黃軍軍

(三和數(shù)碼測繪地理信息技術(shù)有限公司，甘肅 天水 741000)

高科技迅猛發(fā)展，各行業(yè)的核心技術(shù)與工作模式不斷創(chuàng)新，為社會發(fā)展提供了充足的動力。遙感測繪技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，其可以搭配一體化技術(shù)與智能化技術(shù)，根據(jù)實際作業(yè)情況，對工作細節(jié)進行調(diào)整，大幅度提升測繪準(zhǔn)確度。地圖測繪中可應(yīng)用遙感航測技術(shù)，較之傳統(tǒng)的測繪模式具有準(zhǔn)確性高、成本低、效率高等優(yōu)勢，不僅可以根據(jù)實際情況制定合理的航測方案，還能對細節(jié)點位進行準(zhǔn)確標(biāo)注。從概念、優(yōu)勢、方式等多方面入手，對遙感航測技術(shù)進行了分析，提出了優(yōu)化措施，對地圖測繪行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1 遙感航測技術(shù)及其應(yīng)用優(yōu)勢

遙感航測技術(shù)是通過遠距離定位技術(shù)與遙感功能，借助地面上的飛行物對地面信息進行監(jiān)測，如宇宙飛行、飛機、航天器等，都可以成為航測裝置的載體，對地面物體發(fā)射紅外線與探測波，根據(jù)反饋的地平面信息，經(jīng)過多次探測，對綜合信息進行匯總分析，以判別地面上各類物體的位置。遙感航測由較為復(fù)雜的系統(tǒng)組成，包括地基系統(tǒng)、空基系統(tǒng)及定位技術(shù)等，通過觀測不同空間位置的地面情況，勾勒出整體形式，是一種準(zhǔn)確且實用的高空測繪技術(shù)。遙感測繪技術(shù)可以保證作業(yè)量與精度，將該技術(shù)與地面測繪相結(jié)合，是今后的發(fā)展趨勢[1]。

遙感航測技術(shù)與傳統(tǒng)的地面測繪模式相比，具有以下優(yōu)勢：遙感航測技術(shù)與定位技術(shù)相結(jié)合，獲取的位置信息將更加準(zhǔn)確，可以對大范圍的地面信息進行深度偵測，根據(jù)發(fā)射信號的反饋情況，完成對地面物體方位信息的采集，利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)對采集的各類信息進行匯總驗算，可保證地面測繪成果的準(zhǔn)確性。遙感航測技術(shù)具有較高的應(yīng)用質(zhì)量與效率，可以實現(xiàn)智能化與自動化作業(yè)，通過管理器對數(shù)據(jù)采集類型進行設(shè)定，同時可以設(shè)定數(shù)據(jù)信息的采集范圍，減少不必要的數(shù)據(jù)采集。對于傳統(tǒng)的地面測繪工作而言，遙感航測可以對更多的地面物體展開同時偵測，效率高，整體成果準(zhǔn)確度更高[2]。遙感航測技術(shù)具有大面積作業(yè)的優(yōu)勢，通過搭載相機、LiDAR等設(shè)備，可以從空中快速獲取地面影像數(shù)據(jù)，通過相關(guān)軟件處理，得到高質(zhì)量的影像成果。尤其是搭載的LiDAR設(shè)備，可以24 h不間斷作業(yè)，對地圖測繪中的高程數(shù)據(jù)獲取效率超高。它可以獲得更高分辨率的影像數(shù)據(jù)，通過搭載高質(zhì)量相機，采用傾斜攝影測量技術(shù)、貼近攝影測量等方法，可以獲得厘米級甚至毫米級的影像數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確地提供可用信息。

2 常用的遙感航測技術(shù)

2.1 航空攝影測繪技術(shù)

常用的遙感航測技術(shù)有航空攝影、遙感定位、自然災(zāi)害防治三種形式，其中，航空攝影是通過高空攝影，對地面物體信息進行顯示，將現(xiàn)代化拍攝技術(shù)與傳統(tǒng)攝影模式相結(jié)合，強化取景制作過程，在提升地面測繪精度的同時，對測繪范圍進行拓展，不僅局限于景物與人物信息，而是對空間范圍內(nèi)的物體信息進行匯總，借助攝影取景資料，對各類圖像物體進行整理，滿足地圖測繪工作的開展要求。隨著高空攝影技術(shù)的不斷發(fā)展，遙感航測技術(shù)也會進一步發(fā)展，縮小誤差，規(guī)避不良因素的影響。

2.2 遙感定位測量技術(shù)

遙感定位技術(shù)是對地面某物體進行定位，對該物體周圍的地面信息進行采集，以生成該地區(qū)的宏觀地形情況。在區(qū)域內(nèi)繼續(xù)選擇物體定位，反復(fù)進行周邊信息擬合，實現(xiàn)對所有物體信息的采集分析，實現(xiàn)地面測繪工作的“由點到面”。隨著定位技術(shù)的成熟發(fā)展，它可以為遙感航測技術(shù)提供有效的技術(shù)支撐，使地面測繪效率得到大幅度提升，利用波譜作業(yè)模式對地面物體進行識別，可不斷鑒別區(qū)域內(nèi)物體的數(shù)據(jù)信息，減少整體測繪成果誤差，使測繪范圍更為廣闊[3]。結(jié)合衛(wèi)星與地面站之間的關(guān)系，提出了差分技術(shù)，主要包括實時差分和后差分，實時差分受信號影響大，在實際應(yīng)用中一旦信號丟失，很容易導(dǎo)致定位不準(zhǔn)；后差分技術(shù)的解算更加準(zhǔn)確，使用率較高。

2.3 災(zāi)害智能防治技術(shù)

傳統(tǒng)地圖測繪的工作量極大，測繪區(qū)域小，測繪數(shù)據(jù)龐大，不利于統(tǒng)計與分析，而遙感航測技術(shù)在采集數(shù)據(jù)的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的整理分析，且高空航測的覆蓋范圍較大，是其主要優(yōu)勢。將航測技術(shù)與智能化、一體化技術(shù)相結(jié)合，可以對地質(zhì)災(zāi)害或自然災(zāi)害信息進行預(yù)測，提前制定有效的應(yīng)對措施，提升災(zāi)害防治工作質(zhì)量。

近年來，自然災(zāi)害頻發(fā)，尤其是地震、洪澇、滑坡等自然災(zāi)害，具有危害極大的特點，極易導(dǎo)致災(zāi)區(qū)道路損毀，通信中斷。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，由于道路損毀，救援人員無法第一時間獲取災(zāi)區(qū)情況，通過無人機搭載攝影相機，可對災(zāi)區(qū)進行拍攝，借助視頻回傳技術(shù)，第一時間將災(zāi)區(qū)現(xiàn)狀傳送至指揮部，根據(jù)視頻中的情況進行救援安排，做出合理可行的救援部署方案?；聻?zāi)害主要來源于滑坡量的大小，通過安裝監(jiān)測設(shè)備，可以對可能發(fā)生滑坡的區(qū)域平面位移量、垂直位移量等進行監(jiān)測，通過歷史數(shù)據(jù)分析滑坡可能發(fā)生的概率，并對其可能滑下來的土方量進行估算，評估其危害大小?？梢越Y(jié)合歷史發(fā)生滑坡的數(shù)據(jù)，通過海量數(shù)據(jù)模擬滑坡發(fā)生的現(xiàn)象，擬合出滑坡模型，通過模型預(yù)測可能發(fā)生的滑坡，不斷對滑坡模型進行擬合修正，得到準(zhǔn)確的滑坡模型。

隨著無人機技術(shù)、相機及導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，傾斜攝影測量、貼近攝影測量發(fā)展迅速，已被廣泛用于災(zāi)害監(jiān)測。傾斜攝影測量技術(shù)可以迅速獲取地面全方位的影像，通過建模技術(shù)準(zhǔn)確還原地面實際狀況，將實景搬到電腦屏幕上來，進行數(shù)據(jù)分析，得到準(zhǔn)確的土方量數(shù)據(jù)。貼近攝影測量是一種平行于攝影面的攝影技術(shù)，其特點是可以獲取毫米級分辨率的影像，前提是要獲取被攝面的數(shù)字表面模型，以安全采集影像數(shù)據(jù)。

3 遙感航測技術(shù)在地圖測繪中的應(yīng)用措施

3.1 做好前期準(zhǔn)備工作

在應(yīng)用遙感航測技術(shù)的基礎(chǔ)上，為進一步提升地圖測繪成果的準(zhǔn)確性，要根據(jù)實踐結(jié)果進行優(yōu)化，做好前期準(zhǔn)備工作，一方面要準(zhǔn)確劃定測繪區(qū)域，明確區(qū)域內(nèi)的物體標(biāo)定點位，結(jié)合水文條件、氣候情況、地形地質(zhì)等，制定科學(xué)合理的遙感航測方案，避免各類因素的影響。另一方面要根據(jù)實際情況，對航測設(shè)備進行選擇，保證裝置能夠充分偵測選定區(qū)域，如南方NTS312b全站儀、GPSS86定位裝置、計算機等，遙感航測裝置可以將數(shù)據(jù)信息第一時間傳遞到地面中心，根據(jù)計算機分析結(jié)果，再次向計算機反饋數(shù)據(jù)信息，直到所有地面信息測繪完畢為止[4]。

3.2 合理調(diào)整基數(shù)篩選范圍

雖然遙感航測技術(shù)的作業(yè)范圍不斷擴大，具有良好的應(yīng)用準(zhǔn)確性，但是在地面測繪實踐中，要合理調(diào)整基數(shù)篩選范圍，避免測繪地域廣闊產(chǎn)生多種影響效果，具體工作內(nèi)容如下：前期工作準(zhǔn)備完畢后，結(jié)合地面測繪工作要求，對遙感航測方案進行制定與調(diào)整，對偵測范圍進行科學(xué)布控[5]。要根據(jù)測繪區(qū)域的實際范圍，選定測繪E級控制點位，選擇數(shù)量較多會增加遙感航測整體成本，數(shù)量較少則會影響地面測繪工作的準(zhǔn)確性，因此可以采用網(wǎng)絡(luò)RTK布設(shè)外高程控制點，對E級控制點進行協(xié)調(diào)管控[6-7]。針對某個地面物體進行偵測時，應(yīng)保證數(shù)據(jù)采集10次以上，對每次偵測結(jié)果的平均值進行計算，減少航測采集的數(shù)據(jù)誤差。

3.3 準(zhǔn)確分析采集的數(shù)據(jù)信息

在遙感航測數(shù)據(jù)采集完畢后，要準(zhǔn)確分析各類數(shù)據(jù)信息，這是地面測繪工作的核心。在地圖繪制過程中，需要精準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)支撐[8-10]。因此，要做好前期的數(shù)據(jù)篩選工作，去除無用的測繪數(shù)據(jù)，將有用的數(shù)據(jù)信息輸入到計算機，及時刪除存在錯誤的數(shù)據(jù)內(nèi)容。在地圖繪制過程中，要依靠計算機平臺對三維地圖進行生成，提前繪制相應(yīng)草圖，與計算機的成圖進行對比，如果存在差異，要對原因進行分析，如果計算機數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤，要重新進行分析測算，如果草圖存在繪制錯誤，則要對航測數(shù)據(jù)信息進行反復(fù)驗證，直到誤差消失為止。

3.4 做好數(shù)字線劃圖生產(chǎn)

數(shù)字線劃圖是一種沒有紋理信息的地圖，通過數(shù)字線劃圖可以準(zhǔn)確獲取地名、路名、高程信息、河流信息等，是一種重要的地圖。傳統(tǒng)的方式生產(chǎn)地形圖，是利用RTK等設(shè)備進行全野外作業(yè)，該方法生產(chǎn)地形圖成本高、效率低、風(fēng)險高，外業(yè)作業(yè)人員工作強度大。隨著航測技術(shù)的發(fā)展，野外作業(yè)轉(zhuǎn)到室內(nèi)進行，其通過獲取測區(qū)具有重疊度的影像，借助攝影測量軟件進行空三解算，得到每張像片精準(zhǔn)的內(nèi)外方位元素，并借助測圖軟件在虛擬立體環(huán)境下進行地形圖的采集。這種方式需要借助立體像對，因此被稱為立體采集。隨著傾斜攝影技術(shù)和建模技術(shù)的迅速發(fā)展，裸眼測圖成為測圖的主流形式。通過獲取多角度、全方位影像，生產(chǎn)實景三維模型，在模型上進行地形圖采集，這種方式不需要借助立體環(huán)境，也不需要佩戴立體眼鏡作業(yè)，被稱為裸眼采集。目前，裸眼采集主要被用于大比例尺地形圖數(shù)據(jù)的生產(chǎn)，按照規(guī)范作業(yè)，甚至可以滿足1∶500測圖精度需求。

3.5 做好數(shù)字正射影像圖生產(chǎn)

數(shù)字正射影像圖是對實際地物的一種縮放圖，將實際地物大小通過比例尺縮放來展現(xiàn)。數(shù)字正射影像圖是航空攝影技術(shù)的產(chǎn)物，是4D產(chǎn)品重要的組成部分之一。目前，生產(chǎn)數(shù)字正射影像圖借助的數(shù)據(jù)源是衛(wèi)片和航片，在某些情況下，衛(wèi)片分辨率不能滿足需求，就需要借助航片來生產(chǎn)數(shù)字正射影像。其生產(chǎn)流程主要為：基于重疊影像進行空中三角測量解算，得到高精度的影像內(nèi)外方位元素，借助該成果完成高精度的數(shù)字表面模型匹配，利用該成果對影像進行逐像元糾正，解決影像畸變帶來的地物變形。通過圖像相似度計算，計算出兩張影像重疊區(qū)域，結(jié)合數(shù)字表面模型自動完成單張影像的鑲嵌，對于鑲嵌線走向不合適帶來的建筑物錯位等問題，需要人工對鑲嵌線進行編輯，也可以借助單張影像在PS軟件中對數(shù)字正射影像成果進行修補，得到符合規(guī)范要求、項目要求的數(shù)字正射影像成果。將數(shù)字線劃圖和影像套合，更有利于對地形進行分析，對地物進行識別，易于非專業(yè)人員對地圖進行識別，有助于地圖的普及。

3.6 不斷提升地圖測繪精準(zhǔn)程度

要借助現(xiàn)代化技術(shù)，提升遙感測繪技術(shù)的精準(zhǔn)度。地圖繪制過程中，要結(jié)合不同空間遙感傳來的圖像清晰度來確定地圖的空間分辨率及地圖比例，這是地圖測繪工作的關(guān)鍵，也是測繪人員必須著重把握的節(jié)點。測繪人員應(yīng)充分把握遙感航測技術(shù)的不同時間節(jié)點，不同時間下遙感航測技術(shù)獲取的圖像信息是不同的，因此要在不同時間段對測繪區(qū)域進行反復(fù)檢驗。

4 結(jié)語

地圖測繪技術(shù)的不斷發(fā)展為遙感航測技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展空間。通過對傳統(tǒng)測繪模式的技術(shù)革新，可以從精度、準(zhǔn)確性、成本、便捷程度等方面取得重要突破。遙感航測技術(shù)能夠避免各類干擾因素的不良影響，逐步提升地圖測繪整體技術(shù)水平。分析了遙感航測技術(shù)在地圖測繪中的應(yīng)用，指出了其應(yīng)用優(yōu)勢，介紹了常用的遙感航測技術(shù)，提出了優(yōu)化建議：做好前期準(zhǔn)備工作，合理調(diào)整基數(shù)篩選范圍，準(zhǔn)確分析采集數(shù)據(jù)信息，不斷提升地圖測繪精準(zhǔn)程度，以推動測繪行業(yè)的發(fā)展。