摘 要:在山區(qū)地形圖測繪中應用無人機能夠提高山區(qū)地形圖成圖速度與質(zhì)量,確保山區(qū)地形圖的快速更新。本文簡單闡述了測繪無人機工作原理及其發(fā)展前景,并簡單介紹了山區(qū)無人機地形圖測繪技術(shù),及測繪精度的控制方法,以期為山區(qū)地形圖的測繪提供重要參考資料。
關(guān)鍵詞:山區(qū);無人機測繪;地形圖
中圖分類號:P231 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)12-0176-01
在山區(qū)地形圖測繪中,通過數(shù)字化測圖方式可以確保測繪精確度,此過程中需要開展控制網(wǎng)布置、逐個地物測繪以及后期的編繪等工作,需要較長的時間。隨著無人機測繪技術(shù)的發(fā)展,測繪部門應當改變傳統(tǒng)測繪模式,提高測繪效率與精度,減少測繪時間。無人機測繪技術(shù)具有準確、便捷以及快速等特點,在地形圖測繪中得到廣泛應用,尤其是山區(qū)區(qū)域。
1 測繪無人機工作原理及其發(fā)展前景
無人機航拍飛控是一個整合了單片機技術(shù)、變成技術(shù)、任務控制技術(shù)、飛行控制、通訊航拍服務、GPS導航航拍以及航拍傳感等技術(shù)并依托硬件的一種高科技產(chǎn)物,所以要做好無人機測繪,缺少任何一項技術(shù)都是不可以的[1]。
在我國各個行業(yè)信息化快速發(fā)展的情況下,數(shù)字能源、數(shù)字環(huán)保、數(shù)字林業(yè)、數(shù)字城市等數(shù)字化進程飛速發(fā)展,并且取得了顯著的成就。結(jié)合需要,對地圖進行及時的編制、更新,對地理數(shù)據(jù)庫進行定期的更新,需要實時監(jiān)測土地利用變化情況,此時無人機在地形圖測繪中的應用得到廣泛灌注,未來無人機測繪地形圖具有廣闊的市場前景,尤其是人機罕見的山區(qū)地區(qū)[2]。
2 山區(qū)無人機地形圖測繪技術(shù)
2.1 技術(shù)路線
應用DOM制作、DEM生成、外業(yè)測繪、DLG、數(shù)據(jù)采集、空中三角測量解析、像片控制測量、基礎(chǔ)控制測量等,獲得DOM、DEM、DLG,完成山區(qū)地理信息數(shù)據(jù)更新。
2.2 像控點測量
通過RTK動態(tài)測量、雙參考站快速靜態(tài)對像控點位置進行測量,應用GPS擬合的方法取得高程。根據(jù)每條航線3~4條基線設(shè)置一對點的原則布設(shè)像空點,確保像控點的繪制、整飾以及選刺等符合設(shè)計要求。布點可以對成圖范圍進行有效的控制,確保測量接頭沒有漏洞問題。刺孔直徑、誤差不會超過0.1mm,沒有雙孔,并且刺透。對布點進行明確的說明,略圖需要清晰完整。實地位置、說明、略圖、刺孔保持一致狀態(tài)。使用紅色、直徑8mm的圓形在像片正面對像控點進行整飾,同時將點號標記明確[3]。
2.3 空中三角測量
應用全數(shù)字攝影測量站對空中三角測量進行解析,通過計算平差、測量像控點以及連接像點等生成DOM,并對空三進行加密。確保相機、外業(yè)控制點等文件沒有錯誤后,專業(yè)人員對外控點進行測量,同時安排另一專業(yè)人員進行檢查。
對空中三角測量進行解析通常加入外業(yè)高程散點,以便增加空三加密精確度。在開展DOM、DEM、DLG等作業(yè)過程中也需要通過外業(yè)檢查點對精確度進行檢查,同時結(jié)合地形圖圖面需求,將一些外業(yè)檢查點作為高程點上圖。
2.4 外業(yè)調(diào)繪
通過全野外調(diào)繪方式,以及航空影像,結(jié)合自由網(wǎng)空三成果,生成DEM;并根據(jù)DEM進一步生成DOM,根據(jù)標準進行分幅,整飾之后,將成圖打印出來,在調(diào)野外調(diào)繪時可以使用。進行外業(yè)調(diào)繪之后,通過藍、黑、紅進行清繪。如果地面上物體太多,很難表示出來時,可以通過在背面、圖外繪制放大圖進行表示,同時應用字母進行標記,正確表示出圖紙內(nèi)外對應關(guān)系,確保調(diào)繪圖的整潔、工整,明確表示出各種要素。
2.5 地形圖數(shù)據(jù)的采集和編輯
通過全數(shù)字攝影測量站進行數(shù)據(jù)的采集,應用空三自動恢復模型進行定向以及立體測繪,降低二次誤差,增加立體測繪的精確度。對山區(qū)地物錯漏、地形高程精度進行有效的控制,清晰表示出各個要素間的聯(lián)系。在進行數(shù)據(jù)采集之前,應當檢查空三精確度,通過像控點開展檢測,確保精確度滿足相應要求之后再開展作業(yè)。在采集過程中,嚴格檢查外業(yè)施測檢查點,對誤差進行核實。一些外業(yè)檢查點是用在圖面高程注記點中,通常在較為明顯的地形點、地物點上選取高程注記點,合理標記等高線,確保等高線滿足相應的要求[4]。
2.6 生成DEM、制作DOM
利用專業(yè)軟件進行DEM的生成,保證精確度、編輯之后地形圖數(shù)據(jù)兩者保持一致。然后通過生成的DEM數(shù)據(jù),利用專業(yè)的軟件進行正射影像的制作,然后與DLG套合檢查其精確度,并進行相應的修改。除了確保和DLG套合精確度符合相應要求,DOM還應當注意色彩的精確度,確保影像色調(diào)整體上的一致性,亮度保持平衡,以及合適的反差。此外,確保影像圖上的標記清晰,以及圖面保持美觀。
3 測繪精度控制方法
3.1 地形圖精確度
通過全站儀、GPS-RTK對平面精度進行檢查,并用在基礎(chǔ)控制測量過程中設(shè)置的控制點,對測量區(qū)域的地物點、地形點進行抽查,通常地物點選在建筑物角點、道路拐點或者交叉點,地形點通常選在鞍部點、山頂點等具有明顯地形特征上。比較實際測量高程值、平面位置和繪制地形圖上要素點,檢測兩者間的誤差,根據(jù)相關(guān)規(guī)范評價地形圖高程、平面的精確度。
3.2 質(zhì)量控制
地面控制、航空攝影等測量儀器應當根據(jù)相關(guān)規(guī)定進行檢查,檢驗資料應當完整,與成果一起提交,確保各種性能指標符合相關(guān)規(guī)范的要求[5]。
對成圖、成果進行兩級檢查、一級驗收。一級驗收主要是驗收成圖、成果;兩級檢查是檢查過程中產(chǎn)生的成果。進行自檢、互查之后,作業(yè)單位開展檢查工作,質(zhì)檢部門結(jié)合圖式、規(guī)范對DEM、DOM一級地形圖進行檢查。
4 結(jié)束語
隨著數(shù)字化的發(fā)展,在山區(qū)開展無人機地形圖測繪已經(jīng)成為重要方法。怎樣獲取山區(qū)地形的相關(guān)數(shù)據(jù),并進行及時的更新,無人機數(shù)字攝影測量提供可靠的技術(shù)支持,在山區(qū)地形圖測繪中使用無人機具有重要現(xiàn)實的意義。
參考文獻
[1]劉 鄒.基于無人機技術(shù)的地形圖測繪研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2018(06):74.
[2]馮進寶,余 哲.山區(qū)無人機測繪地形圖探討[J].經(jīng)緯天地,2016(05):66~69.
[3]萬保峰.無人機低空航攝系統(tǒng)在云南山區(qū)1:2000地形圖測繪中的應用[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(11):234~235.
[4]張金超.無人機航測在山區(qū)水利測繪中的應用要點分析[J].低碳世界,2016(02):84~85.
[5]顧莉娟,徐子揚.無人機航測在山區(qū)水利測繪中的必要要素[J].畢節(jié)學院學報,2014,32(04):96~101.
收稿日期:2018-3-25
作者簡介:欒 崧(1985-),男,漢族,楚雄州大姚人,助理工程師,大專,主要從事測繪工作。