饒勇健

（龍巖市城投測(cè)繪有限公司，福建 龍巖 364000）

1 實(shí)例分析

某地形測(cè)繪工程總面積3km2，數(shù)字線劃地圖（DLG）比例1∶2000，海拔高度500m，開(kāi)展地形測(cè)繪工作的主要難題是地勢(shì)較復(fù)雜，整體均屬于丘陵山地，如果選擇常規(guī)化的外業(yè)測(cè)繪方法有較大難度，無(wú)法保證工作效率與質(zhì)量，所測(cè)繪與傳送的信息誤差較大，整體工期較長(zhǎng)，隨著各項(xiàng)工作開(kāi)展，投資成本加大，綜合效益與預(yù)期目標(biāo)存在較大差距。對(duì)此，測(cè)繪部門(mén)對(duì)其實(shí)際情況進(jìn)行全面性探究，提出了具體的設(shè)計(jì)方案與無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量作業(yè)流程（如圖1 所示），并以無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)為主[1]。

圖1 該項(xiàng)工程無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量作業(yè)流程圖

2 無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量在地形測(cè)繪中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 方案設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目選擇成都縱橫CW-10 無(wú)人機(jī)、索尼7RII 相機(jī)，分析光線、風(fēng)速等對(duì)無(wú)人機(jī)勻速的影響，測(cè)繪時(shí)間設(shè)定在下午，控制全體風(fēng)速最小的時(shí)間段，組建專業(yè)化的測(cè)繪隊(duì)伍，結(jié)合理論知識(shí)與實(shí)踐作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，在方案設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮四點(diǎn)內(nèi)容：

（1）各類測(cè)繪文件搜集、查閱、分析等，對(duì)該項(xiàng)目開(kāi)展地區(qū)近幾年的天氣情況、地質(zhì)條件、地貌特征等全面掌握，并劃分出無(wú)人機(jī)飛行區(qū)域、繪制航線圖[2]。

（2）控制無(wú)人機(jī)航攝方向、飛行高度等，強(qiáng)調(diào)測(cè)繪信息的精準(zhǔn)度，信息誤差控制在標(biāo)準(zhǔn)范疇內(nèi)，一邊測(cè)繪一邊傳送，接收人員把具體信息在飛行圖紙上細(xì)致標(biāo)注，為后續(xù)分析與項(xiàng)目建設(shè)均提供參考依據(jù)。

（3）依據(jù)地下圖信息內(nèi)容、控制點(diǎn)及測(cè)量區(qū)大小，設(shè)計(jì)與調(diào)整航測(cè)控制點(diǎn)位置，擴(kuò)大無(wú)人機(jī)的測(cè)繪范圍，以全覆蓋航攝方式獲取更多的信息數(shù)據(jù)，并在第一時(shí)間完成傳送工作，接收人員根據(jù)測(cè)繪工作進(jìn)度整理所有測(cè)繪數(shù)據(jù)，為后期方案編制、影像生成等做好基礎(chǔ)工作[3]。

（4）因影像結(jié)合點(diǎn)不同，在相控點(diǎn)布設(shè)時(shí)要有一定的差異性，建議設(shè)置必要的檢查觸點(diǎn)，關(guān)系著無(wú)人機(jī)航攝完成效果。

2.2 精度控制

精度控制主要內(nèi)容是基本定向（點(diǎn)殘差）、檢查點(diǎn)（誤差）、公共點(diǎn)（較差）最大值，經(jīng)各環(huán)節(jié)中對(duì)具體數(shù)據(jù)的傳送、接收、匯集等，生成具體表格（如表1 所示）。

表1 精度數(shù)據(jù)分析表

結(jié)合表1 所記錄的信息數(shù)據(jù)分析，為保證測(cè)量結(jié)果的精度，該案例對(duì)成果圖精度檢查，選擇的是HBCORS 網(wǎng)絡(luò)RTK 野外實(shí)測(cè)方法，控制外業(yè)調(diào)繪實(shí)地檢測(cè)面積為總體面積的30%，只選擇其中56個(gè)明顯的物點(diǎn)的實(shí)地坐標(biāo)與圖上坐標(biāo)對(duì)比分析，得到山頂、房角、田坎交叉點(diǎn)、道路交叉點(diǎn)的平面精度與高程精度（如表2 所示）。并完成了誤差消除工作，掌握傳感器對(duì)數(shù)碼影像產(chǎn)生的影響，工作人員分別對(duì)傳感器的物理鏡頭、感光單元等逐一排查，建立畸變數(shù)字模型完成校正工作，根據(jù)成圖比例尺控制地面分辨率，再受鑒定焦距影響，獲取2 個(gè)參數(shù)，經(jīng)相機(jī)攝影設(shè)置方式調(diào)整，無(wú)人機(jī)測(cè)繪高程采集精度與標(biāo)準(zhǔn)要求相符。

表2 測(cè)量結(jié)果精度統(tǒng)計(jì)表

此項(xiàng)工程開(kāi)展測(cè)量結(jié)果精度統(tǒng)計(jì)工作，是根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的相關(guān)政策全程化的監(jiān)管，檢查工程質(zhì)量是在作業(yè)工程量核算工作完成后開(kāi)展的，并把工程中的不足問(wèn)題做好標(biāo)記，在系統(tǒng)平臺(tái)中呈現(xiàn)DLG成果、影響成果、DOM 成果、竣工圖成果等，只需各部門(mén)相互探究與協(xié)助，對(duì)地形測(cè)繪區(qū)域驗(yàn)收、復(fù)核，就可精準(zhǔn)地控制測(cè)繪數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，并達(dá)到“無(wú)紙化作業(yè)”目標(biāo)。

2.3 加密點(diǎn)與像控點(diǎn)布設(shè)

因該項(xiàng)目在無(wú)人機(jī)測(cè)繪工作開(kāi)展前就對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)際情況全面分析，并提出了無(wú)人機(jī)航空飛行的高度建議為700m，設(shè)計(jì)2 架次飛機(jī)與27 條航線，總航程是320km，測(cè)繪時(shí)長(zhǎng)3h，累計(jì)拍攝到2200張有效圖片，對(duì)此次地形測(cè)繪工作帶來(lái)巨大影響。其中，取得良好成效的主要原因與加密點(diǎn)及像控點(diǎn)布設(shè)存在密切關(guān)系，在設(shè)計(jì)中突出了不同要求：

像控點(diǎn)布設(shè)：（1）區(qū)域網(wǎng)布設(shè)。基準(zhǔn)條件是基線與平高點(diǎn)?？紤]此項(xiàng)工程的地理位置較偏遠(yuǎn)，設(shè)計(jì)4 條基線、2 條旁向跨度基線。再分析測(cè)繪現(xiàn)場(chǎng)地形復(fù)雜性，在拐角區(qū)域布設(shè)平高；（2）監(jiān)測(cè)點(diǎn)為E 級(jí)GPS 控制點(diǎn)，起算點(diǎn)為D 級(jí)GPS 控制點(diǎn)，配置相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施與專業(yè)化技術(shù)人員，作業(yè)規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性有基礎(chǔ)保障[4]。

加密點(diǎn)布設(shè)：（1）選擇測(cè)量區(qū)的突出位置布設(shè)加密點(diǎn)，如：山頂、房角、田坎交叉點(diǎn)、道路交叉點(diǎn)；（2）做好各加密點(diǎn)間距標(biāo)記工作，在地形圖中按照1∶10000 的比例繪制，建議各加密點(diǎn)間距大于1mm；（3）測(cè)繪河道區(qū)域、山谷區(qū)域時(shí)，要注意航測(cè)節(jié)點(diǎn)標(biāo)高差，通過(guò)提高標(biāo)高差使平地變?yōu)樯降?，每像?duì)要增加1～2 個(gè)加密點(diǎn)，既保證地形測(cè)繪工作有序?qū)嵤?，又不?huì)對(duì)其測(cè)繪定向產(chǎn)生不利影響。當(dāng)加密點(diǎn)全部布設(shè)后，才可開(kāi)展空三測(cè)量工作，并調(diào)整航測(cè)像素精度，可依據(jù)實(shí)際情況選擇1/3 像素或2/3 像素，能保證測(cè)繪數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度[5]。

3 無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)地形測(cè)繪工作的影響

3.1 測(cè)繪信息精確度提高

借助無(wú)人機(jī)設(shè)備開(kāi)展地形測(cè)繪工作，一邊完成拍攝工作，一邊對(duì)所獲取到的信息內(nèi)容及時(shí)傳送，從起初的數(shù)字圖像形式轉(zhuǎn)換到三維正射影像圖，便于各部門(mén)對(duì)地形情況的深度分析與掌握。再加上我國(guó)此領(lǐng)域的技術(shù)水平不斷提升，又使測(cè)繪三維正射影像圖革新為可視化影像，在航空測(cè)繪、遙感、無(wú)人機(jī)等相互配合與協(xié)作下，顯著提高測(cè)繪信息精準(zhǔn)度。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益較突出

一方面，是與傳統(tǒng)化人工測(cè)繪方式相比較，在人力、物力、財(cái)力等方面均有目的性地分配，借助先進(jìn)技術(shù)手段與配套設(shè)施，減少地形測(cè)繪中的人員數(shù)量，在此方面能節(jié)省大量的人員成本；另一方面，以先進(jìn)技術(shù)為應(yīng)用核心，與無(wú)人機(jī)測(cè)繪相配合，縮短地形測(cè)繪時(shí)長(zhǎng)及周期，所獲取到的信息內(nèi)容完整、可靠，均可說(shuō)明無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)繪技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益較突出。

3.3 數(shù)字響應(yīng)能力較強(qiáng)

在地形測(cè)繪中使用無(wú)人機(jī)，重點(diǎn)考慮自然因素對(duì)其的影響，一般情況下，會(huì)采用低空飛行模式，始終都控制著測(cè)繪數(shù)據(jù)的響應(yīng)力。再加上新型技術(shù)能邊測(cè)繪邊傳輸信息資源，關(guān)系著地形測(cè)繪工作的時(shí)效性，可開(kāi)展大面積測(cè)繪工作，整體工作效率與質(zhì)量均有良好的基礎(chǔ)保障。

3.4 誤差控制

影響無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的因素較多，如：氣候因素、人為因素、外界因素、儀器因素等，考慮地形測(cè)繪工作成效，還需在使用前就對(duì)其常規(guī)問(wèn)題深度探究，提出相應(yīng)的防控措施與解決方案，使其誤差始終控制在標(biāo)準(zhǔn)范疇內(nèi)。

例如：關(guān)于人為因素影響所產(chǎn)生的問(wèn)題處理，就需加大人才培養(yǎng)力度，要求人員技術(shù)水平、實(shí)踐能力、鑒別能力等較強(qiáng)，端正自身的工作態(tài)度，在數(shù)據(jù)采集、無(wú)人機(jī)操控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀黜?xiàng)工作環(huán)節(jié)中均保證作業(yè)操作的規(guī)范性；如果是氣候因素影響，建議以地質(zhì)勘察工作為前提，組建專業(yè)化工作小組，應(yīng)用勘察設(shè)備與計(jì)算機(jī)，也能獲取到相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)，為無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用方案編制提供參考依據(jù)，避免測(cè)繪階段引發(fā)不必要的問(wèn)題；再考慮儀器誤差因素的影響，工作核心要放在儀器檢測(cè)、試運(yùn)行、維護(hù)等方面，使用前能精準(zhǔn)校正，較為典型的就是傳感器量化系統(tǒng)誤差，通過(guò)防控措施實(shí)施，可避免誤差問(wèn)題持續(xù)發(fā)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

上述內(nèi)容是根據(jù)具體的實(shí)例展開(kāi)探究，掌握無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)優(yōu)勢(shì)及對(duì)地形測(cè)繪工作的影響，在整個(gè)實(shí)施階段強(qiáng)調(diào)測(cè)繪高程精度控制，并對(duì)技術(shù)人員專業(yè)能力、實(shí)踐水平等提出更高要求，才可保證地形測(cè)繪工作順利開(kāi)展，并創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。從行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度探析，必須在技術(shù)手段方面不斷創(chuàng)新，以科技的力量改變行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，推動(dòng)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。