(qiáng)了產(chǎn)品的質(zhì)量保證。②浙江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院地形測(cè)量，一直沿用老傳統(tǒng)的繪制草圖，再到內(nèi)業(yè)連圖成圖。柬埔寨水利灌溉工程中大面積的作業(yè)，繪制草圖繁瑣和費(fèi)時(shí)。畫(huà)草圖和不畫(huà)草的工作時(shí)間來(lái)比較，一個(gè)測(cè)點(diǎn)只要1秒，畫(huà)草圖需要30秒～1分鐘。單獨(dú)測(cè)點(diǎn)完成的工作量，與邊測(cè)量邊畫(huà)草圖的比較，工作量大了許多。應(yīng)用影像圖當(dāng)?shù)匦螆D底圖，簡(jiǎn)單、便捷、高效。把測(cè)點(diǎn)號(hào)展到影像圖上，就可以直接繪制地形圖，減低了外業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提供了工作效率，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)價(jià)值。③影像圖不完全是正射投影，導(dǎo)致了有些建筑物如：（房屋、公路橋梁、水利設(shè)施涵洞、水閘影像不清晰，特別是房屋存在斜射投影的偏移。

通過(guò)該文的探討論述，利用91衛(wèi)圖助手軟件的影像數(shù)據(jù)衛(wèi)圖，擺脫了傳統(tǒng)地形測(cè)量繁瑣的流程，為地形測(cè)量的簡(jiǎn)化奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)創(chuàng)新了地形測(cè)量的新工藝。

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