無人機航空測繪技術在城鎮建設中的技術參數確定及質量保證

[摘要]霍邱開發區人民政府為加快對霍邱開發區及周邊區域城鎮化建設速度，在城鎮測繪中應用了1∶1000數字化航攝地形圖測繪及彩色數字正射影像圖方法，通過該方法的應用大大地縮短了項目前期的準備工期，使項目經濟效益明顯。本文以此為例，對該方法進行論述，可為相關測繪人員提供參考。

[關鍵詞]測繪；城鎮建設；技術參數；質量保證

1.項目概況及技術要求

霍邱開發區位于霍邱縣馬店鎮與白廟鎮之間。由于105國道和周六高速公路貫穿開發區南北，測區范圍內交通方便。測區內植被發育、地形起伏不大，海拔高程在20～40m之間，屬低丘陵地。為加快霍邱縣開發區建設發展的需要，霍邱縣開發區人民政府對臨水鎮及周邊區域1∶1000數字化航攝地形圖測繪及彩色數字正射影像圖。測區已有1∶10000航測線劃圖可作為本次測量航攝規劃、GPS控制點選點等用圖。測區內及周邊地區已有國家GPSC級點和國家三等水準點可作為測區控制測量起算使用。

2.技術方案

2.1技術路線及工藝流程

本次1∶1000地形圖測量擬采用空中數碼三角測量中的攝影測量方法，其工作內容主要分為外業數據采集和內業數據整理兩大步驟[1]，工作流程見圖1。

2.2基礎控制測量技術規定

（1）平面控制測量

在測區及其周邊地區原有C級控制點基礎上，采用靜態GPS方式，測量D級、E級GPS控制網。

1）控制點的布設：采用逐級布設的方法布設D級E級控制點。D級、E級GPS網最簡異步觀測環或符合路線的邊數分別不大于8條、10條。

2）標石、標志埋設：本次埋設的D、E級GPS點在滿足標石穩定、易于長期保存的前提下選用普通標石。標石的中心標志可用鐵或堅硬的復合材料制作。標志中心應刻有清晰、精細的十字線，標志要同時滿足水準測量的要求。

3）作業方法：D、E級GPS控制網聯測采用靜態觀測模式。GPS接收機使用前按規定進行全面的檢驗，檢驗的內容、方法和技術要求按CH8016-1995全球定位系統（GPS）測量型接收機檢定規程規定進行。

4）技術要求：D級GPS控制網聯測技術要求：衛星截至高度角15°；同時觀測有效衛星數≥4；有效觀測衛星總數≥4；觀測時段數≥1.6；時段長度≥60min；采樣間隔5～15s。E級GPS控制網聯測技術要求：衛星截至高度角15°；同時觀測有效衛星數≥4；有效觀測衛星總數≥4；觀測時段數≥1.6；時段長度≥40min；采樣間隔5～15s[2，3]。

5）測量及計算：根據測區地形和交通狀況、采用的GPS作業方法、設計的基線的最短觀測時間等因素，編制觀測計劃表，同時據實際作業的進展情況及時作出必要的調整。

（2）高程控制測量

1）高程控制點的布設：高程控制點的設置利用D、E級平面控制點同時作為水準點使用。

2）作業方法：在測區及其周邊地區原有國家三等高程控制點基礎上，在D、E級平面控制點上測量四等水準網[4]。

3）測量與計算：外業測量中的水準觀測均應在測量標石完全穩定后才可進行觀測，觀測時應做到避免陽光直接曝曬測量儀器，達到成像穩定且清晰的效果。開始觀測后的前七天內，每天在作業前必須首先觀測“i”角是否發生變化，待觀察數據穩定后則變為每隔15天檢校一次。而正針對補償式的自動安平水準儀的視準軸位置的誤差則應每天在測量前檢驗一次。

2.3航空攝影技術規定

（1）航空攝影測量高度的確定：測量高度的確定主要依據分辨率的高低。按照本次工作要求，此次攝影獲取的數據影像是用于制作1∶1000比例尺的數字線劃圖，這就要求航空數據地面分辨率應≤10cm。數碼航空數據的地面分辨率取決于飛行高度，如圖2所示：

（2）影像數據處理

1）應對飛行器原始影像航攝進行漏洞檢查；2）根據數據的后處理要求，對原始數據要全部進行數據格式的轉換，但該過程中應注意不可丟失數據的幾何信息和輻射信息；3）針對部分發生畸變的影像必須進行糾正處理，通過處理消除影像因發生畸變而形成的誤差；4）最后對影像進行勻光勻色處理、圖像處理。

2.4航測成圖技術規定

（1）像控點的測量

像控點是航測內業進行加密控制點和野外測圖數據采集的依據，根據像控點作用分為平面控制點、高程控制點和綜合控制點三種[5，6]。平面控制點測量僅測定該點的平面二維坐標，高程控制點測量僅測定該點的高程，而綜合控制點則要測定該點的三維坐標。像控點的測量往往是根據已布設的D級、E級控制網（點）資料，采用便攜式RTK測量技術進行量測，高程測量則往往采用GPS高程擬合法進行測定。

（2）絕對定向精度要求

數據線劃圖數據正射影像圖制作時，區域網平差結束后，各類測量數據限差不得大于下表規定。

測圖遵循先測地物后測地貌的原則，按居民地、道路、水系、各種附屬建筑物、地貌、土壤、植被次序測繪[7，8]。測繪地貌時按沖溝、陡坎、絕壁、等高線的次序測定。測繪等高線時先從最高的山頂起測，然后逐漸下降，最后測谷底[9]。

3.質量保證措施和要求

3.1組織管理措施

（1）成立霍邱開發區1∶1000航攝地形測量項目部，實行質量責任制，項目負責人是質量第一責任人；（2）項目部內部應設有專門的技術人員負責質量管理，質量管理人員對項目生產的各個環節須進行嚴格的質量監督與檢查；（3）項目部經常進行具有針對性的質量教育活動，不定期開展群眾性的質量互檢，不斷增強相關管理人員和作業人員的質量控制意識。

3.2資源保證措施

（1）配備足夠的作業人員，所有作業員均為測繪專業技術人員，并進行崗前培訓[10]，學習技術設計書及有關的技術標準、操作規程。（2）儀器、設備、工具必須能保證滿足產品質量的要求并在使用前進行檢驗和校正。

3.3質量控制措施

（1）生產過程中制定完整可行的工序流程制度，并加強各項工序管理的基礎性工作，有效控制或盡量降低影響產品質量的各因素[11]。從承接任務、組織施工準備、編制實施設計、生產作業直至成果交付得全過程實施工序質量管理。（2）生產作業中所使用的工序產品必須達到法律法規要求的質量標準，所有的設備經嚴格自查、互檢，并填寫檢查質量文字記錄，滿足合格標準，方可轉入下一道工序使用。

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