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摘 要:在山区地形图测绘中应用无人机能够提高山区地形图成图速度与质量,确保山区地形图的快速更新。本文简单阐述了测绘无人机工作原理及其发展前景,并简单介绍了山区无人机地形图测绘技术,及测绘精度的控制方法,以期为山区地形图的测绘提供重要参考资料。
关键词:山区;无人机测绘;地形图
中图分类号:P231 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)12-0176-01
在山区地形图测绘中,通过数字化测图方式可以确保测绘精确度,此过程中需要开展控制网布置、逐个地物测绘以及后期的编绘等工作,需要较长的时间。随着无人机测绘技术的发展,测绘部门应当改变传统测绘模式,提高测绘效率与精度,减少测绘时间。无人机测绘技术具有准确、便捷以及快速等特点,在地形图测绘中得到广泛应用,尤其是山区区域。
1 测绘无人机工作原理及其发展前景
无人机航拍飞控是一个整合了单片机技术、变成技术、任务控制技术、飞行控制、通讯航拍服务、GPS导航航拍以及航拍传感等技术并依托硬件的一种高科技产物,所以要做好无人机测绘,缺少任何一项技术都是不可以的[1]。
在我国各个行业信息化快速发展的情况下,数字能源、数字环保、数字林业、数字城市等数字化进程飞速发展,并且取得了显著的成就。结合需要,对地图进行及时的编制、更新,对地理数据库进行定期的更新,需要实时监测土地利用变化情况,此时无人机在地形图测绘中的应用得到广泛灌注,未来无人机测绘地形图具有广阔的市场前景,尤其是人机罕见的山区地区[2]。
2 山区无人机地形图测绘技术
2.1 技术路线
应用DOM制作、DEM生成、外业测绘、DLG、数据采集、空中三角测量解析、像片控制测量、基础控制测量等,获得DOM、DEM、DLG,完成山区地理信息数据更新。
2.2 像控点测量
通过RTK动态测量、双参考站快速静态对像控点位置进行测量,应用GPS拟合的方法取得高程。根据每条航线3~4条基线设置一对点的原则布设像空点,确保像控点的绘制、整饰以及选刺等符合设计要求。布点可以对成图范围进行有效的控制,确保测量接头没有漏洞问题。刺孔直径、误差不会超过0.1mm,没有双孔,并且刺透。对布点进行明确的说明,略图需要清晰完整。实地位置、说明、略图、刺孔保持一致状态。使用红色、直径8mm的圆形在像片正面对像控点进行整饰,同时将点号标记明确[3]。
2.3 空中三角测量
应用全数字摄影测量站对空中三角测量进行解析,通过计算平差、测量像控点以及连接像点等生成DOM,并对空三进行加密。确保相机、外业控制点等文件没有错误后,专业人员对外控点进行测量,同时安排另一专业人员进行检查。
对空中三角测量进行解析通常加入外业高程散点,以便增加空三加密精确度。在开展DOM、DEM、DLG等作业过程中也需要通过外业检查点对精确度进行检查,同时结合地形图图面需求,将一些外业检查点作为高程点上图。
2.4 外业调绘
通过全野外调绘方式,以及航空影像,结合自由网空三成果,生成DEM;并根据DEM进一步生成DOM,根据标准进行分幅,整饰之后,将成图打印出来,在调野外调绘时可以使用。进行外业调绘之后,通过蓝、黑、红进行清绘。如果地面上物体太多,很难表示出来时,可以通过在背面、图外绘制放大图进行表示,同时应用字母进行标记,正确表示出图纸内外对应关系,确保调绘图的整洁、工整,明确表示出各种要素。
2.5 地形图数据的采集和编辑
通过全数字摄影测量站进行数据的采集,应用空三自动恢复模型进行定向以及立体测绘,降低二次误差,增加立体测绘的精确度。对山区地物错漏、地形高程精度进行有效的控制,清晰表示出各个要素间的联系。在进行数据采集之前,应当检查空三精确度,通过像控点开展检测,确保精确度满足相应要求之后再开展作业。在采集过程中,严格检查外业施测检查点,对误差进行核实。一些外业检查点是用在图面高程注记点中,通常在较为明显的地形点、地物点上选取高程注记点,合理标记等高线,确保等高线满足相应的要求[4]。
2.6 生成DEM、制作DOM
利用专业软件进行DEM的生成,保证精确度、编辑之后地形图数据两者保持一致。然后通过生成的DEM数据,利用专业的软件进行正射影像的制作,然后与DLG套合检查其精确度,并进行相应的修改。除了确保和DLG套合精确度符合相应要求,DOM还应当注意色彩的精確度,确保影像色调整体上的一致性,亮度保持平衡,以及合适的反差。此外,确保影像图上的标记清晰,以及图面保持美观。
3 测绘精度控制方法
3.1 地形图精确度
通过全站仪、GPS-RTK对平面精度进行检查,并用在基础控制测量过程中设置的控制点,对测量区域的地物点、地形点进行抽查,通常地物点选在建筑物角点、道路拐点或者交叉点,地形点通常选在鞍部点、山顶点等具有明显地形特征上。比较实际测量高程值、平面位置和绘制地形图上要素点,检测两者间的误差,根据相关规范评价地形图高程、平面的精确度。
3.2 质量控制
地面控制、航空摄影等测量仪器应当根据相关规定进行检查,检验资料应当完整,与成果一起提交,确保各种性能指标符合相关规范的要求[5]。
对成图、成果进行两级检查、一级验收。一级验收主要是验收成图、成果;两级检查是检查过程中产生的成果。进行自检、互查之后,作业单位开展检查工作,质检部门结合图式、规范对DEM、DOM一级地形图进行检查。
4 结束语
随着数字化的发展,在山区开展无人机地形图测绘已经成为重要方法。怎样获取山区地形的相关数据,并进行及时的更新,无人机数字摄影测量提供可靠的技术支持,在山区地形图测绘中使用无人机具有重要现实的意义。
参考文献
[1]刘 邹.基于无人机技术的地形图测绘研究[J].电子技术与软件工程,2018(06):74.
[2]冯进宝,余 哲.山区无人机测绘地形图探讨[J].经纬天地,2016(05):66~69.
[3]万保峰.无人机低空航摄系统在云南山区1:2000地形图测绘中的应用[J].山东工业技术,2015(11):234~235.
[4]张金超.无人机航测在山区水利测绘中的应用要点分析[J].低碳世界,2016(02):84~85.
[5]顾莉娟,徐子扬.无人机航测在山区水利测绘中的必要要素[J].毕节学院学报,2014,32(04):96~101.
收稿日期:2018-3-25
作者简介:栾 崧(1985-),男,汉族,楚雄州大姚人,助理工程师,大专,主要从事测绘工作。
关键词:山区;无人机测绘;地形图
中图分类号:P231 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)12-0176-01
在山区地形图测绘中,通过数字化测图方式可以确保测绘精确度,此过程中需要开展控制网布置、逐个地物测绘以及后期的编绘等工作,需要较长的时间。随着无人机测绘技术的发展,测绘部门应当改变传统测绘模式,提高测绘效率与精度,减少测绘时间。无人机测绘技术具有准确、便捷以及快速等特点,在地形图测绘中得到广泛应用,尤其是山区区域。
1 测绘无人机工作原理及其发展前景
无人机航拍飞控是一个整合了单片机技术、变成技术、任务控制技术、飞行控制、通讯航拍服务、GPS导航航拍以及航拍传感等技术并依托硬件的一种高科技产物,所以要做好无人机测绘,缺少任何一项技术都是不可以的[1]。
在我国各个行业信息化快速发展的情况下,数字能源、数字环保、数字林业、数字城市等数字化进程飞速发展,并且取得了显著的成就。结合需要,对地图进行及时的编制、更新,对地理数据库进行定期的更新,需要实时监测土地利用变化情况,此时无人机在地形图测绘中的应用得到广泛灌注,未来无人机测绘地形图具有广阔的市场前景,尤其是人机罕见的山区地区[2]。
2 山区无人机地形图测绘技术
2.1 技术路线
应用DOM制作、DEM生成、外业测绘、DLG、数据采集、空中三角测量解析、像片控制测量、基础控制测量等,获得DOM、DEM、DLG,完成山区地理信息数据更新。
2.2 像控点测量
通过RTK动态测量、双参考站快速静态对像控点位置进行测量,应用GPS拟合的方法取得高程。根据每条航线3~4条基线设置一对点的原则布设像空点,确保像控点的绘制、整饰以及选刺等符合设计要求。布点可以对成图范围进行有效的控制,确保测量接头没有漏洞问题。刺孔直径、误差不会超过0.1mm,没有双孔,并且刺透。对布点进行明确的说明,略图需要清晰完整。实地位置、说明、略图、刺孔保持一致状态。使用红色、直径8mm的圆形在像片正面对像控点进行整饰,同时将点号标记明确[3]。
2.3 空中三角测量
应用全数字摄影测量站对空中三角测量进行解析,通过计算平差、测量像控点以及连接像点等生成DOM,并对空三进行加密。确保相机、外业控制点等文件没有错误后,专业人员对外控点进行测量,同时安排另一专业人员进行检查。
对空中三角测量进行解析通常加入外业高程散点,以便增加空三加密精确度。在开展DOM、DEM、DLG等作业过程中也需要通过外业检查点对精确度进行检查,同时结合地形图图面需求,将一些外业检查点作为高程点上图。
2.4 外业调绘
通过全野外调绘方式,以及航空影像,结合自由网空三成果,生成DEM;并根据DEM进一步生成DOM,根据标准进行分幅,整饰之后,将成图打印出来,在调野外调绘时可以使用。进行外业调绘之后,通过蓝、黑、红进行清绘。如果地面上物体太多,很难表示出来时,可以通过在背面、图外绘制放大图进行表示,同时应用字母进行标记,正确表示出图纸内外对应关系,确保调绘图的整洁、工整,明确表示出各种要素。
2.5 地形图数据的采集和编辑
通过全数字摄影测量站进行数据的采集,应用空三自动恢复模型进行定向以及立体测绘,降低二次误差,增加立体测绘的精确度。对山区地物错漏、地形高程精度进行有效的控制,清晰表示出各个要素间的联系。在进行数据采集之前,应当检查空三精确度,通过像控点开展检测,确保精确度满足相应要求之后再开展作业。在采集过程中,严格检查外业施测检查点,对误差进行核实。一些外业检查点是用在图面高程注记点中,通常在较为明显的地形点、地物点上选取高程注记点,合理标记等高线,确保等高线满足相应的要求[4]。
2.6 生成DEM、制作DOM
利用专业软件进行DEM的生成,保证精确度、编辑之后地形图数据两者保持一致。然后通过生成的DEM数据,利用专业的软件进行正射影像的制作,然后与DLG套合检查其精确度,并进行相应的修改。除了确保和DLG套合精确度符合相应要求,DOM还应当注意色彩的精確度,确保影像色调整体上的一致性,亮度保持平衡,以及合适的反差。此外,确保影像图上的标记清晰,以及图面保持美观。
3 测绘精度控制方法
3.1 地形图精确度
通过全站仪、GPS-RTK对平面精度进行检查,并用在基础控制测量过程中设置的控制点,对测量区域的地物点、地形点进行抽查,通常地物点选在建筑物角点、道路拐点或者交叉点,地形点通常选在鞍部点、山顶点等具有明显地形特征上。比较实际测量高程值、平面位置和绘制地形图上要素点,检测两者间的误差,根据相关规范评价地形图高程、平面的精确度。
3.2 质量控制
地面控制、航空摄影等测量仪器应当根据相关规定进行检查,检验资料应当完整,与成果一起提交,确保各种性能指标符合相关规范的要求[5]。
对成图、成果进行两级检查、一级验收。一级验收主要是验收成图、成果;两级检查是检查过程中产生的成果。进行自检、互查之后,作业单位开展检查工作,质检部门结合图式、规范对DEM、DOM一级地形图进行检查。
4 结束语
随着数字化的发展,在山区开展无人机地形图测绘已经成为重要方法。怎样获取山区地形的相关数据,并进行及时的更新,无人机数字摄影测量提供可靠的技术支持,在山区地形图测绘中使用无人机具有重要现实的意义。
参考文献
[1]刘 邹.基于无人机技术的地形图测绘研究[J].电子技术与软件工程,2018(06):74.
[2]冯进宝,余 哲.山区无人机测绘地形图探讨[J].经纬天地,2016(05):66~69.
[3]万保峰.无人机低空航摄系统在云南山区1:2000地形图测绘中的应用[J].山东工业技术,2015(11):234~235.
[4]张金超.无人机航测在山区水利测绘中的应用要点分析[J].低碳世界,2016(02):84~85.
[5]顾莉娟,徐子扬.无人机航测在山区水利测绘中的必要要素[J].毕节学院学报,2014,32(04):96~101.
收稿日期:2018-3-25
作者简介:栾 崧(1985-),男,汉族,楚雄州大姚人,助理工程师,大专,主要从事测绘工作。