低空數(shù)碼航空攝影測(cè)量在土地整理中的應(yīng)用實(shí)踐探究

徐丹丹

（廣西壯族自治區(qū)自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)院，廣西 南寧 530023）

建筑項(xiàng)目的不斷擴(kuò)大，增加了土地整理難度。如果依舊按照傳統(tǒng)測(cè)量方法，會(huì)提高信息采集的時(shí)間成本，并且采集數(shù)據(jù)的完整度也較低，不能為后續(xù)整理工作的進(jìn)行提供良好的基礎(chǔ)。而低空數(shù)碼航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，可以加快數(shù)據(jù)的實(shí)際采集效率，減少技術(shù)人員的工作總量。并且該技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行完整記錄，提升數(shù)據(jù)信息采集的完整性，從而為土地整理過(guò)程提供科學(xué)性的數(shù)據(jù)支持。

1 低空數(shù)碼航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用原理

低空數(shù)碼航空攝影測(cè)量技術(shù)是指在測(cè)量目標(biāo)區(qū)域基本數(shù)據(jù)信息時(shí)，將輕型飛機(jī)作為數(shù)據(jù)采集的主要載體，通過(guò)裝載在飛機(jī)上的數(shù)碼相機(jī)來(lái)獲取目標(biāo)區(qū)域數(shù)字影像的科學(xué)手段。在完成圖像獲取之后，借助相關(guān)轉(zhuǎn)化技術(shù)，對(duì)影像內(nèi)的信息進(jìn)行量化，并將量化后的數(shù)據(jù)錄入繪圖軟件中，從而呈現(xiàn)出目標(biāo)區(qū)域的三維立體模板，并且將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行標(biāo)注，使該區(qū)域環(huán)境信息可以更加直觀，采集的數(shù)據(jù)也更具有應(yīng)用價(jià)值。在整個(gè)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，需要根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行信息格式變更，使其可以形成滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求的DOM、DLG、DEM等測(cè)繪所需產(chǎn)品。

2 低空數(shù)碼航空攝影測(cè)量的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 改善測(cè)量環(huán)境

在傳統(tǒng)測(cè)量過(guò)程中，人們通常需要進(jìn)行外部作業(yè)，也就是測(cè)量人員需要攜帶測(cè)量設(shè)備進(jìn)入目標(biāo)地區(qū)進(jìn)行測(cè)量。如果在檢測(cè)過(guò)程中遇到復(fù)雜天氣，如降雨、降雪、大風(fēng)等，此類(lèi)天氣會(huì)直接影響到整個(gè)測(cè)量工作的施工進(jìn)度，導(dǎo)致誤工的情況發(fā)生。而低空數(shù)碼航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，可以將測(cè)量環(huán)境從室外改到室內(nèi)，減少了設(shè)備移動(dòng)的負(fù)擔(dān)，并且借助輕型飛機(jī)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量的工作效率非常高，即使遭遇到了惡劣天氣因素，也不會(huì)影響到最終的工作進(jìn)度，為項(xiàng)目可行性研究、項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)劃、設(shè)計(jì)方案的綜合評(píng)價(jià)、工程設(shè)計(jì)預(yù)算等過(guò)程預(yù)留了較為充足的時(shí)間，為后續(xù)工作的順利進(jìn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 提升測(cè)量圖像的直觀性

在土地整理的過(guò)程中，技術(shù)人員需要對(duì)大量采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效整理。在數(shù)據(jù)整理之前還需要校驗(yàn)數(shù)據(jù)信息采集的準(zhǔn)確性，這也是非常重要的審核環(huán)節(jié)。低空數(shù)碼航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)所有采集數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，構(gòu)建虛擬的三維立體圖。這樣可以便于人們快速了解目標(biāo)區(qū)域的地形構(gòu)造和基礎(chǔ)地貌。并且所采用了三維立體圖更具直觀性，可以方便人們理解，節(jié)省后續(xù)改造方案制定過(guò)程中，與當(dāng)?shù)鼐用竦臏贤〞r(shí)間。需要注意的是，低空數(shù)碼航空攝影測(cè)量技術(shù)的高程較低，很難滿(mǎn)足大比例尺土地整理項(xiàng)目平整土方計(jì)算的要求。

3 低空數(shù)碼航空攝影測(cè)量在土地整理中的應(yīng)用步驟

3.1 采集資料

采集資料在土地整理過(guò)程中，屬于非常基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，但是其施工質(zhì)量將直接影響土地整理質(zhì)量。在具體操作過(guò)程中，技術(shù)人員需要重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面內(nèi)容：第一，確定區(qū)域的紅線范圍。紅線范圍是指測(cè)量區(qū)域的邊界位置，所有測(cè)量數(shù)據(jù)信息都需要在紅線范圍內(nèi)，防止越界測(cè)量導(dǎo)致的數(shù)據(jù)混淆。第二，繪制測(cè)量區(qū)域的土地現(xiàn)狀圖，通常情況下，現(xiàn)狀圖的繪制比例保持在1：10 000即可滿(mǎn)足實(shí)際需求。第三，在測(cè)量之前需要借助GPS提前確定測(cè)量控制點(diǎn)，根據(jù)區(qū)域范圍選擇相應(yīng)數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)控制點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)繪制空間直角坐標(biāo)系，提高其他測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度[1]。

3.2 進(jìn)行航空攝影

進(jìn)行航空攝影是數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)，結(jié)合現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展情況，可以選用綜合屬性較強(qiáng)的飛機(jī)作為執(zhí)行航拍任務(wù)的設(shè)備，并且在飛機(jī)的機(jī)翼上標(biāo)準(zhǔn)航攝儀。該航攝儀的測(cè)量精度較高，可以很好地滿(mǎn)足后續(xù)測(cè)量所需。為了提高數(shù)據(jù)信息獲取的有效性，技術(shù)人員需要對(duì)飛機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，從而提高數(shù)據(jù)信息獲取的完整性，為后續(xù)數(shù)據(jù)計(jì)算奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通常情況下，可以選用恰當(dāng)?shù)谋壤鳛楹綌z比例，航空高度控制在合理高度內(nèi)等[2]。

3.3 像片控制測(cè)量

為了提升航空拍攝的成圖精度，需要選用合理的拍攝方法進(jìn)行控制測(cè)量，如可以選用平高區(qū)域網(wǎng)布設(shè)方案，對(duì)測(cè)量區(qū)域的控制點(diǎn)進(jìn)行合理安排，提升測(cè)量結(jié)果的有效性。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，可以選用GPS-RTK技術(shù)與像片控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，同時(shí)在測(cè)量過(guò)程中，選擇R6型號(hào)的GPS接收機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總。技術(shù)人員在測(cè)量過(guò)程中，需要注意測(cè)量過(guò)程的精度控制情況。一般情況下，水平測(cè)量的精度誤差需要控制在十毫米以?xún)?nèi)，垂直測(cè)量的精度誤差需要控制在二十毫米以?xún)?nèi)。

3.4 全數(shù)字空中三角測(cè)量

空中三角加密測(cè)量采用攝影測(cè)量工作站進(jìn)行觀測(cè)，利用相關(guān)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算。所有的基礎(chǔ)控制點(diǎn)都必須作為像片控制點(diǎn)或檢查點(diǎn)參加空三加密計(jì)算。空三加密過(guò)程中，對(duì)于內(nèi)業(yè)檢核無(wú)誤的外業(yè)像控成果，直接使用外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)提供下工序使用，使用空三加密后的成果資料在檢查無(wú)誤后可提供下工序使用，對(duì)于空三加密過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的精度超限點(diǎn)位，要分析原因，確認(rèn)外業(yè)成果有誤的，若像控點(diǎn)位于加密區(qū)內(nèi)部，可以舍去。

3.5 內(nèi)業(yè)立體采集

進(jìn)行內(nèi)業(yè)立體采集需要選用相應(yīng)的軟件輔助該過(guò)程的順利進(jìn)行，一般情況下，可以選用相關(guān)軟件對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。在具體操作過(guò)程中，需要重點(diǎn)以下幾方面內(nèi)容：第一，利用比例尺來(lái)表示相關(guān)因素內(nèi)容時(shí)，需要提前確定中心定位點(diǎn)位置，提高要素表示的合理性。第二，如果在采集過(guò)程中遇到背向主點(diǎn)的地物時(shí)，此時(shí)需要調(diào)整測(cè)量角度，從相鄰航線上對(duì)該位置數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)錄，提高信息采集的完整性。第三，對(duì)于測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的陰影位置，企業(yè)需要委派人員進(jìn)行人工測(cè)量，提高數(shù)據(jù)采集的有效性。

3.6 外業(yè)調(diào)繪補(bǔ)測(cè)

外業(yè)調(diào)繪補(bǔ)測(cè)是提高整體測(cè)量精準(zhǔn)度的重要環(huán)節(jié)，在具體操作過(guò)程中，技術(shù)人員的首要任務(wù)就是對(duì)當(dāng)?shù)氐臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總，將目標(biāo)區(qū)域的部分地貌內(nèi)容進(jìn)行剔除，并將新增物進(jìn)行替換。同時(shí)還需要對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，確保替換物所處位置、規(guī)模大小等內(nèi)容的準(zhǔn)確性。

3.7 數(shù)學(xué)精度計(jì)算分析

精度檢測(cè)分析采用全站儀、RTK對(duì)地形圖要素進(jìn)行采集，和地形圖上相應(yīng)要素的平面、高程成果進(jìn)行比較，從而獲得地形圖的數(shù)學(xué)精度，根據(jù)相應(yīng)計(jì)算公式計(jì)算出圖幅平面、高程中誤差。在完成數(shù)據(jù)誤差計(jì)算之后，還需要對(duì)數(shù)據(jù)信息高程測(cè)量差值進(jìn)行比對(duì)。如果實(shí)測(cè)高程與內(nèi)業(yè)采集高程數(shù)據(jù)的高程差值存在高低各異，那么這種差異必定會(huì)較大程度地影響土地整理項(xiàng)目中的平整土方計(jì)算，從而影響整個(gè)項(xiàng)目的總投資，故需要外業(yè)測(cè)量人員實(shí)地重新測(cè)量高程點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，傳統(tǒng)測(cè)量方法最大的應(yīng)用劣勢(shì)就是測(cè)量的周期時(shí)間較長(zhǎng)，消耗的時(shí)間成本非常高，并且對(duì)于部分特殊地區(qū)無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，數(shù)據(jù)采集的完整度較低，這樣非常不利于后續(xù)土地整理。而低空數(shù)碼航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，可以有效解決這一問(wèn)題，并且在確保數(shù)據(jù)采集完整性的基礎(chǔ)上，可以有效提高數(shù)據(jù)信息的采集效率。