房克明

摘 要：本文通過油氣輸送管道工程航測過程分析，探討航測技術在油氣田工程及長輸管道工程中的應用。

關鍵詞：航空攝影測量;優(yōu)化;像控點;DOM;DEM;DLG;內業(yè)

一、引言

該項目位于陜西省延安市，管道路由有限長度約為300公里，呈樹枝狀分布，南北跨度50公里，東西跨度30公里，地形以山地為主，起伏較大。如果按照常規(guī)方法測量，需要投入4組約16至20人，外業(yè)測量約100日天，效率較低。為了降低成本，提高效率，縮短測量周期，減輕外業(yè)勞動強度，本次作業(yè)擬采用無人機航空攝影測量技術。

二、工作流程

接受項目任務后，根據確定的管道路由在Google地圖上查看該區(qū)域的地形地貌情況。根據確定的路由中線，開展航空攝影測量，外業(yè)進行控制測量，像控點布設，外業(yè)航飛，內業(yè)進行空三加密、DEM、DOM、DLG等生產工作。因為生產的DLG帶寬為0.12km，為減少資源浪費，待生產出DOM后，可將其提供給設計人員進行路由優(yōu)化，再進行生產DLG。

三、主要工作

（一）像控點布設

（1）像控點的目標影像應清晰易判讀。

（2）像控點標志物尺寸應大于70cm，切明確指出，具體點位是標志物的哪一部分。

（3）像控點盡量選擇平坦地區(qū)，避免樹下，屋角等容易被遮擋的地方。

（4）像控點應選擇能夠持久存在的東西，如噴漆（噴繪寬度不得低于30cm），膠布等。

（5）像控點標志物應與地表顏色形成鮮明對比（如，深色地標貼白色膠帶，白色地面貼紅色膠帶）

（6）若工作人員選擇地物特征點作為像控點，應選擇較大地物，且提供現(xiàn)場照片2-4張，輔助內業(yè)人員尋找像控點

（7）現(xiàn)場照片內應同時包含像控點及周圍地物特征，并在照片內清晰指出像控點所在位置及編號（默認照片中對中桿所在位置即為像控點位置）

（二）空三加密

航測成圖的質量控制主要在內業(yè)空三加密階段，空三加密的精度影響整個成圖精度?？杖用苁窃诹Ⅲw攝影測量中，根據少量的野外控制點，在室內進行控制點加密，求得加密點的高程和平面位置的測量方法，其主要目的是減少野外像控點的布設[1]。 目前無人機的影響因素主要有兩個方面：

（1）無人機比較輕巧，受外界環(huán)境干擾比較大，導致無人機的飛行姿態(tài)較差，得到的外方位元素精度較低。

（2）無人機主要攜帶的是微單相機，相機的畸變參數(shù)比較大，影響拍攝影像的質量。

這兩個因素是空三加密精度影響的主要因素，使用單一的空三加密處理軟件，很難是空三加密的精度保證在誤差范圍內。所以要使用多個空三軟件結合處理的方式進行，才能滿足空三的精度要求。 經過短期的培訓學習，目前宜采用的空三加密流程是：

<1>pix4d初步進行空三加密，得到相機的畸變參數(shù)和高精度的外方位元素。

<2>PixelGrid軟件對原始影像進行去畸變處理。

<3>用得到的高精度外方位元素和去除畸變后的影像，在inpho 中進行最后的空三加密

（三）立體測圖

依據空三加密數(shù)據成果，導入到全數(shù)字攝影測量工作站航天遠景中，進行內定向、相對定向、絕對定向、實時核線采樣，建立立體模型。

立體模型所采集的精度主要體現(xiàn)在模型點的采集、模型點位置判讀、模型地物要素判讀、模型高程點的采集。其采集精度受約與人工作業(yè)，對立體模型采集人員的技術能力要求比較高，要使立體采集的平面高程精度滿足測圖要求，必須對立體采集人員進行培訓[2]。

由于初期立體采集熟練度不夠，且立體采集對建筑物多的地方，成圖速度較慢，不如直接在正射影像上直接進行描繪。所以現(xiàn)階段預計的工作模式是用正射影像圖描繪建筑物、道路等對高程精度要求低的地物;用航天遠景軟件立體采集高程點、描繪等高線;這樣才能在保證精度的前提下，提高工作效率。

立體測圖的熟練以后，采集的高程精度能達到20-30公分，最高能滿足1：1000的測圖要求。預計每人每天工作量在0.5平方公里以上，對比傳統(tǒng)的全野外數(shù)字測圖，大大的提高了成圖速度。

（四）DEM、DOM、DLG、DSM等產品制作

依據成圖比例尺以及工程作業(yè)要求選擇格網間距，力求在滿足規(guī)范要求的前提下不增加DEM的量測工作量，并對生成的 DEM 進行檢查編輯。DOM 生成時要注意影像的拼接、勻光及勻色處 理，選擇清晰、舒適的顏色。為了減少后期DLG生產的工作量，生成DOM后可提交設計人員對管道進行路由優(yōu)化工作。根據DEM和DOM生成三維立體模型，后綴格式為“.osgb”，在航天遠景軟件進行DLG的生產。DLG相對前兩者工作量較大，對線性工 程的重要性也較高。工作人員利用全數(shù)字攝影測量 系統(tǒng)在立體模型下采集矢量數(shù)據并進行編輯，使編輯后的成果滿足國家統(tǒng)一規(guī)范的要求。

（五）成圖編輯整飾

此項工作利用立體采集的三維數(shù)據及外業(yè)調繪的資料，對地形圖進行編輯整飾工作：包括對各個要素相對關系的處理，對外業(yè)調繪數(shù)據進行編輯處理，對各種屬性的參加，數(shù)據分層，數(shù)據接邊，地形圖分幅等工作的處理。

在整個地形圖編輯過程中，地物編輯是相當重要的一個環(huán)節(jié)。要處理好各地物間要素的點、面、線關系：面狀要素要封閉（如房屋、池塘），線狀要素要連續(xù)（如道路、河流），面狀要素不要相交，端點要嚴格相交到同一點，不能懸掛。等高線應能真實表示地貌特征，等高線走向分明，表示合理，線條圓滑，不能有斷點;要處理好等高線與房屋、道路、陡坎、河流等關系，要標示等高線高程注記，做到線劃流暢，圖上美觀。在編輯過程中，各項注記保證正確，注意各種注記的擺放位置，盡量不要壓蓋地物及地形。編輯完成后的地形圖經過嚴格檢查，確定無誤后，就可以對地形圖進行成果提交。

四、總結

無人機航測在小區(qū)域和飛行困難地區(qū)高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優(yōu)勢，隨著無人機與數(shù)碼相機技術的發(fā)展，基于無人機平臺的數(shù)字航攝技術已經成為管道工程的最佳測繪手段。采用航測為主、地面測量為輔進行管道工程測繪，是成為當前測繪行業(yè)必備的技術。

參考文獻

[1]買小爭，楊波，馮曉敏.無人機航攝像控點布設方法探討[J].測繪通報，2012，增刊：268-271.

[2]吳濤.低空無人機航空攝影測量技術在土地整治項目規(guī)劃設計階段的運用[J].安徽農業(yè)科學，2015（2）：295-296，300.