海島礁測繪中的航空攝影測量技術(shù)探究

馬嘯+王偉+李楠

摘 要：隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)的快速發(fā)展，航空攝影測量在實測原理、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。將航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用于海島礁測繪，不僅可以有效提升測量的精確度，還可以全方位提升測量效率。

關(guān)鍵詞：海島礁；現(xiàn)代測繪；航空攝影測量技術(shù)；像控點

中圖分類號：P231.5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.136

為了滿足測繪精度的需求，在航空測量應(yīng)用中，不僅要做好相應(yīng)的像控點測量，還要進行空三設(shè)計處理。從總體流程來看，航測工藝體系已經(jīng)相對成熟，將其應(yīng)用于海島礁測繪，有助于提升現(xiàn)代測繪的整體工藝水平。

1 像控點測量

對于擬定方案關(guān)于像片控制點的布設(shè)，應(yīng)以航測內(nèi)業(yè)成圖的要求為標準。從標準規(guī)范《1∶5 000，1∶10 000的地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》來看，根據(jù)海島的地形特點，能夠立體分配像片上的陸地部分，當(dāng)具體連接現(xiàn)實生活中的模型時，可以作為某一個區(qū)域內(nèi)的布點；當(dāng)不能夠連續(xù)連接模型時，需要劃分不同的區(qū)域進行布點；當(dāng)大陸不能直接連接構(gòu)網(wǎng)時，應(yīng)該將零散的小島按照野外布點的方式連接，通過控制測繪的最大限度的面積，滿足基本原則，是立體測圖的要求。在控制點超出控制連線以外1 cm的陸地部分，應(yīng)該增加一些布平高點。

2 海島礁測繪應(yīng)用航空攝影內(nèi)業(yè)立體測圖

相比于海洋測繪，海岸帶周圍的海上礙航物、助航標志、方位物、港口設(shè)施和岸線等這些海圖要素，都應(yīng)該引起相關(guān)人員的高度重視。因此，行測技術(shù)的應(yīng)用試驗工作應(yīng)該將重點放在礙航物、方位物和海岸線等要素上，以便準確、有效地判斷出海圖要素。

2.1 岸線的采集和判讀

采集岸線是為了確定岸線的高度和岸線的平面走勢，從影像上簡單判斷人工岸線。對于岸線的高度采集，主要采取以下2種形式：①在影像上可以采集多處較為明顯的岸線分界線上的岸線高，通過比對可以確定所測區(qū)域的平均岸線高；②利用當(dāng)?shù)氐钠骄Ｃ妗?985高程基準、潮汐數(shù)據(jù)等能夠推算出所測區(qū)域的岸線高度。

2.2 港口設(shè)施

通過比較起重機、船塢、海堤和碼頭的設(shè)施，可以采集影像中的矢量信息，并判斷它們的屬性。對于禁錨標志和警示標識，雖然不能從影像中準確判斷出它們的位置，但是，在一般情況下，能夠確定助航標記的屬性。

2.3 方位物

方位物處于地面上比較突出的位置，能夠清楚判斷出目標的存在和性質(zhì)。另外，方位物也會處于拐彎處、地物交叉點等某些明顯的曲折和地物角處。

2.4 助航標志

通過助航標志能夠從高分辨率導(dǎo)航片中準確讀取燈浮、燈塔、燈樁的地理位置。但是，在現(xiàn)有的影像分辨率中，在空曠的海面下，燈浮和燈樁很容易混淆。因此，對于燈塔和燈樁的高度測量，可以采用航測技術(shù)。

2.5 礙航物

在測量沿岸地形時，礙航物包括灘涂、明礁、干出礁、漁網(wǎng)、漁堰和網(wǎng)上漁柵等。因此，在測量礙航物時，需要采用特定的獲取時間。

2.6 行業(yè)調(diào)繪

在進行行業(yè)調(diào)繪時，需要采用常規(guī)的手段采集地物坐標，但是，很難采集到助航設(shè)備中的點狀符號屬性，即標注、霧號性質(zhì)、雷達反射器、無雷性質(zhì)、燈質(zhì)、標身顏色、編號、名稱和編碼等。外業(yè)調(diào)繪能夠監(jiān)測內(nèi)業(yè)測繪某些方面的重要因素，以確保沿岸地形圖的精度。

3 空三處理要點分析

在試驗區(qū)的像片中有3條不同的航帶，第一條航帶是沿岸陸地影像，第二條、第三條航帶是海島的影像。根據(jù)基本的要求規(guī)范，不同試驗區(qū)內(nèi)海島的地理特點和像片的真實情況，在選擇區(qū)域網(wǎng)布點法時，需要參考航測的實驗結(jié)果，以1∶10 000的形式測繪海島地形圖則。因此，在像控測量中，需要布設(shè)24個平高的控制點。在具體工作中要注意以下幾點：①相關(guān)標準顯示，技術(shù)指標的定向精度應(yīng)該不大于規(guī)定數(shù)值，但是，可對貧困地區(qū)放寬0.5倍。②各個連接點應(yīng)該均勻分布，連接點應(yīng)該設(shè)在各個標準的點位區(qū)內(nèi)。定向目標自動定位時，一般需要有不少于30個像對連接點。③當(dāng)標準的點位落入水中時，應(yīng)該在標準點位框外1 cm處的地方選擇適合的連接點。在選擇標準點位的連接點時，不能選擇獨立面積比較小或者是少量的島嶼，因為沒有辦法滿足連接點的需求。如果一定要選擇，需要在沿島嶼的輪廓周圍添加均勻的連接點，以滿足基本的標準規(guī)范。④旁向的連接點應(yīng)該進行6度的重疊，航向的連接點可以進行3度的重疊。⑤在進行航攝影像掃描數(shù)據(jù)化時，應(yīng)該選擇邊緣大于1.5 cm的連接點距離攝像。⑥連接點應(yīng)該設(shè)置在自由圖邊輪廓線以外的地方。⑦在人工選擇航線的初始連接點時，應(yīng)該滿足相關(guān)要求。相鄰的航線之間至少需要2個連接點，當(dāng)航帶間偏角的變化情況比較大時，應(yīng)該盡量增加航線連接點的數(shù)量；當(dāng)相隔10～12張像片的航線比較長時，應(yīng)該選擇一個航線的連接點；對于交叉航線，需選擇3個以上的連接點，它們要位于2個航線之間的公共區(qū)，但是，連接點不能處于同一條直線上。

4 結(jié)束語

從海島礁測量技術(shù)的可靠性和有效性方面考慮，與常規(guī)海岸地形采取的測量手段的精度和方式相比，航空攝影測量技術(shù)完全滿足相關(guān)精度和指標要求。將航空攝影測量技術(shù)應(yīng)用于海島礁測繪等領(lǐng)域，繪測成果會更加清晰、直觀，而且其操作流程相對簡捷。在測量的過程中，需要先做好像控點的測量和空三處理，然后結(jié)合實際情況進行內(nèi)業(yè)立體圖的相關(guān)測量，最后要控制細節(jié)，提高測量精度，最終實現(xiàn)海島礁測繪中航空攝影測量技術(shù)的全面應(yīng)用。

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〔編輯：白潔〕