無人機(jī)航空測繪技術(shù)在城鎮(zhèn)建設(shè)中的技術(shù)參數(shù)確定及質(zhì)量保證

[摘要]霍邱開發(fā)區(qū)人民政府為加快對霍邱開發(fā)區(qū)及周邊區(qū)域城鎮(zhèn)化建設(shè)速度，在城鎮(zhèn)測繪中應(yīng)用了1∶1000數(shù)字化航攝地形圖測繪及彩色數(shù)字正射影像圖方法，通過該方法的應(yīng)用大大地縮短了項(xiàng)目前期的準(zhǔn)備工期，使項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益明顯。本文以此為例，對該方法進(jìn)行論述，可為相關(guān)測繪人員提供參考。

[關(guān)鍵詞]測繪；城鎮(zhèn)建設(shè)；技術(shù)參數(shù)；質(zhì)量保證

1.項(xiàng)目概況及技術(shù)要求

霍邱開發(fā)區(qū)位于霍邱縣馬店鎮(zhèn)與白廟鎮(zhèn)之間。由于105國道和周六高速公路貫穿開發(fā)區(qū)南北，測區(qū)范圍內(nèi)交通方便。測區(qū)內(nèi)植被發(fā)育、地形起伏不大，海拔高程在20～40m之間，屬低丘陵地。為加快霍邱縣開發(fā)區(qū)建設(shè)發(fā)展的需要，霍邱縣開發(fā)區(qū)人民政府對臨水鎮(zhèn)及周邊區(qū)域1∶1000數(shù)字化航攝地形圖測繪及彩色數(shù)字正射影像圖。測區(qū)已有1∶10000航測線劃圖可作為本次測量航攝規(guī)劃、GPS控制點(diǎn)選點(diǎn)等用圖。測區(qū)內(nèi)及周邊地區(qū)已有國家GPSC級點(diǎn)和國家三等水準(zhǔn)點(diǎn)可作為測區(qū)控制測量起算使用。

2.技術(shù)方案

2.1技術(shù)路線及工藝流程

本次1∶1000地形圖測量擬采用空中數(shù)碼三角測量中的攝影測量方法，其工作內(nèi)容主要分為外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理兩大步驟[1]，工作流程見圖1。

2.2基礎(chǔ)控制測量技術(shù)規(guī)定

（1）平面控制測量

在測區(qū)及其周邊地區(qū)原有C級控制點(diǎn)基礎(chǔ)上，采用靜態(tài)GPS方式，測量D級、E級GPS控制網(wǎng)。

1）控制點(diǎn)的布設(shè)：采用逐級布設(shè)的方法布設(shè)D級E級控制點(diǎn)。D級、E級GPS網(wǎng)最簡異步觀測環(huán)或符合路線的邊數(shù)分別不大于8條、10條。

2）標(biāo)石、標(biāo)志埋設(shè)：本次埋設(shè)的D、E級GPS點(diǎn)在滿足標(biāo)石穩(wěn)定、易于長期保存的前提下選用普通標(biāo)石。標(biāo)石的中心標(biāo)志可用鐵或堅硬的復(fù)合材料制作。標(biāo)志中心應(yīng)刻有清晰、精細(xì)的十字線，標(biāo)志要同時滿足水準(zhǔn)測量的要求。

3）作業(yè)方法：D、E級GPS控制網(wǎng)聯(lián)測采用靜態(tài)觀測模式。GPS接收機(jī)使用前按規(guī)定進(jìn)行全面的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的內(nèi)容、方法和技術(shù)要求按CH8016-1995全球定位系統(tǒng)（GPS）測量型接收機(jī)檢定規(guī)程規(guī)定進(jìn)行。

4）技術(shù)要求：D級GPS控制網(wǎng)聯(lián)測技術(shù)要求：衛(wèi)星截至高度角15°；同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)≥4；有效觀測衛(wèi)星總數(shù)≥4；觀測時段數(shù)≥1.6；時段長度≥60min；采樣間隔5～15s。E級GPS控制網(wǎng)聯(lián)測技術(shù)要求：衛(wèi)星截至高度角15°；同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)≥4；有效觀測衛(wèi)星總數(shù)≥4；觀測時段數(shù)≥1.6；時段長度≥40min；采樣間隔5～15s[2，3]。

5）測量及計算：根據(jù)測區(qū)地形和交通狀況、采用的GPS作業(yè)方法、設(shè)計的基線的最短觀測時間等因素，編制觀測計劃表，同時據(jù)實(shí)際作業(yè)的進(jìn)展情況及時作出必要的調(diào)整。

（2）高程控制測量

1）高程控制點(diǎn)的布設(shè)：高程控制點(diǎn)的設(shè)置利用D、E級平面控制點(diǎn)同時作為水準(zhǔn)點(diǎn)使用。

2）作業(yè)方法：在測區(qū)及其周邊地區(qū)原有國家三等高程控制點(diǎn)基礎(chǔ)上，在D、E級平面控制點(diǎn)上測量四等水準(zhǔn)網(wǎng)[4]。

3）測量與計算：外業(yè)測量中的水準(zhǔn)觀測均應(yīng)在測量標(biāo)石完全穩(wěn)定后才可進(jìn)行觀測，觀測時應(yīng)做到避免陽光直接曝曬測量儀器，達(dá)到成像穩(wěn)定且清晰的效果。開始觀測后的前七天內(nèi)，每天在作業(yè)前必須首先觀測“i”角是否發(fā)生變化，待觀察數(shù)據(jù)穩(wěn)定后則變?yōu)槊扛?5天檢校一次。而正針對補(bǔ)償式的自動安平水準(zhǔn)儀的視準(zhǔn)軸位置的誤差則應(yīng)每天在測量前檢驗(yàn)一次。

2.3航空攝影技術(shù)規(guī)定

（1）航空攝影測量高度的確定：測量高度的確定主要依據(jù)分辨率的高低。按照本次工作要求，此次攝影獲取的數(shù)據(jù)影像是用于制作1∶1000比例尺的數(shù)字線劃圖，這就要求航空數(shù)據(jù)地面分辨率應(yīng)≤10cm。數(shù)碼航空數(shù)據(jù)的地面分辨率取決于飛行高度，如圖2所示：

（2）影像數(shù)據(jù)處理

1）應(yīng)對飛行器原始影像航攝進(jìn)行漏洞檢查；2）根據(jù)數(shù)據(jù)的后處理要求，對原始數(shù)據(jù)要全部進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，但該過程中應(yīng)注意不可丟失數(shù)據(jù)的幾何信息和輻射信息；3）針對部分發(fā)生畸變的影像必須進(jìn)行糾正處理，通過處理消除影像因發(fā)生畸變而形成的誤差；4）最后對影像進(jìn)行勻光勻色處理、圖像處理。

2.4航測成圖技術(shù)規(guī)定

（1）像控點(diǎn)的測量

像控點(diǎn)是航測內(nèi)業(yè)進(jìn)行加密控制點(diǎn)和野外測圖數(shù)據(jù)采集的依據(jù)，根據(jù)像控點(diǎn)作用分為平面控制點(diǎn)、高程控制點(diǎn)和綜合控制點(diǎn)三種[5，6]。平面控制點(diǎn)測量僅測定該點(diǎn)的平面二維坐標(biāo)，高程控制點(diǎn)測量僅測定該點(diǎn)的高程，而綜合控制點(diǎn)則要測定該點(diǎn)的三維坐標(biāo)。像控點(diǎn)的測量往往是根據(jù)已布設(shè)的D級、E級控制網(wǎng)（點(diǎn)）資料，采用便攜式RTK測量技術(shù)進(jìn)行量測，高程測量則往往采用GPS高程擬合法進(jìn)行測定。

（2）絕對定向精度要求

數(shù)據(jù)線劃圖數(shù)據(jù)正射影像圖制作時，區(qū)域網(wǎng)平差結(jié)束后，各類測量數(shù)據(jù)限差不得大于下表規(guī)定。

測圖遵循先測地物后測地貌的原則，按居民地、道路、水系、各種附屬建筑物、地貌、土壤、植被次序測繪[7，8]。測繪地貌時按沖溝、陡坎、絕壁、等高線的次序測定。測繪等高線時先從最高的山頂起測，然后逐漸下降，最后測谷底[9]。

3.質(zhì)量保證措施和要求

3.1組織管理措施

（1）成立霍邱開發(fā)區(qū)1∶1000航攝地形測量項(xiàng)目部，實(shí)行質(zhì)量責(zé)任制，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人是質(zhì)量第一責(zé)任人；（2）項(xiàng)目部內(nèi)部應(yīng)設(shè)有專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé)質(zhì)量管理，質(zhì)量管理人員對項(xiàng)目生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)督與檢查；（3）項(xiàng)目部經(jīng)常進(jìn)行具有針對性的質(zhì)量教育活動，不定期開展群眾性的質(zhì)量互檢，不斷增強(qiáng)相關(guān)管理人員和作業(yè)人員的質(zhì)量控制意識。

3.2資源保證措施

（1）配備足夠的作業(yè)人員，所有作業(yè)員均為測繪專業(yè)技術(shù)人員，并進(jìn)行崗前培訓(xùn)[10]，學(xué)習(xí)技術(shù)設(shè)計書及有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程。（2）儀器、設(shè)備、工具必須能保證滿足產(chǎn)品質(zhì)量的要求并在使用前進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。

3.3質(zhì)量控制措施

（1）生產(chǎn)過程中制定完整可行的工序流程制度，并加強(qiáng)各項(xiàng)工序管理的基礎(chǔ)性工作，有效控制或盡量降低影響產(chǎn)品質(zhì)量的各因素[11]。從承接任務(wù)、組織施工準(zhǔn)備、編制實(shí)施設(shè)計、生產(chǎn)作業(yè)直至成果交付得全過程實(shí)施工序質(zhì)量管理。（2）生產(chǎn)作業(yè)中所使用的工序產(chǎn)品必須達(dá)到法律法規(guī)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，所有的設(shè)備經(jīng)嚴(yán)格自查、互檢，并填寫檢查質(zhì)量文字記錄，滿足合格標(biāo)準(zhǔn)，方可轉(zhuǎn)入下一道工序使用。

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