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        基礎(chǔ)地理信息采集中的航測(cè)工藝改造

        2011-11-27 06:56:38周志誠(chéng)鐘生偉
        地理空間信息 2011年6期
        關(guān)鍵詞:工藝流程測(cè)繪測(cè)量

        周志誠(chéng),杜 新,鐘生偉,方 敏

        (1.湖北省航測(cè)遙感院,湖北武漢430071,2.湖北省測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站,湖北武漢430071)

        基礎(chǔ)地理信息采集中的航測(cè)工藝改造

        周志誠(chéng)1,杜 新1,鐘生偉2,方 敏1

        (1.湖北省航測(cè)遙感院,湖北武漢430071,2.湖北省測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站,湖北武漢430071)

        介紹了全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站、數(shù)碼調(diào)繪以及HBCORS動(dòng)態(tài)RTK在大比例尺地形圖測(cè)量中的應(yīng)用對(duì)航測(cè)工藝產(chǎn)生的影響,分析了傳統(tǒng)的和新的航測(cè)工藝的優(yōu)缺點(diǎn);探討如何面對(duì)新的航測(cè)生產(chǎn)工藝,提高地形圖生產(chǎn)效率。

        基礎(chǔ)地理信息;航測(cè);工藝改造;CORS

        隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的飛速發(fā)展和相互促進(jìn),航測(cè)已經(jīng)進(jìn)入全數(shù)字生產(chǎn)時(shí)代。航空攝影測(cè)量已經(jīng)從光學(xué)模擬成圖發(fā)展到全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量成圖,外業(yè)調(diào)繪從傳統(tǒng)的以紙制地圖作為工作底圖轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎靡苿?dòng)設(shè)備+電子數(shù)據(jù),相片控制方法也從過(guò)去的全站儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、GPS靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量發(fā)展到利用CORS動(dòng)態(tài)RTK測(cè)量。因此,如何面對(duì)新的航測(cè)生產(chǎn)工藝,搞好地形圖的質(zhì)量控制與檢查工作是非常重要的。

        1 傳統(tǒng)的航測(cè)工藝流程特點(diǎn)

        在傳統(tǒng)的航測(cè)工藝中,一般是獲取航測(cè)資料后,利用外業(yè)相片展開(kāi)工作,首先是沖洗調(diào)繪放大片,外業(yè)進(jìn)行相片調(diào)繪,同時(shí)外業(yè)像控測(cè)量,內(nèi)業(yè)空三加密,然后內(nèi)業(yè)立體測(cè)圖,根據(jù)調(diào)繪片進(jìn)行內(nèi)業(yè)編輯,把編輯的地形圖噴繪進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測(cè)、檢測(cè),最后提交檢查驗(yàn)收,過(guò)程如圖1所示。

        圖1 傳統(tǒng)的航測(cè)工藝流程

        在傳統(tǒng)航測(cè)工藝流程中,外業(yè)相片調(diào)繪與外業(yè)相片控制是最重要的2個(gè)環(huán)節(jié),其中相片調(diào)繪是自動(dòng)化程度最低的一個(gè)工序,其中外業(yè)調(diào)繪與航測(cè)成圖的流程關(guān)系見(jiàn)圖2。

        外業(yè)調(diào)繪人員利用洗曬的相片及相關(guān)的輔助資料進(jìn)行外業(yè)作業(yè),外業(yè)分為調(diào)和繪兩項(xiàng)工作,調(diào)繪人員白天在外業(yè)判調(diào),在影像上用簡(jiǎn)單的符號(hào)表達(dá),晚上回到住地進(jìn)行成果清繪。清繪需要使用國(guó)家圖式規(guī)定的符號(hào)表達(dá),還要使用小筆尖、曲線(xiàn)筆等專(zhuān)業(yè)的清繪的工具,對(duì)作業(yè)員本身的要求較高,這就需要調(diào)繪人員接受過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)。調(diào)繪成果清繪在調(diào)繪片上,成果以非數(shù)字形式提交,內(nèi)業(yè)要經(jīng)過(guò)多次“轉(zhuǎn)繪”方可成圖。這樣不僅會(huì)丟失地物信息,還會(huì)損失精度。這一生產(chǎn)環(huán)節(jié)已經(jīng)成為航測(cè)成圖發(fā)展的瓶頸。

        圖2 傳統(tǒng)的航測(cè)成圖與野外調(diào)繪的流程圖

        另外傳統(tǒng)的對(duì)地形圖質(zhì)量評(píng)定的方法是院級(jí)檢查機(jī)構(gòu)在整個(gè)測(cè)區(qū)完成以后,通過(guò)抽樣的方法,在外業(yè)采集碎部點(diǎn)后對(duì)樣本精度進(jìn)行評(píng)估,這種方法相對(duì)滯后,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題為時(shí)過(guò)晚,不能及時(shí)有效地進(jìn)行質(zhì)量控制和質(zhì)量管理。

        2 改進(jìn)后的航測(cè)工藝流程

        當(dāng)今手持設(shè)備以及HBCORS技術(shù)的發(fā)展使外業(yè)調(diào)繪、像控呈現(xiàn)數(shù)字化、實(shí)時(shí)化的趨勢(shì)。手持設(shè)備(例如PDA、M ID)可以?xún)?nèi)置或外掛 GPS模塊,直接鏈接HBCORS;各種影像壓縮技術(shù)也解決了數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品數(shù)據(jù)量大,便攜帶的問(wèn)題。一臺(tái)手持式的數(shù)碼調(diào)繪工具,就可以在外業(yè)對(duì)攜帶的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行定位、導(dǎo)航、測(cè)量和編輯,完成以往在紙質(zhì)相片上進(jìn)行的工作,大大地提高了作業(yè)效率。改進(jìn)后的航測(cè)工藝過(guò)程如圖3所示。

        圖3 新的航測(cè)工藝流程圖

        基于手持設(shè)備的數(shù)碼調(diào)繪方式,工作底圖影像為全數(shù)字形式,不需要沖洗打印,只需要進(jìn)行格式處理或數(shù)據(jù)壓縮即可使用,節(jié)省成本。內(nèi)業(yè)在室內(nèi)依據(jù)立體影像進(jìn)行立體測(cè)圖,按照信息化測(cè)繪體系的要求,全面收集測(cè)區(qū)內(nèi)的相關(guān)資料,如地名志、公開(kāi)版的交通旅游圖、公路圖、電力資料等標(biāo)繪在DLG圖上,盡可能地將把外業(yè)工作移到室內(nèi);然后在AutoCAD上按比例、地理位置把調(diào)繪用數(shù)字正射影像(DOM)(TIF或JPEG格式)和內(nèi)業(yè)判繪底圖DLG(DWG格式)套合在一起,在內(nèi)業(yè)判繪底圖上添加內(nèi)圖廓線(xiàn)和公里網(wǎng),作為外業(yè)定向和GPS導(dǎo)航的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

        外業(yè)調(diào)繪人員就根據(jù)手持機(jī)上的判繪數(shù)據(jù)和影像,到實(shí)地逐一調(diào)查,添補(bǔ)上新增的地物和屬性數(shù)據(jù)。由于軟件本身已按照規(guī)范制作了支持國(guó)家的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)和地形圖符號(hào)與線(xiàn)型,現(xiàn)場(chǎng)判調(diào)作業(yè)多為選擇操作,避免了大量的手工繪制工作。白天的調(diào)繪數(shù)據(jù)晚上回到住地后可以直接下載到電腦上,利用AutoCAD等編輯軟件直接完成清繪,降低了外業(yè)作業(yè)的專(zhuān)業(yè)性,對(duì)外業(yè)作業(yè)員的手工清繪技能也降低了。而調(diào)繪成果以數(shù)字形式直接轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)編輯,內(nèi)業(yè)根據(jù)調(diào)繪成果直接進(jìn)行成圖處理,避免了外業(yè)調(diào)繪數(shù)據(jù)的重復(fù)作業(yè),減輕了外業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度,提供了生產(chǎn)效率?;谑殖衷O(shè)備的外業(yè)調(diào)繪流程見(jiàn)圖4。

        圖4 基于手持設(shè)備的外業(yè)調(diào)繪流程圖

        3 空三可靠性新方法

        隨著HBCOS動(dòng)態(tài)RTK在生產(chǎn)中的應(yīng)用,外業(yè)像控點(diǎn)和碎部點(diǎn)采集的速度與精度大大提高,與原來(lái)的導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量和靜態(tài)測(cè)量有了質(zhì)的變化。新的工藝流程是相片控制點(diǎn)采集和碎部點(diǎn)采集2個(gè)工序同時(shí)進(jìn)行。碎部點(diǎn)除了采集足夠后期評(píng)定地形圖精度的點(diǎn)數(shù)外,還有選擇的采集一些目標(biāo)明確的平面點(diǎn)和高程點(diǎn)并繪好草圖。等內(nèi)業(yè)空三按設(shè)計(jì)要求完成后,再把外業(yè)利用HBCORS采集的那些目標(biāo)明確的碎部點(diǎn)先通過(guò)坐標(biāo)預(yù)測(cè)出大概位置,然后根據(jù)外業(yè)草圖準(zhǔn)確定位,通過(guò)在PATB中給予和相片控制點(diǎn)中不同的權(quán),重新對(duì)空三加密網(wǎng)進(jìn)行平差。

        4 應(yīng)用效果

        在“武漢城市圈”基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)采集與更新項(xiàng)目中,我們采用了新的外業(yè)調(diào)繪、像控模式。工藝流程的改造,避免了繁瑣的手工清繪工作,大大提高了生產(chǎn)效率,平均一幅圖效率提高 30%,減少了重復(fù)勞動(dòng),大大地減輕了外業(yè)調(diào)繪、清繪的工作量,也避免了因?yàn)槿藛T專(zhuān)業(yè)素質(zhì)差異造成的成果整飾差異。帶GPS模塊的電子調(diào)繪,即使是在無(wú)明顯方位物的山區(qū)也可以很快和準(zhǔn)確地定位判讀。HBCORS動(dòng)態(tài)RTK的使用提高了野外像控點(diǎn)、碎部點(diǎn)的采集速度和精度,通過(guò)把碎部點(diǎn)中的明確目標(biāo)點(diǎn)導(dǎo)入空三,又大大提高了空三的平面和高程精度。而檢查方法的優(yōu)化,變被動(dòng)檢查為主動(dòng),把質(zhì)量問(wèn)題消滅在萌芽,最終這個(gè)項(xiàng)目取的良好的效果,順利完成驗(yàn)收。

        5 結(jié)語(yǔ)

        本文結(jié)合測(cè)量工作中出現(xiàn)的新技術(shù)和自己多年的野外作業(yè)經(jīng)驗(yàn),詳細(xì)探討基礎(chǔ)地理信息采集航測(cè)工藝流程的優(yōu)化,總結(jié)了一些新的生產(chǎn)方法和措施。通過(guò)把上述生產(chǎn)方法和措施放在生產(chǎn)中應(yīng)用,有效地減少了工作環(huán)節(jié),提高了作業(yè)效率,減少和控制了各個(gè)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,減輕了外業(yè)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,體現(xiàn)了以人為本的理念,充分證明了充分利用現(xiàn)代科技手段來(lái)解決傳統(tǒng)測(cè)繪工作中難題的思路是成功的。

        [1] 王華.使用電子調(diào)繪系統(tǒng)的內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)方法[J].地理空間信息,2009(7):15-17

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        [3] 王迪偉.基于PDA的1:10 000比例尺地形圖野外調(diào)繪[J].測(cè)繪通報(bào),2010(8):59-61

        [4] 許捍衛(wèi).移動(dòng)式GIS發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用前景[J].測(cè)繪工程,2003(12):34-36

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        [7] 張劍清.攝影測(cè)量學(xué)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2003

        Transformation of AerialExplorationontheBasisofGeographicInformation Collection Process

        by ZHOU Zhicheng

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        basis of geographic information,aerial exploration,process modification,Continuous Operational Reference System

        2011-09-07

        P208

        B

        1672-4623(2011)06-0027-02

        周志誠(chéng),高級(jí)工程師,從事基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)采集工作。

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