航空攝影測量法在1∶1萬地形圖測繪中的應(yīng)用

陳麗

遼寧省自然資源事務(wù)服務(wù)中心攝影測量與遙感中心 遼寧 沈陽 110034

前言：

地形圖測繪屬于具有較強(qiáng)針對性的工作，是建設(shè)工程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。地形圖測繪中，通常采取航空攝影測量法，通過飛機(jī)對地面像片進(jìn)行拍攝，上傳至攝控中心，利用攝影測量學(xué)原理及立體測繪儀構(gòu)建立體模型。航空攝影具有記錄動態(tài)現(xiàn)象、提高空間分辨率、可高空觀察、客觀記錄各種地面特征等優(yōu)點(diǎn)，在1:1萬地形圖測繪中具有積極的應(yīng)用價值，可提高測繪質(zhì)量和效益。

一、我國航空攝影測量相關(guān)概述

1.航空攝影測量發(fā)展

自我國引入攝影測量后，推動了我國數(shù)字?jǐn)z影測量行業(yè)的理論發(fā)展。王之卓先生于1978年提出了全新的“全數(shù)字自動化測圖系統(tǒng)概念”，武漢適普公司與北京四維遠(yuǎn)見公司相繼推出通過國家測繪局鑒定的VirtuoZo與JX4DPW，可處理攝影數(shù)據(jù)中大部分工作。我國數(shù)字?jǐn)z影測量工作站在各個領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了大量攝影測量的成果，并在此過程中吸收處理圖像行業(yè)的先進(jìn)理論與技術(shù)，如圖像匹配、檢測等，對于攝影測量的發(fā)展具有積極推動作用。

未來航空攝影將向自動化全數(shù)字?jǐn)z影、綜合數(shù)字航空攝影、數(shù)字?jǐn)z影測量網(wǎng)絡(luò)這幾方面發(fā)展，可優(yōu)化測量工作流程，提高處理攝影數(shù)據(jù)的效率，為各個領(lǐng)域提供技術(shù)支持。

2.特 點(diǎn)

與傳統(tǒng)地形測繪相比，航空攝影不會受到氣候、人員等因素的制約，可快速、大范圍測制地形圖，有效降低外業(yè)工作量，將人員更多派遣至內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，縮短了整體項(xiàng)目時間。并且，現(xiàn)有地形圖測繪通常采用無人機(jī)，飛行高度約為50-100m，申請空域較為簡單，只需要一段平整路面無人機(jī)即可完成起降，操作更為便捷，可提高人員的工作效率。另外，傳統(tǒng)地形圖在測繪過程中，通常選用全野外數(shù)據(jù)采集成圖措施，資源投入過多，時間周期長，受到天氣制約。而航空攝影具有高效、性價比高、機(jī)動的優(yōu)點(diǎn)，即使不良天氣情況下，其影像清晰度也不會受到較大影響，有效節(jié)約工作成本，提升工作效率，其性價比較高。

二、航空攝影測量法在1:1萬地形圖測繪中的應(yīng)用措施

1.基本流程

航攝數(shù)字字線化圖步驟較多，基本流程中主要包含資料分析與準(zhǔn)備，將所采集的數(shù)據(jù)屬性輸入其中，編輯接邊圖形與屬性數(shù)據(jù)，完成質(zhì)量檢查，對于成果進(jìn)行整理匯總。

資料分析與準(zhǔn)備。開始項(xiàng)目之前，需要對項(xiàng)目，即測區(qū)范圍中各項(xiàng)資料收集齊全，包含技術(shù)設(shè)備、地理自然情況、飛行空域、資金等，選擇最優(yōu)方案。

采集數(shù)據(jù)輸入屬性。制作DOM（下載GPS/ POS/影像數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并智能匹配，結(jié)合控制數(shù)據(jù)完成區(qū)域網(wǎng)平差，得到精準(zhǔn)的影響參數(shù)后提取其中三維信息，制作正射影響，最后獲得DOM成果），制作工作底圖，對調(diào)繪底圖進(jìn)行分析，繪制外業(yè)實(shí)地，資料數(shù)據(jù)化，繪制成果，測圖全數(shù)字化，編輯DLG數(shù)據(jù)，得到成果。

編輯接邊圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)。以測圖結(jié)果為依據(jù)，包含編輯、接邊、建拓?fù)?、賦值八大要素。在編輯部分要素過程中，可直接使用調(diào)繪成果，但需要對如水系、路網(wǎng)等易產(chǎn)生的變形、位移等問題加以關(guān)注。

檢查質(zhì)量。檢查質(zhì)量十分重要，可決定繪圖是否可以應(yīng)用，通常分為幾何精度檢查與屬性檢查，使用室內(nèi)檢查；數(shù)據(jù)對比；實(shí)地檢查等措施。

整理成果。成果內(nèi)容涉及較多，包含元數(shù)據(jù)文件；技術(shù)報(bào)告；技術(shù)設(shè)計(jì)書；結(jié)合表；質(zhì)量檢查報(bào)告；文件等，需要對其進(jìn)行整理。

2.外業(yè)工作

在1:1萬地形圖測繪中，應(yīng)用航空攝影測量法可將其分為外業(yè)與內(nèi)業(yè)工作兩種。外業(yè)工作包含測量像片控制點(diǎn)與像片調(diào)繪。

（1）測量像片控制點(diǎn)

測量像片控制點(diǎn)主要是為了明確像片標(biāo)志點(diǎn)的高程與平面坐標(biāo)，保證地形圖成像數(shù)學(xué)基準(zhǔn)準(zhǔn)確性。航攝前可在地面布設(shè)相應(yīng)的標(biāo)志點(diǎn)作為像片控制點(diǎn)，或選擇相片上較為顯著的地物點(diǎn)，如道路交叉點(diǎn)，利用測距導(dǎo)線、高程導(dǎo)線、等外水準(zhǔn)、GPS、測角交會等方法測定高程與平面坐標(biāo)，現(xiàn)階段GPS應(yīng)用最為廣泛。

（2）像片調(diào)繪

利用判讀方法在像片上使用標(biāo)準(zhǔn)地形圖符號繪注地貌、地物等要素，測繪新增地物與缺少影像的地物，注記調(diào)查后獲得的測區(qū)地名等。并利用內(nèi)業(yè)定位、外業(yè)定性的方式提供內(nèi)業(yè)成圖各種地貌、地物屬性。

現(xiàn)有調(diào)繪方式較多，大致可將其分為兩種，即先內(nèi)后外與先外后內(nèi)。而1:1萬地形圖作為中小型比例尺，可將其應(yīng)用于規(guī)劃、指揮等設(shè)計(jì)方面，對于其更新速度與覆蓋率具有較高要求。而測區(qū)面積通常為較大覆蓋面積，地物過多，地圖承載量的制約導(dǎo)致無法將地物全部繪注，只表示重點(diǎn)地物，可選擇先外后內(nèi)的作業(yè)方法。

3.內(nèi)業(yè)工作

（1）測圖控制點(diǎn)加密。依據(jù)像片控制點(diǎn)，通常選用空中三角測量法推算測圖所需控制點(diǎn)，并利用VirtuoZo或JX-4軟件對其高程與平面坐標(biāo)進(jìn)行檢查。

（2）測制立體地形圖。通過外業(yè)調(diào)繪，以先外后內(nèi)模式測圖，或是以內(nèi)業(yè)立體儀為主實(shí)現(xiàn)預(yù)判，實(shí)現(xiàn)地形圖測量，到外業(yè)調(diào)繪。

（3）編輯地形圖。以外業(yè)調(diào)繪成果為依據(jù)，編輯測區(qū)地貌、地物等信息，以便得到更加具有現(xiàn)勢性的地形圖。

（4）生成產(chǎn)品。利用ImageStation、Geoway等軟件繪制1:1萬DLG（數(shù)字線劃圖）、DEM（數(shù)字高程模型）、DOM（數(shù)字正射影像圖）。

航空攝影中外業(yè)為基礎(chǔ)，內(nèi)業(yè)則是外業(yè)的體現(xiàn)，兩者之間聯(lián)系密切，相互制約影響。內(nèi)業(yè)成圖精度將會受到外業(yè)像控點(diǎn)精度影響，外業(yè)調(diào)繪詳細(xì)度也會制約內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)生產(chǎn)的規(guī)定要求。因此，測繪地形圖時，應(yīng)當(dāng)正確把握兩者之間的關(guān)系，確保地形圖的準(zhǔn)確性和現(xiàn)實(shí)性。

總結(jié)：綜上，我國眾多行業(yè)測繪中常用航空攝影測量法，有效提高了工作效率，節(jié)省人力物力。因此，應(yīng)當(dāng)加大對航攝技術(shù)的研究，優(yōu)化測量工作流程，從而推動我國國防建設(shè)與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。