基礎(chǔ)地理信息采集中的航測(cè)工藝改造

周志誠，杜 新，鐘生偉，方 敏

（1.湖北省航測(cè)遙感院，湖北武漢430071，2.湖北省測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站，湖北武漢430071）

基礎(chǔ)地理信息采集中的航測(cè)工藝改造

周志誠1，杜 新1，鐘生偉2，方 敏1

（1.湖北省航測(cè)遙感院，湖北武漢430071，2.湖北省測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站，湖北武漢430071）

介紹了全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站、數(shù)碼調(diào)繪以及HBCORS動(dòng)態(tài)RTK在大比例尺地形圖測(cè)量中的應(yīng)用對(duì)航測(cè)工藝產(chǎn)生的影響，分析了傳統(tǒng)的和新的航測(cè)工藝的優(yōu)缺點(diǎn)；探討如何面對(duì)新的航測(cè)生產(chǎn)工藝，提高地形圖生產(chǎn)效率。

基礎(chǔ)地理信息；航測(cè)；工藝改造；CORS

隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的飛速發(fā)展和相互促進(jìn)，航測(cè)已經(jīng)進(jìn)入全數(shù)字生產(chǎn)時(shí)代。航空攝影測(cè)量已經(jīng)從光學(xué)模擬成圖發(fā)展到全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量成圖，外業(yè)調(diào)繪從傳統(tǒng)的以紙制地圖作為工作底圖轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎靡苿?dòng)設(shè)備+電子數(shù)據(jù)，相片控制方法也從過去的全站儀導(dǎo)線測(cè)量、GPS靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量發(fā)展到利用CORS動(dòng)態(tài)RTK測(cè)量。因此，如何面對(duì)新的航測(cè)生產(chǎn)工藝，搞好地形圖的質(zhì)量控制與檢查工作是非常重要的。

1 傳統(tǒng)的航測(cè)工藝流程特點(diǎn)

在傳統(tǒng)的航測(cè)工藝中，一般是獲取航測(cè)資料后，利用外業(yè)相片展開工作，首先是沖洗調(diào)繪放大片，外業(yè)進(jìn)行相片調(diào)繪，同時(shí)外業(yè)像控測(cè)量，內(nèi)業(yè)空三加密，然后內(nèi)業(yè)立體測(cè)圖，根據(jù)調(diào)繪片進(jìn)行內(nèi)業(yè)編輯，把編輯的地形圖噴繪進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測(cè)、檢測(cè)，最后提交檢查驗(yàn)收，過程如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)的航測(cè)工藝流程

在傳統(tǒng)航測(cè)工藝流程中，外業(yè)相片調(diào)繪與外業(yè)相片控制是最重要的2個(gè)環(huán)節(jié)，其中相片調(diào)繪是自動(dòng)化程度最低的一個(gè)工序，其中外業(yè)調(diào)繪與航測(cè)成圖的流程關(guān)系見圖2。

外業(yè)調(diào)繪人員利用洗曬的相片及相關(guān)的輔助資料進(jìn)行外業(yè)作業(yè)，外業(yè)分為調(diào)和繪兩項(xiàng)工作，調(diào)繪人員白天在外業(yè)判調(diào)，在影像上用簡單的符號(hào)表達(dá)，晚上回到住地進(jìn)行成果清繪。清繪需要使用國家圖式規(guī)定的符號(hào)表達(dá)，還要使用小筆尖、曲線筆等專業(yè)的清繪的工具，對(duì)作業(yè)員本身的要求較高，這就需要調(diào)繪人員接受過專業(yè)的培訓(xùn)。調(diào)繪成果清繪在調(diào)繪片上，成果以非數(shù)字形式提交，內(nèi)業(yè)要經(jīng)過多次“轉(zhuǎn)繪”方可成圖。這樣不僅會(huì)丟失地物信息，還會(huì)損失精度。這一生產(chǎn)環(huán)節(jié)已經(jīng)成為航測(cè)成圖發(fā)展的瓶頸。

圖2 傳統(tǒng)的航測(cè)成圖與野外調(diào)繪的流程圖

另外傳統(tǒng)的對(duì)地形圖質(zhì)量評(píng)定的方法是院級(jí)檢查機(jī)構(gòu)在整個(gè)測(cè)區(qū)完成以后，通過抽樣的方法，在外業(yè)采集碎部點(diǎn)后對(duì)樣本精度進(jìn)行評(píng)估，這種方法相對(duì)滯后，發(fā)現(xiàn)問題為時(shí)過晚，不能及時(shí)有效地進(jìn)行質(zhì)量控制和質(zhì)量管理。

2 改進(jìn)后的航測(cè)工藝流程

當(dāng)今手持設(shè)備以及HBCORS技術(shù)的發(fā)展使外業(yè)調(diào)繪、像控呈現(xiàn)數(shù)字化、實(shí)時(shí)化的趨勢(shì)。手持設(shè)備（例如PDA、M ID）可以內(nèi)置或外掛 GPS模塊，直接鏈接HBCORS；各種影像壓縮技術(shù)也解決了數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品數(shù)據(jù)量大，便攜帶的問題。一臺(tái)手持式的數(shù)碼調(diào)繪工具，就可以在外業(yè)對(duì)攜帶的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行定位、導(dǎo)航、測(cè)量和編輯，完成以往在紙質(zhì)相片上進(jìn)行的工作，大大地提高了作業(yè)效率。改進(jìn)后的航測(cè)工藝過程如圖3所示。

圖3 新的航測(cè)工藝流程圖

基于手持設(shè)備的數(shù)碼調(diào)繪方式，工作底圖影像為全數(shù)字形式，不需要沖洗打印，只需要進(jìn)行格式處理或數(shù)據(jù)壓縮即可使用，節(jié)省成本。內(nèi)業(yè)在室內(nèi)依據(jù)立體影像進(jìn)行立體測(cè)圖，按照信息化測(cè)繪體系的要求，全面收集測(cè)區(qū)內(nèi)的相關(guān)資料，如地名志、公開版的交通旅游圖、公路圖、電力資料等標(biāo)繪在DLG圖上，盡可能地將把外業(yè)工作移到室內(nèi)；然后在AutoCAD上按比例、地理位置把調(diào)繪用數(shù)字正射影像（DOM）（TIF或JPEG格式）和內(nèi)業(yè)判繪底圖DLG（DWG格式）套合在一起，在內(nèi)業(yè)判繪底圖上添加內(nèi)圖廓線和公里網(wǎng)，作為外業(yè)定向和GPS導(dǎo)航的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

外業(yè)調(diào)繪人員就根據(jù)手持機(jī)上的判繪數(shù)據(jù)和影像，到實(shí)地逐一調(diào)查，添補(bǔ)上新增的地物和屬性數(shù)據(jù)。由于軟件本身已按照規(guī)范制作了支持國家的分類標(biāo)準(zhǔn)和地形圖符號(hào)與線型，現(xiàn)場判調(diào)作業(yè)多為選擇操作，避免了大量的手工繪制工作。白天的調(diào)繪數(shù)據(jù)晚上回到住地后可以直接下載到電腦上，利用AutoCAD等編輯軟件直接完成清繪，降低了外業(yè)作業(yè)的專業(yè)性，對(duì)外業(yè)作業(yè)員的手工清繪技能也降低了。而調(diào)繪成果以數(shù)字形式直接轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)編輯，內(nèi)業(yè)根據(jù)調(diào)繪成果直接進(jìn)行成圖處理，避免了外業(yè)調(diào)繪數(shù)據(jù)的重復(fù)作業(yè)，減輕了外業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，提供了生產(chǎn)效率?；谑殖衷O(shè)備的外業(yè)調(diào)繪流程見圖4。

圖4 基于手持設(shè)備的外業(yè)調(diào)繪流程圖

3 空三可靠性新方法

隨著HBCOS動(dòng)態(tài)RTK在生產(chǎn)中的應(yīng)用，外業(yè)像控點(diǎn)和碎部點(diǎn)采集的速度與精度大大提高，與原來的導(dǎo)線測(cè)量和靜態(tài)測(cè)量有了質(zhì)的變化。新的工藝流程是相片控制點(diǎn)采集和碎部點(diǎn)采集2個(gè)工序同時(shí)進(jìn)行。碎部點(diǎn)除了采集足夠后期評(píng)定地形圖精度的點(diǎn)數(shù)外，還有選擇的采集一些目標(biāo)明確的平面點(diǎn)和高程點(diǎn)并繪好草圖。等內(nèi)業(yè)空三按設(shè)計(jì)要求完成后，再把外業(yè)利用HBCORS采集的那些目標(biāo)明確的碎部點(diǎn)先通過坐標(biāo)預(yù)測(cè)出大概位置，然后根據(jù)外業(yè)草圖準(zhǔn)確定位，通過在PATB中給予和相片控制點(diǎn)中不同的權(quán)，重新對(duì)空三加密網(wǎng)進(jìn)行平差。

4 應(yīng)用效果

在“武漢城市圈”基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)采集與更新項(xiàng)目中，我們采用了新的外業(yè)調(diào)繪、像控模式。工藝流程的改造，避免了繁瑣的手工清繪工作，大大提高了生產(chǎn)效率，平均一幅圖效率提高 30%，減少了重復(fù)勞動(dòng)，大大地減輕了外業(yè)調(diào)繪、清繪的工作量，也避免了因?yàn)槿藛T專業(yè)素質(zhì)差異造成的成果整飾差異。帶GPS模塊的電子調(diào)繪，即使是在無明顯方位物的山區(qū)也可以很快和準(zhǔn)確地定位判讀。HBCORS動(dòng)態(tài)RTK的使用提高了野外像控點(diǎn)、碎部點(diǎn)的采集速度和精度，通過把碎部點(diǎn)中的明確目標(biāo)點(diǎn)導(dǎo)入空三，又大大提高了空三的平面和高程精度。而檢查方法的優(yōu)化，變被動(dòng)檢查為主動(dòng)，把質(zhì)量問題消滅在萌芽，最終這個(gè)項(xiàng)目取的良好的效果，順利完成驗(yàn)收。

5 結(jié)語

本文結(jié)合測(cè)量工作中出現(xiàn)的新技術(shù)和自己多年的野外作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)探討基礎(chǔ)地理信息采集航測(cè)工藝流程的優(yōu)化，總結(jié)了一些新的生產(chǎn)方法和措施。通過把上述生產(chǎn)方法和措施放在生產(chǎn)中應(yīng)用，有效地減少了工作環(huán)節(jié)，提高了作業(yè)效率，減少和控制了各個(gè)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，減輕了外業(yè)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，體現(xiàn)了以人為本的理念，充分證明了充分利用現(xiàn)代科技手段來解決傳統(tǒng)測(cè)繪工作中難題的思路是成功的。

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Transformation of AerialExplorationontheBasisofGeographicInformation Collection Process

by ZHOU Zhicheng

This article described a fully digital photogrammetric workstations,digital transfer and HBCORS dynamic RTK painted largescale topographicmaps in the application of the measurement process produces aerial images and analysed of the traditional and new aerial technologyadvantages and disadvantages.It inquired into how to face a new aerial survey of the production process,improved the efficiency of topographic map inspection.

basis of geographic information,aerial exploration，process modification，Continuous Operational Reference System

2011-09-07

P208

B

1672-4623(2011)06-0027-02

周志誠，高級(jí)工程師，從事基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)采集工作。