摘要:航測遙感技術(shù)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷進(jìn)步的產(chǎn)物。目前,這一項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)以及土地測量等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。在地形圖測繪工作迎來全新發(fā)展機(jī)遇的同時(shí),航測遙感技術(shù)的應(yīng)用從整體上提高了地形圖測繪的工作效率與工作質(zhì)量。本文重點(diǎn)針對低空遙感航測技術(shù)在地形圖測繪中的應(yīng)用優(yōu)勢與應(yīng)用策略進(jìn)行了詳細(xì)的分析,旨在為相關(guān)人員提供參考。
關(guān)鍵詞:低空遙感航測技術(shù);地形圖;測繪
地形圖測繪的信息化、智能化是一項(xiàng)離不開領(lǐng)先技術(shù)支持的現(xiàn)代化工作。在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的今天,地形圖測繪工作質(zhì)量與工作效率較以前有了很大的不同。將低空遙感航測技術(shù)應(yīng)用到地形圖測繪工作當(dāng)中,不僅可以從整體上提高地形圖測繪的工作質(zhì)量,還可以消除各種不良因素的影響,保證地形圖測繪的精密性。但是,如何將低空遙感航測技術(shù)科學(xué)合理地應(yīng)用到地形圖測繪工作中,并將其技術(shù)優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,依然需要深入的研究和探索。
一、低空遙感航測技術(shù)在地形圖測繪中的應(yīng)用優(yōu)勢
所謂低空遙感航測技術(shù),指的是利用遙感設(shè)備,以飛行物器作為載體,如遙感衛(wèi)星、小型飛機(jī)或大型航天器等,結(jié)合衛(wèi)星定位手段,賦予地面信息高精度三維坐標(biāo)的監(jiān)測技術(shù)。遙感裝置可以對地面物體發(fā)射紅外線和探測波,并對地平面信息進(jìn)行有效的反饋,然后對目標(biāo)區(qū)域反復(fù)多次的探測,對探測到的數(shù)據(jù)信息匯總、整理和分析,判斷出地面上所有物體的具體位置。低空遙感航測技術(shù)由以下幾種要素構(gòu)成:第一地基系統(tǒng)、第二空基系統(tǒng)、第三定位技術(shù)、第四智能化識(shí)別地面信息。在應(yīng)用這種技術(shù)時(shí),工作人員需要對不同空間位置的地面進(jìn)行細(xì)致的觀測,并將地面形式完整地勾勒出來。因此,是現(xiàn)階段非常實(shí)用且探測結(jié)果有保障的一種高空測繪技術(shù),將技術(shù)與地面測繪結(jié)合在一起,是未來的發(fā)展趨勢。
與傳統(tǒng)的人工地面測繪模式相比,低空遙感航測技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)出以下幾方面的優(yōu)勢:
首先,低空遙感航測技術(shù)與定位技術(shù)的結(jié)合,可以對地面位置信息進(jìn)行更為準(zhǔn)確的獲取,對地面信息進(jìn)行大范圍的深度偵測,對發(fā)射信號(hào)的反饋信息進(jìn)行有效的收集與整理。利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)對地面物體的方位信息進(jìn)行匯總和驗(yàn)算,提升測繪成果的準(zhǔn)確性。
其次,技術(shù)不僅具有較快的運(yùn)行效率,其最終的運(yùn)行質(zhì)量也可以得到有效的保障。與此同時(shí),還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化運(yùn)行,即技術(shù)可以直接利用管理器設(shè)定數(shù)據(jù)的采集類型和采集范圍,在數(shù)據(jù)采集過程中,只收集需要的數(shù)據(jù),而忽略其他不必要的數(shù)據(jù)。測繪技術(shù)還可以對各種類型的地面物體進(jìn)行偵測,與傳統(tǒng)的地面測繪模式相比,測繪效果更有保障。
最后,技術(shù)在大面積作業(yè)方面也具有突出的優(yōu)勢。即將LiDAR、相機(jī)等設(shè)備搭載到相關(guān)測繪設(shè)備上,可以直接在空中短時(shí)間內(nèi)完成地面影像數(shù)據(jù)的獲取以及高質(zhì)量影像成果的獲得。例如,搭載LiDAR設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)不間斷的作業(yè),進(jìn)而幫助測繪人員更加高效、準(zhǔn)確地獲得地形圖測繪中的高程數(shù)據(jù)。搭載相機(jī)設(shè)備能夠?qū)A斜攝影測量和貼近攝影測量技術(shù)進(jìn)行有效的應(yīng)用,并在此基礎(chǔ)上對厘米級甚至是毫米級的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的獲取,實(shí)現(xiàn)地面信息的可視化,幫助測繪人員獲得更加可靠的數(shù)據(jù)信息。
二、低空遙感航測技術(shù)在地形圖測繪中的具體應(yīng)用
低空遙感航測技術(shù)在地形圖測繪中的應(yīng)用效果突出,通過航空攝影測圖以及測量遙感定位等,確保地形圖測繪的成果更加理想,也能充分展示出低空遙感行測技術(shù)的優(yōu)勢之處,為地形圖測繪工作的開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(一)航空攝影測圖
航空攝影是一種現(xiàn)代化的測繪技術(shù)。這種技術(shù)的發(fā)展以攝影與航空科技的整合發(fā)展為基礎(chǔ),目前在地形圖測繪工作中發(fā)揮著不可替代的作用。一般情況下,如果測繪區(qū)域有著異常復(fù)雜的地形地勢條件,且測繪工作需求嚴(yán)苛?xí)r,可以利用航空攝影,以一定高度上的俯視視角進(jìn)行攝影測圖。這種方案可以更好地保證測繪效果,也能達(dá)到理想的測繪目標(biāo)。
在我國航空、航天科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天,越來越多的小型無人機(jī)被研發(fā)出來,極大地促進(jìn)了無人機(jī)技術(shù)與攝影技術(shù)的融合發(fā)展。表1為無人旋翼機(jī)遙感系統(tǒng),將具有遠(yuǎn)程控制功能的攝像頭搭載到無人機(jī)上,讓技術(shù)人員直接在地面上操控?zé)o人機(jī)設(shè)備,進(jìn)行多角度的拍攝。以特定的比例對這些地物圖片進(jìn)行分析與計(jì)算,對相關(guān)測繪信息進(jìn)行有效的獲取。另外,技術(shù)還具有一定的儲(chǔ)存功能,在拍攝完地物圖片后直接儲(chǔ)存,為后期的圖形繪制打好基礎(chǔ)。將這種技術(shù)與測圖技術(shù)進(jìn)行整合,利用圖像計(jì)算過程所得數(shù)據(jù),加強(qiáng)對計(jì)算結(jié)果精準(zhǔn)度的控制,消除傳統(tǒng)人工計(jì)算工作中的誤差。在運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)手段時(shí),還要分析技術(shù)特征,根據(jù)地形圖測繪標(biāo)準(zhǔn),讓技術(shù)體現(xiàn)出自身價(jià)值,以呈現(xiàn)出優(yōu)良的測繪效果。
(二)測量遙感衛(wèi)星定位
測量技術(shù)、遙感技術(shù)以及定位技術(shù)都是現(xiàn)代化地形圖測繪領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的方法。遙感航測技術(shù)應(yīng)用最突出的特點(diǎn),就是將測量技術(shù)、遙感技術(shù)以及定位技術(shù)進(jìn)行整合,借助技術(shù)方面的優(yōu)勢互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)測繪工作效率的提高。遙感技術(shù)的應(yīng)用原理是借助波譜對地面物體進(jìn)行精準(zhǔn)的辨識(shí),對地面物體的真實(shí)屬性進(jìn)行有效的判斷,在此基礎(chǔ)上對整個(gè)測繪區(qū)域的地形、地貌、地勢特點(diǎn)進(jìn)行全方位的了解。
遙感技術(shù)在實(shí)現(xiàn)自身功能方面,使用的是航測方式。航測是遙感技術(shù)的應(yīng)用載體,是對遙感技術(shù)應(yīng)用范圍的拓展,不僅可以消除客觀因素對波譜使用過程的干擾,還可以對測繪誤差進(jìn)行最大限度的控制。在遙感航測技術(shù)的應(yīng)用過程中,最不容忽視的應(yīng)當(dāng)是衛(wèi)星定位技術(shù),它可以通過輔助作用的發(fā)揮,對航測區(qū)域內(nèi)所有飛行航線精準(zhǔn)的定位,為測繪的精準(zhǔn)性提供保障,將三種技術(shù)集成在一起,可以從整體上提高地形圖測繪工作的效率與質(zhì)量。在運(yùn)用測量遙感定位技術(shù)時(shí),應(yīng)該明確實(shí)際的技術(shù)優(yōu)勢,應(yīng)用相關(guān)措施讓測量遙感定位更加精確,以保證測繪的最終質(zhì)量。
(三)智能一體化技術(shù)
將智能化技術(shù)應(yīng)用到遙感航測中,可以最大限度上提高遙感航測的自動(dòng)化水平。這是遙感航測技術(shù)領(lǐng)域的一大突破,兩種技術(shù)融合,不僅可以對遙感航測技術(shù)的綜合性能強(qiáng)化和提升,還可以從技術(shù)流程方面進(jìn)行優(yōu)化,提高遙感航測的效率與質(zhì)量。再加上智能一體化系統(tǒng)的輔助,技術(shù)人員已經(jīng)可以在測繪工作中,利用自動(dòng)化的方式對所需數(shù)據(jù)信息捕獲、梳理、存管以及加工分析,即使測繪區(qū)域的地理環(huán)境再復(fù)雜,也不會(huì)影響測繪工作的正常開展。
近幾年來,隨著地形圖測繪工作規(guī)模的擴(kuò)大,涉及的信息量更加龐大、數(shù)據(jù)類型也更加繁雜,測繪人員在應(yīng)用遙感航測技術(shù)開展工作時(shí),需要收集、梳理并解讀的數(shù)據(jù)信息量也越來越多。而借助智能一體化系統(tǒng)的運(yùn)行,就可以對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合性分析,在保證地形圖測繪結(jié)果精確度的同時(shí),降低測繪人員的工作強(qiáng)度與工作壓力。
三、低空遙感航測技術(shù)在地形圖測繪中的應(yīng)用策略
低空遙感航測技術(shù)在地形圖測繪中具有一定的應(yīng)用價(jià)值,應(yīng)該重視其具體的應(yīng)用過程,將前期準(zhǔn)備工作落實(shí)到位,還要詳細(xì)分析測繪控制點(diǎn)的合理布置,只有對各種工作細(xì)節(jié)準(zhǔn)確的把握,才能夠借助這一技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,提高地形圖測繪工作的效率與質(zhì)量。
(一)做好前期準(zhǔn)備工作
低空遙感航測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),需要明確地形圖測繪的實(shí)際進(jìn)展,利用可靠措施扎實(shí)推進(jìn)測繪進(jìn)程,保證整體效果和質(zhì)量達(dá)標(biāo)。在地形圖測繪工作中,要想加強(qiáng)低空遙感航測技術(shù)的應(yīng)用,保證地形圖測繪成果的準(zhǔn)確性,需要做好前期的準(zhǔn)備工作,以此完善各個(gè)細(xì)節(jié),讓各個(gè)工序銜接到位。一方面,要對測繪區(qū)域準(zhǔn)確的劃定,對測繪區(qū)域內(nèi)的物體標(biāo)定點(diǎn)位進(jìn)行明確,結(jié)合測繪區(qū)域的水文地質(zhì)條件和氣候特點(diǎn)進(jìn)行遙感航測方案的制定,確保技術(shù)人員順利開展測繪工作而不必?fù)?dān)心各種外在因素的干擾。另一方面,對測繪區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行分析,選擇最符合現(xiàn)場實(shí)際情況和測繪需求的航測設(shè)備,確保航測設(shè)備可以對目標(biāo)區(qū)域有效的偵測。遙感航測裝置在獲取到數(shù)據(jù)信息的同時(shí),將其傳輸?shù)降孛嬷行模孛嬷行膶@些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析,整理成相對系統(tǒng)、準(zhǔn)確、有效的地面信息。
(二)對測繪控制點(diǎn)合理布置
低空遙感航測技術(shù)有著極為嚴(yán)格的要求,為了取得顯著效果,需要完成對測繪控制點(diǎn)的布置,這將直接影響到測繪質(zhì)量。近幾年來,遙感航測技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大、應(yīng)用精確度不斷提高,但是,在實(shí)際的地形圖測繪工作中,要想保證測繪工作的最終質(zhì)量,還需要對基數(shù)篩選范圍進(jìn)行調(diào)整和控制。一方面,在完成前期準(zhǔn)備工作后,根據(jù)地面測繪工作的實(shí)際需求,調(diào)整和優(yōu)化前期制定的遙感航測方案,并根據(jù)被測區(qū)域的規(guī)模大小進(jìn)行控制點(diǎn)的選擇以及控制點(diǎn)數(shù)量的確定。需要注意的是,如果控制點(diǎn)的數(shù)量設(shè)置過多,遙感航測的成本控制難度就會(huì)增大;如果控制點(diǎn)的數(shù)量設(shè)置過少,遙感航測結(jié)果的準(zhǔn)確性又會(huì)受到影響。所以,為了提高控制點(diǎn)數(shù)量設(shè)置的合理性,可以對網(wǎng)絡(luò)RTK布置以外的高程控制點(diǎn)進(jìn)行探究,并對平面一級控制點(diǎn)的設(shè)置情況充分考慮,利用實(shí)時(shí)GPS技術(shù)對控制點(diǎn)進(jìn)行控制,提高測圖的精準(zhǔn)性。另一方面,針對某一地面物體偵測時(shí),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行10次以上的數(shù)據(jù)采集,取所有采集數(shù)據(jù)的平均值,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集誤差的控制。
(三)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確的分析
地圖繪制工作的開展,需要以大量精準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)作支撐。在地面測繪工作開展的過程中,最核心的工作就是對前期采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先,做好數(shù)據(jù)篩選工作,將采集到的無效數(shù)據(jù)、無用數(shù)據(jù)以及不相關(guān)數(shù)據(jù)剔除,然后再將剩余的有效數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、完整地輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中。其次,利用計(jì)算機(jī)平臺(tái),將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行三維地圖的生成,并將初步草圖繪制出來。將草圖與計(jì)算機(jī)成圖進(jìn)行對比,就可以找出之間的差異,根據(jù)差異原因,采取針對性的精度控制措施。例如,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理方面的問題采取重新分析、重新測算的方式進(jìn)行精度的提高。通過對數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)分析,為地形圖測繪工作的開展提供參考依據(jù)??傊?,需要明確數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確分析,要通過可靠路徑讓各種信息清晰地呈現(xiàn),以便給地形圖測繪工作的開展和落實(shí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(四)對DOM工藝合理應(yīng)用
在運(yùn)用低空遙感航測技術(shù)時(shí),要明確具體細(xì)節(jié),優(yōu)化基本方案,為地形圖測繪工作穩(wěn)固基礎(chǔ)。在地形圖測繪工作中,DOM工藝的主要作用是重新測繪,并對航測所得圖像與樣品進(jìn)行采集,為糾正前期誤差打好基礎(chǔ)。在應(yīng)用DOM工藝時(shí),測繪人員需要對DOM工藝的應(yīng)用方法與功能有全面的了解。另外,DOM工藝主要由絕對定向、相對定向以及內(nèi)定向三部分構(gòu)成。這一工藝的技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是,借助低空攝影技術(shù)對圖像數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)、全面的采集,再對數(shù)據(jù)信息加密處理,利用所得數(shù)據(jù)信息,對圖像部分信息的誤差與錯(cuò)誤進(jìn)行糾正。所以,對DOM工藝進(jìn)行合理的應(yīng)用,可以對影像的精確度進(jìn)行最大限度的提高。通過合理利用技術(shù)手段,確保相關(guān)工藝發(fā)揮出相應(yīng)功能,保障地形圖測繪工作順利進(jìn)行。
四、結(jié)語
綜上所述,在地形圖測繪工作中,遙感航測技術(shù)的應(yīng)用有著廣闊的發(fā)展前景。但是,要想將這一技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,不僅要做好前期準(zhǔn)備工作,對測繪控制點(diǎn)合理的布置,對數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確的分析,還要對DOM工藝合理的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]楊陽,唐曉嵐,詹巧巧,等.基于無人機(jī)低空航拍航測技術(shù)的傳統(tǒng)聚落調(diào)查及其應(yīng)用前景——以南京市老門東為例[J].中國園林,2021,37(03):72-76.
[2]程文宇,馮瀟.低空多旋翼無人機(jī)航測在風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)前期現(xiàn)場觀測中的應(yīng)用[J].中國園林,2018,34(11):97-101.
[3]雒金泉.基于Agisoft PhotoScan的低空無人機(jī)航測在找礦中的應(yīng)用[J].中國金屬通報(bào),2018(05):59-60.