航測外業(yè)調(diào)繪數(shù)字化技術(shù)及其應(yīng)用研究

王坤

【摘要】航測外業(yè)是在野外實(shí)地進(jìn)行像片控制點(diǎn)聯(lián)測和像片調(diào)繪?？刂泣c(diǎn)聯(lián)測的目的是利用地面控制點(diǎn)把航攝像片上的影像與地面聯(lián)系起來；像片調(diào)繪是跟據(jù)像片上的影像幾何形狀、大小、色調(diào)、陰影、相互位置和地面的光譜特性來判別地物的類別、特性，通過實(shí)地調(diào)查用規(guī)定的符號繪出必要的地物、地貌并注記有關(guān)名稱，同時(shí)在像片上補(bǔ)繪出沒有反映出來的地物、地類界等。本文將對航測外業(yè)調(diào)繪數(shù)字化技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】航測外業(yè)；調(diào)繪；數(shù)字化；應(yīng)用

航空攝影測量法是應(yīng)用飛機(jī)等飛行器上所拍攝的地面像片，依其幾何特性和物理特性進(jìn)行量測和分析，從而確定地面上物體的形狀、大小、空間位置及相互關(guān)系。由于像片能真實(shí)且詳盡地記錄攝影瞬間的客觀物體，其影像具有良好的判讀性和可以據(jù)以量測的性能。因此，航空攝影測量有著多方面的應(yīng)用。

一、航測外業(yè)工作的內(nèi)容

利用航攝像片進(jìn)行信息處理，要有一定數(shù)量的控制點(diǎn)作為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。這些控制點(diǎn)不但要在實(shí)地測定坐標(biāo)和高程，而且它們的數(shù)量和在像片上的位置還要符合像片信息處理的需要。因此，在已有大地成果和航攝資料的基礎(chǔ)上，需要在野外測定一定數(shù)量的控制點(diǎn)，這項(xiàng)工作就是航測外業(yè)控制測量。它的意義在于把航攝資料與大地成果聯(lián)系起來，使像片量測具有與地面測量相同的數(shù)學(xué)關(guān)系。

攝影測量外業(yè)工作的另一項(xiàng)任務(wù)就是像片解譯（判讀）及調(diào)繪。我們知道，像片上雖然有地物、地貌的影像，但按影像把它們描繪下來并不是地形圖信息，這是由于地形圖上表示的地形要經(jīng)過綜合取舍，并按一定的符號表示。另外，地形圖上還必須標(biāo)注地形、地物的名稱以及各種數(shù)量、質(zhì)量、說明注記等，所以，要達(dá)到地形圖的要求，還必須實(shí)地調(diào)查，并將調(diào)查結(jié)果描繪注記在像片上，這便是像片調(diào)繪。

二、航測外業(yè)調(diào)繪工作的流程

攝影測量外業(yè)是攝影測量的一個重要環(huán)節(jié)，只有安排好各項(xiàng)工序，才能保證外業(yè)工作順利完成。攝影測量外業(yè)工作的作業(yè)流程一般為：

1.技術(shù)設(shè)計(jì)

技術(shù)設(shè)計(jì)是指測區(qū)作業(yè)的技術(shù)文件。技術(shù)設(shè)計(jì)包括兩部分內(nèi)容：一是設(shè)計(jì)任務(wù)書；二是技術(shù)設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)任務(wù)書應(yīng)從技術(shù)和組織上說明根據(jù)和理由，提出最合理的技術(shù)方案。設(shè)計(jì)圖是設(shè)計(jì)書的補(bǔ)充和附件，設(shè)計(jì)圖應(yīng)準(zhǔn)確表示出作業(yè)地區(qū)、任務(wù)范圍、地理情況和已有的控制情況。編寫技術(shù)任務(wù)書，主要包括設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)、測區(qū)自然地理概況、已有測繪成果、舊圖資料、設(shè)計(jì)方案等內(nèi)容。所繪制的設(shè)計(jì)圖與設(shè)計(jì)書相配合，以表示技術(shù)設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容。

2.準(zhǔn)備工作及擬訂作業(yè)計(jì)劃

準(zhǔn)備工作包括儀器器材的準(zhǔn)備及資料的收集。完成測區(qū)整體設(shè)計(jì)后，按所分擔(dān)任務(wù)擬定實(shí)施方案，內(nèi)容包括：對測區(qū)的像片進(jìn)行編號；在像片上標(biāo)繪已知點(diǎn)和圖廓線；按攝影測量要求在像片上選出控制點(diǎn)，并將點(diǎn)位轉(zhuǎn)標(biāo)到舊圖上，以便設(shè)計(jì)出比較合理的像控點(diǎn)的平面和高程連測方案；確定調(diào)繪片，劃分調(diào)繪面積，并且擬訂作業(yè)進(jìn)程表。

3.外業(yè)施測

攝影測量外業(yè)施測主要包括控制測量及像片調(diào)繪兩部分?？刂茰y量包括踏勘已知點(diǎn)，根據(jù)在像片上預(yù)選的控制點(diǎn)到實(shí)地選定，然后在像片上刺點(diǎn)。根據(jù)平面和高程連測方案進(jìn)行選點(diǎn)、觀測、計(jì)算及成果整理等。像片調(diào)繪工序經(jīng)常與野外控制測量同時(shí)進(jìn)行。

4.外業(yè)成果檢查與驗(yàn)收

對外業(yè)成果的檢查與驗(yàn)收是保證成果質(zhì)量的重要措施。為了對外業(yè)成果質(zhì)量整體評價(jià)，發(fā)現(xiàn)差錯并及時(shí)糾正，必須對外業(yè)成果進(jìn)行全面的檢查驗(yàn)收。其中包括作業(yè)組的自檢與互檢、作業(yè)隊(duì)檢查并對成果組織驗(yàn)收、上交。至此，就完成了攝影測量外業(yè)工作的全部工序。

5.補(bǔ)測補(bǔ)調(diào)

檢查補(bǔ)測補(bǔ)調(diào)情況。對于新增地物地貌是否進(jìn)行了補(bǔ)測；補(bǔ)測的方法是否能夠滿足精度要求；經(jīng)過補(bǔ)測補(bǔ)調(diào)的調(diào)繪成果地物、地貌各要素主次是否分明，位置是否準(zhǔn)確，交代是否清楚，是否能夠比較全面地反映所測地區(qū)的自然地理景觀和人文建設(shè)面貌。

6.調(diào)繪圖面質(zhì)量

各類符號的運(yùn)用是否正確，線畫是否清晰易辨，注記是否準(zhǔn)確、注記位置是否恰當(dāng)；調(diào)繪圖面是否清潔、易讀。

三、航測外業(yè)調(diào)繪數(shù)字化技術(shù)及其應(yīng)用

（一）外業(yè)調(diào)繪

外業(yè)調(diào)繪屬于航測法地形圖測繪各環(huán)節(jié)中外業(yè)比重最大的一個工序，需要腦力勞動和體力勞動有機(jī)結(jié)合。作業(yè)人員依據(jù)放大像片或內(nèi)業(yè)測繪的初級原圖對內(nèi)業(yè)測繪的各種要素進(jìn)行定性、改正和補(bǔ)測，將測繪范圍內(nèi)地物地貌全面正確地表示在像片或原圖上。從生產(chǎn)組織方面來看，中等以上測繪項(xiàng)目組成幾個乃至幾十個調(diào)繪小組，而每個小組人數(shù)較少，一般有2人，有的甚至是1人，主要作業(yè)人員的技術(shù)水平和職業(yè)操守對調(diào)繪質(zhì)量起到?jīng)Q定作用。由于調(diào)繪工序成果對最終成果質(zhì)量影響較大，在很大程度上決定成圖質(zhì)量。

1.自檢自查情況的檢查

監(jiān)理應(yīng)首先檢查生產(chǎn)單位對調(diào)繪成果的自檢自查情況，是否進(jìn)行了兩級檢查，檢查程序是否符合質(zhì)量控制的要求，是否形成工序檢查記錄，是否已經(jīng)修改完善。

2.地物測繪

檢查地物要素測繪是否全面，定性是否準(zhǔn)確，房檐改正是否準(zhǔn)確。對于航測法大比例尺地形圖測繪而言，比較容易丟漏的地物要素主要是微小地物，如各種檢修井、電桿、光纜指示樁和建筑物附屬的臺階、室外樓梯等；定性不準(zhǔn)確的主要有房屋，普通房屋、簡易房屋和棚房區(qū)分不當(dāng)，檢修井種類錯誤，高壓與低壓電力線路混淆等。注意房檐改正數(shù)據(jù)位置注記的明確性，避免內(nèi)業(yè)處理時(shí)發(fā)生混淆。

3.地貌測繪

檢查地貌測繪的詳略程度，表示方法是否合理。對于利用內(nèi)業(yè)原圖進(jìn)行調(diào)繪的外業(yè)成果，應(yīng)檢查是否按照設(shè)計(jì)和所引用的規(guī)范要求的地形起伏恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用等高線、地貌符號，并對高程注記點(diǎn)進(jìn)行了表示。對各種天然和人工地貌、土質(zhì)的定性是否準(zhǔn)確，比高丈量是否全面。常見的問題主要包括：地貌符號使用不當(dāng)，高程注記點(diǎn)密度不合理，部分高程注記點(diǎn)位置測注不當(dāng)?shù)取?/p>

（二）像片調(diào)繪數(shù)字化技術(shù)

在對航攝像片進(jìn)行解譯的基礎(chǔ)上，根據(jù)用圖的要求，進(jìn)行適當(dāng)?shù)木C合取舍，并按圖式規(guī)定的符號將地物、地貌元素描繪在相應(yīng)的像片上并作各種注記，然后進(jìn)行室內(nèi)整飾，這些工作稱為像片調(diào)繪。野外調(diào)繪目前仍然是大比例尺航測成圖的常用方法。在確定調(diào)繪面積及選擇調(diào)繪路線后，利用航攝像片對地形圖各要素調(diào)繪，如對居民地、工業(yè)礦區(qū)設(shè)施及管線、道路、行政區(qū)、水系、植被、地貌等要素進(jìn)行調(diào)繪。像片調(diào)繪主要注意以下幾個方面：

一是掌握目視解譯特征，做到準(zhǔn)確解譯和描繪；二是正確掌握綜合取舍的原則，綜合合理，取舍恰當(dāng)；三是掌握地物地貌屬性、數(shù)量特征和分布情況，依據(jù)圖式的說明和規(guī)定，正確運(yùn)用統(tǒng)一的符號、注記描繪在像片上。

結(jié)論

隨著全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的應(yīng)用，航測法成圖有了很大的變革。人們充分利用正射影像圖DOM可視化的優(yōu)點(diǎn)，對大比例尺正射影像圖套合、疊加數(shù)字線畫圖DLG后再進(jìn)行調(diào)繪。這樣做，不但可以檢查內(nèi)業(yè)線劃圖的精度，而且還可以在圖面上直觀地發(fā)現(xiàn)差、錯、漏之處，因此，就可以有重點(diǎn)、有選擇地進(jìn)行補(bǔ)繪及修錯，使得航測法成圖只需要內(nèi)業(yè)立體測圖，再經(jīng)外業(yè)定性修測、檢測就能完成影像數(shù)字化地圖，縮短了成圖周期，極大地提高了工作效率。

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