劉洋宏

摘 要： 無人機(jī)航攝中，像控點(diǎn)布設(shè)方案的合理與否，對整個測繪地形圖的數(shù)學(xué)精度產(chǎn)生直接影響，因此需重視像控點(diǎn)的科學(xué)選擇與布控，從而保障地形圖的質(zhì)量。本文從像控點(diǎn)布設(shè)方案概述入手，根據(jù)實(shí)際案例來簡要介紹無人機(jī)航攝影像中測繪地形圖的像控點(diǎn)布設(shè)方案。

關(guān)鍵詞： 無人機(jī)航測；地形圖；測繪；像控點(diǎn)布設(shè)

無人機(jī)航攝是當(dāng)前公路設(shè)計、土地資源調(diào)查、城市地圖更新及規(guī)劃建設(shè)等工作的主要方式，特別是在地形圖測繪方面，由于我國大力建設(shè)高速公路等基礎(chǔ)設(shè)施，高速公路建設(shè)對地形和地質(zhì)情況較為重視，尤其是在地形條件復(fù)雜、人類活動較少的山區(qū)，為了更好的進(jìn)行地形圖測繪，利用無人機(jī)來進(jìn)行航攝，可以得到區(qū)域內(nèi)地形圖，能夠有效控制測繪成本，提升測繪成圖精度和質(zhì)量。

一、測繪地形圖的像控點(diǎn)布設(shè)方案

（一）全野外像控點(diǎn)布設(shè)

全野外像控點(diǎn)布設(shè)一般是指無人機(jī)進(jìn)行正射投影，而內(nèi)業(yè)測圖定向與糾正需全部的像控點(diǎn)都是由外業(yè)測定來進(jìn)行[1]，此種像控點(diǎn)布設(shè)方案被稱為全野外像控點(diǎn)布設(shè)，這種布設(shè)方案的航攝精度較高，由于所有的像控點(diǎn)都需要外業(yè)測定來完成，因此外業(yè)工作量較大，航攝成本比較高，通常情況下，只在對成圖精度具有較高要求時會使用這種全野外像控點(diǎn)布設(shè)方案。

（二）非全野外像控點(diǎn)布設(shè)

非全野外像控點(diǎn)布設(shè)方案是在內(nèi)業(yè)測圖定向和糾正過程中，是內(nèi)業(yè)通過解析空中三角測量來獲得定向和糾正結(jié)果[2]，外業(yè)測定控制點(diǎn)數(shù)量較少，并且只是用來進(jìn)行內(nèi)業(yè)加密，非全野外像控點(diǎn)布設(shè)方案外業(yè)工作量較小，無需過多的進(jìn)行野外測量，因此工作效率比較高，能夠充分發(fā)揮無人機(jī)航測的優(yōu)勢和功能。一般而言，非全野外像控點(diǎn)布設(shè)方案可以根據(jù)構(gòu)網(wǎng)方式的不同來進(jìn)行分類，主要分為航帶像控點(diǎn)布設(shè)方案與區(qū)域網(wǎng)像控點(diǎn)布設(shè)方案兩大類別。

航帶像控點(diǎn)布設(shè)方案在具體操作中可以分為六點(diǎn)航帶、八點(diǎn)航帶和五點(diǎn)航帶[3]，六點(diǎn)航帶像控點(diǎn)布設(shè)是在每段航帶網(wǎng)中，兩端和中心作為相控主點(diǎn)，在了兩段航帶重疊處分別設(shè)置平高點(diǎn)，因此，共有六個像控點(diǎn)，這種布設(shè)方案一般在山地或高地測繪中較為常用。八點(diǎn)航帶與六點(diǎn)航帶類似，就是在每段航帶范圍內(nèi)設(shè)置八個平高點(diǎn)。五點(diǎn)航帶則是由于航帶網(wǎng)的長度在最大長度的50%至75%之間，促使可以通過五點(diǎn)航帶布設(shè)法，這種布設(shè)方案往往在測繪平地或丘陵時經(jīng)常用到。

區(qū)域網(wǎng)像控點(diǎn)布設(shè)方案中，通常只在測繪區(qū)域的四周安排平高點(diǎn)，像控點(diǎn)布設(shè)方案主要分為正規(guī)布設(shè)方案、“品”字型布設(shè)方案和密周邊布設(shè)方案[4]，這三種像控點(diǎn)布設(shè)方案需根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行選擇，尤其是需要了解測量地區(qū)的地形、比例尺需求情況等因素，才能夠更好選擇出合適的區(qū)域網(wǎng)像控點(diǎn)布設(shè)方案，在一些特殊情況，可以將多種布控方式來綜合使用。

（三）特殊情況像控點(diǎn)布設(shè)

特殊情況像控點(diǎn)布設(shè)是指，在水域測繪、海島測繪、航攝區(qū)域交界處、旁向或航向重疊不足等特殊情況下，根據(jù)實(shí)際情況來選擇行之有效的像控點(diǎn)布設(shè)方式。

二、項目概況與像控點(diǎn)布設(shè)方案

（一）項目概況

Q項目需測繪全長約為129千米，測繪區(qū)域整體地勢呈現(xiàn)出西北高、東南低的特點(diǎn)，地形方面較為復(fù)雜，高差過大，測繪區(qū)域的森林覆蓋率較高，特征點(diǎn)較少，甚至一些區(qū)域中不存在標(biāo)志地，測繪難度比較大。Q項目要求進(jìn)行分段式測量，形成區(qū)域總拼圖和1：2000的區(qū)域地形圖，區(qū)域地形圖等高距為2米，并要求測量結(jié)果成圖大于400米。對Q項目需求和實(shí)際情況進(jìn)行分析后，決定采取人工采集控制點(diǎn)方式進(jìn)行像控點(diǎn)布設(shè)，在人工航飛結(jié)束之后在根據(jù)實(shí)際情況來選擇特征點(diǎn)。

（二）項目像控點(diǎn)選取

在特征明顯且高差較小的區(qū)域進(jìn)行測繪時，一般通過航飛來確定區(qū)域內(nèi)的特征點(diǎn)之后，再進(jìn)行實(shí)地像控點(diǎn)采集與布設(shè)，但是Q項目具備特征點(diǎn)不明顯、森林覆蓋率高且人類活動較少的特點(diǎn)。因此并不適合傳統(tǒng)非全野外像控點(diǎn)布設(shè)方案，應(yīng)對方案進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)先到區(qū)域?qū)嵉厝チ私猱?dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，并采集部分特征點(diǎn)，再進(jìn)行航飛，根據(jù)航飛結(jié)果來明確其他特征點(diǎn)，同時進(jìn)行像控點(diǎn)布設(shè)，此種方式能夠節(jié)省時間和成本，在實(shí)際測繪中應(yīng)用較為廣泛。

為了對Q項目整體進(jìn)行把控和規(guī)劃，在外業(yè)前先通過Google Earth來模擬航飛[5]，這樣可以初步篩選像控點(diǎn)位置，利用Google Earth進(jìn)行模擬分型能夠使得像控點(diǎn)布設(shè)更為合理，使像控點(diǎn)布設(shè)更為均勻，提升成圖精度，從而方便后續(xù)的內(nèi)業(yè)工作，令內(nèi)業(yè)成圖的質(zhì)量得以保障，同時能夠降低外業(yè)成本，Google Earth模擬航飛是一種值得推廣的方法。

（三）項目像控點(diǎn)布設(shè)方案

由于Q項目要求測繪區(qū)域的帶寬大于400米，針對此種情況，可以采取區(qū)域網(wǎng)像控點(diǎn)布設(shè)方案，根據(jù)區(qū)域的實(shí)際情況，設(shè)定控制點(diǎn)間距為600米至800米，像控點(diǎn)呈“品”字型布設(shè)，使控制點(diǎn)布設(shè)成為一個整體，進(jìn)而提升成圖的精度與質(zhì)量。進(jìn)行像控點(diǎn)布設(shè)時，為了提升其適用性，應(yīng)根據(jù)區(qū)域內(nèi)測量通視的情況以及是否存在明顯特征點(diǎn)來進(jìn)行綜合性選擇，這種將像控點(diǎn)選擇與布設(shè)結(jié)合在一起的方式，能夠節(jié)省時間和外業(yè)成本，同時使像控點(diǎn)布設(shè)更為科學(xué)合理。如在實(shí)際測繪之中，存在森林覆蓋率較大，區(qū)域地物特征不明顯的情況下，對空視角較好的情況下，可在較為平坦的地面進(jìn)行標(biāo)注，一般綠色植物較多的區(qū)域，可用白色布條作為標(biāo)志點(diǎn)，二者顏色對比度較大，能夠清晰辨別。

結(jié)束語：

綜上所述，無人機(jī)航攝影像中測繪地形圖的像控點(diǎn)布設(shè)對整個地形成圖產(chǎn)生決定性影響，應(yīng)根據(jù)測繪區(qū)域的實(shí)際情況來選擇像控點(diǎn)布設(shè)方法，在保障成圖精度和質(zhì)量的同時，節(jié)省測繪時間與外業(yè)成本，能夠有效提升測繪效率。

參考文獻(xiàn)

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