刍议数字化航测调绘关键环节技术的应用

【摘要】本文概述了数字化航测调绘关键环节技术的基本原理和方法，并剖析了如何将其应用到数字化航测调绘关键环节中，仅供各位参考。

【关键词】数字化航测调绘技术；关键环节；应用

中图分类号：P2文献标识码： A

一、前言

随着数字化技术的不断发展，其在航测调绘上发挥了越来越重要的作用，数字化技术的优点也被世人所知。本文就数字化航测调绘关键环节技术进行了深入的探讨，以供各位参考。

二、基本原理和方法

1.基本原理

调绘的传统做法是利用中心投影的航摄像片进行实地调查,并将地形图上所要反映的信息用带有一定法则的符号和文字表示在航摄像片上。换言之,就是以外业技术设计书为依据,根据地表信息在像片上的影像特征,进行实地判读,按地形图图式规范规定的符号用铅笔记录在像片的相应位置上,并核对各种注记资料和名称调查,综合取舍最后在室内着墨整饰。

基于航测法成图原理、计算机立体视觉影像理论和图像识别等学科的综合理论,利用全数字摄影测量工作站的功能,首先进行室内自由坐标系中的建模、矢量数据采集、引入控制资料、将自由坐标系转换为大地坐标系等一系列作业。这种先内后外调绘片的制作方法,在作业质量、工作效率方面都明显优于传统的调绘方法。特别提出的是,全数字摄影测量系统由两部分组成: 摄影获取装置与成果输出装置,计算机、全数字摄影软件及其设备。原则上, 全数字摄影测量系

统是对影像进行自动化量测与识别的系统,是利用数字摄影或数字化影像完成摄影测量作业。它有以下特点:精度高,打点误差小,正射影像接边差小,影像清晰;高度自动化,影像的内定向、相对纠正、影像匹配、正射影像图制作等均可进行批处理;高效率,相对定向及影像匹配在极短时间内完成;使用方便,系统的交互处理与自动化两种作业方式设置是分开的,不会因无法处理的问题中断作业;应用面广,可用于多种比例尺数字测图 G IS 数据采集等,系统包含了各种比例尺国标分类,保证了分类的正确性,可高质量输出成果。

2.基本方法

第一种方法是利用 IMU /DGPS 辅助航空摄影测量技术,内业采用全数字摄影测量工作站建模,在自由坐标系中进行地物矢量采集, 利用相应软件制作出正射影像,然后将两数据叠加,输出调绘片及贮存电子文档。外业依照相应图式规范,在实地对地物、地貌进行补调定性属性修改,以及新增地物的补测,并进行数据录入贮存, 获取外业最终调绘资料。

第二种方法是航测内外业一体化测图。即先由内业进行影像数据扫描,并在全数字摄影测量工作站进行定向建模,地面信息矢量判调,输出图幅的数字调绘片,再由外业进行实地调查、定性,查改内业错漏,并利用设备完成分层设色工作,贮存最终的数字调绘片数据。上述调绘方法具有以下优点:

（1)利用计算机技术,实现了将纸质调绘片转换为数字调绘片,便于贮存、运输、管理和更新;

（2)解决了手工清绘不规范、不清晰、成图元素规格不统一、因影像中心投影导致地面信息位置判读困难等问题;

（3)解决了地面信息几何图形的外业调绘与内业模型不符的矛盾;

（4)数字调绘片与成果比例尺一致,利于数据叠加,保证了信息的平面位置精度及合理的要素综合取舍;

（5)提高了整体的工作效率。

三、数字化航测调绘关键环节技术的应用

1.工作底图制作

在矢量数据、DOM和地名数据都收集、整理齐全后，就可以制作外业调绘的工作底图，主要包括数据套合、图廓整饰和打印输出。

（一）数据的套合

将采集的矢量数据、影像数据和地名数据叠加起来 ，形成外业调绘的工作底图。在进行叠加时，在生产中遇到的问题不多，通常外业使用的软件平台是 AutoCAD，一般都是在 CAD中套合。需要特别注意的是，AutoCAD不识别 GeoTIFF或 tfw+TIFF的定位信息，直接插入影像不可行，一则定位不准，二则缩放比例难以控制。解决的办法是自己动手编写CAD插件，读取w信息，或者在Auto-CADmapper中叠加。

（二）图廓整饰

图廓整饰可以按照图式要求细致制作，也可以简易制作，但是必要的图名、图号、接图表、内业采集人员名应该不可少。

（三）打印输出

数据套合好后，需要将套合好的数据提交给外业，提交的数据一般有两种形式，一是打印成纸图，毕竟外业携带纸图调绘比较方便，打印的纸张最好选防水纸；二是电子数据，这样有利于外业人员的转绘和修改。目前，个别作业单位引进平板电脑进行外业测量生产，完全抛弃纸图，电子数据显得更为重要。

2.外业调绘

（一）核查与调绘

采用先内后外的综合法调绘作业模式，外业调绘最重要的工作是核查，以及补测。核查时重点关注内业综合 的尺度是否合乎规范，室内判调是否过细或过粗，丢漏情况，有无存在误判等。根据核查情况，加以修正。

（二）实测与补测

多种原因都可导致调绘工作底图上的地物、地貌与实地差异较大，如资料过旧，航飞漏洞，内业无法测绘，地表被植被覆盖、阴影遮挡等，这些都需要外业实地补测。

内业根据经过验收合格的外业调绘成果，进行立体模型改正，并转到下道工序按照图式、规范和设计书的要求进行编辑，最终输出满足要求的测绘产品。

在整个地形图编辑过程中，地物的编辑是相当重要的一个环节，也是编辑工作中较繁杂的一步，还是最容易出现问题的地方，要善于发现问题, 合理解决。地物的编辑是根据外业检测资料，对图内的居民地及附属设施、道路及附属设施、水系及附属设施、管线等依次进行编辑。地物的编辑一定要处理好各地物要素之间的关系，处理好相邻地物之间的关，特别要处理好相邻线状地物之间的关系，各符号间的距离不应小于0.2mm,线状符号相距很近时，可移位或采用共线处理。

地貌的作用主要是反映地形特征。地貌以山地为主,有许多图幅的等高线比较密集,编辑工作量大。地貌编辑的主要原则是等高线应能真实表示地貌特征，等高线走向分明，表示合理, 等高线要修改顺畅、不能抖动、不能有断点。在山头、鞍部、谷地等主要地形特征点要注记高程,在判读正、付地貌容易出错的地方要标注示坡线。要正确处理好等高线与陡崖、陡坎、冲沟等关系;要正确处理好等高线与河流、沟渠、道路等的关系；达到通过等高线就能真实反映河流的冲刷程度。要适当标注等高线高程注记。

境界的编辑主要是要注意各行政区域界线与地形地貌的相互关系，并要正确归到相应的层。作为数据库的境界必须封闭为面。

注记包括居民地名称注记、说明注记、地理名称注记和各种数字注记。各种注记的编辑最重要的是不能有错漏。各种注记的编辑工作主要是正确区分各种注记的等级( 如省级政府驻地、地市级政府驻地、县级政府驻地、乡镇所在地、行政村、村庄等),并根据各种注记等级相应的确定注记的字体、字体大小、分层、颜色。

植被与土质的编辑特别要注意点、线、面的区分，还要注意植被、土质与各种地物之间的相互关系,并把各种植被、土质都归到正确的图层。

（六）图廓整饰

图廓整饰是指按《图式》、《规范》的要求对公里格网线及注记、内图廓线、外图廓线、图幅名、图幅号、政区略图与邻接图表、图例、图外说明等。不能出现错漏, 必须按《图式》、《规范》的要求进行标注、说明。

（七）接边

接边是相邻图幅之间地物、地貌的相互衔接。接边必须在满足《规范》的精度(地物平面位置的接边较差不得大于地物点中误差的2倍，等高线高程的接边较差不得大于等高线中误差的2倍。要求的前提下进行，若超过限差要求必须查明原因后进行处理。

（八）自查自校

自查自校是整个编辑过程中非常重要的一个环节，是保证成果质量的重要环节。每个作业员都必须认真仔细地对图幅进行自查自校工作。自查自校的问题修改完成后，才说明这幅图已编辑完成，可以上交检查。

四、结语

随着数字化技术的不断完善，其在航测调绘将会得到更多管理者的重视。在市场竞争日趋激烈的背景下，数字化航测调绘关键环节技术将会发挥着越来越重要的作用。

参考文献：

[1]韩建平、王林、钟自明 浅谈利用MicroStation制作大比例尺地形图调绘、编辑、入库一体化生产的方法 测绘与空间地理信息 2010，33(1)

[2]Aapo Hyvarinen、Juha Karhunell、Erkki Oja、Independent Component Analysis 周宗潭、董国华、徐昕、等译 北京电子工业出版社 2007

[3]张质坚、杨恩仓 大比例尺航测数字化成图外业调绘中的拴距定位技术测绘技术装备 2009(2)