新疆戈壁地区航测外业像片控制测量工作的探讨

摘要 本文结合在新疆哈密地区西煤东运煤炭基地建设1：1万地形图测绘项目的实施，通过实地工作经历探讨戈壁地区的航测外业像片控制测量工作中的相关技术及作业方法。

关键词戈壁，像控点 ,刺点

中图分类号：F407.21 文献标识码：A 文章编号：

0引言

为加快新疆煤炭资源开发、实施西煤东运战略，充分发挥基础测绘在西煤东运战略中的前期性、基础性的重要保障作用，实施本项目。为保证项目成果技术、质量等各项指标符合相关标准以及有关规定的要求，必须保证外业各项资料成果的质量要求，为下一工序项目的顺利实施打下坚实的基础，其重点体现在如何在戈壁无人区作业，并进行像片控制点的准确刺点等工作。

1测区准备

工程概况，该工程位于新疆维吾尔自治区哈密地区哈密市行政辖区内，总面积近3000平方公里，本测区位于天山西南麓，著名的“南湖戈壁” 区域，哈密市位于测区外东北约120公里。测区地势南高北低，自西南向东北倾斜。地貌特征为沙漠、戈壁 ，沙漠属于库姆塔格沙漠的一部分。戈壁主要以南湖戈壁为主，地表面为戈壁滩，在戈壁下面是虚土，汽车通行困难。

测区地形类别划分为平地、丘陵地。属荒漠戈壁，没有人烟，无居民居住点。测区最高海拔845米，最低海拔为100米，大部分区域平均海拔约为520米。测区内道路通行情况差，哈密通往罗布泊镇的省道S235在测区东南角穿过，给作业提供了不少方便，另有沿 “七克台-烟墩”国家二等水准路线及通往沙尔湖的大车路，但很少走车道路隐隐若现。整个测区车辆通行极为困难，给外业工作的实施带来很大的难度。一方面既要考虑像控点选点工作又要考虑人员安全，每天必须精细策划进行D级网联测方案，因要形成网状结构，所以必须几台GPS接收机同时上站，进行同步观测。测区内没有移动通讯信号。依靠卫星电话成本又高，所以只能用无线对讲机进行联络(所用对讲机在相对稳定的情况下能达到7-8公里)，测区内没有河流、湖泊和人工修筑的沟渠，但分布有数量较多的干河床、冲沟及雅丹地貌，测区内几乎没有植被，土质以戈壁滩(南湖戈壁)和沙地为主。测区属温带大陆性干旱气候，夏季炎热，冬季寒冷，降水稀少，空气干燥，年均气温10.0℃，年均降水量39.2mm，年均蒸发量2558.9mm，年均无霜期218天。因此在戈壁地区作业中必须把人员安全放在第一位，尽可能采用现代化技术装备和高科技技术手段，绝对要避免人员伤亡，尽可能减少外业风险程度。戈壁地区作业生产安全管理应从以下几方面做准备：首先，出测、收测前的准备。在戈壁无人区作业要针对生产情况，对进入测区的作业人员进行安全意识教育和安全技能培训，让作业人员从心理和身体上做好准备。按规定配发劳动防护用品及野外就生用品、药品、通信和特殊装备，并检查有关防护及装备的安全可靠性。如：防风沙及强光线的风镜，睡袋，隔凉垫，帐篷，衣帽，照明设备等。药品如感冒发热外伤用药等，通讯有对讲机，导航定位(手持GPS)设备等。其次，行车安全。除遵守交通安全法外在戈壁无人区，要驾驶员有一定的检修技能，发现故障及时检修，切勿勉强出车，有条件应采用双车作业并在作业过程中时常保持联系，及时检查油压表、气压表、温度表，同时对车辆进行加固，每车配备双备胎。第三，饮食方面。应在车辆上存放一定量的食物和水，人员作业时车辆尽量随行，不要单独离开车辆，应最远使其在视线范围内。第四，野外住宿。应选择防风开阔的地点驻扎搭建帐篷，储油桶远离帐篷存放在风向下游、发电机、煤气罐等设备要有专人看护，水、电、火也应有指定人员巡视，以保证人员、仪器、车辆等的安全。第五，外业作业环境。作业小组应配备容水器、绳索、地图资料、导航定位仪器、风镜、药品、色彩醒目的工作服和睡袋等。同时根据测区里程及人员、车辆等情况制定供水、供油、供食品计划。作业时应随时注意天气变化，防止沙漠寒潮和沙暴的侵袭。所以戈壁无人区进行航测外业像片控制测量不同于其它地区的测量作业，其需要考虑的因素非常多，为了保证人员、仪器设备、车辆等的安全，不影响工作进度，按时保质保量完成甲方交给的任务，需要进入作业区的我们都要提高意识，多想事情、互相提醒、互相帮助、协同作战做为一个强有力的整体进行作业。同时负责人要多听取意见，及时讨论，多出主意，定好约定之后一定要认真服从实施，戈壁地区作业体现着大家的智慧与凝聚力。

像片控制点布设

依据测区的实际情况，我们首先进行D级GPS基础平面控制网的联测。经过几天的作业而后进入像片控制测量阶段。像片控制点的分类：像片控制点可分为平面控制点(简称平面点)、高程控制点(简称高程点)、平高控制点(简称平高点)三类。平面点仅测定该点的平面坐标，高程点仅测定该点的高程，平高点须测定该点的平面坐标及高程。航外像片控制测量的布点方案分为全野外布点方案、非全野外布点方案和特殊情况布点方案等几种。

(1)全野外布点方案是指通过野外控制测量获得的航外像片控制点不需内业加密，直接提供内业测图定向或纠正使用，这种布点方案精度高但费工时，只有在遇到下列情况时才采用：航摄像片比例尺较小，而成图比例尺较大，内业加密无法保证成图精度；用图部门对成图精度较高，采用内业加密不能满足用图部门需要；由于设备限制，航测内业暂时无法进行加密工作；由于像主点落水或其他特殊情况，内业不能保证相对定向和模型连接精度。

(2) 非全野外布点方案按航线数分为单航线和区域网两种。非全野外布点方案中为保证航线网内精度最弱处的加密点平面和高程中误差不超出限差，就必须限制每段航线的跨度。通常限制航线跨度是按空中三角测量的精度估算公式进行反算，即根据规范规定的加密点允许误差由给定的精度估算公式反算出相应的航线网跨度值。平高区域网布点应依据成图比例尺、航摄比例尺、测区地形特点、航区的实际分划、程序具有功能以及计算机容量等全面考虑，进行区域的划分。平高区域网布点要求每条航线的两端必须布设高程点，平地、丘陵地高程点高程点除区域网周边布点外，区域网内部高程点的间隔，按高程点计算跨度间隔布设，山地、高山地区域网内部高程点分别可按2倍间隔和1倍间隔交替布设。平高区域网不规则时，应在区域网周边的凸角处布设平高点，凹角处布设高程点；当沿航向的凸凹角间距大于或等于3条基线时，则在凹角处也布设平高点。

(3)特殊情况的布点方案对于航摄区域结合处、航向重叠不够、旁向重叠不够、像主点和标准点位落水、水滨和岛屿等特殊情况的布点，应按照规范的规定进行。

所以根据实地需要测区按不同摄区及航摄分区共划分为4个区域网。

(1)像控平高控制点采用区域网布设。航向两相邻像控平高点间的跨度：平地、丘陵地不大于10条基线。旁向像控平高点间的跨度：平地、丘陵地不大于3条航线。

(2)平地区域像控高程点采用全野外布设。即每个像对在标准点位处布设4个像控高程点。

(3)丘陵地区域像控高程点采用网状布设。

(4)不规则区域网布点时，在凸转折处布设平高点，凹转折处一条基线时布高程点，两条以上基线时布平高点。

(5)测区东部平地区域部分像控点标准点位处无明显选点目标，选点困难，可按特殊情况(标准点位落水)布点，并需在技术总结中说明。

(6)布设在测区自由图边外的像控点，控制范围应满足DOM、DEM外扩100m的成图要求。

(7)测区接边处像控点应尽可能利用。

像片控制点的作业实施

航外像片控制点的作业实施又可分为

(1)像控点在像片上的位置要求

航外像片控制点的布设不仅和布点方案有关，还必须考虑航测成图过程中像点量测的精度、绝对定向和各类误差改正对像片控制点的具体点位要求，应满足下列条件：①选用的像控点目标影像应清晰，易于判读和内业量测。当目标与其它像片条件发生矛盾时，应着重考虑目标条件。②像控点一般布设在航向和旁向5至6片重叠范围内，距像片边缘一般不得小于1.5cm，距像片各类标志不得小于1mm。同一张控制像片中的上下一对像控点，最好向同侧偏离。③像控点应选在旁向重叠中线附近，离开方位线的距离应大于4.5cm，当旁向重叠过大时，离开方位线的距离也应大于3cm。否则应分别布点。因旁向重叠较小，需分别布点时，控制范围所裂开的垂直距离不得大于2cm。④相邻航线的像片控制点应尽量公用，位于自由图边、待成图边以及其他方法成图的图边控制点，一律布设在图廓线外。

(2)野外像控点的选刺、整饰、编号与注记

在实际作业中一般用P代表平面点，G代表高程点，N代表平高点，在同期成图的一个测区内分别统一编号，采用字母后附加数字的方法，编号顺序采用同一航线从左到右，航线间从上到下的顺序，编号不得出现重号。野外像控点的目标选定后应根据像片上的影像，在现场用刺点针把目标准确的刺在像片上，其要求：①在所有相邻像片中选择影像最清晰的一张用于刺点，平高点刺点目标应清晰，线状交叉地物交角应良好(30°-150°)，也可选在目标影像小于像片上0.3mm的点状地物中心；高程点应尽量选在高程变化不大的地方。像控点刺点误差不大于像片上0.1mm，刺孔直径不大于0.1mm，应刺透漏光，以便于内业判读。应尽可能避免有阴影的地物作为刺点目标。②当像控点刺在高于地面的地物顶部时，应量注顶部与地面的比高至0.1m，并在像片背面注明；有坎的地方要量注比高，并注明刺在坎上还是坎下。③像控点应经第二人在实地检查。刺点者与检查者均应签名。同时，像控点均须实地打木桩或作出固定标志。④根据专业技术设计书及航空摄影测量外业规范对像片进行整饰、编号及注记

(3)野外像控点的施测其中包括：

①像片目标的实地选定；②像片控制点平面坐标测量；③像片控制点高程测量；④像片控制点的观测、记录及计算；⑤像片控制点的接边，包括本幅或本区同相邻图幅或区域进行控制点的接边，自由图边的像控点的转刺，接边时检查是否产生控制裂缝等资料的检查。

如上图航测外业像片控制测量流程

4结束语

随着测绘的“十二五规划”的实施，测绘技术水平的不断发展，航摄遥感仪器设备的不断更新换代，软件等后处理技术的日新月异，也将给航测外业像片控制测量等工作带来更大的方便，依托新技术，新装备，将使外业作业环境和人员仪器设备安全得到进一步的保障，使外业作业成本得到进一步的降低，使测绘成果质量进一步提高，使作业单位的利润效益更加有所保障。进入良性发展轨道，从而带动测绘行业健康快速发展。

参考文献

[1]《1:5000 1:10000地形图航空摄影测量外业规范》(GB/T13977-1992)

[2]张剑清,潘励,王树根.摄影测量学(第二版).武汉:武汉大学出版社,2008.

[3]李德仁，王树根，周月琴.摄影测量与遥感概论(第二版).北京:测绘出版社,2008.

[4]王树根.摄影测量原理与应用.武汉:武汉大学出版社,2009.