龍相臣
摘 要:海岸帶是基于海岸線作為分界線,并向陸地擴展的帶狀區域,近年來,各個國家都非常關注海岸帶的開發,如何強化海岸地形測量工作的開展是人們面臨的一個重要課題。只有提升測量技術的精度,才能夠為人們研究海岸帶、測量海岸帶、利用海岸帶提供準確的數據支持,在數字傳感器技術、計算機技術、現代通信技術以及高精度動態定位技術的發展下,海岸地形攝影測量技術逐漸成熟,該文主要針對這一技術的應用進行分析。
關鍵詞:海岸地形攝影測量 技術 應用
中圖分類號:P231 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)12(b)-0098-02
在海道測量中海岸地形的測量工作占據非常重要的地位,伴隨科學技術的不斷進步,將航空攝影測量技術使用于海岸地形測量工作中是一個很有價值的研究課題。該文將對海岸地形測量工作中使用航空攝影測量技術的必要性、基本實現途徑進行簡要的描述,同時提出海岸地形航空攝影測量工作的幾點建議。
1 將航空攝影測量技術運用到海岸地形測量中的必要性
在海岸地形測量工作中通常使用經緯儀、全站儀等測量儀器進行實地測量,這類傳統的測量方式不但成本和人力投入較大而且測量周期較長,同時也不能進行范圍性的全覆蓋快速測量。航空攝影測量技術在優化了傳統測量手段的同時能夠實現范圍性大面積的測量,進而確保了海岸線及淺海地形測量數據的詳細和準確,能夠實現全覆蓋以及對人工測量盲區的測量工作,保證了海岸地形測量工作的穩定與快捷,是一個更加科學的測量方式。
在數字傳感器技術、計算機技術、現代通信技術以及高精度動態定位技術的發展下,移動測量技術逐漸成熟,該種技術充分應用了地理信息系統、遙感系統與全球導航衛星系統,實現了各類載體的成像、掃描,可以在移動狀態下定位和采集信息,通過測量解析以及地理參考處理,呈現出自然物理的性質、大小、形狀與關系。利用這一技術,可以使用非接觸方式來獲取到更多的地物三維信息,與傳統測量方式相互補充,為航空攝影測量技術的發展提供了新的方式。按照海岸帶的定義和界限劃分標準,海岸帶通常包括三部分:一是海岸部分,指海岸線以上 2 km沿岸陸地的狹窄地帶;二是干出灘( 海灘或潮間帶)部分,指介于海岸線以下至零米等深線之間的潮浸地帶; 三是潮下帶部分,指零米等深線至 15m 水深的下限地帶,海岸地形攝影測量工程的開展十分復雜,涉及多個領域。
2 海岸地形使用航空攝影測量的基本方式
海岸地形使用航空攝影測量技術的基礎是航空攝影測量的原理與日趨完善的技術,通過與海道測量的水位控制方法以及潮汐改正原理相融合,一種新型的海岸地形測量技術由此誕生。
2.1 航空攝影
基于海岸線的狹長和彎曲的特性,在使用飛機進行攝影時就不能實現有規則的飛行路線,這就需要以海岸線的實際情況與特點為依據,使用折線擬合技術,以確保航測立體像對的準確性和覆蓋性。
2.2 像片調繪
野外像片調繪類似于陸地調繪,差異比較明顯的是對海灘與岸線的確定,由于海灘與岸線在與其相鄰地物的影像對比度方面比較模糊,只能通過全野外調繪與實驗,不斷完善與優化岸線判繪方式,進而了解各種岸線的影像。
2.3 水位改正
在飛機攝影工作中,水位線的高程可以通過驗潮站驗潮以及水位改正來確定,所以,如果將水位觀測與改正方式運用到海岸地形的航空攝影測量,可以為空中三角測量設定限制條件,進而減少空中三角測量的野外控制點數量,使灘涂干出高度的測量精度進一步增加。
2.4 空中三角測量
結合海岸帶區域地面一定數量的控制點與飛機瞬時的水位線,構建一個立體結構模型,參照立體像對的相對定向與絕對定向,分析研究海岸帶位置的各種數據信息。測量礁石與海灘干出高度在海岸地形測量工作中是一個相對較為困難的項目,可以使用空中三角加密技術進行解決,還能使用立體測圖工序進行測量,確保測量數據的精確。
2.5 立體測圖
按照相對應的技術規范對定向后的立體模型實施立體測圖工作,繪制出測量數據的成果圖。因為海圖和地圖在圖式符號與高程基準方面存在一定的差異,所以需要依據水位改正來確立相同的高程基準,完成海岸帶成果圖的繪制工作。
3 海岸帶航空攝影測量實施的建議
對海岸地形的航空攝影測量工作,基于測量部門的實際情況與航空攝影測量技術的基本理論和方式,提出下面幾點建議與措施。
3.1 加強對專業性人才的培養工作
為了更好的進行海岸地形航空攝影測量工作,對于專業人才的培養很有必要,這就要求相關高校與人才培養機構調整或者增加相關的專業,保證人才的輸出,同時建立對應的海岸地形航空攝影測量機構。海岸地形測量工作是海道測量工作中相對比較重要的組成,對于專業人才的培養是整個測量工作需要首先關注的問題。
3.2 完善與優化測量工序和技術
海岸地形航空攝影測量技術的具體實施過程需要進一步的完善與優化。海岸地形包含了陸地航空攝影測量的所有特征,那么就需要具備普通航空攝影的所有階段包括航空攝影、像片聯測和調繪、內業數據分析等。由于海岸地形測量獨有的特征包括海岸線彎曲不規則、灘涂存在陡緩、不同位置的潮汐不同等,使用普通的航空攝影測量就無法滿足要求,這就需要對航線設置、地面控制點設立、驗潮與航空攝影的同步情況等進一步研究,建立合理有效的規范。
3.3 建立海岸帶數據庫
海岸帶在國家的經濟開發與軍事活動方面具備一定的戰略意義,由于其地形的多變和復雜,使用航空攝影測量技術進行海岸地形的測量工作,能夠保證海岸帶信息的收集更加快速和準確。建立海岸帶數據庫就成為迫在眉睫的問題,其目的在于實現將各種方式收集到的海岸帶數據信息進行融合研究,以滿足各個政府部門的需求。
參考文獻
[1] 趙磊,張森,尹志強,等.ADS40數字航空攝影與傳統航空攝影之比較[J].城市勘測,2009(2):105-107.
[2] 申家雙,翟京生,翟國君,等.海岸帶地形圖及其測量方法研究[J].測繪通報,2007(8):29-32.
[3] 申家雙,張曉森,馮伍法,等.海岸帶地區陸海圖的差異分析[J].測繪科學技術學報,2006,23(6):400-403.
[4] Olaf Zielke,J Ramón Arrowsmith,Lisa Grant Ludwig,Sinan O. Akciz. High‐Resolution Topography‐Derived Offsets along the 1857 Fort Tejon Earthquake Rupture Trace, San Andreas Fault[J]. Bulletin of the Seismological Society of America,2012(3).
[5] 崔篤信,王慶良,胡亞軒,王文萍,朱桂芝.用GPS數據反演海原斷裂帶斷層滑動速率和閉鎖深度[J].地震學報,2009,31(5):516-525.