□王桂青

隨著攝影測量的發(fā)展和與計算機的結合應用，以數(shù)字形式來表示地形特征，使地圖制作不僅工作強度降低，而且查看、分析、應用更加方便快捷。陡河水庫地形特征包括陸域和水域，用兩種不同方法制作數(shù)字高程模型：利用航空攝影測量方法采集數(shù)據(jù)，生成陸域數(shù)字高程模型；利用多波束回聲水下地形測量方法生成水下地形圖，水下地形圖等高線數(shù)字化生成水域數(shù)字高程模型。

1.數(shù)字高程模型的建立

1.1 陸域1：2000 地形圖測繪

控制點的收集包括：陡河水庫周邊保存完好的唐山市基礎平面控制網(wǎng)點資料3 個，這3 個點具有2000 國家大地坐標系成果，水準控制點2 個，經(jīng)檢測控制點精度可靠。使用7 臺GPS 雙頻靜態(tài)接收機進行D 級GPS 控制點測設，新測設16 個平面控制點。高程控制測量采用4 等水準測量，由已知點E1 開始，采用環(huán)線測量，通過符合線連接各個GPS 控制點，并和已知高程控制點遵唐14 連接，后閉合回E1。

3 個已知平面控制點、高程控制點E1 和16 個待測設點共20 個組成平面控制網(wǎng)，全面覆蓋所測設區(qū)域，形成基線65 條、重 復 基 線9 條、同 步 環(huán)41 個、異步環(huán)31 個。最差重復基線相對中誤差1：175862，重復基線檢查合格；最差同步環(huán)總長23.56km，環(huán)線全長閉合差18.9mm，限差24.3mm，同步環(huán)檢查合格；最差異步環(huán)環(huán)線總長14.61km，全長閉合差13.6mm，限差236.9mm，異步環(huán)檢查合格。約束平差后GPS 網(wǎng)點點位中誤差4.7mm，GPS 網(wǎng)最弱邊相對精度1：736620，滿足GBT 18314-2009 全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范要求。4 等水準測量觀測前水準儀及標尺均進檢定，平差后點位高程中誤差9mm，滿足規(guī)范要求。

陸域地形圖測量采用無人機航拍成圖，使用翔宇Ⅰ型電動固定翼無人機及尼康D810I 數(shù)碼相機，機組人員選擇在3 月25 日—4 月15 日完成航攝任務，航攝計劃使用韋加無人機單反相機航拍軟件計算參數(shù)。航攝因子為：飛行高度600m，地面分辨率8.36cm，航向重疊度70%，旁向重疊度50%，拍照間距123.42m。此次航拍任務共飛行9 個架次，航拍面積約190km2，飛行航線103條，獲取航拍照片6482 張。全部航拍成果100%進行檢查，符合規(guī)范要求。像控點布設：航向方向按照3～4 條基線、旁向方向按照1～2 航帶進行布設，所布點能有效控制成圖范圍，測區(qū)接頭處不得有漏洞。

GPS 所測地面控制點數(shù)據(jù)不能滿足航攝要求，利用空中三角測量加密地面控制點，成果用于航攝相片絕對定向。通過對影像的定向計算，自動生成模型的核線影像，逐模型進行匹配，對計算機不能識別的水面、人工建筑、森林等人工進行編輯，直到滿足精度要求，將匹配后的視差格網(wǎng)投影于地面坐標系并進行計算處理，自動拼接，生成測區(qū)區(qū)域DEM 數(shù)據(jù)，DEM 格網(wǎng)間距采用2.0m×2.0m。DEM 生成后，導入立體模型，逐點進行檢查，對于精度不達標處須增加特征點、線。通過DLG 外業(yè)實測地面高程注記點作為高程檢查點，用于DEM 高程精度檢測。

根據(jù)單張航片的內(nèi)外方位元素和數(shù)字高程模型DEM，采用微分糾正軟件對各個模型的數(shù)字化航空像片進行影像重采樣，糾正影像因地面起伏、飛機傾斜等因素引起的失真，將中心投影轉換為垂直投影，從而得到單張像片的正射影像。單片正射影像經(jīng)調(diào)色、勻光、鑲嵌、裁切、檢查編輯等步驟，生成標準分幅的正射影像圖DOM，DOM 地面分辨率為0.2m。

1.2 水域1∶500 地形圖測繪

水下地形測量主要采用中海達iBeam8120 多波束回聲測深儀測量。測深儀的姿態(tài)傳感器安裝在能準確反映測船或多波束換能器姿態(tài)的位置，其方向線平行于船的首尾線。作業(yè)前測定定位天線與姿態(tài)傳感器的相對關系，啟動計算機裝入聲吶參數(shù)和聲速測量文件，輸入導航測線，啟動多波束測深系統(tǒng)，進行現(xiàn)場聲速剖面測量，測量過程中根據(jù)實際情況對聲吶參數(shù)進行修改。綜合聲波測量、定位、船姿、聲速剖面等信息，進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過參數(shù)改正，計算波束腳印的坐標和深度，繪制陡河水庫1∶500 水下地形圖。淺水區(qū)由于長滿水草，影響傳感器信號發(fā)射和采集，對該區(qū)域平面位置點采用GPS 采集，測深桿采集高程信息。水下地形圖采集高程數(shù)據(jù)，采用掃描儀半自動采集，然后進行內(nèi)差構建TIN，通過TIN 生成水域DEM。

2.數(shù)字高程模型在陡河水庫的應用

2.1 庫區(qū)淹沒范圍顯示

利用Global Mapper 軟件打開庫區(qū)正射影像圖DOM，可以看到陡河水庫庫區(qū)及周邊概略全貌，在圖片上繪制等高線，可看到等高線內(nèi)淹沒范圍，如想更加詳細地了解某一范圍的淹沒情況，可在另一圖層打開此區(qū)域DEM 圖形，快速查看這一區(qū)域建筑信息，也可設置初始淹沒范圍線，通過高程數(shù)據(jù)遞加或遞減來演示庫水位上漲或下降所造成的庫區(qū)淹沒。

2.2 斷面長度計算

通過鼠標依次點擊DOM 圖形中的2 點，自動顯示出2 點間的距離，如想知道某一水位對應的水面面積，則點擊這一水域多個斷面的點，得到各個斷面長度，面積可通過公式自動進行計算。

2.3 橫斷面圖繪制

Global Mapper 軟件自帶橫斷面圖繪制功能，通過鼠標依次點DOM 圖形中的2 點，形成一條線，通過軟件的橫斷面圖繪制功能，自動生成這條線所對應的橫斷面圖，如在某一區(qū)域有填挖施工，用這一方法能夠快速繪出多個橫斷面圖，并在此基礎上進行設計。

3.結語

陡河水庫數(shù)字高程模型的建立，得益于采用現(xiàn)代成圖技術，大大縮短了測圖時間，通過計算機進行檢核，保證了圖形數(shù)據(jù)的準確性，由于圖形是數(shù)據(jù)的顯現(xiàn)，通過軟件將數(shù)據(jù)加載到計算機，生成三維立體圖形，對地形的觀察更直觀、精細，還可快速地進行計算，使圖形的利用更加方便、快捷?！?/p>