淺析低空遙感測繪帶狀地形應(yīng)用

■薛玖紅　譚長瑞　李春艷（江蘇省水文地質(zhì)海洋地質(zhì)勘查院江蘇淮安223005）

淺析低空遙感測繪帶狀地形應(yīng)用

■薛玖紅譚長瑞李春艷
（江蘇省水文地質(zhì)海洋地質(zhì)勘查院江蘇淮安223005）

探討測繪領(lǐng)域中低空無人機(jī)航攝遙感的運(yùn)用，對我國測繪領(lǐng)域的發(fā)展有著積極意義。本文以帶狀地形測繪特點(diǎn)為切入點(diǎn)，詳細(xì)分析研究了低空遙感技術(shù)的優(yōu)勢以及其在帶狀地形測繪中的應(yīng)用。

低空遙感帶狀地形圖測繪

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速成長，我國在測繪領(lǐng)域也取得了巨大的進(jìn)步，同時(shí)對于測繪的在實(shí)時(shí)性、機(jī)動(dòng)性、分辨率等方面的要求也越來越高。

1　帶狀地形測繪特點(diǎn)

帶狀地形圖，是指狹長地帶的地形圖。常用于鐵路、公路、運(yùn)河等線形工程紙上定線和初步設(shè)計(jì)。可沿線路進(jìn)行帶狀地形測繪；或在已有地形圖上展繪中線，再到現(xiàn)場進(jìn)行補(bǔ)測；或根據(jù)沿線的縱、橫斷面成果繪成帶狀地形圖。在對帶狀地形圖進(jìn)行測繪時(shí)要注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)。

1.1地形圖與線路走向一致性

在測繪過程中地形圖的走向與線路的縱向必須一致，測繪的寬度不得小于規(guī)定的距離；

1.2對線路測繪的全面性

測繪中對線路區(qū)域內(nèi)的各種地上、地下管線和公路、鐵路、通訊線、電力線等必須測繪；地下管線必須測量埋深，注明管徑、管材等；懸空管線等必須測量凈高；

1.3大溝谷和河流的測繪

在帶狀地形測繪中對線路經(jīng)由的大溝谷、河流等必須測繪溝岸、河岸、河流的水崖線和最高洪水位、溝谷的谷底等；

1.4測繪出圖原則

在帶狀地形測繪中出圖時(shí)要求圖邊與線路的縱向一致，接邊按對應(yīng)的方格網(wǎng)進(jìn)行接圖等。線路的定測或詳測就是要將圖紙上設(shè)計(jì)（初步設(shè)計(jì)或終審設(shè)計(jì)）好的線路位置測設(shè)于實(shí)地，并沿線路中線方向進(jìn)行縱、橫斷面測量等。

2　低空遙感測繪的優(yōu)勢

2.1高效的信息反饋能力

低空無人機(jī)航攝遙感技術(shù)擁有快速、高效的反饋信息的能力，這些在舊的技術(shù)中是無法實(shí)現(xiàn)的。生活中時(shí)常會(huì)發(fā)生地震、泥石流等自然災(zāi)害，這些事件的發(fā)生存在不定時(shí)性，并且有非常大的破壞作用，使得測量任務(wù)非常艱巨，這就要求我們能夠及時(shí)的對周邊環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確地測量。

2.2較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性和靈活性

在測繪工作中，低空無人機(jī)快速出擊的響應(yīng)能力是應(yīng)急遙感測繪有力的保障，低空無人機(jī)因?yàn)闄C(jī)身設(shè)備輕便、運(yùn)輸靈活、越野能力強(qiáng)、對起降場地要求低、起降方式多種多樣，而且安裝、調(diào)試、起飛作業(yè)快捷等優(yōu)點(diǎn)，得到廣大用戶的滿意和廣泛應(yīng)用。特別是在山高、地形復(fù)雜、客觀起降條件差的情況下，使用大飛機(jī)航空攝影較為困難的地區(qū)，應(yīng)用低空無人機(jī)就可以快速獲取高精度、高清新影像數(shù)據(jù)資料，極大提高測繪成果的實(shí)效性，提高了測繪應(yīng)急保障服務(wù)能力。

2.3快速的信息處理能力

低空無人機(jī)航攝遙感數(shù)據(jù)分辨率可達(dá)到0.1～0.5 m，相對衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)具有很大的優(yōu)越性。數(shù)據(jù)采集處理速度快，目前可達(dá)到一個(gè)工作日單機(jī)3架次航空攝影100 km2，及時(shí)為用戶單位提供地理信息數(shù)據(jù)。

2.4較低的使用成本

低空無人機(jī)航攝遙感數(shù)據(jù)不僅具有衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的價(jià)值，而且具有大飛機(jī)航空攝影的快速采集優(yōu)勢。低空無人機(jī)不需要大飛機(jī)那樣的專業(yè)停機(jī)場和專業(yè)的駕駛員班組，儲(chǔ)存、運(yùn)輸、飛行作業(yè)均方便快捷。

3　低空遙感測繪帶狀地形的應(yīng)用

3.1數(shù)據(jù)的獲取

在飛行設(shè)計(jì)之前對測區(qū)概況進(jìn)行了解并收集相關(guān)資料，如測區(qū)地形圖、GPS控制點(diǎn)坐標(biāo)等。根據(jù)工程項(xiàng)目的成圖要求及測區(qū)地形起伏狀況，決定測繪遙感飛機(jī)的架次、航高等。將規(guī)劃好的航線載入飛行控制系統(tǒng)，地面控制子系統(tǒng)按照規(guī)劃航線控制無人機(jī)飛行，飛控系統(tǒng)則按預(yù)設(shè)的航線和拍攝方式控制相機(jī)進(jìn)行拍攝。

3.2影像的處理

影像處理主要包括畸變差糾正、空中三角測量、三維產(chǎn)品制作及精度檢查等內(nèi)容。

3.2.1影像畸變差糾正

由于低空無人機(jī)的載重及體積原因，搭載傳感器為非量測型相機(jī)，感光單元的非正方形因子和非正交性，以及物鏡組的徑向和切向畸變差的存在使得獲取的數(shù)碼影像存在各種畸變差，不能直接用于測繪生產(chǎn)，航飛前要在專業(yè)檢校場對相機(jī)進(jìn)行精檢校，獲取相機(jī)畸變差系數(shù)，借助PixelGrid畸變糾正模塊完成數(shù)據(jù)預(yù)處理。

3.2.2空中三角測量

空中三角測量是數(shù)據(jù)處理的核心，主要作業(yè)方法為根據(jù)POS數(shù)據(jù)自動(dòng)建立航帶內(nèi)和航帶間的拓?fù)潢P(guān)系網(wǎng)進(jìn)行全自動(dòng)連接點(diǎn)提取，通過大量平差點(diǎn)和快速平差算法完全剔除粗差點(diǎn)，利用控制點(diǎn)作空中三角測量計(jì)算，獲取精確的外方位元素，生成加密點(diǎn)坐標(biāo)。

3.2.3三維產(chǎn)品制作

空三成果恢復(fù)立體模型，生成核線影像文件，進(jìn)行影像匹配、編輯，線劃圖采集。根據(jù)外業(yè)調(diào)繪片在CASS環(huán)境下進(jìn)行屬性編輯、圖廓整飾。利用采集的三維DLG數(shù)據(jù)內(nèi)插生成DEM數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行DOM的制作。將正射影像圖與線劃圖疊加分幅整飾最終完成線路帶狀地形圖制作。

4　結(jié)束語

總之，開展低空無人機(jī)航攝遙感技術(shù)推廣應(yīng)用，是推進(jìn)我國測繪科技自主創(chuàng)新的重要舉措。低空無人機(jī)遙感技術(shù)在帶狀地形測繪的推廣使用，快速高效的為人們提供測繪數(shù)據(jù)信息，也為今后低空無人機(jī)航攝遙感技術(shù)在各方面的應(yīng)用提供了非常重要的技術(shù)支持。

［1］李永樹.基于無人機(jī)技術(shù)的地形圖測繪研究［J］.測繪，2011，34（4）：147-151.

［2］王志豪，劉萍.無人機(jī)航攝系統(tǒng)大比例尺測圖試驗(yàn)分析［J］.測繪通報(bào)，2011（7）.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-208-1

薛玖紅，女，1988年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地圖制圖專業(yè)，研究方向?yàn)闇y繪工程管理。