隨著數(shù)字城市、智慧城市建設(shè)的發(fā)展,國土資源管理、城鄉(xiāng)總體規(guī)劃設(shè)計和各項基礎(chǔ)建設(shè)都迫切需要現(xiàn)實性很強的數(shù)字地形圖。由于數(shù)字攝影測量及其數(shù)字化成圖技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字攝影工作站應(yīng)運而生,大比例尺地形圖數(shù)字攝影測量,以其獨特的優(yōu)勢為國民經(jīng)濟建設(shè)發(fā)揮應(yīng)有的作用。
基于攝影測量的基本原理,數(shù)字攝影測量應(yīng)用計算機技術(shù),從影像提取所攝對象用數(shù)字方式表達的幾何與物理信息。它最終是以計算機視覺代替人眼的立體觀測,它所使用的儀器最終將只是通用計算機及其相應(yīng)外部設(shè)備。
1、大比例尺數(shù)字攝影測量的優(yōu)缺點
在數(shù)字攝影測量中,不僅其產(chǎn)品是數(shù)字的,而且其中間數(shù)據(jù)的記錄以及處理的原始資料均是數(shù)字的。數(shù)字攝影測量將大量繁瑣的外業(yè)工作交由計算機內(nèi)業(yè)處理,大大減輕了勞動強度,提高了勞動生產(chǎn)率,縮短生產(chǎn)周期。具有如下優(yōu)點:
(1)可處理多種影像數(shù)據(jù)。它不僅可處理航空影像,衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)(快鳥影像、IK0NOS、SPOT)影像,還能處理非量測相機攝取的影像。
(2)自動化程度高。包括相對定向、DEM自動拼接、影像無縫鑲嵌、半自動絕對定向和線劃要素提取。
(3)數(shù)字攝影測量產(chǎn)品精度均勻,整體精度高。相對定向、內(nèi)定向和絕對定向能達到相應(yīng)級別的精度。
(4)成果輸出數(shù)字化及多樣化。數(shù)字攝影測量產(chǎn)品可加工性強,根據(jù)工作的需要可輸出多種成果,如DOM、DLG,還可直接編繪系列圖和各種專題圖。
數(shù)字攝影測量的最大缺點,在于難以對隱蔽部位及地形、地物復(fù)雜部位、微地貌,如蔭影遮蓋部位及雜亂無章的居民地等準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù);對這些地方的準(zhǔn)確測繪是內(nèi)、外業(yè)測繪工作的難點和薄弱環(huán)節(jié),必須加強內(nèi)、外業(yè)的合作,甚至在小的區(qū)域內(nèi)全野外采集部分地物點。
2、利用數(shù)字攝影測量影像制作大比例尺地形圖的作業(yè)方法與特點
其主要作業(yè)流程為:數(shù)字攝影測量、像片控制測量、空中三角測量、航測內(nèi)業(yè)測圖、航測外業(yè)調(diào)繪、航內(nèi)修改編繪、質(zhì)量檢查驗收、成果輸出。
主要是航測內(nèi)業(yè)測圖、編繪完后,進入野外調(diào)繪;調(diào)繪完后再返回航測內(nèi)業(yè)修改,航內(nèi)修改完后,再到實地核實檢查,兩次外業(yè)調(diào)繪和兩次內(nèi)業(yè)修改。基礎(chǔ)控制、像片控制測量與高程加密;影像數(shù)據(jù)輸入、內(nèi)業(yè)電算加密和定向、影像匹配數(shù)據(jù)采集與編輯、生成數(shù)字高程模型(DEM)、輸出航測原圖;利用航測原圖外業(yè)調(diào)繪、糾錯;根據(jù)外業(yè)調(diào)繪的內(nèi)容對原圖進行修改、編輯成為最終成果。大比例尺地形圖數(shù)字攝影測量工作流程中的內(nèi)外業(yè)工作,作業(yè)方法與工作內(nèi)容而言,與傳統(tǒng)的成圖方法一致。需經(jīng)過影像數(shù)據(jù)輸入、內(nèi)業(yè)電算加密和定向、影像匹配、數(shù)據(jù)采集與編輯、生成數(shù)字高程模型(DEM),最終輸出航測原圖提供給外業(yè)調(diào)繪。輸出的航測原圖最好帶影像,這樣便于野外調(diào)查核實、改正。
首先,調(diào)繪由過去的完善圖面轉(zhuǎn)變?yōu)橥晟茢?shù)據(jù),它不僅應(yīng)將內(nèi)業(yè)無法判明上圖的地形圖要素,如各類名稱、道路等級、植被、水系流向及建(構(gòu))筑物的性質(zhì)、樓層等調(diào)繪,而且還應(yīng)將內(nèi)業(yè)無法描繪或不能完整描繪的微地物、隱蔽地物及錯誤、漏繪的地物補充上圖。
其次,調(diào)繪核查的工作底圖,一般采用迭加了航攝影像的線劃圖,這樣可以很方便地對內(nèi)業(yè)錯誤進行糾正、判讀及準(zhǔn)確標(biāo)繪遺漏地物。對于隱蔽部位及地形復(fù)雜部位的調(diào)繪,是重點和難點。為保證成圖精度,對于內(nèi)業(yè)漏繪或影像不清晰的地物,應(yīng)采取實測坐標(biāo)或距離交會的辦法對其定位;對于房屋密集的居民地,可采用放大原圖的形式調(diào)繪。
3、幾點體會
(1)為保證大比例尺地形圖數(shù)字攝影測量的精度,應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臄z影分辨率。對于大比例尺地形圖數(shù)字攝影測量而言,特別是1:500內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性依賴于航攝影像的分辨率,直接制約作業(yè)進度和成果精度。就我院進行赤水測區(qū)60KM2的1:500地形圖測量案例中,采用數(shù)字航攝影像的地面分辨率是0.08M;在數(shù)字遵義近500 KM2的1:2000航測地形圖測量中,采用的數(shù)字航攝影像的地面分辨率是0.2M,也就是說,地面分辨率是在0.1~0.15M之間,能滿足1:1000地形圖測量要求。
(2)攝影應(yīng)選擇在植被覆蓋和蔭影等外界條件影響較小的季節(jié)和時間進行,像片質(zhì)量應(yīng)滿足大比例尺地形圖數(shù)字攝影測量地面分辨率的要求。
(3)數(shù)字攝影測量的像控點布設(shè)平面采用航帶法,高程盡量采用全野外布點。大比例尺航測法成圖,最為關(guān)鍵的是高程測量,在我們在60KM21:500地形圖測量的案例中,采用了270KM的四等水準(zhǔn)測量,70%以上的地形點為實地測量,保證了地形圖的高程精度。
(4)當(dāng)成圖比例尺為1:500時,對于內(nèi)業(yè)無法準(zhǔn)確描繪的地方,如:微地貌、不易內(nèi)業(yè)判辨的居民地等,調(diào)繪采用疊加影像的線劃圖,可以大量減少外業(yè)調(diào)繪工作量。
(5)野外調(diào)繪圖的質(zhì)量直接制約最終成果質(zhì)量,因此對調(diào)繪圖的質(zhì)量檢查是數(shù)字攝影測量大比例尺地形圖中質(zhì)量檢查的重點。檢查重點應(yīng)放在隱蔽及地形復(fù)雜部位、微地貌、雜亂無章的居民地等。
4、結(jié)語
用數(shù)字攝影航測法測繪大比例尺地形圖,較常規(guī)測圖方法可大量減少外業(yè)工作量,降低了成本,縮短了成圖周期。貴州省第三測繪院采用這種成圖方法在貴州省施測的測區(qū)有:遵義市500 KM21:500和1:2000地形測量,赤水市60 KM21:500地形測量,安順市50KM21:500地形測量,等等,均經(jīng)過相關(guān)部門的檢查驗收,成圖精度滿足規(guī)范要求。
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