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無人機航攝影像中測繪地形圖的像控點布設方案探討
發布日期:2020-04-09  點擊次數:348

無人機航攝是當前公路設計、土地資源調查、城市地圖更新及規劃建設等工作的主要方式,特別是在地形圖測繪方面,由于我國大力建設高速公路等基礎設施,高速公路建設對地形和地質情況較為重視,尤其是在地形條件復雜、人類活動較少的山區,為了更好的進行地形圖測繪,利用無人機來進行航攝,可以得到區域內地形圖,能夠有效控制測繪成本,提升測繪成圖精度和質量。

測繪地形圖的像控點布設方案


(一)全野外像控點布設


全野外像控點布設一般是指無人機進行正射投影,而內業測圖定向與糾正需全部的像控點都是由外業測定來進行,此種像控點布設方案被稱為全野外像控點布設,這種布設方案的航攝精度較高,由于所有的像控點都需要外業測定來完成,因此外業工作量較大,航攝成本比較高,通常情況下,只在對成圖精度具有較高要求時會使用這種全野外像控點布設方案。


(二)非全野外像控點布設


非全野外像控點布設方案是在內業測圖定向和糾正過程中,是內業通過解析空中三角測量來獲得定向和糾正結果,外業測定控制點數量較少,并且只是用來進行內業加密,非全野外像控點布設方案外業工作量較小,無需過多的進行野外測量,因此工作效率比較高,能夠充分發揮無人機航測的優勢和功能。一般而言,非全野外像控點布設方案可以根據構網方式的不同來進行分類,主要分為航帶像控點布設方案與區域網像控點布設方案兩大類別。


航帶像控點布設方案在具體操作中可以分為六點航帶、八點航帶和五點航帶,六點航帶像控點布設是在每段航帶網中,兩端和中心作為相控主點,在了兩段航帶重疊處分別設置平高點,因此,共有六個像控點,這種布設方案一般在山地或高地測繪中較為常用。八點航帶與六點航帶類似,就是在每段航帶范圍內設置八個平高點。五點航帶則是由于航帶網的長度在最大長度的50%至75%之間,促使可以通過五點航帶布設法,這種布設方案往往在測繪平地或丘陵時經常用到。


區域網像控點布設方案中,通常只在測繪區域的四周安排平高點,像控點布設方案主要分為正規布設方案、“品”字型布設方案和密周邊布設方案,這三種像控點布設方案需根據實際情況來進行選擇,尤其是需要了解測量地區的地形、比例尺需求情況等因素,才能夠更好選擇出合適的區域網像控點布設方案,在一些特殊情況,可以將多種布控方式來綜合使用。


(三)特殊情況像控點布設


特殊情況像控點布設是指,在水域測繪、海島測繪、航攝區域交界處、旁向或航向重疊不足等特殊情況下,根據實際情況來選擇行之有效的像控點布設方式。

項目概況與像控點布設方案


(一)項目概況


Q項目需測繪全長約為129千米,測繪區域整體地勢呈現出西北高、東南低的特點,地形方面較為復雜,高差過大,測繪區域的森林覆蓋率較高,特征點較少,甚至一些區域中不存在標志地,測繪難度比較大。Q項目要求進行分段式測量,形成區域總拼圖和1:2000的區域地形圖,區域地形圖等高距為2米,并要求測量結果成圖大于400米。對Q項目需求和實際情況進行分析后,決定采取人工采集控制點方式進行像控點布設,在人工航飛結束之后在根據實際情況來選擇特征點。


(二)項目像控點選取


在特征明顯且高差較小的區域進行測繪時,一般通過航飛來確定區域內的特征點之后,再進行實地像控點采集與布設,但是Q項目具備特征點不明顯、森林覆蓋率高且人類活動較少的特點。因此并不適合傳統非全野外像控點布設方案,應對方案進行調整,應先到區域實地去了解當地的實際情況,并采集部分特征點,再進行航飛,根據航飛結果來明確其他特征點,同時進行像控點布設,此種方式能夠節省時間和成本,在實際測繪中應用較為廣泛。


為了對Q項目整體進行把控和規劃,在外業前先通過GoogleEarth來模擬航飛,這樣可以初步篩選像控點位置,利用GoogleEarth進行模擬分型能夠使得像控點布設更為合理,使像控點布設更為均勻,提升成圖精度,從而方便后續的內業工作,令內業成圖的質量得以保障,同時能夠降低外業成本,GoogleEarth模擬航飛是一種值得推廣的方法。


(三)項目像控點布設方案


由于Q項目要求測繪區域的帶寬大于400米,針對此種情況,可以采取區域網像控點布設方案,根據區域的實際情況,設定控制點間距為600米至800米,像控點呈“品”字型布設,使控制點布設成為一個整體,進而提升成圖的精度與質量。進行像控點布設時,為了提升其適用性,應根據區域內測量通視的情況以及是否存在明顯特征點來進行綜合性選擇,這種將像控點選擇與布設結合在一起的方式,能夠節省時間和外業成本,同時使像控點布設更為科學合理。如在實際測繪之中,存在森林覆蓋率較大,區域地物特征不明顯的情況下,對空視角較好的情況下,可在較為平坦的地面進行標注,一般綠色植物較多的區域,可用白色布條作為標志點,二者顏色對比度較大,能夠清晰辨別。

結束語:


綜上所述,無人機航攝影像中測繪地形圖的像控點布設對整個地形成圖產生決定性影響,應根據測繪區域的實際情況來選擇像控點布設方法,在保障成圖精度和質量的同時,節省測繪時間與外業成本,能夠有效提升測繪效率。


信息來源:  文章作者:佚名 
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