927工程測繪關鍵技術與應用

楊雯

（遼寧省地理信息院遼寧沈陽110034）

927工程測繪關鍵技術與應用

楊雯

（遼寧省地理信息院遼寧沈陽110034）

927工程是一項技術復雜、任務艱巨的地理信息工程，涉及多種測繪新技術的綜合應用，也是應用領域最廣、使用頻率最高的空間信息平臺。927工程成果是劃分海域疆界的重要依據(jù)，具有重要的軍事戰(zhàn)略意義，事關國家領土安全。該項目技術手段先進，成果科技含量高，起到了試點和范例的作用，具有很高的經(jīng)濟效益和社會效益。本文針對927工程中的測繪關鍵技術加以闡述與分析，并對其應用情況加以分析。

927工程測繪技術應用

大連測區(qū)海島礁立體測圖項目是利用覆蓋全市域的CORS參考站網(wǎng)絡進行像控測量，通過空三加密進行立體測圖，綜合外業(yè)現(xiàn)場調(diào)繪，生產(chǎn)出DLG、DEM、DOM、DGM四類基礎地理信息數(shù)據(jù)成果。并且在生產(chǎn)過程中，充分利用新技術，改進生產(chǎn)工藝，使之進一步縮短了成圖周期，減少了勞動強度，提高數(shù)據(jù)庫精度，保障了質(zhì)量。

1　 927工程中的測繪技術分析

1.1像片控制測量

本測區(qū)多為無人島嶼和懸崖峭壁，根據(jù)測區(qū)影像資料分析該測區(qū)定為困難區(qū)域。作業(yè)以大連CORS站為基礎，采用網(wǎng)絡RTK方法進行像控點測量。對該區(qū)域內(nèi)的像控點大地高進行高程異常改正，是采用927項目辦提供的大地水準面插值軟件進行解算。圖1為測繪人員進行像控點測量的具體示意圖。

圖1　

1.2外業(yè)調(diào)繪

外業(yè)調(diào)繪包括調(diào)繪工作底圖、大潮痕跡線測量、典型樣片和多媒體視頻采集、外業(yè)檢測等工作。

（1）調(diào)繪工作底圖是采用“先內(nèi)后外”的制作方式。即內(nèi)業(yè)預判采集完成后，疊加正射影像圖和圖廓，采用三色（黑、紅、綠）噴繪，用PP相紙輸出回放圖，作為調(diào)繪工作底圖。用紅、黑、綠三色筆進行清繪調(diào)繪及補測內(nèi)容。外業(yè)調(diào)繪以堅持走到、看到、問清、查實、繪準為原則。

（2）大潮痕跡線測量：是采集常年被海浪侵蝕、沖刷留下的較高位置痕跡線，結(jié)合內(nèi)業(yè)采集的瞬時水涯線，推算出各個島嶼平均海岸線高程值。能登海島的大潮痕跡線要求實測，并注記在調(diào)繪片上。當島嶼周長大于5公里時，測量3—5點，島嶼周長小于5公里時，測量1—2點。如圖2。

圖2　大潮痕跡線測量圖示

（3）典型樣片和多媒體視頻采集:是按不同的地物地貌分類，進行多方位、多角度的拍攝典型樣片和視頻，這為927海島礁工程上交成果留下寶貴的資料（圖3）。

圖3　

1.3空三加密

數(shù)據(jù)源采用IMU/GPS輔助數(shù)字航攝系統(tǒng)航攝數(shù)據(jù)，測區(qū)涉及大連市周邊海域十多個島礁，每個島礁為一個獨立加密區(qū)。由于島礁小且礁石上沒有地物信息，加密時匹配連接非常困難，我們采用PixelGrid軟件選取模型連接點，經(jīng)過程序轉(zhuǎn)換，把匹配點轉(zhuǎn)換到VirtuoZo+AAT的光束法平差軟件PAT-B中平差解算，達到了設計規(guī)范要求，滿足了下工序使用精度。即縮短了成圖工期，又提高了精度。

1.4 DLG數(shù)據(jù)采集

利用全數(shù)字攝影測量工作站VirtuoZo進行數(shù)據(jù)采集，作業(yè)時完全按照技術設計書的要求，采用“先內(nèi)后外”法，進行地物采集。先在立體模型上判讀、采集地物、地貌要素，再根據(jù)外業(yè)核查、補充調(diào)繪內(nèi)容對前期數(shù)據(jù)進行補充修測。在數(shù)據(jù)確定無誤后即可進行數(shù)據(jù)輸入及處理。

圖4　特征點線

2　測繪關鍵技術

2.1 DEM制作

根據(jù)該測區(qū)地貌的特點，利用DLG成果進行采集、補測特征點和特征線，構(gòu)建TIN制作DEM。

（1）處理異常格網(wǎng)點：由于該測區(qū)多為島嶼，涉及大面積海域。而本項目要求海域部分高程賦值與常規(guī)作業(yè)不同，常規(guī)海域部分按真實高程即瞬時水涯線高程（零米左右），而本項目要求瞬時水涯線作為陸地特征線，以瞬時水涯線向海域部分偏離0.1米為海域邊界，海域部分高程值統(tǒng)一設置為-8888。人為設置高程相差8888米的兩條特征線構(gòu)TIN生成的DEM格網(wǎng)點（如“-3041.052”）屬于軟件生成正確，這些異常格網(wǎng)點（0至-8888之間），無法編輯，只能一個一個改高程，給DEM制作帶來很大的困難。我們利用Arcgis軟件下info模塊編寫程序，自動過濾處理掉瞬時水涯線與海域邊線之間內(nèi)插出來的異常格網(wǎng)點，提高了工作效率。

圖5　DEM

圖6　異常格網(wǎng)點

圖7　處理后格網(wǎng)點

（2）處理平三角現(xiàn)象：為了提高DEM精度，我們首次利用Arcgis軟件進行二次開發(fā)編寫程序，批處理將GRID格式DEM格網(wǎng)點，按等高距進行不同譜色，與DLG成果中等高線進行套合，精確定位矛盾點和平三角區(qū)域，使作業(yè)員有針對性地補測特征點和特征線，提高了DEM質(zhì)量和作業(yè)效率，縮短了成圖時間。

2.2DOM制作

利用DEM成果，進行正射糾正，生產(chǎn)單模型DOM，經(jīng)過勻光勻色、鑲嵌、修補等過程生產(chǎn)DOM成果。由于DMC影像像幅較小，而海面浪花瞬息萬變，要保證近海區(qū)域的一些海島、暗礁、暗沙、暗灘等紋理信息，影像拼接修補難度非常大。我們利用了MapMatrix、EPT、Photoshop、Global_Mapper等多種軟件，保證了DOM影像的真實性。

圖8　矛盾點

圖9　平三角

2.3 DGM制作

本項目要求DGM制作在Geoway軟件下完成。在Geoway軟件編輯作業(yè)不熟練的情況下，我院借助多種軟件間的轉(zhuǎn)換和相關特性二次開發(fā)，將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)有效結(jié)合制作DGM產(chǎn)品。即在Autodesk Map 2004下先將GB6位碼與Geoway下制圖方案的6位以及擴充的8位代碼進行對照轉(zhuǎn)換，使轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)屬性與Geoway完全一致，再將數(shù)據(jù)導入Geoway軟件，按作業(yè)方案進行針對性編輯，制作出mdb格式的制圖數(shù)據(jù)，最后導入到Adobe illustrator軟件中進行出圖前編輯，輸出eps格式的最終制圖數(shù)據(jù)。

3　 927工程在測繪技術方面的優(yōu)勢

（1）該項目利用兩種空三軟件組合，即采用PixelGrid軟件全自動匹配選取大量模型連接點，經(jīng)過程序轉(zhuǎn)換后，把加密點轉(zhuǎn)換到與VirtuoZoAAT集成的光束法平差軟件PAT-B軟件中平差解算。既保留了PixelGrid利用IMU∕DGPS獲取的三個線元素和三個角元素選取連接點多的優(yōu)勢，減少后期的人工干預，又保證了PAT-B高精度的特點。即縮短了成圖工期，又提高了加密精度。

（2）而本項目海域部分要求賦予-8888，造成瞬時水涯線與海域邊界線之間產(chǎn)生大量異常格網(wǎng)點（0至-8888之間如“-3041.052”），常規(guī)作業(yè)只能一個一個人工手動改高程，給DEM制作帶來很大的困難。我們利用Arcgis軟件進行二次開發(fā)編寫程序，處理瞬時水涯線與海域邊線之間內(nèi)插出來的異常格網(wǎng)點，提高了工作效率，這一技術上重大的突破，為我省在制作海域DEM提供了試點和范例的作用。

（3）本項目通過在Arcgis軟件下進行二次開發(fā)編寫程序，對DEM格網(wǎng)點按等高距譜成不同顏色，套合DLG成果中的等高線檢查矛盾點，平三角現(xiàn)象,使作業(yè)員有針對性地補測特征點和特征線，提高了DEM質(zhì)量和作業(yè)效率,為我省在檢查DEM成果上填補了新技術，也為我國測繪行業(yè)技術進步起到重大作用。

4　結(jié)束語

927工程是我省首次對海島（礁）高精度的基準測繪，產(chǎn)品制作過程中借助多種軟件進行二次開發(fā)程序，實現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)批量填寫、矢量數(shù)據(jù)批量格式轉(zhuǎn)換，使空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)有效結(jié)合，DEM與DLG套合精確構(gòu)TIN,最終實現(xiàn)圖庫一體化，獲取了高質(zhì)量、高標準的DEM、DOM、DLG、DGM四類產(chǎn)品成果。

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P2[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-180-3