淺析Google影像在地形測繪中的應(yīng)用

陳君

淺析Google影像在地形測繪中的應(yīng)用

陳君

一、引言

地形圖測量是傳統(tǒng)測量的主要項(xiàng)目，長期以來，測量方法從最初的平板測量發(fā)展到全站儀測量和RTK測量、航空攝影測量及遙感。面積較大時(shí)，可采用航空攝影測量的方法，由于航攝成本高，要求比較苛刻，小面積地形測繪時(shí)不便采用。

近年來，隨著航天技術(shù)和數(shù)字影像技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星影像質(zhì)量不斷提高，空間分辨率從原來的幾十米發(fā)展到今天的0.41m，影像清晰度不斷提高。在小面積測量時(shí)，可以利用Google影像配合數(shù)字化測圖來完成地形圖的測制圖，可節(jié)約時(shí)間，降低勞動強(qiáng)度，提高工作效率。本文介紹了Google影像圖在董鋪水庫庫區(qū)周邊1∶2000地形測量中的應(yīng)用。

二、測區(qū)簡介及測圖要求

董鋪水庫位于安徽省合肥市蜀山區(qū)西北部，東臨206國道，南側(cè)為蜀山開發(fā)區(qū)，西北側(cè)為丘陵地區(qū)。測區(qū)內(nèi)道路四通八達(dá)，交通較為便利，房屋、樹木較多，植被覆蓋較好，通視條件不好，主要為丘陵地帶，給測繪工作帶來了一定的困難。

主要測圖要求：

（1）測圖比例尺為1∶2000，坐標(biāo)系統(tǒng)為1980西安坐標(biāo)系，中央子午線117°；高程系統(tǒng)為1985國家高程基準(zhǔn)。

（2）地形圖應(yīng)測量區(qū)內(nèi)道路、河流、溝渠、堤防、跨溝建筑物，居民地可適當(dāng)綜合。

（3）測區(qū)內(nèi)的輸變電線路、通訊線路，地下管道等均應(yīng)測繪，并標(biāo)明管線走向和屬性。

（4）各植被地類界要實(shí)測分清。

三、1∶2000地形圖的測制

1.利用Google影像測圖工作流程

Google影像→像控點(diǎn)選取→利用RTK測量像控點(diǎn)→影像糾正→野外采集碎部點(diǎn)→影像結(jié)合采集碎部點(diǎn)成圖→地形圖打印現(xiàn)場巡視檢查→利用巡視結(jié)果對地形圖進(jìn)行修改→上交資料。

2.地形圖測量

（1）在測區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行首級控制網(wǎng)的布設(shè)，利用AHCORS進(jìn)行測區(qū)的整體控制網(wǎng)的布設(shè)，并求取整個測區(qū)的測量七參數(shù)。

（2）利用Google衛(wèi)星地圖下載最新Google影像，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具將下載的Google影像的4個拐點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成當(dāng)?shù)刂醒胱游缇€下的1980西安坐標(biāo)系坐標(biāo)。

（3）在Google影像上選取具有明顯影像的控制點(diǎn)，盡量多選取一些點(diǎn)，以便有多余控制點(diǎn)進(jìn)行精度分析。選取依據(jù)是：要均勻分布在整個測區(qū)，特征要固定而明顯，控制點(diǎn)在原始影像中能正確識別和定位，在地形圖中可精確定位的特征點(diǎn)。如地形地物交叉點(diǎn)、橋梁、水邊和道路交叉處等。

（4）用已有測區(qū)七參數(shù)的RTK實(shí)地測量選取的像控點(diǎn)，為保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，測量一次以后關(guān)機(jī)初始化再測量一次，取兩次測量平均值作為最終結(jié)果。

（5）利用南方CASS軟件對影像圖進(jìn)行糾正并進(jìn)行精度評定，將Google影像與采集的像控點(diǎn)導(dǎo)入南方CASS軟件中，在測區(qū)范圍內(nèi)均勻選取一部分點(diǎn)利用CASS的圖像糾正功能對Google影像進(jìn)行糾正，糾正完成后將未參與糾正的像控點(diǎn)的圖上坐標(biāo)與實(shí)地采集坐標(biāo)進(jìn)行比較，如表1所示。

表1 同名點(diǎn)像控坐標(biāo)與實(shí)際坐標(biāo)較差表

通過表1可知影像糾正后平面精度能夠滿足此次地形測圖的要求。

（6）碎部點(diǎn)采集，由于平面精度能滿足要求，高程無法通過影像圖得到，在進(jìn)行野外碎部點(diǎn)采集時(shí)，主要以采集高程點(diǎn)為主，地形采集為輔。

在村莊等建筑物密集區(qū)測量時(shí)，利用全站儀或RTK均勻采集高程點(diǎn)，村莊外圍測量部分地物；在地形變化較大的地區(qū)點(diǎn)位采集要適當(dāng)加密，以能反映此

地的地貌為準(zhǔn)；在開闊地帶以滿足1∶2000地形圖要求的高程密度進(jìn)行采集，平面隨機(jī)采集本地帶的地物。在植被密集及影像判斷不清晰的地區(qū)，必須利用全站儀或RTK進(jìn)行實(shí)地詳測。

（7）將采集的碎部點(diǎn)和糾正后的影像圖都導(dǎo)入南方CASS中，并以影像圖為底圖，根據(jù)1∶2000地形圖圖示的要求進(jìn)行地形圖的測制。將實(shí)地采集的地形數(shù)據(jù)與影像圖進(jìn)行進(jìn)一步對比，進(jìn)一步檢查影像圖糾正的可靠性。通過此次測量數(shù)據(jù)與影像圖比較，影像圖平面精度能夠滿足1∶2000地形圖的要求，最后按照要求完成地形圖的繪制。表2為部分碎部點(diǎn)坐標(biāo)與影像圖坐標(biāo)的較差。

表2 部分碎部點(diǎn)坐標(biāo)與影像圖坐標(biāo)比較較差

（8）地形圖繪制完成后，將成圖打印出來到實(shí)地進(jìn)行調(diào)繪，與實(shí)地不相符的地方直接在打印圖上進(jìn)行修改，對與實(shí)地不符且無法直接修改的地方要用全站儀或RTK進(jìn)行外業(yè)碎部測量。野外調(diào)繪結(jié)束后，將野外調(diào)繪數(shù)據(jù)補(bǔ)繪到原始地形圖上，檢查成圖無誤后刻盤上交所測地形圖資料。

四、結(jié)束語

小范圍內(nèi)利用 Google影像測制1∶2000地形圖，在嚴(yán)格的精度控制措施下，影像糾正后的平面精度能夠滿足地形圖的要求。雖然利用Google影像測制地形圖過程還比較復(fù)雜，高程點(diǎn)仍需通過外業(yè)實(shí)測，但就該次測量而言還是減少了野外工作量，縮短了工期。隨著測量手段的提高以及遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，Google影像技術(shù)在地形測量上的應(yīng)用將更加廣泛■

（作者單位：安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院勘測分院 233000）