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        1∶1萬基礎(chǔ)測(cè)繪外業(yè)像片調(diào)繪方法研究

        2016-08-23 03:01:31吳兆德趙洪霞
        地球 2016年7期
        關(guān)鍵詞:測(cè)繪

        ■吳兆德 趙洪霞

        (山東省國(guó)土測(cè)繪院山東濟(jì)南250013)

        1∶1萬基礎(chǔ)測(cè)繪外業(yè)像片調(diào)繪方法研究

        ■吳兆德 趙洪霞

        (山東省國(guó)土測(cè)繪院山東濟(jì)南250013)

        為了提高基礎(chǔ)測(cè)繪外業(yè)調(diào)繪效率和質(zhì)量,本文結(jié)合筆者多年實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐,介紹了基礎(chǔ)測(cè)繪采用"基于專業(yè)部門數(shù)據(jù)與測(cè)繪部門專題地形要素?cái)?shù)據(jù)整合、更新"方法中套合航測(cè)影像進(jìn)行數(shù)據(jù)更新時(shí)外業(yè)調(diào)繪方法的研究。根據(jù)作業(yè)經(jīng)驗(yàn),提出能夠?qū)?∶10 000基礎(chǔ)測(cè)繪DLG全面更新外業(yè)調(diào)繪方面更有借鑒性的思路。本文還列舉了外業(yè)調(diào)繪過程中調(diào)繪原則、調(diào)繪方法、容易出現(xiàn)的誤區(qū)、主要地類的調(diào)繪方法及在過程中加強(qiáng)質(zhì)量控制措施來提高產(chǎn)品的質(zhì)量等問題。全文是筆者長(zhǎng)期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上的一次升華,可以對(duì)從事相關(guān)工作的同行提供有利參考。

        基礎(chǔ)測(cè)繪 外業(yè)調(diào)繪 質(zhì)量 航測(cè)影像

        0 引言

        基礎(chǔ)地理信息是全面、準(zhǔn)確、客觀反映地理省情的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性信息,是政府科學(xué)管理決策的重要依據(jù)。近年來,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到又好又快的發(fā)展,地表要素發(fā)生較大變化,地表地理變化信息急需及時(shí)更新,以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)地理信息現(xiàn)勢(shì)性的要求。

        根據(jù)國(guó)家測(cè)繪事業(yè)發(fā)展“十三五”計(jì)劃綱要。本文結(jié)合了筆者多年外業(yè)調(diào)繪工作經(jīng)驗(yàn),以DLG定期更新為背景,結(jié)合以往對(duì)航測(cè)影像的使用情況,研究探討了內(nèi)業(yè)判讀和外業(yè)調(diào)繪的方法,并對(duì)方法進(jìn)行了分析和闡述。

        1 “十二五”基礎(chǔ)測(cè)繪情況分析

        采用了“基于專業(yè)部門數(shù)據(jù)與測(cè)繪部門專題地形要素?cái)?shù)據(jù)整合、更新”的方法,套合航測(cè)影像進(jìn)行數(shù)據(jù)更新?!笆濉逼陂g1:1萬基礎(chǔ)測(cè)繪的作業(yè)流程大概分為外業(yè)-內(nèi)業(yè)-外業(yè)、內(nèi)業(yè)-外業(yè)-內(nèi)業(yè)兩種作業(yè)流程。

        DLG定期更新的技術(shù)流程圖:

        圖1 DLG定期更新的技術(shù)流程圖

        1.1數(shù)據(jù)預(yù)處理

        收集測(cè)區(qū)范圍內(nèi)“十一五”基礎(chǔ)測(cè)繪期間制作完成的刺點(diǎn)像控片、像控點(diǎn)成果表、布設(shè)略圖、標(biāo)準(zhǔn)分幅數(shù)字高程模型(DEM)等資料。

        1.2正射糾正

        利用專業(yè)遙感影像處理軟件ERDAS提供的正射糾正模塊,根據(jù)影像控制點(diǎn),采用嚴(yán)密物理模型并通過DEM進(jìn)行幾何糾正,糾正用的影像控制點(diǎn)必須是明顯地物點(diǎn),在影像上進(jìn)行選刺后進(jìn)行影像重采樣,獲取正射影像。

        1.3影像鑲嵌

        進(jìn)行相鄰兩景影像拼接,按鑲嵌線進(jìn)行裁切,自動(dòng)完成影像鑲嵌。同時(shí)對(duì)鑲嵌線兩邊的影像接邊差進(jìn)行檢查,若超限應(yīng)分析原因,必要時(shí)重做影像糾正處理。

        1.4影像圖幅裁切

        按照內(nèi)圖廓線最小外接矩形范圍向四邊擴(kuò)展(圖上約10mm)進(jìn)行裁切,并制作圖幅影像數(shù)據(jù)文件及其附加信息文件。

        1.5影像處理

        對(duì)分幅影像進(jìn)行色彩調(diào)整,應(yīng)紋理清晰、反差適中、目視效果好,無明顯偏色及拼接痕跡。

        由于使用的參考DEM比較舊,待糾影像上有很多新增地物,如高速公路等,高差起伏明顯,導(dǎo)致舊的DEM和現(xiàn)在的實(shí)際地物地貌不套合,山地部分的高速公路變形扭曲等。影像控制點(diǎn)數(shù)據(jù)采用的是“十一五”基礎(chǔ)測(cè)繪期間布測(cè),造成部分景航測(cè)影像控制點(diǎn)較少,并且分布不均,影響待糾影像精度。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,五年一更新的步伐緊緊相扣,傳統(tǒng)的作業(yè)方法和思路使得諸多問題得以暴漏。

        2 本文著重探討了航測(cè)外業(yè)調(diào)繪的作業(yè)方法

        外業(yè)調(diào)繪是利用空白標(biāo)準(zhǔn)分幅圖影像測(cè)繪的線劃圖,到實(shí)地進(jìn)行定性調(diào)繪,傳統(tǒng)的外業(yè)調(diào)繪內(nèi)容統(tǒng)一用筆清繪在回放圖上,供內(nèi)業(yè)計(jì)算機(jī)編輯。而“十二五”期間是在“十一五”的DLG基礎(chǔ)之上或直接套合最新影像,或預(yù)采集即內(nèi)業(yè)與判讀后再套合最新影像后進(jìn)行外業(yè)定性核查。具體流程如下:

        圖2 航測(cè)外業(yè)調(diào)繪流程圖

        2.1像片判讀:

        (1)像片判讀是根據(jù)地物的光譜特性相片的成像規(guī)律及判讀特征,進(jìn)行閱讀和分析。像片判讀分為室內(nèi)判讀,外業(yè)判讀和綜合判讀,其目的是為了判別此地類的屬性和范圍。

        (2)像片判讀是根據(jù)地物在像片上的構(gòu)像規(guī)律和影像特征,通過野外調(diào)繪,把地物的性質(zhì)、位置、范圍在像片上識(shí)別確認(rèn)出來。影響像片判讀的因素主要是像片分辨率、成像比例尺、圖像類型、季節(jié)因素、判讀手段和判讀人員的技術(shù)水平。像片上的影像具有一定的幾何特征和物理特征,這些特征形成像片的判讀標(biāo)志,主要包括色調(diào)、顏色、紋理特征、形狀、陰影和某些間接標(biāo)志。

        在調(diào)繪工作中,要善于建立判讀標(biāo)志,即建立判讀“樣本”,也就是確定出某一種影像特征代表哪一種地類。例如;林地的針葉林紋形細(xì)膩,而闊葉林呈葡萄束狀;坑塘一般呈深藍(lán)色,如果有云層倒影則呈白色,等等。加快下個(gè)區(qū)域的調(diào)繪進(jìn)度,提高調(diào)繪質(zhì)量。

        圖3 航測(cè)影像圖

        2.2航測(cè)外業(yè)調(diào)繪工作的主要任務(wù)

        (1)實(shí)地確定地物、地貌的真實(shí)性質(zhì),查清其實(shí)際屬性,確定其存在的范圍,根據(jù)圖件需要表示的內(nèi)容要求取舍影像上的地物、地貌,并對(duì)影像上沒有的新增地物、地貌進(jìn)行補(bǔ)測(cè)(不同省份不同的要求),調(diào)查并注記其地理名稱,確定方位。其最終目的是為了使測(cè)繪成果圖件符合規(guī)范、圖式的標(biāo)準(zhǔn)、要求。

        (2)隨著測(cè)繪設(shè)備的投入和繪圖軟件的成熟,外業(yè)調(diào)繪改變了全野外調(diào)繪法的作業(yè)模式,采用了綜合調(diào)繪法。該方法就是首先在內(nèi)業(yè)充分利用影像信息和相關(guān)資料,(水利,鐵路、公路、地名)在電腦上采用一定的技術(shù)手段加載到調(diào)繪片上,在內(nèi)業(yè)判讀并采集相應(yīng)的地物、地貌要素,對(duì)判繪過程中有疑問的或無法判繪的要素(如管線、道路附屬物、獨(dú)立地物、植被、地理名稱等),在調(diào)繪影像圖上進(jìn)行標(biāo)識(shí),以保證其正確性再有外業(yè)人員進(jìn)行實(shí)地核實(shí)。

        2.3外業(yè)調(diào)繪的基本技術(shù)要求

        (1)準(zhǔn)確性;位置、范圍、方向要準(zhǔn)確。外業(yè)調(diào)繪時(shí)以影像獲取時(shí)間為準(zhǔn),原則上其后變化的地物不予補(bǔ)調(diào),如果補(bǔ)調(diào),補(bǔ)調(diào)的要素定位、定性應(yīng)準(zhǔn)確;外業(yè)應(yīng)對(duì)內(nèi)判預(yù)采集階段標(biāo)明需核實(shí)的內(nèi)容做重點(diǎn)調(diào)繪;對(duì)不易定位的地物(如電力線桿、塔及被遮擋地物等)補(bǔ)調(diào);對(duì)其他地物及各類屬性、注記要素(特別是單位名稱注記、街道名稱注記)核查、糾錯(cuò)。調(diào)繪人員對(duì)每幅圖應(yīng)跑到、看到、問清、繪準(zhǔn),做到判讀準(zhǔn)確,描繪清楚,符號(hào)恰當(dāng),注記無誤;對(duì)電力線塔(桿)等需外業(yè)定位的地物須實(shí)地判讀,表示清楚、準(zhǔn)確。

        (2)完整性;內(nèi)容無遺漏,接邊要相符,屬性一致。對(duì)相鄰調(diào)繪片進(jìn)行接邊處理,做到滿幅,無漏洞,四邊注明接邊情況(是否接邊、接邊者、檢查者、接邊日期);與已完成測(cè)區(qū)接邊,變化地物不予接邊;本圖幅負(fù)責(zé)與東、南圖幅之間的接邊。調(diào)繪片右下角注記調(diào)繪者、檢查者姓名和作業(yè)日期。

        (3)統(tǒng)一性;圖式版本統(tǒng)一,簡(jiǎn)化符號(hào)統(tǒng)一,注記用字統(tǒng)一。調(diào)繪底圖采用DOM與內(nèi)判預(yù)采集后DLG的疊合圖,調(diào)繪介質(zhì)可選用紙質(zhì)調(diào)繪片或電子平板。

        (4)協(xié)調(diào)性;根據(jù)相關(guān)位置綜合取舍的尺度與成圖比例尺要適當(dāng),主次分明,取舍適當(dāng)。

        (5)清晰性;圖面整潔清晰,符號(hào)不得重疊,字跡清楚,注記指向明確。

        (6)軍事設(shè)施和國(guó)家保密單位在圖上的表示按GB/T 13977的規(guī)定執(zhí)行。外業(yè)無需調(diào)繪,只做內(nèi)業(yè)判讀,根據(jù)內(nèi)業(yè)判讀繪制地物,不可注記單位名稱。

        (7)嚴(yán)格做到兩級(jí)檢查,不得出現(xiàn)A類錯(cuò)誤(一個(gè)A類錯(cuò)誤即為批不合格),避免B類錯(cuò)誤(出現(xiàn)一個(gè)B類錯(cuò)誤扣12分(平均困難類別)),關(guān)注C類錯(cuò)誤。

        2.4航測(cè)外業(yè)調(diào)繪的基本方法

        (1)像片的方向,在調(diào)繪過程中相片的方向和實(shí)地要保持一致,也就是說隨時(shí)知道自己所在的位置,不至于迷失了方向。

        (2)設(shè)計(jì)好調(diào)繪路線,設(shè)計(jì)好調(diào)繪路線可避免走重復(fù)路線,耽誤當(dāng)天的回程。平原地區(qū)地物、植被一眼就可以看到,其變化也少,可沿主要道路以線帶面的作業(yè)方法進(jìn)行,地類變化大時(shí),可走之字形進(jìn)行,以免丟漏。丘陵和山區(qū)的居民點(diǎn)一般都集中在谷底,先沿村莊周圍進(jìn)行地類調(diào)繪再沿山脊調(diào)繪,當(dāng)兩側(cè)山坡較近時(shí),可以看清對(duì)面的地類屬性,清晰判斷出其范圍時(shí),可以采用對(duì)山調(diào)繪。在沿設(shè)計(jì)路線調(diào)繪的同時(shí),要善于利用眼睛能看得到的周邊地類,擴(kuò)大調(diào)繪范圍,提高工作效率。

        (3)調(diào)繪中的七邊四到;邊走、邊看,邊想、邊判,邊問、邊量、邊記。四到是走到,看到,畫到,問到。工作中做到了“七邊四到”就能確保調(diào)繪成果的可靠性。

        (4)站好判準(zhǔn)。在調(diào)繪時(shí)要遠(yuǎn)看近判,先在遠(yuǎn)處選好目標(biāo),走到目標(biāo)近前進(jìn)行準(zhǔn)確判讀。過程中要不時(shí)選擇視野開闊的地方,放眼縱觀全局,對(duì)周圍地類進(jìn)行深化細(xì)致的綜合取舍,并使前后所畫的圖版銜接起來,不留空隙。

        (5)調(diào)全記清。調(diào)繪過程中要善于多問,隨著近幾年新農(nóng)村建設(shè)村莊合并,地名資料不同步。出現(xiàn)撤、并個(gè)別行政村的現(xiàn)象,要依靠當(dāng)?shù)芈毮懿块T和群眾,落實(shí)好每個(gè)村莊的村名屬性。

        (6)當(dāng)日回憶,一是根據(jù)調(diào)繪路線,二是根據(jù)行政村。對(duì)一類方位物重點(diǎn)標(biāo)繪。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        本文所闡述的外業(yè)像片調(diào)繪方法可以使得內(nèi)業(yè)編輯及參考入庫(kù)所依據(jù)的調(diào)繪片更清晰可判。外業(yè)調(diào)繪是航空攝影測(cè)量的重要組成部分,它的主要任務(wù)是實(shí)地確定地物、地貌的真實(shí)性質(zhì),核對(duì)其真實(shí)地物。根據(jù)圖示規(guī)范的要求取舍影像上的地物、地貌,并根據(jù)實(shí)際要求對(duì)影像上沒有的新增地物、地貌進(jìn)行補(bǔ)測(cè),實(shí)地調(diào)查、注記地理名稱。其最終目的是為了使測(cè)繪成果符合圖示的規(guī)范要求,使內(nèi)業(yè)編輯及查圖更加高效。通過相比較其他調(diào)繪流程和思路,本文筆者多年的實(shí)踐總結(jié)具有更實(shí)用的優(yōu)點(diǎn),因而具有一點(diǎn)的參考價(jià)值。

        [1]《1:5000 1:10000地形圖航空攝影測(cè)量外業(yè)規(guī)范》GB/T 13977-2012

        [2]《國(guó)家基本比例尺地形圖圖式第2部分 1:5000 1:10000地形圖圖式》 (GB/ T20257.2-2006)

        [3]《1:10000(1:5000)基礎(chǔ)地理信息地形要素?cái)?shù)據(jù)規(guī)范》國(guó)家測(cè)繪地理信息局(試行稿)

        [4]《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品1∶10000 1∶50000生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程第1部分:數(shù)字線劃圖(DLG)》CH/T 1015.1-2007

        [5]Y.G.V.Krishnan and James Taylor,authors of Harnessing MicroStation and Harnessing MicroStation V8 XM Edition

        [6]By Karen Coen-Brown of the University of Nebraska and Rande Robinson of the North Carolina Department of Transportation,2009

        P624[文獻(xiàn)碼]B

        1000-405X(2016)-7-259-2

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