全數(shù)字攝影測量結(jié)合GPS定點測繪數(shù)據(jù)采集方法分析

亓小松

摘 ?要：精度低和效果差是以往在定點測繪數(shù)據(jù)采集工作中使用傳統(tǒng)信息采集方法后所遺留的主要問題。自推出全數(shù)字攝影測量結(jié)合GPS的定點測繪采集方法后，定點測繪數(shù)據(jù)采集的準確性與實效性均有明顯提高。實時定位是推進實時采集測繪定點信息的基礎(chǔ)。經(jīng)過作者的多次實驗和對比，文章所述方法可以有效提高對定點測繪數(shù)據(jù)實時采集的精準度。

關(guān)鍵詞：全數(shù)字攝影測量;全球定位系統(tǒng)（GPS）;實時采集;編輯處理軟件

中圖分類號：P231 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）19-0131-02

Abstract： Low precision and poor effect are the main problems left over by using traditional information collection methods in fixed-point surveying and mapping data collection in the past. Since the introduction of the all-digital photogrammetry combined with GPS fixed-point surveying and mapping collection method， the accuracy and effectiveness of fixed-point surveying and mapping data collection have been significantly improved. Real-time positioning is the basis of real-time collection of fixed-point information of surveying and mapping. After many experiments and comparison， the method described in this paper can effectively improve the accuracy of real-time acquisition of fixed-point surveying and mapping data.

Keywords： full digital photogrammetry; Global Positioning System（GPS）; real-time acquisition of GPS; editing and processing software

引言

產(chǎn)業(yè)不僅需要理論知識還需要技術(shù)支持，地理信息產(chǎn)業(yè)的理論支撐和技術(shù)支持來源于測繪科學(xué)理論和現(xiàn)代測繪技術(shù);而信息技術(shù)GPS的數(shù)據(jù)又主要來源于全數(shù)字攝影測量;地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與地形數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)則主要來源于已有圖紙的航空攝影測量數(shù)字化采集、全野外數(shù)字化采集以及數(shù)字化采集等[1]。精確度高、快速成圖和較低的生產(chǎn)成本是全數(shù)字攝影測量數(shù)據(jù)采集在某些具備航攝資料的區(qū)域中凸顯的三大優(yōu)勢。因此，本文從多方面、多角度重點分析了全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息的實時采集方法，進一步提升測繪定點信息實時采集的效率與質(zhì)量。

1 全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息實時采集方法

1.1 測繪定點信息的實時定位

測繪定點信息的實時定位是全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息實時采集方法的核心。按要求在空三加密區(qū)域定向建立一個立體模型需在實施測繪定點信息實時定位前完成。當(dāng)定向結(jié)束以后需在此模型中錄入一些特定的基本參數(shù)，其中包括：測圖比例尺參數(shù)、圖幅圖廓點坐標和測圖窗口等信息。

為不同目標（或地物）編制不同的屬性代碼可以更好地幫助測量所得到的地理信息形成可識別數(shù)據(jù)并加以保存。通常全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的符號庫是完全符合國家統(tǒng)一規(guī)定的，為滿足不同用戶的需求，對于某些特別的案例全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)符號庫可以適當(dāng)補充（或修改）所需代碼或符號。當(dāng)然每測量一處地物前勢必先輸入此地物所對應(yīng)的新屬性碼，抑或是根據(jù)符號庫菜單欄中的選項按順序開展相同類型的地物數(shù)據(jù)采集，將不同地物分別測量后再輸入所對應(yīng)的新特征碼。為確定其定點信息，還要依次測量地物每一處應(yīng)作記錄的點或是對等高線、地貌和地物的流線追蹤。為了達到最終取點記錄的采集成果，在整個測量過程中還需用戶積極配合，自身給定參數(shù)也是關(guān)鍵的一部分內(nèi)容。

無論使用什么系統(tǒng)都有可能發(fā)生錯誤，全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)也不例外，因此設(shè)置糾錯功能采取聯(lián)機編輯措施是很有必要的，例如：增補、刪除和修改等基礎(chǔ)性補救措施。同時，將提升測圖系統(tǒng)利用率設(shè)置為聯(lián)機編輯措施的初始目標，為方便以后能夠隨時開展信息采集和監(jiān)督工作，其測量所得的數(shù)據(jù)在立體模型中必須得到展示。然則，通過屋檐改正、拷貝、偏移等方式又能完成圖形與要素之間的相互搭接、相互交叉和相互并行。其中搭接尤為重要，當(dāng)有了好的搭接，后續(xù)的編輯任務(wù)和信息采集等工作會明顯降低難度。

1.2 測繪定點信息的實時采集

本文主要是將DM642嵌入式信息實時采集系統(tǒng)作為全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息實時采集方法的研究重心，而硬盤存儲、主處理器、定點信息采集和GPS信息采集則是此系統(tǒng)的四個重要組成部分。全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息實時采集方法的工作流程一般分為三個階段：（1）信息采集功能主要來源于攝像頭，主處理模塊接收所有經(jīng)由TVP5150轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號;（2）采集信號時選用

GPS技術(shù)，同時把GPS信號傳輸給主處理模塊，此處選用TL16C752B芯片傳遞GPS信息采集模塊，與此同時收到數(shù)字信息信號后的主處理模塊應(yīng)立刻做壓縮編碼處理，快速準確的提取GPS信號中的參數(shù)信息;（3）把信號編碼數(shù)據(jù)

和GPS經(jīng)緯度信號進行內(nèi)插匹配，匹配成功后即為可定位信息設(shè)置完成，最后使用本地硬盤進行保存即可結(jié)束。

任務(wù)多而繁瑣是全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息實時采集方法過程中所呈現(xiàn)出的一個特點，因此將RF5結(jié)構(gòu)設(shè)置為應(yīng)用層的基礎(chǔ)。將RF5作為集成大規(guī)模架構(gòu)的案例供給參考，這里選用RF5的主要意圖是它可以解決任務(wù)多而繁瑣的問題，選用任務(wù)線程阻塞技術(shù)以SCOM進行任務(wù)間的信息傳輸，像音頻視頻、網(wǎng)絡(luò)通信這種任務(wù)相對比較多的程序最為合適。

1.3 測繪定點信息與視頻圖像間的匹配

在開展測繪定點信息與視頻圖像匹配的過程中發(fā)現(xiàn)，由于接收GPS信號的次數(shù)遠低于信息采集的幀數(shù)，致使接收GPS信號與信息采集的頻率大不相同，最終導(dǎo)致信息GPS定位和信息采集不能準確對接。也正是因為這個原因在全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息實時采集方法中才會選用內(nèi)插的方式去實施信息采集與GPS定位信息的匹配。

靜止模式和行駛模式是在全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息實時采集方法中進行信息采集與GPS定位信息的兩種匹配方法。靜止模式一般分為固定點信息采集和低速度的步行信息采集兩種，此種模式的空間位置只會發(fā)生小幅度變化或處于靜止?fàn)顟B(tài)，由此判斷在這類狀態(tài)下采集到的數(shù)據(jù)信息GPS定位值是相同的。那么行駛模式則是與靜止模式完全相反的一種狀態(tài)，空間位置會發(fā)生大幅度改變或快速移動。在這種狀態(tài)下所采集到的GPS信息數(shù)據(jù)由于空間位置變化量大但間隔時間卻很短，所以產(chǎn)生的誤差也比靜止模式下大很多。

1.4 測繪定點信息的實時編輯

在全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息實時采集方法中最常用的是MAPE-DIT編輯處理軟件。通常，在信息實時采集中最常用的當(dāng)是DXF格式文件。由此可見，選擇使用MAPEDIT編輯處理軟件可以更加快速有效的提高信息實時采集與編輯的整體質(zhì)量及其工作效率。同時，對于信息采集結(jié)束后的其他相關(guān)數(shù)據(jù)編輯處理工作也可以通過MAPEDIT編輯處理軟件完成。其中在面對山地地形時，MAPEDIT編輯處理軟件更能發(fā)揮其自身所具備的獨特優(yōu)勢。

在實際應(yīng)用過程中，MAPEDIT編輯處理軟件與南方CASS編輯軟件二者結(jié)合、搭配使用，信息數(shù)據(jù)編輯的質(zhì)量和工作效率又一次得到提升。實際工作中，MAPEDIT編輯處理軟件一般只負責(zé)編輯等高線，而南方CASS編輯軟件則是輔助編輯地物信息，當(dāng)它們各自發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢完成自己的內(nèi)容后，又能完美的結(jié)合在一起，有效縮短了作業(yè)工期[4]。

2 通過實驗論證分析

為證明本文提出的全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息實時采集方法在實際工作中具有其應(yīng)用價值，作者選擇用全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息實時采集方法與傳統(tǒng)測繪定點信息實時采集方法兩者對比的方式進行了一次實驗，具體實驗數(shù)據(jù)如表1所示。

經(jīng)實驗證明，同等條件下全數(shù)字攝影測量下測繪定點信息實時采集方法無論是中誤差、去粗差、粗差個數(shù)，還是粗差率都明顯低于傳統(tǒng)的測繪定點信息實時采集方法，所以其應(yīng)用價值還是很高的。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文所提倡的全數(shù)字攝影測量結(jié)合GPS的定點測繪數(shù)據(jù)采集方法不僅提高了信息實時采集的工作效率和質(zhì)量，同時也成功解除了很多傳統(tǒng)信息采集方法所無法克服的困難。其中，在使用MAPEDIT編輯處理軟件過程中選擇搭配使用南方CASS編輯軟件，由此也提高了信息數(shù)據(jù)編輯的工作效率和質(zhì)量，更是一項值得推廣應(yīng)用和學(xué)習(xí)的好技術(shù)，望業(yè)內(nèi)人士在實際工作中充分利用，也不失為科學(xué)發(fā)展貢獻一份力量。

參考文獻：

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[2]羅冀華.利用全數(shù)字攝影測量方法生產(chǎn)1：1萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的方法探討[J].測繪技術(shù)裝備，2003（02）：32-33.

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[4]徐君民，朱號東，奚毓敏，等.全數(shù)字化攝影測量系統(tǒng)VirtuoZo在架空送電線路工程中的應(yīng)用[J].江蘇測繪，2002（03）：45-48.