楊 明 牛海鵬 付 超
(江蘇省基礎(chǔ)地理信息中心,江蘇 南京 210008)
近年來,我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展遇到了新的重大機(jī)遇,可以預(yù)計(jì)的是對(duì)基礎(chǔ)地理信息現(xiàn)勢(shì)性的需求越來越旺盛和緊迫[1]。隨著無人機(jī)遙感平臺(tái)傾斜攝影技術(shù)在三維模型的獲取方面的迅速,其應(yīng)用也越來越廣泛,該系統(tǒng)所展現(xiàn)出的巨大發(fā)展?jié)摿蛷V闊發(fā)展前景尤其突出,具有飛行成本低,便于推廣應(yīng)用,機(jī)動(dòng)性、靈活性、安全性強(qiáng),效率高、周期短,自動(dòng)化水平高等優(yōu)勢(shì)[2];經(jīng)過多年遙感影像等技術(shù)的發(fā)展,該技術(shù)具有成熟的算法支撐[4],可在不受高度和陰云天氣影響的限制下,獲取多角度、高分辨率影像。本文在充分分析重要基礎(chǔ)地理信息及無人機(jī)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上研究了無人機(jī)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)在重要基礎(chǔ)地理信息快速更新中的應(yīng)用,梳理了無人機(jī)測(cè)繪的整體作業(yè)流程及無人機(jī)數(shù)據(jù)處理流程。
重要基礎(chǔ)地理信息主要包括諸如重要水系、大面積居民區(qū)、一級(jí)、二級(jí)國(省)道路、高速公路、重要管線、鎮(zhèn)級(jí)及以上境界與政區(qū)、鎮(zhèn)級(jí)及以上地名等重要基礎(chǔ)地理信息。在獲得更新區(qū)域源信息后需進(jìn)行快速更新,在沒有高精度DOM支持的情況下,傳統(tǒng)的測(cè)量方法不能滿足快速更新的要求,無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)作為當(dāng)下發(fā)展較為成熟的技術(shù)方法可以快速的解決該問題。無人機(jī)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行快速更新的具體任務(wù)包括以下內(nèi)容:1)通過對(duì)已有資料的分析確定重要基礎(chǔ)地理信息待更新范圍;2)采用無人機(jī)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行重要基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新采集;3)對(duì)采集的數(shù)據(jù)編輯并進(jìn)行拓?fù)浼敖舆厵z查;4)采用人工及人機(jī)交互等方式檢查更新后數(shù)據(jù);5)更新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。
針對(duì)重要基礎(chǔ)地理信息對(duì)新增及變化部分進(jìn)行全要素更新,未更新的要素與更新的要素應(yīng)合理銜接,保持關(guān)系協(xié)調(diào)。要素更新時(shí),歸其所屬的屬性也應(yīng)更新;更新后數(shù)據(jù)庫的數(shù)學(xué)坐標(biāo)、數(shù)據(jù)精度、選取表達(dá)指標(biāo)等,與原有數(shù)據(jù)庫保持一致;更新地物要素應(yīng)在協(xié)調(diào)合理表示的基礎(chǔ)上,反映出實(shí)地地物分布特征;更新數(shù)據(jù)處理時(shí),應(yīng)處理好各要素的關(guān)系,保持協(xié)調(diào)一致的原則;要素不得自相交和重復(fù)采集;當(dāng)一個(gè)實(shí)體用中心線表示時(shí),應(yīng)將所有的屬性放入中心線;注意保持要素層拓?fù)潢P(guān)系的合理性。
無人機(jī)遙感是利用無人機(jī)駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測(cè)遙感技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù),具有自動(dòng)化、智能化、專用化快速獲取國土、資源環(huán)境等空間遙感信息,完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析的應(yīng)用技術(shù)。對(duì)于鐵路、水系等移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)難以完成測(cè)量的區(qū)域可采用無人機(jī)獲取更新區(qū)域內(nèi)的無人機(jī)遙感影像。無人機(jī)遙感系統(tǒng)整體作業(yè)流程見圖1。
無人機(jī)航空攝影的主要流程為成果圖需求分析、航線設(shè)計(jì)、飛行場(chǎng)地選擇、飛行前檢查、數(shù)據(jù)預(yù)處理、航攝質(zhì)量檢查、航攝資料整理等步驟[5]。主要工作為收集工作區(qū)地理、氣象、機(jī)場(chǎng)分布、重點(diǎn)軍事目標(biāo)區(qū)分布等基礎(chǔ)資料,結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn),開展飛行申報(bào)、飛行場(chǎng)地踏勘、協(xié)調(diào)保障等工作。結(jié)合工作區(qū)地形、地貌特點(diǎn),進(jìn)行合理的航攝設(shè)計(jì)。擬選經(jīng)驗(yàn)豐富的無人機(jī)飛行機(jī)組人員,開展無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)獲取工作。在獲取無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)后需進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以獲取符合生產(chǎn)要求的數(shù)據(jù),具體處理流程見圖2。
首先進(jìn)行內(nèi)業(yè)檢查,根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)更新方案進(jìn)行要素屬性、幾何類型及其他檢查,比如線或面是否有冗余節(jié)點(diǎn)、要素是否合乎數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的幾何定義。內(nèi)業(yè)檢查結(jié)束后需再到實(shí)地對(duì)變化要素進(jìn)行核查、修改,內(nèi)業(yè)再將核查、修改的數(shù)據(jù)(圖形數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù))進(jìn)行采集、編輯、修改及入庫。入庫后的數(shù)據(jù)需對(duì)編輯的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)檢查,以滿足數(shù)據(jù)入庫要求,檢查主要包括圖形檢查、屬性檢查、拓?fù)錂z查、代碼檢查、重疊點(diǎn)檢查、懸掛點(diǎn)檢查、清除偽節(jié)點(diǎn)、圖幅接邊檢查等8項(xiàng)內(nèi)容。
1)本文在充分分析無人機(jī)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上研究了無人機(jī)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)在重要基礎(chǔ)地理信息快速更新中的應(yīng)用。2)詳細(xì)介紹了無人機(jī)移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的整體作業(yè)流程及無人機(jī)數(shù)據(jù)處理流程。3)詳細(xì)介紹了重要基礎(chǔ)地理信息快速更新的具體任務(wù)、更新要求及數(shù)據(jù)檢查內(nèi)容。研究結(jié)果對(duì)類似工程具有一定的指導(dǎo)作用。
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