基于攝影測量技術(shù)地下燃氣管道竣工數(shù)據(jù)記錄

1 概述

攝影測量的主要特征是在不接觸物體本身的情況下測量和分析相片。只要將物體拍攝為圖像，應(yīng)用該技術(shù)就可以獲得該物體的三維形狀。這些靈活性，除了用于地形測繪外，還可用于工業(yè)、建筑、生物、醫(yī)學(xué)、考古等方面。在許多國家，已有采礦企業(yè)使用航拍無人機，利用機載相機在高空往復(fù)拍攝地面，之后使用這些相片制作一個地面的三維(3D)模型，并以該3D模型分析地面設(shè)施的狀況

。

香港中華煤氣有限公司率先運用攝影測量技術(shù)記錄竣工數(shù)據(jù)，將埋于地下的燃氣管網(wǎng)以3D面貌重現(xiàn)眼前，提高管網(wǎng)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。并與現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)平臺整合，促進管網(wǎng)數(shù)據(jù)的可用性，從而提升管網(wǎng)運作效率及安全。

2 攝影測量原理

雙目立體視覺是機器視覺的一種重要形式，它是一種基于視差原理從多幅圖像中獲取物體三維幾何信息的方法。攝影測量就是采用這種方法。雙目立體視覺系統(tǒng)一般通過左右攝像頭從不同角度獲取被測物體的數(shù)字圖像，或者單個攝像頭在不同時間從不同角度獲取被測物體的數(shù)字圖像，根據(jù)視差信息原理重建物體的3D輪廓和位置，即從不同角度采集同一物體的圖像，確定物體同一點在不同圖像平面上的相互匹配關(guān)系，得到物體空間點的三維坐標(biāo)。

3 應(yīng)用背景

香港中華煤氣有限公司(以下簡稱公司)擁有的地下輸配管網(wǎng)分布在香港島、九龍、新界及離島各地，各地每天有著大大小小地下管道的改造或建造工程。有時管網(wǎng)在施工期間受環(huán)境影響與設(shè)計情況有所偏差，因此設(shè)計數(shù)據(jù)不能精準(zhǔn)反映真實情況。由于大部分管網(wǎng)埋于地下，為隱蔽工程，因此采集的竣工數(shù)據(jù)的質(zhì)量對日后管網(wǎng)的描述起了關(guān)鍵作用。采集數(shù)據(jù)可分為管網(wǎng)建設(shè)數(shù)據(jù)及地理位置數(shù)據(jù)。管網(wǎng)建設(shè)數(shù)據(jù)包括管道規(guī)格、長度、材質(zhì)、配件種類及編號等；地理位置數(shù)據(jù)包括管與管及配件連接的相對位置，以及在地圖中的位置等。

在竣工期間，施工人員采集管網(wǎng)建設(shè)資料大都采用人工抄寫，難免存在人為錯誤而難于識別，如存在管道位置記錄錯誤，會造成管道定位不準(zhǔn)確，管道可能會在后期被第三方損壞。

香港特區(qū)政府早在20世紀(jì)90年代初已把地圖數(shù)碼化，提供較高精度的1∶1 000的地形圖，包含一些帶固定坐標(biāo)位置的設(shè)施，如路燈、行人路、消防栓等。因此配氣管網(wǎng)多年來通過測量竣工管道與這些設(shè)施的相對距離，來繪制管道地圖。

管道回填之前，使用攝影測量技術(shù)拍攝地下燃氣管網(wǎng)，可以減少人工抄寫記錄和測量的工作量，降低人為造成的數(shù)據(jù)錯漏率。拍攝完成后，通過網(wǎng)絡(luò)將竣工相片上傳至公司云服務(wù)器中。運用計算機攝影測量軟件重建三維管網(wǎng)模型。如此將埋于地下的燃氣管網(wǎng)面貌重現(xiàn)眼前，并可供度量，提升了采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量，節(jié)省了時間。

4 技術(shù)方案

① 制作3D管道模型

提交了竣工資料后，繪圖人員會根據(jù)竣工圖內(nèi)尺寸，結(jié)合現(xiàn)有政府批準(zhǔn)的地形圖審批管道位置，輸入地理信息系統(tǒng)(GIS)。公司的GIS建在20世紀(jì)90年代初，采用政府編制的數(shù)碼地形圖搭建自身的燃氣設(shè)施而成，擁有整個地下燃氣管網(wǎng)位置數(shù)據(jù)，是一個2.5維空間(2.5D)的地理信息系統(tǒng)，供管網(wǎng)操作及發(fā)展部人員使用。2.5D是指管道的每點都擁有

、

坐標(biāo)，只間歇性記錄某些特別位置的

坐標(biāo)。

歐洲委員會經(jīng)過對市場的初步調(diào)查，認定尼得科并購恩布拉科將導(dǎo)致如下?lián)鷳n：在家用變速壓縮機領(lǐng)域，尼得科與恩布拉科之間競爭關(guān)系的消失將導(dǎo)致價格提升、選擇變少；對于應(yīng)用于輕商領(lǐng)域的定速和變速壓縮機，尼得科與恩布拉科之間競爭關(guān)系的消失將導(dǎo)致價格提升、選擇變少。

智能手機的相機功能不斷進步，可與入門級的數(shù)碼相機媲美。此外，智能手機能支持移動應(yīng)用程序(App) ，大大提高了它的使用率和普遍性，而且攜帶方便，可隨時隨地供攝影測量使用。因此，使用手機拍攝相片產(chǎn)生3D模型方便可行。

攝影測量對相片有一定要求，需要相片拍攝清晰，而且物體的每部分都要在多張相片中出現(xiàn)，或理解為前后相片要求有約80%影像重疊，如拍攝相片重疊率不足則不能制作3D管道模型。

清空拍攝范圍內(nèi)的雜物，避免阻礙拍攝移動及意外發(fā)生。確保拍攝時沒有任何障礙物遮擋鏡頭，包括管溝內(nèi)的工作人員、帆布等。在管道長度方向，管道起點和終點分別向兩端1 m范圍內(nèi)要清空；在管道寬度方向，兩側(cè)管溝邊緣向外1 m范圍內(nèi)也要清空。

② 在地圖上確定位置

① 拍攝前準(zhǔn)備

管道定位見圖1。首先在管溝邊緣放置自制標(biāo)記牌，標(biāo)記牌上標(biāo)記

、

、

和

，作為地面控制點(Ground Control Point，簡稱GCP)。然后在地圖中選擇一個固定物

(可以是燈柱、樓角、消火栓、路角等)，從管溝起始位置開始, 尋找路沿石并放置自制標(biāo)記牌

和

。最后測量各標(biāo)記牌與固定物之間的相對距離并記錄。繪圖人員根據(jù)這些記錄，在地圖上確定出

、

、

和

的坐標(biāo)。由于標(biāo)記牌、管溝和管道相連出現(xiàn)在 3D 模型中，標(biāo)記牌內(nèi)的坐標(biāo)便能帶入管道。注意拍攝的同時需要把GCP標(biāo)記牌拍下來，這樣模型制作后，這些標(biāo)記牌、管溝及溝內(nèi)管道相連一體成為3D模型。

③ 將模型加載到公司GIS內(nèi)作管網(wǎng)更新

① 準(zhǔn)備800×10

像素的相機裝置(例如數(shù)碼相機、智能手機或平板計算機)。

5 實施方案

5.1 事前裝備

在計算機攝影測量軟件內(nèi)，錄入計算出的

、

、

和

點坐標(biāo)，產(chǎn)生帶坐標(biāo)的三維模型。然后運用計算機攝影測量提供的功能把3D模型作垂直正向投影，得出俯瞰影像，輸出航拍相片。一般的GIS有著加載圖層功能，把輸出的航拍相片以圖層載入并重疊在地圖上作為參考背景，然后錄入新的管道。

由具有環(huán)保部內(nèi)數(shù)據(jù)資源網(wǎng)、其他部委數(shù)據(jù)資源網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資源網(wǎng)、地方環(huán)保數(shù)據(jù)資源網(wǎng)組成的四套資源網(wǎng)絡(luò)使得環(huán)評大數(shù)據(jù)具備了對不同行業(yè)、不同地域的污染物以及投資規(guī)模進行綜合統(tǒng)計分析；形成了對建設(shè)項目的進行四大技術(shù)校核能力，為有效遏制環(huán)境違法行為提供了保障；利用自身優(yōu)勢對建設(shè)項目的布局以及區(qū)域環(huán)境監(jiān)測進行有效數(shù)據(jù)挖掘分析，提升了環(huán)評監(jiān)管的有效性；另外，環(huán)評大數(shù)據(jù)能在尊重數(shù)據(jù)所有權(quán)基礎(chǔ)上運用數(shù)據(jù)目錄進行綜合查詢和使用，一定程度上提升了大眾參與環(huán)評水平，增加了環(huán)評工作的透明度[3]。

③ 將管道敷設(shè)在管溝內(nèi)(不回填)。

④ 打印并攜帶1∶1 000地形圖，范圍遠遠大于管溝，目的是日后能找到管溝的位置坐標(biāo)。

5.2 拍攝3步曲

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，中美雙邊貿(mào)易取得了極大的進展，但是金融危機的爆發(fā)使世界經(jīng)濟進入到了一個調(diào)整期，中美兩國產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整加劇了中美雙邊貿(mào)易的不平衡性，目前中美兩國之間的貿(mào)易摩擦主要集中在中國不具優(yōu)勢的技術(shù)知識領(lǐng)域和中國具有優(yōu)勢的出口領(lǐng)域。中美貿(mào)易摩擦對我國的經(jīng)濟發(fā)展帶來了許多的負面影響，緩解中美貿(mào)易摩擦，推動我國對外貿(mào)易的發(fā)展已經(jīng)成為了我國經(jīng)濟發(fā)展的重要內(nèi)容。

摩西還詳細規(guī)定什么東西能吃，什么東西不潔，不能吃。什么條件下身體不潔，需要清潔。其中有多處專門講食物的禁忌，內(nèi)容基本一樣:

a.清空范圍

游學(xué)的跨文化體驗教學(xué)模式正得到全球的認可，對于我國而言，能有效吸引外國大中小學(xué)生來華留學(xué)、游學(xué)，這不僅是外國人了解中國、傳播中國形象、講好中國故事最直接的途徑，而且能形成一種文化產(chǎn)業(yè)。如何在短時期內(nèi)讓游學(xué)生系統(tǒng)、形象地了解中國歷史文化、社會經(jīng)濟、風(fēng)土人情及人民生活等之現(xiàn)狀，需量身定制課程類出版物，且必須有全新的思路或模式。

b.放置地面控制點膠墊

在管溝邊緣放置

、

、

及

記號的膠墊。

c.拍攝附近環(huán)境相片

從不同角度拍攝4～5張管溝和附近地貌的相片，供確定大概的位置參考。

② 準(zhǔn)備印有

、

、

和

記號的膠墊，作為地面控制點。

② 正式拍攝

（4）重復(fù)性試驗：取同一木香藥材（S1）6份，按照“2.1.3”項方法制備，每次進樣10 μL，測定木香烴內(nèi)酯、去氫木香內(nèi)酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果木香烴內(nèi)酯和去氫木香烴內(nèi)酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)RSD分別為2.22%和1.87%，表明重復(fù)性良好。

很多會計專業(yè)的畢業(yè)生面臨很大的就業(yè)壓力，其原因包括：第一，剛畢業(yè)的大學(xué)生工作經(jīng)驗不足。第二，自己所掌握的會計知識和會計技能不能勝任就業(yè)崗位。實訓(xùn)模擬室是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的場所，但目前的實訓(xùn)訓(xùn)練不符合外界會計崗位的需求，訓(xùn)練方法過于陳舊，訓(xùn)練形式過于單一，模擬訓(xùn)練仿而不真等。為了使會計專業(yè)的大學(xué)生在畢業(yè)后能有一個好的工作崗位，必須改進現(xiàn)有的實訓(xùn)模擬方法，推陳出新，實施積極有效的措施來應(yīng)對就業(yè)壓力。

雖然有一些研究表明MAOIs、TCAs、SSRIs、SNRIs在不同藥物類型方面，以及同一類型不同藥物方面有療效間的差異，但大量的比較研究整體上沒有發(fā)現(xiàn)在這些方面上的明顯差異。而基于第二代抗抑郁藥物(SSRIs和SNRIs)具有比第一代抗抑郁藥物(單胺類氧化酶抑制劑和三環(huán)類抗抑郁藥物)具有更好的安全性和耐受性，因此使用更為廣泛，常被推薦用于急性期的初始治療。

如情況許可，一段管道需要左右兩邊進行拍攝，見圖2。站立在管溝外1 m遠距離，盡量提高相機至肩膀，拍攝方向應(yīng)和管道方向成直角。依次拍下靠近自己的管溝邊、管道、對面管溝邊(見圖3)共3張。然后沿管道拍攝路徑向前移動0.5 m，重復(fù)上述步驟直至所攝終點。

③ 上傳資料

完成上述拍攝后，即日上傳至公司云服務(wù)器中。

6 實施效果

在試運行期間，施工人員減少了需要在工地抄寫竣工記錄及測量的工作量，并明顯改進了竣工數(shù)據(jù)提交的情況。所提交的相片中，只有少部分因影像重疊率不足，不能制成3D模型。這除了需要拍攝人員多加注意外，還可利用現(xiàn)今圖像識別技術(shù)，現(xiàn)場實時檢查相片的影像重疊率是否足夠。如發(fā)現(xiàn)重疊率不足的情況，應(yīng)立刻補拍。