劉 聲

（廣東省有色地質(zhì)測繪院，廣東 廣州 510000）

目前，國內(nèi)機(jī)載LiDAR技術(shù)因為精度問題主要是運(yùn)用在中小基本比例尺地形圖，在大比例尺成圖方面應(yīng)用不多。本文以某項目1：2000測圖為例，研究機(jī)載LiDAR技術(shù)在大比例尺地形圖方面的實際應(yīng)用。本項目位于青云山脈西南端，屬低山丘陵地帶[1]。地勢東南高，西北低，水源充足，土地肥沃，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候。面積約為26平方公里，其中70%的面積是丘陵，交通較為便利。采用機(jī)載雷達(dá)掃描技術(shù)，運(yùn)用國內(nèi)外專業(yè)航飛設(shè)備[2]。

1 技術(shù)流程

（1）點云分類。針對激光點云數(shù)據(jù)采集過程中，受到建筑、植被覆蓋等方面影響，分析出不同類型地物把點云分類成地面點和非地面點。本項目采用了芬蘭TerraSolid軟件進(jìn)行點云分類。

（2）高程點提取。從機(jī)載LiDAR點云分類出的地面點中提取等高線特征點，根據(jù)特征點構(gòu)建TIN，建立DEM。高程注記點選在明顯地物點和地形特征點上，等高線線條自然圓滑，圖內(nèi)等高線遇居民地、道路等地物要斷開[3]。

（3）DOM制作。利用Orthovister對獲取的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、勻色、分幅，制作最終的DOM。制作完成后檢查正射影像中是否有黑洞，是否有影像變形，是否有影像缺失；影像拼接處是否存在錯位，是否有拼接縫；影像整體色彩應(yīng)均衡；圖幅結(jié)合表須無錯誤，無細(xì)縫；無存在其他缺陷。

（4）DLG制作。與傳統(tǒng)的RTK、全站儀采集數(shù)據(jù)不同，基于機(jī)載LiDAR技術(shù)制作DLG是基于DOM及分類后的地面點。等高線根據(jù)提取的高程點生成；高程注記點利用已有高程點抽稀，其他地形要素利用DOM進(jìn)行數(shù)字化采集。根據(jù)調(diào)繪、補(bǔ)測數(shù)據(jù)再次回到內(nèi)業(yè)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行全面整理和編輯，最后生成符合規(guī)范的DLG。

2 機(jī)載LiDAR技術(shù)

（1）航線設(shè)計。測區(qū)航飛計劃從效率、經(jīng)濟(jì)的原則出發(fā)，綜合考慮儀器設(shè)備的指標(biāo)；測區(qū)的地形、地勢；紅線范圍形狀對飛機(jī)航高、航向重疊度、旁向重疊度和航行協(xié)調(diào)等一系列要素進(jìn)行設(shè)計[4]。項目航飛各數(shù)據(jù)、圖如下。

圖1 航帶設(shè)計示意圖

（2）地面參考站布設(shè)。本項目在測區(qū)范圍內(nèi)間距5KM架設(shè)2個基站。地面參考站采用天寶雙頻接收機(jī)，采樣間隔為1 s?；疚恢玫囊蠛挽o態(tài)測量的方法基本一致?；疽贚IDAR系統(tǒng)正式啟動前的30分鐘開始采集，系統(tǒng)關(guān)閉后要多觀測30分鐘。

（3）參考面測量。根據(jù)項目情況初步選擇平面參考面及高程參考面見下圖2所示。

圖2 參考面初步預(yù)估選址圖

（4）控制點測量。本項目共布設(shè)20個控制點，均勻分布在測區(qū)范圍內(nèi)，平均間距約2km，提供給甲方后期工程使用。

（5）航空攝影。激光掃描測量前確保各個部位正常。飛完后檢查數(shù)據(jù)是否有漏飛、導(dǎo)航數(shù)據(jù)缺失、影像質(zhì)量不佳等情況，確保后續(xù)數(shù)據(jù)結(jié)算成功。

（6）數(shù)據(jù)解算。

3 外業(yè)調(diào)繪與修、補(bǔ)測

根據(jù)內(nèi)業(yè)所成線劃圖，采用實地補(bǔ)測、調(diào)繪的方法，在野外對航測內(nèi)業(yè)成圖進(jìn)行全面實地檢查、修測、補(bǔ)測，完成地形圖各要素的外業(yè)調(diào)查和內(nèi)業(yè)注記等工作。調(diào)繪步驟分先巡檢、調(diào)查注記后補(bǔ)測進(jìn)行，補(bǔ)測應(yīng)利用儀器在實地進(jìn)行地形碎部測量和地物測量。

4 精度分析

本項目按1：2000標(biāo)準(zhǔn)分幅共有26幅，抽查5幅。其中，道路邊線、溝渠等易用RTK測量的地形采用RTK測量的方法進(jìn)行，對房角等不易用RTK測量的地方利用全站儀測量；高程精度檢測全部采用RTK測量方法進(jìn)行；再與制作的DLG進(jìn)行對比。

精度統(tǒng)計如表1所示。從表1可知，實測平面檢查點247個，地物點平面位置中誤差均小于限差1.6m；實測高程檢查點239個，高程中誤差均小于限差1.33m。這些點均勻分布在5個圖幅中，復(fù)核檢查規(guī)范，因此可以認(rèn)定達(dá)到1：2 000比例尺的成果精度要求。

表1 精度統(tǒng)計

5 結(jié)語

通過利用機(jī)載LiDAR系統(tǒng)對森林覆蓋率比較高的地方進(jìn)行地形圖測繪項目成果精度分析可知，LiDAR技術(shù)是一種快速、高效、全新的數(shù)據(jù)獲取方法。說明了機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)在測繪領(lǐng)域中可以有更廣泛的應(yīng)用，其能夠改變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取方式，大大提升作業(yè)效率及生產(chǎn)效率。本項目是機(jī)載雷達(dá)掃描技術(shù)在大比例尺測圖中的成功嘗試。隨著機(jī)載LiDAR技術(shù)越來越先進(jìn)，其應(yīng)用將會越來越廣泛。