文｜ 荊州市城鄉(xiāng)規(guī)劃局扶貧工作隊(duì)、荊州市測繪院 杜健

1 前言

習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)，打好脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)是黨的十九大提出的三大攻堅(jiān)戰(zhàn)之一，對如期全面建成小康社會(huì)、實(shí)現(xiàn)我們黨第一個(gè)百年奮斗目標(biāo)具有十分重要的意義。本文選取湖北省省級貧困村——湖北省監(jiān)利縣王公村為例，該村有村民小組8個(gè)，耕地面積2048畝，農(nóng)戶320戶，1320人，其中貧困戶44戶，175人，農(nóng)戶以種植業(yè)為主，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一。 本文通過無人機(jī)技術(shù)，GIS技術(shù)，通過空三加密，GPS定位，正射處理，地圖制圖等技術(shù)手段，對貧困戶的分布、產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施等進(jìn)行標(biāo)識(shí)，為貧困村制定脫貧措施、產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、鄉(xiāng)村振興規(guī)劃進(jìn)行技術(shù)支持。

2 技術(shù)基礎(chǔ)

本項(xiàng)目采用國家大地坐標(biāo)系，1.5°分帶高斯-克呂格投影，112°30′中央子午線。高程基準(zhǔn)采用1985國家高程基準(zhǔn)，高程系統(tǒng)為正常高。最終成果以分幅圖為作業(yè)單元，分幅執(zhí)行GB/T13989-2012《國家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)》，成圖比例尺為1:2000。采用50cm ×50cm標(biāo)準(zhǔn)分幅，圖幅編號(hào)按圖廓西南角平面坐標(biāo)公里數(shù)編制。1:2000比例尺取至0.1公里（如10.0-21.0））。

數(shù)字高程模型（DEM）成果提交ArcInfo Grid *.grd文件，格網(wǎng)尺寸為2米，數(shù)字正射影像（DOM）成果提交無壓縮真彩色TIF+TFW文件，地面分辨率為0.2米。

DEM精度要求數(shù)字高程模型成果的精度用格網(wǎng)點(diǎn)的高程中誤差表示，采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)最大誤差為2倍的高程中誤差。數(shù)字高程模型高程值精度取位至0.01米，高程值存儲(chǔ)時(shí)采用浮點(diǎn)型或放大至整型。本項(xiàng)目按照1:2000數(shù)字高程模型二級精度指標(biāo)執(zhí)行，精度指標(biāo)如下表1所示：

3 技術(shù)流程

本項(xiàng)目采用無人機(jī)航空攝影方式制作DOM，工藝流程為：（1）依據(jù)王公村開展扶貧工作的需求及已有資料制定項(xiàng)目技術(shù)路線；（2）無人機(jī)相機(jī)檢校；（3）依據(jù)提供的作業(yè)范圍線，設(shè)計(jì)航飛方案、測區(qū)區(qū)域劃分及航飛；（4）利用測區(qū)范圍線及劃分的測區(qū)布設(shè)像控點(diǎn)及進(jìn)行像控點(diǎn)測量；（5）利用無人機(jī)航飛影像及像控點(diǎn)進(jìn)行空三加密；（6）利用全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)生成DEM、DOM；（7）成果整理與匯交。

4 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目采用固定翼無人機(jī)上搭載的雙頻GNSS接收機(jī)作為移動(dòng)站，在航攝曝光時(shí)，觀測并記錄了GPS、GLONASS和北斗系統(tǒng)的定位信號(hào)，經(jīng)離線精密單點(diǎn)定位（PPP）數(shù)據(jù)后處理，以獲取每個(gè)攝站點(diǎn)的空間位置，并采取構(gòu)架航線方式航攝，最大優(yōu)勢在于保證成果精度前提下大大減少像控點(diǎn)數(shù)量。

4.1 像控點(diǎn)布設(shè)方案

當(dāng)無人機(jī)上搭載雙頻GPS，采用構(gòu)架航線進(jìn)行航飛時(shí)，在測區(qū)四角、測圖航線與構(gòu)架航線的交叉處布設(shè)平高控制點(diǎn)。在測區(qū)中均勻布設(shè)高程控制點(diǎn)保證高程精度，布設(shè)方案為航線內(nèi)每1.4km-1.8km布設(shè)一個(gè)高程控制點(diǎn)，航線間每隔一航線布設(shè)一個(gè)高程控制點(diǎn)。

選點(diǎn)時(shí)要求各相關(guān)像片影像清楚，目標(biāo)小，攝影后無變化，并易于內(nèi)業(yè)選刺。本測區(qū)選用的目標(biāo)為橋梁與道路交叉點(diǎn)、平房頂外角，圍墻內(nèi)外角、道路的交點(diǎn)等，選定目標(biāo)后，在實(shí)施測量時(shí)使用手機(jī)對測量中的GPS拍攝現(xiàn)場照片，獲取GPS接收機(jī)所在精確位置，用于后期空三加密刺點(diǎn)參考。測區(qū)均勻分布3到5個(gè)平高檢查點(diǎn)用于精度檢查。平高點(diǎn)、高程點(diǎn)采用流水號(hào)編寫，平高點(diǎn)前冠HV、高程點(diǎn)前冠VE，如：HV0001，VE0002，平高檢查點(diǎn)前冠J，如J0001。全測區(qū)各類控制點(diǎn)編號(hào)不得重復(fù)。

表1 數(shù)字高程模型精度指標(biāo) （單位為米）

表2 基本定向點(diǎn)殘差、檢查點(diǎn)誤差、公共點(diǎn)較差最大限差

像控點(diǎn)的平面利用湖北省連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)（HB-CORS）網(wǎng)絡(luò)RTK方法測量。對于通訊信號(hào)較弱的地方，可以用GPS快速靜態(tài)模式作業(yè)。像控點(diǎn)高程測量采用GPS測高法，測得成果到HB-CORS控制中心進(jìn)行轉(zhuǎn)換解算出1985國家高程基準(zhǔn)。

4.2 空三加密

1:2000 空中三角測量絕對定向應(yīng)滿足下列要求，如表2、圖1所示：

4.3 數(shù)字正射影像圖(DOM）制作

（1）1:2000 數(shù)字正射影像圖影像分辨率：0.2m。格式為tif，并帶有tfw坐標(biāo)文件。

（2）影像清晰、無色差、層次豐富、反差適中，彩色色調(diào)柔和鮮艷、色調(diào)均勻、過渡自然、相同地物的色彩調(diào)基本一致。

（3）無明顯噪聲、斑點(diǎn)、壞線和接痕，相鄰影像拼接帶內(nèi)影像要平滑過渡，不得出現(xiàn)視感模糊，接邊不得出現(xiàn)明顯接邊痕跡。建筑無明顯扭曲及高亮情況，側(cè)視角原則上小于15°，特殊情況下不超過25°。

（4）線狀地物無明顯錯(cuò)位。

（5）成果精度應(yīng)滿足 1:2000DLG 生產(chǎn)要求。

5 成果應(yīng)用

本文采用無人機(jī)航空攝影測量方案制作DEM、DOM，形成扶貧村專題圖，標(biāo)注貧困戶位置、脫貧時(shí)間、基礎(chǔ)設(shè)施、各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀等信息，簡介直觀的進(jìn)行展示，用于貧困村脫貧攻堅(jiān)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)施鄉(xiāng)村振興等工作，脫貧攻堅(jiān)工作得到了有效推進(jìn)；與此同時(shí)，本文只探討了航空影像基礎(chǔ)利用，在鄉(xiāng)村振興產(chǎn)業(yè)，貧困戶信息的深度挖掘還不夠深，需要在將來的研究中更深一步的探索，為精準(zhǔn)扶貧，精準(zhǔn)脫貧發(fā)揮更大作用。圖2所示。

圖1 航攝成果生產(chǎn)流程

圖2 航攝影像圖（局部）