淺談傾斜攝影測量技術(shù)在大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用

張海文

【摘 要】大比例尺地形圖測繪是工程建設(shè)和土地資源管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，隨著傾斜攝影測量技術(shù)的有效應(yīng)用，其工作質(zhì)量與效率得到明顯提升。論文對傾斜攝影測量技術(shù)在大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用流程進行分析，探索傾斜攝影測量技術(shù)在大比例尺地形圖測繪中的具體應(yīng)用策略，提出大比例尺地形圖的精度評定方法。

【Abstract】The surveying and mapping of large scale topographic map a? key link of engineering construction and land resource management， with the effective application of tilt photogrammetry technology， its working quality and efficiency have been obviously improved. The paper? analyzes the application process of tilt photogrammetry technology in the surveying and mapping of large scale topographic map， explores the specific application strategy of tilt photogrammetry technology in the surveying and mapping of large scale topographic map， and proposes the method for evaluating the accuracy of large scale topographic map.

【關(guān)鍵詞】傾斜攝影測量技術(shù);大比例尺地形圖;測繪;應(yīng)用

【Keywords】tilt photogrammetry technology; large scale topographic map; surveying and mapping; application

【中圖分類號】P217? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）06-0167-02

1 引言

大比例尺地形圖的比例尺一般在1：500～1：5000之間，無論是在規(guī)劃管理工作中，還是在工程設(shè)計與建設(shè)中，大比例尺地形圖的應(yīng)用都較為廣泛，具有精度與詳盡度高等特點。大比例尺地形圖數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性問題是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫建設(shè)當(dāng)中的主要問題。在工程建設(shè)中應(yīng)用大比例尺地形圖時，通常會遇到效率較低的問題，導(dǎo)致其應(yīng)用受到限制。而傾斜攝影測量技術(shù)在大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用，能夠有效提升其信息數(shù)據(jù)獲取速率，同時增強信息可靠性與全面性。在采集影像時能夠?qū)崿F(xiàn)四個傾斜視角與一個垂直視角的同步采集，建筑物紋理的分辨率較高。在物方紋理信息獲取的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)三維城市模型的構(gòu)建。傾斜視角的加入，能夠增強地物信息數(shù)據(jù)的豐富性，借助無人機能夠拓展拍攝范圍。

2 傾斜攝影測量技術(shù)在大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用流程

2.1 準備工作

準備工作的開展，能夠為后續(xù)采集和建模等工作奠定基礎(chǔ)。在此環(huán)節(jié)當(dāng)中，應(yīng)該準備坐標(biāo)系統(tǒng)、地形圖成果、控制點成果和高程基準參數(shù);同時，確保無人機航飛技術(shù)方案的合理性，對其航飛線路進行有效規(guī)劃?？刂朴跋衽臄z間隔、比例尺選擇、影像重疊度、地面分辨率、無人機搭載的傳感器和飛行航高航帶架次數(shù)等[1]。做好數(shù)碼相機與無人機的檢校，確保三維模型數(shù)據(jù)處理軟件的良好性能。

2.2 數(shù)據(jù)采集

應(yīng)該選擇在天氣晴朗時開展航空攝影工作，確保具備較高的能見度，防止航空攝影時風(fēng)速超過3級對采集精度造

成影響。按照相關(guān)布設(shè)原則與標(biāo)準開展像控點布設(shè)工作，在開展空中三角加密測量時，也應(yīng)該嚴格遵循相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準。

2.3 構(gòu)建三維模型

在三維傾斜模型的構(gòu)建當(dāng)中，需要應(yīng)用傾斜攝影建模軟件，可視化處理密集的高精度點云數(shù)據(jù)，充分結(jié)合三角網(wǎng)和多視影像密集匹配技術(shù)、區(qū)域網(wǎng)平差。模型的構(gòu)建，是開展繪圖工作的基礎(chǔ)，能夠促進工作效率與質(zhì)量的提升，降低人力、物力與財力的投入。

2.4 外業(yè)調(diào)繪、補測和成圖

在獲取地物的類別與位置信息時，實景三維模型的構(gòu)建可以發(fā)揮關(guān)鍵作用，而拍攝盲區(qū)的存在也會對外業(yè)調(diào)繪工作產(chǎn)生影響[2]。在實際工作當(dāng)中，通常會受到茂盛植被、立交橋和建筑物的遮擋。在開展內(nèi)業(yè)工作時，應(yīng)該對相關(guān)障礙物進行明確標(biāo)識，為外業(yè)工作中的補測與實地調(diào)繪工作提供保障。

3 傾斜攝影測量技術(shù)在大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用措施

3.1 無人機地形數(shù)據(jù)采集

在某測區(qū)當(dāng)中，按照南北方向規(guī)劃無人機的航線，航向重疊率為70%，旁向重疊率65%，無人機航高值為350m，地面分辨率為0.0414m，該區(qū)域航線條數(shù)為384。對攝區(qū)情況進行深入分析，明確其空域批文，根據(jù)實際情況對航攝區(qū)進行合理規(guī)劃，確保數(shù)據(jù)采集工作的順利實施。起降場地的選擇應(yīng)確保其平整性，科學(xué)計算其航高與分辨率。在充分的準備工作的基礎(chǔ)上，開展航拍工作，并對現(xiàn)場質(zhì)量進行嚴格檢查，完成差分GPS解算后再次檢查，確保各項數(shù)據(jù)正確后，有效整理航空攝影成果，并按照流程提交。架設(shè)地面基站、調(diào)試飛行平臺系統(tǒng)、測試風(fēng)向風(fēng)力與信號強度、頻率等，是當(dāng)前航拍工作的主要類型。

3.2 構(gòu)建三維模型

在快速三維場景運算當(dāng)中，需要借助于圖形運算單元（graphic processing unit GPU），這也是開展Smart 3DCapture工作的基礎(chǔ)。構(gòu)建實景真三維場景模型的過程中，可以運用激光點云掃描系統(tǒng)，也可以運用定位定向系統(tǒng)（position and orientation system POS），以簡單連續(xù)的影像為基礎(chǔ)進行快速自動化構(gòu)建，減少了人工干預(yù)產(chǎn)生的誤差。傳統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)主要是依賴高程進行生成，而傾斜攝影測量技術(shù)可以運用具有側(cè)面結(jié)構(gòu)的2.5維模型，以真實影像為基礎(chǔ)，運用Smart 3DCapture能夠確保超高密度點云生成的便捷性與高效性，實景三維模型以真實影像紋理為基礎(chǔ)，能夠確保其具備較高的分辨率。在三維模型的構(gòu)建當(dāng)中，主要包括新建工程、導(dǎo)入數(shù)據(jù)、關(guān)聯(lián)控制點影像數(shù)據(jù)、平差優(yōu)化、任務(wù)與成果提交等過程?？罩腥菧y量需要以POS數(shù)據(jù)、傾斜攝影數(shù)據(jù)和控制點數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，為后續(xù)生成密集點云、構(gòu)建點云的TIN模型等工作提供保障。Smart 3DCapture軟件中輸入傾斜像片后，完成空三加密和三維模型的自動化構(gòu)建，高密度點云由真彩色航空像片生成，實景三維模型格式為OSG。

3.3 采集要素矢量與編輯數(shù)據(jù)

在大比例尺地形圖測繪中應(yīng)用傾斜攝影測量技術(shù)時，采集要素矢量與編輯數(shù)據(jù)的難度相對較大。選擇合理的矢量化采集軟件，確保其支持點云數(shù)據(jù)與模型，并導(dǎo)入點云數(shù)據(jù)與實景三維模型，開展數(shù)據(jù)采集工作?？臻g處理軟件Geoway是當(dāng)前數(shù)據(jù)采集當(dāng)中常用的一種軟件。以GB/T 20257.1—2007《國家基本比例尺地圖圖示第1部分：1：500 1：1000 1：2000地形圖圖式》、CH/T 9008.1—2010《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1：500 1：1000 1：2000數(shù)字線劃圖》、GB/T 7930—2008《1：500 1：1000 1：2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》、GB/T 15967—2008《1：500 1：1000 1：2000地形圖航空攝影測量數(shù)字化測圖規(guī)范》等為依據(jù)，確保采集工作滿足相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準的要求。

3.4 補繪及調(diào)繪

對于需要進行補測的情況進行總結(jié)，并由外業(yè)人員開展補繪與調(diào)繪工作，增強內(nèi)外業(yè)工作之間的有效銜接，促進成圖質(zhì)量的提升。在采集數(shù)據(jù)的過程中，應(yīng)該對外業(yè)工作進行合理定性，確保模型的可用性，在看不清或者看不到的情況下禁止開展調(diào)繪與補繪工作，并在存疑之處進行合理的符號標(biāo)注。對數(shù)字線劃圖與地形圖進行有效處理，確保測圖工作的質(zhì)量。

4 大比例尺地形圖精度評定

根據(jù)地形的不同，圖上地物點的平面位置誤差也有所差異，平坦地與丘陵地中的誤差應(yīng)該控制在0.6mm以內(nèi);山地和高山地的誤差應(yīng)該控制在0.8mm以內(nèi)。上述四者在等高線高程中的誤差，應(yīng)該分別控制在1/3Hdm、1/2Hdm、2/3Hdm和1Hdm以內(nèi)。地圖比例尺為1：500，在檢測其高程精度與平面位置精度時，應(yīng)該確保分布點選擇的均勻性，道路與房屋等平面精度能夠控制在0.209m以內(nèi)，高程精度誤差能夠控制在0.197m以內(nèi)。

5 結(jié)語

在大比例尺地形圖測繪中運用傾斜攝影測量技術(shù)，能夠有效提升測繪工作的效率與精度，確保數(shù)據(jù)獲取與分析的準確性，為工程建設(shè)等工作奠定基礎(chǔ)。在實際工作開展當(dāng)中，應(yīng)該著重對技術(shù)應(yīng)用存在的問題進行深入分析與優(yōu)化，確保傾斜攝影測量技術(shù)具有良好的應(yīng)用效果。

【參考文獻】

【1】魏益友，鄒俊華.傾斜攝影測量技術(shù)在大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用[J].資源信息與工程，2019，34（02）：127-128.

【2】周小杰，胡振彪，喬新.無人機傾斜攝影技術(shù)在大比例尺地形圖測繪中的應(yīng)用[J].城市勘測，2019（01）：63-66.