導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇攝影測量技術(shù)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號： P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

一．引言。

工程測量通常是指在工程建設(shè)的勘測設(shè)計(jì)、施工和管理階段中運(yùn)用的各種測量理論、方法和技術(shù)的總稱。傳統(tǒng)工程測量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域包括建筑、水利、交通、礦山等部門，其基本內(nèi)容有測圖和放樣兩部分?，F(xiàn)代工程測量己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了僅僅為工程建設(shè)服務(wù)的概念，它不僅涉及工程的靜態(tài)、動態(tài)幾何與物理量測定，而且包括對測量結(jié)果的分析，甚至對物體發(fā)展變化的趨勢預(yù)報(bào)。

二．工程測量實(shí)施的階段性分析。

1.規(guī)劃設(shè)計(jì)階段。

主要是提供大比例尺地形圖。采用的方法主要有地面人工測圖和攝影測量成圖兩類。

（1）. 地面人工測圖。是根據(jù)由總體到局部的原則，先在測區(qū)內(nèi)建立平面和高程控制網(wǎng)點(diǎn)(見工程控制測量)，然后根據(jù)控制點(diǎn)測繪地物、地貌。近年來，隨著電子速測儀和機(jī)助制圖系統(tǒng)的發(fā)展，可以應(yīng)用多功能整體式或組合式的電子速測系統(tǒng)取得地物和地貌特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，輸入制圖系統(tǒng)自動成圖。

（2）. 攝影測量成圖。是對地面進(jìn)行攝影，對像片加以判讀、量測和處理，以獲得所需資料。最先應(yīng)用的是地面攝影測量，即在地面上用攝影經(jīng)緯儀攝取測區(qū)的像片，據(jù)以成圖。后來發(fā)展為航空攝影測量，它已成為目前測繪地形圖的最主要、最有效方法。

近年來,隨著攝影器材和測圖儀器的改進(jìn),除了模擬測圖方式以外，發(fā)展了解析測圖方式，即利用立體坐標(biāo)量測儀對像片量測進(jìn)行解析處理，獲得地形的數(shù)據(jù)資料。解析測圖儀除了與一般模擬立體測圖儀一樣測圖外,還可進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)加密和數(shù)字化測圖,獲得數(shù)字地圖。地面形態(tài)的數(shù)字表達(dá)稱為“數(shù)字地面模型”，它可用來解決工程設(shè)計(jì)中繪制斷面圖、計(jì)算土石方量等問題。

2.施工階段工程測量工作。

主要是按照設(shè)計(jì)和施工的要求，先建立施工控制網(wǎng)點(diǎn),然后根據(jù)控制網(wǎng)點(diǎn),在實(shí)地上以適當(dāng)?shù)木确艠映鼋ㄖ锱c生產(chǎn)設(shè)備各部分的位置，作為施工和安裝的依據(jù)。放樣工作包括平面位置放樣和高程放樣。平面位置放樣通常采用極坐標(biāo)法、直角坐標(biāo)法以及交會法等。高程放樣通常是根據(jù)高程控制網(wǎng)點(diǎn)用水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行。近年來，已在施工測量中應(yīng)用了激光測量儀器，例如：激光準(zhǔn)直儀、激光垂線儀、激光平面儀、激光經(jīng)緯儀、激光水準(zhǔn)儀等（見工程測量儀器）。這不僅提高了測量的精度和速度，而且有助于實(shí)現(xiàn)自動化。

3. 經(jīng)營管理階段的工程測量工作。

主要是為了監(jiān)視工程建筑物的現(xiàn)狀，保證安全運(yùn)營所進(jìn)行的建（構(gòu)）筑物變形觀測。包括垂直位移（沉降）、水平位移、傾斜、撓曲，以及風(fēng)振、日照等變形觀測項(xiàng)目，其特點(diǎn)是要求建立較高精度的變形觀測控制網(wǎng)和穩(wěn)固的基準(zhǔn)點(diǎn)。對于觀測的精度要求與所采用的方法，因各項(xiàng)工程的要求不同，差異較大。野外觀測工作完成以后，經(jīng)過平差計(jì)算和初步整理，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的方法來分析變形觀測成果的可靠性，應(yīng)用回歸分析的方法探討變形的規(guī)律性。垂直位移（沉降）觀測，通常采用精密水準(zhǔn)測量方法。使用液體靜力水準(zhǔn)測量法，可將液面的高程變化轉(zhuǎn)換成電感輸出，有利于實(shí)現(xiàn)觀測自動化。建筑物的水平位移觀測，由于它本身受力條件的不同，位移的方向不同，觀測方法也就不同。對于任意方向的位移觀測，常采用角度前方交會法，對于發(fā)生在某一特定方向的位移觀測常采用基準(zhǔn)線法?；鶞?zhǔn)面的建立，可應(yīng)用經(jīng)緯儀的視線、拉緊的鋼絲或者激光束。觀測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)面的偏離值，可以用人工觀測，也可以利用光電傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動化。建筑物的位移、傾斜、撓曲和瞬時(shí)變形觀測，除了采用大地測量方法外，也可以應(yīng)用近景攝影測量技術(shù)。

三．工程測量技術(shù)的現(xiàn)狀。

1. 地面測量儀器。

20 世紀(jì) 80 年代以來出現(xiàn)許多先進(jìn)的地面測量儀器，為工程測量提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和手段，如：光電測距儀、精密測距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀、激光掃平儀等，為工程測量向現(xiàn)代化、自動化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測量、道路測量和施工測量等的作業(yè)方法。三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測距導(dǎo)線網(wǎng)所替代；光電測距三角高程測量代替三、四等水準(zhǔn)測量；具有自動跟蹤和連續(xù)顯示功能的測距儀用于施工放樣測量；無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達(dá)的測量點(diǎn)的測距工作；電子速測儀為細(xì)部測量提供了理想的儀器；精密測距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。

2.GPS定位技術(shù)。

GPS是美國從20世紀(jì)70年代開始研制,歷時(shí)20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。隨著GPS定位技術(shù)的不斷改進(jìn),軟、硬件的不斷完善,長期使用的測角、測距、測水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù),正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的高速度、高精度、費(fèi)用省、操作簡單的GPS技術(shù)代替。

在我國 G P S 定位技術(shù)的應(yīng)用已深入各個(gè)領(lǐng)域，國家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改造已普遍地應(yīng)用 G P S 技術(shù)，在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監(jiān)測、山體滑坡、地震的形變監(jiān)測、海島或海域測量等也已廣泛的使用 G P S 技術(shù)。隨著D G P S 差分定位技術(shù)和 R T K 實(shí)時(shí)差分定位系統(tǒng)的發(fā)展和美國 A S 技術(shù)的解除，單點(diǎn)定位精度不斷提高，G P S 技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、石油物探點(diǎn)定位、地質(zhì)勘查剖面測量、碎部點(diǎn)的測繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。

3. 數(shù)字化測繪技術(shù)。

數(shù)字化測繪技術(shù)在測繪工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，使大比例尺測圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形圖和工程圖的測繪,歷來就是城市與工程測量的重要內(nèi)容和任務(wù)。

常規(guī)的成圖方法是一項(xiàng)腦力勞動和體力勞動結(jié)合的艱苦的野外工作,同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長,產(chǎn)品單一,難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用和 GEOMAP 系統(tǒng)的出現(xiàn),把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來,形成一個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統(tǒng)。

4. 攝影測量技術(shù)。

攝影測量技術(shù)已越來越廣泛的在城市和工程測繪領(lǐng)域中得以應(yīng)用，由于高質(zhì)量、高精度的攝影測量儀器的研制生產(chǎn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用，使得攝影測量能夠提供完全的、實(shí)時(shí)的三維空間信息。不僅不需要接觸物體，而且減少了外業(yè)工作量，具有測量高效、高精度，成果品種繁多等特點(diǎn)。在城市和工程大比例尺地形測繪、地籍測繪、公路、鐵路以及長距離通訊和電力選線、描述被測物體狀態(tài)、建筑物變形監(jiān)測、文物保護(hù)和醫(yī)學(xué)上異物定位中都起到了一般測量難以起到的作用，具有廣泛的應(yīng)用前景。由于全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站的出現(xiàn)，為攝影測量技術(shù)應(yīng)用提供了新的技術(shù)手段和方法，該技術(shù)已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進(jìn)和應(yīng)用。

六．結(jié)束語

在人類活動中，工程測量是無處不在、無時(shí)不用，只要有建設(shè)就必然存在工程測量，因而其發(fā)展和應(yīng)用的前景是廣闊的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 嚴(yán)召進(jìn) 工程測量技術(shù)分析與探討. [期刊論文] 《中國新技術(shù)新產(chǎn)品》 -2010年2期

[2] 王麗君 GPS RTK測量關(guān)鍵技術(shù)分析及在遼陽某工業(yè)區(qū)測量案例研究 [期刊論文] 《科技資訊》 -2011年6期

[3] 涂興德. 土壩工程施工測量技術(shù)分析 [期刊論文] 《科技與生活》 -2010年16期

[4] 顏學(xué)華 張懷興 王本奎 全站儀測量技術(shù)分析及應(yīng)用 [期刊論文] 《科技與企業(yè)》 -2012年21期

篇2

中圖分類號：TN141文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

測量工作在礦山勘探、設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)運(yùn)營的各個(gè)階段起著重要的保障作用，隨著空間信息技術(shù)、數(shù)字信息技術(shù)和自動化、智能化技術(shù)的飛速發(fā)展，新型測繪儀器迅速出現(xiàn)與普及，使礦山測量在工作內(nèi)容和技術(shù)方法等方面發(fā)生了深刻的變革。運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字化測量技術(shù)進(jìn)行礦山測量有助于提高礦山測量精度，降低測量工作勞動強(qiáng)度，提高礦山測量效率。

航空攝影測量技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用已經(jīng)歷了較長的時(shí)間，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，較之傳統(tǒng)的測圖方法，利用航空攝影測量技術(shù)成圖速度快、成本低、精度高，是一種應(yīng)用極為廣泛的測圖方法。

精密單點(diǎn)定位技術(shù)的出現(xiàn)，為航空攝影提供了新的解決方案。目前國際服務(wù)組織所提供的精密星歷和精密鐘差的精度已經(jīng)很高。隨著接收機(jī)性能的不斷改善，載波相位精度不斷提高，以及大氣改正模型和改正方法不斷深入，為精密單點(diǎn)定位技術(shù)應(yīng)用航空攝影中提供了可能性。[1]

本文以礦區(qū)大小比例尺地形圖測繪生產(chǎn)為例，介紹了并進(jìn)行基于精密單點(diǎn)定位的GPS/ POS輔助空中三角測量試驗(yàn)，分析并比較了空中三角測量方法的加密精度，得出了基于精密單點(diǎn)定位的GPS/ POS輔助攝影進(jìn)行大小比例尺航測成圖時(shí)新的像控布點(diǎn)、像控測量以及GPS/ POS輔助空中三角測量加密的方法。

1精密單點(diǎn)定位技術(shù)

精密單點(diǎn)定位(PPP-Precise Point Positioning)指得是利用載波相位觀測值以及IGS等組織提供的高精度的衛(wèi)星星歷及衛(wèi)星鐘差來進(jìn)行高精度單點(diǎn)定位的方法。利用IGS提供的高精度的GPS精密衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差，以及單臺雙頻GPS接收機(jī)采集的載波相位觀測值，采用非差模型進(jìn)行精密單點(diǎn)定位。精密單點(diǎn)定位的優(yōu)點(diǎn)在于在進(jìn)行精密單點(diǎn)定位時(shí)，除能解算出測站坐標(biāo)，同時(shí)解算出接收機(jī)鐘差、衛(wèi)星鐘差、電離層和對流層延遲改正信息等參數(shù),這些結(jié)果可以滿足不同層次用戶的需要(如研究授時(shí)、電離層、接收機(jī)鐘差、衛(wèi)星鐘差及地球自轉(zhuǎn)等)。[1]

2GPS輔助空中三角測量的定義及方法

GPS輔助空中三角測量是利用GPS定位技術(shù)獲取航攝儀曝光時(shí)刻攝站的三維坐標(biāo)，然后將GPS攝站坐標(biāo)視為帶權(quán)觀測值與攝影測量數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合平差，確定目標(biāo)點(diǎn)位，并評定其質(zhì)量的理論、技術(shù)和方法。[4]

3IMU/DGPS輔助航空攝影測量定義及方法

IMU/DGPS輔助航空攝影測量是指利用裝在飛機(jī)上的GPS接收機(jī)和設(shè)在地面上的一個(gè)或多個(gè)基站上的GPS接收機(jī)同步而連續(xù)地觀測GPS衛(wèi)星信號，通過GPS載波相位測量差分定位技術(shù)獲取航攝儀的位置參數(shù)，應(yīng)用與航攝儀緊密固連的高精度慣性測量單元（IMU，Inertial Measurement Unit）直接測定航攝儀的姿態(tài)參數(shù)，通過IMU, DGPS數(shù)據(jù)的聯(lián)合后處理技術(shù)獲得測圖所需的每張像片高精度外方位元素的航空攝影測量理論、技術(shù)和方法。

將基于IMU/DGPS技術(shù)直接獲取的每張像片的外方位元素，作為帶權(quán)觀測值參與攝影測量區(qū)域網(wǎng)平差，獲得更高精度的像片外方位元素成果。這種方法即IMU/DGPS輔助空中三角測量方法（國際上稱Integrated Sensor Orientation，簡稱ISO）。[6]

4 試驗(yàn)及其結(jié)果分析

本文就以兩個(gè)測區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)1GSD為0.272m，相對航高為2000m，成圖比例尺為1：25000，試驗(yàn)2 GSD為0.15m，相對航高為1100m，成圖比例尺為1：2000，以試驗(yàn)在礦區(qū)基于精密單點(diǎn)定位技術(shù)的航空攝影測量方法成圖的應(yīng)用。

4.1 試驗(yàn)資料

試驗(yàn)1為了滿足某礦區(qū)信息化管理的需求，為礦區(qū)決策、規(guī)劃、普查、資源整合、開發(fā)、資料申報(bào)及建立礦區(qū)全區(qū)域地形圖信息化管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供基礎(chǔ)資料，某礦區(qū)實(shí)施全區(qū)域地形圖信息化管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)-1:25000地形圖航測成圖工程。測區(qū)地處太行山南段與中條山北緣的結(jié)合部，地形復(fù)雜，地貌特征以山地為主。要保質(zhì)保量的按時(shí)完成工程任務(wù)只有依靠科技創(chuàng)新，采用新技術(shù)，新方法和新裝備才能解決常規(guī)測繪技術(shù)無法解決的難題。

在本工程航空攝影、像片控制測量、空中三角測量和調(diào)繪等環(huán)節(jié)中均采用了新技術(shù)。航空攝影時(shí)采用了先進(jìn)的SWDC數(shù)碼攝影系統(tǒng)；像片控制測量中同時(shí)采用了精密單點(diǎn)定位技術(shù)和似大地水準(zhǔn)面模型兩項(xiàng)新技術(shù)；空中三角測量使用GPS輔助空中三角測量等。

試驗(yàn)2為了保證某礦區(qū)更好的發(fā)展規(guī)劃和數(shù)字地形圖的現(xiàn)勢性，建設(shè)成數(shù)字化、生態(tài)型、工業(yè)旅游型中國煤炭工業(yè)品牌礦井，為生產(chǎn)建設(shè)提供科學(xué)、可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，某礦區(qū)利用航測方法成1:2000地形圖測繪工程，本工程采用新技術(shù)POS航攝技術(shù)。

4.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

為了分析利用精密單點(diǎn)定位技術(shù)進(jìn)行GPS/POS輔助航空攝影測量方法所能達(dá)到的加密精度，通過試驗(yàn)和數(shù)碼相機(jī)的固有優(yōu)點(diǎn)，得出一些結(jié)論。圖1為試驗(yàn)1的像控布點(diǎn)方案，圖2為試驗(yàn)2的像控布點(diǎn)方案，表1列出了GPS/POS輔助空中三角測量精度統(tǒng)計(jì)表，表2列出了光束法區(qū)域網(wǎng)平差精度統(tǒng)計(jì)表。

圖1 試驗(yàn)1布點(diǎn)方案

圖2 試驗(yàn)2布點(diǎn)方案

表1 GPS/POS輔助空中三角測量精度統(tǒng)計(jì)表

表2 光束法區(qū)域網(wǎng)平差精度統(tǒng)計(jì)表

在GPS/POS輔助航空攝影時(shí)必須架設(shè)地面基準(zhǔn)站，是需花費(fèi)人力物力而且費(fèi)時(shí)的工作，尤其是當(dāng)測區(qū)范圍較大,在帶狀管線項(xiàng)目中需要設(shè)置多個(gè)基準(zhǔn)站時(shí)，作業(yè)難度相當(dāng)大。此次精密單點(diǎn)定位技術(shù)與數(shù)碼相機(jī)結(jié)合應(yīng)用的成功探索，減少了航飛時(shí)基站布設(shè)的工作量。通過上述試驗(yàn)說明，在GPS/POS輔助航空攝影測量中，可以無需布設(shè)地面基準(zhǔn)站。GPS/POS輔助航空攝影按照常規(guī)航空攝影技術(shù)規(guī)程進(jìn)行攝影作業(yè)是可行的。

從表1、表2可以看出， GPS輔助光束法區(qū)域網(wǎng)平差與自檢校光束法的結(jié)果是一致的。這表明,該測區(qū)的航攝資料是可用的,GPS攝站坐標(biāo)的解算是正確的,利用該試驗(yàn)區(qū)來進(jìn)行GPS輔助光束法平差的精度分析是值得信賴的。

采用現(xiàn)行幾種航空攝影空中三角測量測量方法，加密點(diǎn)的精度均可滿足所處地

形相應(yīng)比例尺航測內(nèi)業(yè)加密的精度要求。試驗(yàn)1、試驗(yàn)2的精度均符合GB/T 7930-2008《1:500、1:1000、1:2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》、GB/T 12340-2008《1:25000、1:50000、1:100000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》的規(guī)定。對于常規(guī)光束區(qū)域網(wǎng)平差來說精度主要取決于地面控制點(diǎn)的分布與間距，區(qū)域越大，所需的地面控制點(diǎn)越多，本次試驗(yàn)1分別布設(shè)了69個(gè)地面控制點(diǎn)；對于小比例尺成圖GPS輔助空中三角測量測量而言只需在區(qū)域網(wǎng)的四角布設(shè)4個(gè)平高地面控制點(diǎn)，其不隨區(qū)域網(wǎng)的大小而變化。對于GPS輔助空中三角測量測量從表1可以看出，隨著地面控制點(diǎn)的減少，區(qū)域網(wǎng)平差的精度有所降低，當(dāng)無地面控制點(diǎn)時(shí)尤為明顯。所以，要達(dá)到測量規(guī)范所要求的精度，必須采用合理的地面控制方案；對于POS輔助空中三角測量測量來說，布點(diǎn)方案須經(jīng)實(shí)驗(yàn)區(qū)確定，在試驗(yàn)2測區(qū)共計(jì)600平方公里共布設(shè)39個(gè)像控點(diǎn)（包括檢測點(diǎn)），節(jié)省了80%的像控點(diǎn)，節(jié)約了60%的做像控費(fèi)用。

由于精密單點(diǎn)定位所獲取的攝站坐標(biāo)還不能完全達(dá)到空中三角測量所需要的控

制點(diǎn)的精度要求，區(qū)域網(wǎng)平差中利用地面控制點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)制的系統(tǒng)誤差補(bǔ)償是必不可少的，從表1可看出無地面控制的檢查點(diǎn)的殘差帶有明顯的系統(tǒng)誤差。在區(qū)域的四角布設(shè)4個(gè)地面控制點(diǎn)被認(rèn)為是一種可完全改正GPS系統(tǒng)漂移誤差的實(shí)用方法。實(shí)際作業(yè)中，在區(qū)域的四角布設(shè)4個(gè)平高控制點(diǎn)是必要的，它們可用于GPS單點(diǎn)定位誤差、WGS84系與國家統(tǒng)一坐標(biāo)系不一致所引起的坐標(biāo)變換誤差以及測定空間偏移分量誤差等系統(tǒng)誤差的改正。從表1成1::25000地形圖可以看出，未加入地面控制點(diǎn)時(shí)，GPS存在系統(tǒng)誤差；加入地面控制點(diǎn)后，進(jìn)行了GPS漂移改正，平差解算結(jié)果精度得以明顯提高。[7]

本次試驗(yàn)中像控點(diǎn)測量采用GPS精密單點(diǎn)定位（PPP）技術(shù)與利用高精度似大

地水準(zhǔn)面模型進(jìn)行GPS高程測量的方式施測。采用PPP技術(shù)僅使用單臺GPS接收機(jī)就可以精確確定點(diǎn)位位置，實(shí)現(xiàn)高精度定位導(dǎo)航的功能。單機(jī)作業(yè)，靈活機(jī)動，大大節(jié)約用戶成本，定位精度不受作用距離的限制。

5 結(jié)語

通過上述試驗(yàn)可得出基于精密單點(diǎn)定位技術(shù)的GPS輔助及慣導(dǎo)航測技術(shù)在礦區(qū)成圖中使用可節(jié)約了傳統(tǒng)像片控制測量的作業(yè)成本,優(yōu)化了傳統(tǒng)空中三角測量加密工序的技術(shù)流程，縮短了航測成圖周期，可高效、高質(zhì)量的服務(wù)于礦區(qū)成圖。精密單點(diǎn)定位技術(shù)在航測成圖中的應(yīng)用不僅改變了過去先航攝,接著外業(yè)象控測量,最后內(nèi)業(yè)空中三角測量加密的工序流程,而且提高了精度,減少作業(yè)的工序提高了作業(yè)效率,并實(shí)現(xiàn)了無地面基站，為最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字?jǐn)z影測量的自動化生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前精密單點(diǎn)定位技術(shù)還處于研究實(shí)驗(yàn)階段，在航空攝影測量中的應(yīng)用才剛剛開始，相信隨著精密星歷與精密鐘差的進(jìn)一步發(fā)展，精密單點(diǎn)定位算法進(jìn)一步成熟化，將精密單點(diǎn)定位技術(shù)應(yīng)用航空攝影中成為一種必然的趨勢。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 精密單點(diǎn)定位技術(shù)在輔助航空攝影中的應(yīng)用研究[學(xué)位論文].中國地質(zhì)大學(xué)碩士學(xué)位論文.

[2]王成龍等.基于SWDC的國家基礎(chǔ)航空攝影測量可行性研究[J]. 測繪工程,2009,18(1)

[3]袁路晴等.超輕型飛機(jī)搭載SWDC系列數(shù)字航攝儀的航空攝影測量一體化作業(yè)思路[J].鐵路勘察,2007,6.

[4] 袁修孝.GPS輔助空中三角測量原理及應(yīng)用[M] .北京：測繪出版社,2001.

[5] 袁修孝.GPS輔助空中三角測量及其質(zhì)量控制[D] .武漢大學(xué)博士論文,1999.

篇3

 

1.概論

傳統(tǒng)工程測量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域主要包括水利、交通、建筑等行業(yè)，隨著計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、測量儀器的智能化，數(shù)字化測繪技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，而全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、攝影測量與遙感（RS）以及數(shù)字化測繪和地面測量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，測量數(shù)據(jù)采集和處理的逐漸自動化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化，工程測量的服務(wù)領(lǐng)域也應(yīng)進(jìn)一步延伸，以滿足不斷提高的社會需要。

2.工程測量中的數(shù)字化技術(shù)

2.1地圖數(shù)字化技術(shù)

在建立各種GIS系統(tǒng)時(shí)，對原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理，在建庫工作中占據(jù)了相當(dāng)大的工作量，各工程測繪部門都投入相當(dāng)大的人力和財(cái)力。對于已有紙制地圖，若其現(xiàn)勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數(shù)字化儀將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)編輯、修補(bǔ)后生成相應(yīng)的數(shù)字地圖。當(dāng)前有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對大比例尺地形圖，大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。論文格式。

2.2數(shù)字化成圖手段

大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統(tǒng)工程測量的重要內(nèi)容，常規(guī)的成圖方法野外工作量大，作業(yè)艱苦，作業(yè)程序復(fù)雜，同時(shí)還有繁瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)社會飛速發(fā)展的需要。論文格式。而數(shù)字化成圖技術(shù)具有精度高、勞動強(qiáng)度小、更新方便、便于保存管理及應(yīng)用、易于等特點(diǎn)。目前，數(shù)字化成圖技術(shù)有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法，主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等，其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。論文格式。

3.數(shù)字測繪在數(shù)字地球中的應(yīng)用

簡言之，數(shù)字地球就是把經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展方方面面的信息，加載于一個(gè)統(tǒng)一的地理坐標(biāo)框架中按數(shù)字的形式存貯于計(jì)算機(jī)，任何機(jī)構(gòu)或個(gè)人均可通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，足不出戶便獲取所需的信息做到“秀才不出門，全知天下事”。數(shù)字地球是一個(gè)十分龐大的系統(tǒng)工程，技術(shù)復(fù)雜，涉及部門多，沒有任何一個(gè)部門或團(tuán)體能單獨(dú)承擔(dān)，它需要地球科學(xué)、信息科學(xué)，空間技術(shù)才眾多應(yīng)用部門的配合。測繪作為地學(xué)和信息學(xué)的重要組成部分，在國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中具有不可替代的地位，空間基礎(chǔ)信息的獲取、處理，向信息高速公路提供內(nèi)容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測繪工作者肩上?？梢哉f，數(shù)字地球始于測繪。我國測繪部門從20世紀(jì)八十年代初期開始，對傳統(tǒng)測繪技術(shù)進(jìn)行了大規(guī)模的數(shù)字化改造。傳統(tǒng)的光學(xué)定位技術(shù)已被光電技術(shù)，GPS技術(shù)所取代，傳統(tǒng)的白紙測圖已被數(shù)字測圖和地理信息系統(tǒng)所取代，以地面測量為主向以衛(wèi)星定位（GPS）、衛(wèi)星遙感（RS）測繪等高技術(shù)為主的對地觀測方面轉(zhuǎn)變，被動的靜態(tài)測量向動態(tài)的實(shí)時(shí)測量方面轉(zhuǎn)變測繪部門在數(shù)字地球基礎(chǔ)框架建設(shè)方面做了大量工作，主要包括：建立了全國A級、B級GPS網(wǎng)；完成了全國1：100萬、1：25萬基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)施；建立了國情和省情綜合地理信息系統(tǒng)，研制成功了從遙感立體影像自動建立數(shù)字地面模型的數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)；研制成功了數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字正射影像（DOM）、數(shù)字線劃圖（DLG）、數(shù)字柵格圖（DRG）等“4D”產(chǎn)品生線。數(shù)字地球的雛形已經(jīng)形成。

4.工程測量中的地理信息（GIS）技術(shù)

GIS是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)信息科學(xué)、測繪遙感科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興學(xué)科。已成為多學(xué)科集成并應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺和地學(xué)空間信息顯示的基本手段與工具。其技術(shù)優(yōu)勢不僅在于它的集地理數(shù)據(jù)采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，還在于它的空間提示、預(yù)測預(yù)報(bào)和輔助決策功能。目前，GIS不僅發(fā)展成為一門較為成熟的技術(shù)科學(xué)，而且已經(jīng)成為一門新興的產(chǎn)業(yè)，在測繪、地質(zhì)礦產(chǎn)、農(nóng)林水利、氣象海洋、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃土地管理、區(qū)域開發(fā)與國防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。采用GIS、數(shù)據(jù)庫、內(nèi)外一體化測圖、掃描矢量化及全數(shù)字?jǐn)z影測量等技術(shù)，為專業(yè)信息系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的基礎(chǔ)空間信息，以建立各類專業(yè)信息系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。

5.工程測量中的數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)

數(shù)字?jǐn)z影測量是基于數(shù)字影像與攝影測量的基本原理，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學(xué)科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法，可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產(chǎn)品。全數(shù)字?jǐn)z影工作站的出現(xiàn)，加上GPS技術(shù)在攝影測量中的應(yīng)用，使得攝影測量向自動化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。隨著全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的應(yīng)用，攝影測量產(chǎn)品已經(jīng)從影像圖等向4D產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，為建立各類專業(yè)的信息系統(tǒng)和基礎(chǔ)地理信息平臺提供了可靠的數(shù)據(jù)保證。

6.工程測量中的遙感( RS)技術(shù)

遙感（RS）技術(shù)由于大面積的同步觀測、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛(wèi)星將成為對地觀測獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為應(yīng)用于工程測量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

7.工程測量中的3S集成技術(shù)

3S（GPS、GIS、RS）技術(shù)的結(jié)合，取長補(bǔ)短，是一個(gè)自然的發(fā)展趨勢，三者之間的相互作用行成了“一個(gè)大腦，兩只眼睛”的框架，即GPS與RS為GIS提供區(qū)域信息及空間定位信息，而GIS進(jìn)行相應(yīng)的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息并進(jìn)行綜合集成，使之成為科學(xué)的決策依據(jù)。諸如三峽工程、南水北調(diào)工程、西氣東輸、青藏鐵路等工程，其施工范圍大、物流量大、施工周期長等，而3S技術(shù)為該類大型工程提供了最有效的數(shù)據(jù)及信息采集、分析處理、表達(dá)決策的工具。

8.結(jié)語

伴隨著測繪新技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代工程測量必將朝著測量內(nèi)外作業(yè)一體化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動化、測量過程控制和系統(tǒng)行為智能化、測量成果和產(chǎn)品數(shù)字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳俊勇，胡建國．GPS技術(shù)的新進(jìn)展[J]．測繪工程，1996，（2）．

[2]李建松．地理信息系統(tǒng)原理[M]．武漢：武漢大學(xué)出版社，2006．

篇4

 

近年來，伴隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，高層建筑在形體和結(jié)構(gòu)上顯得日益復(fù)雜，加之施工工藝不斷改進(jìn)，這就對建筑物的變形監(jiān)測提出了很多新的要求。由于高層建筑物有很多不利的監(jiān)測環(huán)境，而施工工藝的改進(jìn)又對形變監(jiān)測工作提出了快速、高精度的要求，這些都讓傳統(tǒng)監(jiān)測方法工作時(shí)顯得力不從心，所以利用新的技術(shù)手段和研究新的監(jiān)測方法尤顯重要。GPS系統(tǒng)由衛(wèi)星星座、接受機(jī)和地面控制站三大部分組成。作為20世紀(jì)一項(xiàng)高新技術(shù)，它因速度快、全天候、自動化、測站間無需通視、可同時(shí)測定點(diǎn)的三維坐標(biāo)及精度高等優(yōu)點(diǎn)，而獲得了廣泛應(yīng)用。

1 GPS與傳統(tǒng)測定方法的比較

1.1傳統(tǒng)方法測定高層建筑動態(tài)變形的特點(diǎn)

在測定高層建筑變形量時(shí)，傳統(tǒng)的測定方法有加速度傳感器法、激光鉛直儀法、全站儀法、近景攝影測量技術(shù)等。論文寫作，GPS建筑變形。

加速度傳感器法所測得的位移誤差較大。激光鉛直儀法只能提供建筑物局部的、相對的變形信息，測量精度較低，易受氣候、風(fēng)等因素影響。對較低的建筑物較為適用，對于高大建筑物(高度300 m以上)，精度會受到較大的影響。全站儀法測定的是建筑物的絕對變形信息，可用于各類建筑物，但在惡劣氣候條件(如臺風(fēng)、大雨等)下，因激光跟蹤目標(biāo)困難，所以使用受到限制。近景攝影測量技術(shù)由于攝影距離不能過遠(yuǎn)，大多數(shù)的測量部門不具備攝影測量所需的儀器設(shè)備，因此，尚不能普及應(yīng)用。

所以不難看出，加速度傳感器法、激光鉛直儀法、全站儀法、近景攝影測量技術(shù)等觀測技術(shù)，在精確度、自動化程度等方面，已不能滿足高層建筑的動態(tài)監(jiān)測要求。

1.2 GPS測定高層建筑動態(tài)變形的優(yōu)勢

隨著軍用技術(shù)轉(zhuǎn)民用的限制逐漸降低和高速發(fā)展的硬件和軟件技術(shù)，GPS技術(shù)的優(yōu)勢已經(jīng)越來越明顯。

(1)可以全天候觀測。實(shí)時(shí)動態(tài)(簡稱RTK)測量技術(shù)是以載波相位觀測量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS(RTD GPS)測量技術(shù)。可通過實(shí)時(shí)計(jì)算定位結(jié)果，便可監(jiān)測基準(zhǔn)站與用戶站觀測成果的質(zhì)量和解算結(jié)果的收斂情況，從而可實(shí)時(shí)地判定解算結(jié)果是否成功。

(2)儀器精度高。GPS相對定位精度在50 km內(nèi)達(dá)； 100～500 km達(dá)，1000km以上可達(dá)。且獨(dú)立布點(diǎn)不會有誤差積累，測量過程自動進(jìn)行，不會有人為因素造成的錯(cuò)誤，測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。

(3)自動化程度高。用GPS接收機(jī)進(jìn)行測量時(shí)，僅需一人將天線準(zhǔn)確地安置在測站上，量測天線高，接通電源，啟動接收機(jī)，儀器即自動開始工作。在結(jié)束測量時(shí)，只需關(guān)閉電源，收起接收機(jī)，便完成野外數(shù)據(jù)采集。

(4)可減少誤差。在變形監(jiān)測中，只要天線在監(jiān)測過程中能保持固定不動，接收機(jī)天線的對中誤差、整平誤差、定向誤差、量取天線高的誤差等并不會影響變形監(jiān)測的結(jié)果。

(5) 操作方便。儀器體積小，重量輕，容易攜帶搬運(yùn)，勞動強(qiáng)度小，外業(yè)工作量小。

(6)應(yīng)用前景廣。GPS技術(shù)具有全球、無誤差積累等優(yōu)點(diǎn)。使觀測工作效率大大提高，同時(shí)也節(jié)省了大量的人力和物力。

2GPS變形監(jiān)測技術(shù)

2.1　GPS變形監(jiān)測模式

GPS用于變形監(jiān)測的作業(yè)模式可概括為周期性和連續(xù)性兩種。當(dāng)變形體的變形速率相當(dāng)緩慢，在局部時(shí)間域和空間域內(nèi)可以認(rèn)為穩(wěn)定不動時(shí)，可利用GPS進(jìn)行周期性變形監(jiān)測，監(jiān)測頻率可為數(shù)月、一年或甚至更長時(shí)間。連續(xù)性變形監(jiān)測采用固定監(jiān)測儀器進(jìn)行長時(shí)間的數(shù)據(jù)采集，獲得變形數(shù)據(jù)系列，此時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)是連續(xù)的，具有較高的時(shí)間分辨率。周期性監(jiān)測模式一般采用靜態(tài)相對定位測量方法。論文寫作，GPS建筑變形。連續(xù)性監(jiān)測模式，適用于對自動化要求高，數(shù)據(jù)采集周期短的監(jiān)測項(xiàng)目。在數(shù)據(jù)處理方法上，可選擇靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位兩種方法。在一些高層建筑物等工程的動態(tài)監(jiān)測中，可運(yùn)用GPS連續(xù)監(jiān)測模式。論文寫作，GPS建筑變形。該模式實(shí)現(xiàn)24小時(shí)的連續(xù)觀測，使監(jiān)測、監(jiān)控、決策實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，但該模式要求GPS接受設(shè)備必須永久固定在變形點(diǎn)上成本較高。

2.2　GPS在變形監(jiān)測中的測量方法

按監(jiān)測對象及要求不同，GPS在變形監(jiān)測中可選擇靜態(tài)測量法，快速靜態(tài)測量法和動態(tài)測量法三種。

1)靜態(tài)測量法：靜態(tài)測量法，就是把多于3臺GPS接收機(jī)同時(shí)安置在觀測點(diǎn)上同步觀測一定時(shí)段，一般為1小時(shí)至2小時(shí)不等，用邊連接方法構(gòu)網(wǎng)，用后處理軟件解算基線，經(jīng)平差計(jì)算求定觀測點(diǎn)三維坐標(biāo)。這種方法定位精度高，適用于長邊，測邊相對精度可達(dá)。論文寫作，GPS建筑變形。論文寫作，GPS建筑變形。

2)快速靜態(tài)測量法：這種方法尤其適用于對監(jiān)測點(diǎn)的觀測。其工作原理是：把兩臺GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)點(diǎn)上固定不動連續(xù)觀測，另1～4臺接收機(jī)在監(jiān)測點(diǎn)上移動，每次觀測5～10分鐘(采樣間隔為2秒)，經(jīng)事后處理，解算出各監(jiān)測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

3)動態(tài)測量法：該方法又分準(zhǔn)動態(tài)測量方法和實(shí)時(shí)動態(tài)測量法。實(shí)時(shí)動態(tài)測量方法原理是：在基準(zhǔn)站上安置一臺GPS接收機(jī)，對所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測，并將觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備，實(shí)時(shí)地發(fā)送給在各監(jiān)測點(diǎn)上移動觀測(1～3秒鐘)的GPS接收機(jī)，移動GPS接收機(jī)在接收GPS信號的同時(shí)，通過無線電接收設(shè)備基準(zhǔn)的觀測數(shù)據(jù)，再根據(jù)差分定位原理，實(shí)時(shí)計(jì)算出監(jiān)測點(diǎn)三維坐標(biāo)及精度。

一般基準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)采用靜態(tài)測量方法，當(dāng)基準(zhǔn)網(wǎng)的邊長超過10 km，要考慮基準(zhǔn)網(wǎng)的起算點(diǎn)與國際IGS站聯(lián)測，基線向量解算時(shí)采用精密星歷，保證基線解算的精度。對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行測量時(shí)，可采用快速靜態(tài)測量法。在橋梁監(jiān)測時(shí)，可選擇實(shí)時(shí)動態(tài)測量，如果距離近，基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測點(diǎn)有5顆以上共視GPS衛(wèi)星時(shí)，精度可達(dá)1～2 cm。

3　GPS測量數(shù)據(jù)處理

GPS數(shù)據(jù)處理過程可劃分為基線解算和網(wǎng)平差兩個(gè)階段。

GPS基準(zhǔn)網(wǎng)的基線解算，應(yīng)采用GAMIT或Bernese軟件和IGS精密星歷。平差計(jì)算應(yīng)采用PowerADJ科研辦軟件。對高精度GPS的數(shù)據(jù)處理分為兩個(gè)主要方面：一是對GPS原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲得同步觀測網(wǎng)的基線解；二是對各同步網(wǎng)進(jìn)行整體平差和分析，獲得GPS網(wǎng)的整體解。這些軟件數(shù)據(jù)處理的重點(diǎn)都在于同步網(wǎng)的基線處理，而在網(wǎng)平差分析方面，特別是多個(gè)子網(wǎng)的系統(tǒng)誤差分析、粗差分析及隨機(jī)誤差處理方面，暫無好的處理方法。

4 結(jié)語

GPS這種全新的定位手段，在工程實(shí)踐中已逐步得到認(rèn)同。目前，我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史性的發(fā)展時(shí)期，各種基礎(chǔ)設(shè)施的大量建設(shè)，各種新材料、新技術(shù)的采用，使建筑工程這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)勃勃生機(jī)。論文寫作，GPS建筑變形。隨著GPS技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)，特別是有關(guān)高層建筑施工領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)包括基礎(chǔ)理論的研究、實(shí)踐方法的探索、信號接受手段的更新、信號處理方法和軟件的開發(fā)等的發(fā)展，再加上若干工程的應(yīng)用、積累和提高，GPS技術(shù)將成為在高層及超高層建筑方面廣泛使用的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]劉大杰等.全球定位系統(tǒng)GPS的原理與數(shù)據(jù)處理[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2008：40-55.

[2]余紹銓等.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢：武漢測繪科技大學(xué)出版社，2007：60-65.

篇5

論文摘要:文章根據(jù)工作中的一些實(shí)踐,簡要介紹了數(shù)字化技術(shù)在原圖處理和攝影測量中的應(yīng)用特點(diǎn)和一些要注意的方面,希望能給同行們作一些經(jīng)驗(yàn)參考。

傳統(tǒng)工程測量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域主要包括水利、交通、建筑等行業(yè),隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、測量儀器的智能化,數(shù)字化測繪技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,而全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、攝影測量與遙感(RS)以及數(shù)字化測繪和地面測量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,測量數(shù)據(jù)采集和處理的逐漸自動化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化,工程測量的服務(wù)領(lǐng)域也應(yīng)進(jìn)一步延伸,以滿足不斷提高的社會需要。

一、數(shù)字化技術(shù)在原圖處理中的應(yīng)用

(一)原圖數(shù)字化處理

在建立各種GIS系統(tǒng)時(shí),需要對原有地圖進(jìn)行數(shù)字化處理,對于原始地圖,若其現(xiàn)勢性、精度和比例尺能滿足要求,就可以利用數(shù)字化儀對其進(jìn)行數(shù)字化處理工作。當(dāng)前主要有手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化、GPS數(shù)據(jù)輸入三種方法,手扶跟蹤數(shù)字化需要的儀器為計(jì)算機(jī),數(shù)字化儀及相關(guān)軟件,是較早的一種數(shù)字化輸入方法,輸入速度較慢,勞動強(qiáng)度也較大。掃描矢量化是通過掃描儀輸入掃描圖像,然后通過矢量跟蹤,確定實(shí)體的空間位置。隨著掃描儀的普及和矢量化軟件的不斷升級,其作業(yè)方法越來越趨于自動化,它是一種省時(shí),高效的數(shù)據(jù)輸入方法。GPS輸入是依據(jù)GPS工具能確定地球表面圖形精確位置,由于它測定的是三維空間位置的數(shù)字,因此不需作任何轉(zhuǎn)換,可直接輸入數(shù)據(jù)庫,目前主要是應(yīng)用RTK(RealTimeKinematics-實(shí)時(shí)動態(tài))技術(shù),它是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、能夠?qū)崟r(shí)提供流動站在指定坐標(biāo)系中的三維定位結(jié)果,并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級精度的一種新的GPS定位測量方式,通過將1臺GPS接收機(jī)安裝在已知點(diǎn)上對GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測,將采集的載波相位觀測量調(diào)制到基準(zhǔn)站電臺的載波上,再通過基準(zhǔn)站電臺發(fā)射出去;流動站在對GPS衛(wèi)星進(jìn)行觀測并采集載波相位觀測量的同時(shí),也接收由基準(zhǔn)站電臺發(fā)射的信號,經(jīng)解調(diào)得到基準(zhǔn)站的載波相位觀測量,流動站的GPS接收機(jī)再利用0TF(運(yùn)動中求解整周模糊度)技術(shù)由基準(zhǔn)站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度,最后求出厘米級精度流動站的位置。應(yīng)用這種測量方法測量可以不布設(shè)各級控制點(diǎn),僅依據(jù)一定數(shù)量的基準(zhǔn)控制點(diǎn),便可以高精度快速地測定圖根控制點(diǎn)、界址點(diǎn)、地形點(diǎn)、地物點(diǎn)的坐標(biāo),利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時(shí),也可以根據(jù)已有的數(shù)據(jù)成果快速地進(jìn)行施工放樣。而實(shí)際應(yīng)用得較多的主要是數(shù)字掃描矢量化軟件,針對大比例尺地形圖,大多數(shù)掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息,高效、便捷、保真的對地圖進(jìn)行數(shù)字化處理。下面簡單介紹MAPCAD軟件的原圖數(shù)字化處理作業(yè)流程。

(二)數(shù)字化原圖作業(yè)流程

由于MAPCAD軟件掃描矢量化輸入方法具有圖像清晰、編輯方便、易于轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)一般外設(shè)精度都能滿足,所以地形圖的精度主要取決于人工跟蹤精度和輸出設(shè)備精度,而人工跟蹤精度主要取決于作業(yè)人員的技能掌握熟練程度和工作態(tài)度,所以必須在加強(qiáng)作業(yè)人員基本技能培訓(xùn)上下工夫,要求工作人員嚴(yán)格按矢量化方案作業(yè),確保圖件的精度和質(zhì)量高于國家現(xiàn)行數(shù)字化測圖規(guī)范所規(guī)定的數(shù)字化精度和質(zhì)量。在工程測量實(shí)踐中,要做好地形圖外業(yè)測點(diǎn)與數(shù)字化圖縮放相結(jié)合、符號圖層的劃分子圖、線型符號庫的設(shè)計(jì)等工作保證滿足工程進(jìn)度的同時(shí)又節(jié)約項(xiàng)目經(jīng)費(fèi),設(shè)計(jì)出的數(shù)字地圖簡單易用、美觀整潔、易于使用地形圖的工作人員判讀。

二、數(shù)字化繪圖

(一)數(shù)字化繪圖的特點(diǎn)

大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統(tǒng)工程測量的重要內(nèi)容,數(shù)字化繪圖克服了手工繪圖存在的許多弊端,如工作量大,作業(yè)艱苦,作業(yè)程序復(fù)雜,煩瑣的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長,產(chǎn)品單一等缺點(diǎn),符合現(xiàn)代飛速發(fā)展的工程需要。目前,數(shù)字化成圖技術(shù)主要有內(nèi)外業(yè)一體化和電子平板兩種模式。內(nèi)外業(yè)一體化是一種外業(yè)數(shù)據(jù)采集方法,主要設(shè)備是全站儀、電子手簿等,其特點(diǎn)是精度高、內(nèi)外業(yè)分工明確、便于人員分配,從而具有較高的成圖效率。具有以下的特點(diǎn):

1.一測多用:如在一些綜合性較強(qiáng)的工程中需要對同一地形圖繪制不同比例尺的地形圖,過去的平板測圖方法則需要重復(fù)工作,而數(shù)字化測圖則可以同時(shí)根據(jù)完成的地形圖繪制不同比例尺的多個(gè)地形圖,因?yàn)橥”壤甙舜蟊壤叩匦螆D測圖范圍。僅需先測大比例尺圖范圍,再補(bǔ)充小比例尺測圖范圍即可滿足各不同專業(yè)人員對不同比例尺的地形圖的需要。

2.精度高:數(shù)字化成圖系統(tǒng)在外業(yè)采集數(shù)據(jù)時(shí),利用全站儀現(xiàn)場自動采集地形地物點(diǎn)的三維坐標(biāo),并自動存儲,在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí),完全保持了外業(yè)測量的精度,消除了人為的錯(cuò)誤及誤差來源,而且外業(yè)工作省略了讀數(shù)、計(jì)算、展點(diǎn)繪圖等外業(yè)工序,減少了作業(yè)人員,外業(yè)工效大大提高,時(shí)間縮短,直接生產(chǎn)成本大幅度下降。

3.勞動強(qiáng)度:小數(shù)字化成圖的過程,減輕了作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度,使生產(chǎn)周期大大縮短,能及時(shí)滿足用戶的要求。

4.便于保存管理及更新方便:數(shù)字化產(chǎn)品既可以存儲在軟盤上,也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上,線條、線劃粗細(xì)均勻,注記、字體工整,圖面整齊、美觀。且便于修改,能更好地保證圖形的現(xiàn)勢性和不變形性,避免重復(fù)測繪造成的浪費(fèi),增加地形圖的實(shí)用性和用戶的廣泛性。

(二)外業(yè)數(shù)據(jù)的采集

在采集數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)采集人員要準(zhǔn)確應(yīng)用地物代碼,以免在內(nèi)業(yè)成圖時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤;在觀測開始時(shí),相關(guān)工作人員需嚴(yán)格按照要求應(yīng)對測站點(diǎn)進(jìn)行檢查,跑尺人員應(yīng)嚴(yán)格按照自動成圖的要求作業(yè),確保能完整地描述地形地貌的特征點(diǎn),必須通過繪制草圖來表明各個(gè)地物碎部點(diǎn)的屬性及相互關(guān)系,測量坎子時(shí),要量取坎子比高,坎下也要進(jìn)行地形點(diǎn)采集。當(dāng)一個(gè)測區(qū)完成后,如果有必要可把數(shù)據(jù)備份。

(三)繪制內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

無論是工程進(jìn)程各階段的測量工作,還是不同工程的測量工作,都需要根據(jù)誤差分析和測量平差理論選擇適當(dāng)?shù)臏y量手段,并對測量成果進(jìn)行處理和分析。

三、工程測量中的數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)

數(shù)字?jǐn)z影測量是基于數(shù)字影像與攝影測量的基本原理,應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學(xué)科的理論與方法。就攝影測量本身而言,從測繪的角度上來看數(shù)字?jǐn)z影測量還是利用影像來進(jìn)行測繪的科學(xué)與技術(shù);而從信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)視覺科學(xué)的角度來看,它是利用影像來重建三維表面模型的科學(xué)與技術(shù),也就是在“室內(nèi)”重建地形的三維表面模型,然后在模型上進(jìn)行測繪,從本質(zhì)上來說,它與原來的攝影測量沒有區(qū)別。因而,在數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)中,整個(gè)的生產(chǎn)流程與作業(yè)方式,和傳統(tǒng)的攝影測量差別似乎不大,但是它給傳統(tǒng)的攝影測量帶來了重大的變革。

篇6

根據(jù)高職教育培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的目標(biāo)，高職攝影測量與遙感技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)掌握攝影測量與遙感技術(shù)專業(yè)必需的基礎(chǔ)理論和基本技能，能夠從事攝影測量與遙感相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的高級技術(shù)應(yīng)用性專門人才。近幾年來，針對高職院校攝影測量與遙感技術(shù)的人才培養(yǎng)方案和專業(yè)教學(xué)計(jì)劃也得到了一些教育學(xué)者們的研究。例如，[1]和[2]分別在對比了學(xué)科型專科與高職?？?，本科與高職高專的區(qū)別的基礎(chǔ)上，提出了平衡理論與實(shí)踐教學(xué)的攝影測量與遙感技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式與專業(yè)課程體系。[3]探討了高職攝影測量與遙感技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程開發(fā)的一些問題。國內(nèi)開辦有攝影測量與遙感技術(shù)專業(yè)的幾所高職院校也各有側(cè)重設(shè)置了專業(yè)論文與實(shí)踐性課程[4-5]。這里與云南國土資源職業(yè)學(xué)院攝影測量與遙感技術(shù)專業(yè)為例，探討新時(shí)期攝影測量與遙感技術(shù)專業(yè)的課程體系設(shè)置，為其他學(xué)校相關(guān)專業(yè)課程體系的建設(shè)提供可借鑒的設(shè)計(jì)思路。

1 培養(yǎng)目標(biāo)與就業(yè)面向

攝影測量與遙感技術(shù)專業(yè)面向資源勘查與測繪行業(yè)，培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具備良好的職業(yè)道德和科學(xué)文化素養(yǎng)，掌握必備的攝影測量與遙感理論、方法和技術(shù)基本知識，具有像片控制測量、像片調(diào)繪、空三加密、影像立體測圖、遙感數(shù)據(jù)處理、遙感數(shù)據(jù)解譯與分析等熟練的專業(yè)能力，能夠勝任航空攝影測量內(nèi)業(yè)成圖、內(nèi)業(yè)加密、外業(yè)調(diào)繪、外業(yè)控制測量、遙感數(shù)據(jù)處理與制圖等專業(yè)崗位的高技能應(yīng)用型人才。學(xué)生畢業(yè)后，可在能在地質(zhì)、城市、礦山、資源、環(huán)境、電力、水利、交通、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域從事4D數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)、地理國情要素采集方面的專業(yè)技術(shù)及管理工作。

2 專業(yè)理論課程

經(jīng)過專業(yè)定位與崗位群論證、對校企合作企業(yè)及其他相關(guān)企事業(yè)單位的進(jìn)行調(diào)研，列出主要工作任務(wù)，確定典型工作任務(wù)，分析完成典型工作任務(wù)必須具備的職業(yè)能力，將行動領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域，劃分出4門專業(yè)核心課程。

在已經(jīng)開發(fā)出4門專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的基礎(chǔ)上，專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程教師和專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程教師共同對所服務(wù)的典型工作任務(wù)進(jìn)行匯總分析，找出共同需要的基礎(chǔ)能力和基礎(chǔ)知識。與更接近工作崗位真實(shí)工作任務(wù)的專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程不同，專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程服務(wù)于鍛煉基礎(chǔ)能力、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)性任務(wù)。為此，設(shè)計(jì)了5門專業(yè)基礎(chǔ)課程。

3 專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程

除設(shè)置上述理實(shí)一體課程外，還設(shè)置了《攝影測量與控制測量綜合實(shí)訓(xùn)》、《多源異構(gòu)遙感數(shù)據(jù)處理綜合實(shí)訓(xùn)》、《遙感圖像調(diào)繪與解譯綜合實(shí)習(xí)》、《頂崗實(shí)習(xí)》四門純實(shí)踐課程。

4 專業(yè)選修課

篇7

中圖分類號：P23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0022-04

航空攝影測量技術(shù)是在飛機(jī)上利用航攝相機(jī)對地面連續(xù)攝取像片，結(jié)合地面控制點(diǎn)測量、處理和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業(yè)，是我國獲取基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的主要手段之一。目前，我國重大自然災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警、資源利用與環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域都需要大量的高分辨率、高精度的地理信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)與我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展緊緊相關(guān)。

航空攝影測量的基本原理就是利用航攝像片對每對同名像點(diǎn)的投影光線進(jìn)行后方交會，獲得相應(yīng)地面點(diǎn)的空間坐標(biāo)。為了獲得正確的交會結(jié)果，必須確定攝影像片影像每一條投影光線在攝影時(shí)刻的空間位置與方向，而其空間位置與方向是由其航攝相機(jī)的內(nèi)方位元素和外方位元素所決定的。內(nèi)方位元素是指攝影中心與相片中心位置的三個(gè)參數(shù)，可以通過測試航攝相機(jī)來完成；外方位元素是指像點(diǎn)在攝影瞬間的空間三維位置與三維姿態(tài)六個(gè)運(yùn)動參數(shù)，外方位元素則需要采用其它更復(fù)雜的技術(shù)途徑來解決。

傳統(tǒng)航空攝影測量一般需要使用野外控制點(diǎn)并通過空中三角測量加密求解外方位元素，而野外控制點(diǎn)的布設(shè)工作繁瑣，在荒漠、高山等困難地區(qū)野外控制點(diǎn)更是難以布設(shè)，因此，盡量減少乃至擺脫對野外控制點(diǎn)的依賴而直接對像片定向一直是攝影測量的重要研究方向之一。為此，人們一直試圖在航空攝影飛行過程中直接記錄或確定航攝相機(jī)的位置和方向，并利用這些定向數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)航攝像片的絕對定向。

20世紀(jì)90年代，GPS（Global Position System，全球定位系統(tǒng)）輔助空中三角測量的方法得到了廣泛應(yīng)用，利用GPS獲得的定位信息用來輔助空中三角測量，展現(xiàn)了導(dǎo)航技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用前景。GPS技術(shù)雖然解決了像片的定位問題，但是無法獲取像片的姿態(tài)參數(shù)，不能徹底擺脫地面控制。隨著航空攝影測量技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，一種新的方法開始應(yīng)用于航空攝影測量――定位定向系統(tǒng)（Position and Orientation System， 簡稱POS系統(tǒng)）輔助航空攝影。機(jī)載POS系統(tǒng)集GPS技術(shù)與慣性導(dǎo)航技術(shù)于一體，使準(zhǔn)確地獲取航攝相機(jī)曝光時(shí)刻的外方位元素（GPS測量得到位置參數(shù)，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)得到姿態(tài)參數(shù)）成為可能，從而實(shí)現(xiàn)了無（或少量）地面控制點(diǎn)，甚至無需空中三角測量加密工序，即可直接定向測圖，從而大大縮短航空攝影作業(yè)周期、提高生產(chǎn)效率、降低成本。因此，POS系統(tǒng)的出現(xiàn)，將從根本上改變傳統(tǒng)航空攝影的方法，進(jìn)而引起航空攝影理論與技術(shù)的重大飛躍。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其慣性、GPS器件精度水平的提高，POS無論定位定向精度還是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力都會有質(zhì)的提高，將會在航空攝影測繪方面發(fā)揮越來越重要的作用。POS系統(tǒng)高精度定位定向技術(shù)是POS系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，它的研究可以極大的推動POS系統(tǒng)的發(fā)展。

1 POS工作原理

IMU慣性測量單元最大優(yōu)點(diǎn)是不依賴于任何外界信息，能夠進(jìn)行完全自主的導(dǎo)航。慣性測量單元能夠連續(xù)長時(shí)間的工作，可以提供多種導(dǎo)航信息如位置、速度、航程、航向，還可以提供水平及方位基準(zhǔn)，精度較高。但是，慣性測量單元的精度主要取決于慣性器件（陀螺儀和加速度計(jì)）的精度，并且其定位誤差隨時(shí)間積累，精度逐漸降低，這對于需要長時(shí)間工作的情況是極為不利的。而且其初始對準(zhǔn)時(shí)間長，所以想到利用其它定位手段作為參考信息源，定期或不定期地對慣性測量單元進(jìn)行綜合校正，對慣性器件的漂移進(jìn)行補(bǔ)償。

GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有定位精度高的特點(diǎn)，而且能夠進(jìn)行全球、全天候、全天時(shí)、多維連續(xù)定位，其精度不隨時(shí)間變化。然而，GPS是非自主式的系統(tǒng)，不能提供諸如載體姿態(tài)等參數(shù)，運(yùn)動載體上的GPS接收機(jī)不易捕獲和穩(wěn)定跟蹤衛(wèi)星信號，動態(tài)環(huán)境造成中信噪比下降。這些原因都容易產(chǎn)生周跳。而且由于GPS信號在傳播途中的干擾，使得系統(tǒng)定位精度有所下降，定位結(jié)果較為離散。

如上所述，GPS和IMU慣性測量單元各有所長，具有可互補(bǔ)的特點(diǎn)，兩者的組合不僅具有兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)各自的主要優(yōu)點(diǎn)，而且隨著組合水平的提高，它們之間信息傳遞、融合、使用的加強(qiáng)，組合系統(tǒng)的總體性能要遠(yuǎn)優(yōu)于任一獨(dú)立系統(tǒng)。

組合導(dǎo)航把無線電導(dǎo)航長期精度高與慣性測量短期精度高和不受干擾的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，因而GPS與IMU的組合被認(rèn)為是目前導(dǎo)航領(lǐng)域最理想的組合方式，其基本原理如圖1所示。POS都是采用這樣的組合系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在。

1.1 GPS/IMU組合提高了系統(tǒng)的精度

高精度GPS信息作為外部測量信息輸入系統(tǒng)，在運(yùn)動過程中頻繁修正IMU測量值，以控制減弱其隨時(shí)間積累的誤差；而短時(shí)間內(nèi)IMU定位結(jié)果可以很好的解決GPS動態(tài)環(huán)境中由于信號失鎖和周跳導(dǎo)致的精度跳躍下降問題。因而，GPS/IMU組合測量誤差實(shí)際上比單獨(dú)的GPS或IMU的誤差都小。

1.2 GPS/IMU組合加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力

由于IMU可以獨(dú)立進(jìn)行導(dǎo)航，因而當(dāng)GPS信號受到干擾時(shí)，IMU不僅能提供導(dǎo)航信息，而且其導(dǎo)航解可作為輔助信息，對GPS碼和載波的再捕獲起輔助作用，大大縮短了GPS恢復(fù)工作的時(shí)間，提高了GPS接收機(jī)的跟蹤能力。而GPS信息對IMU的輔助可使IMU在運(yùn)動中不斷進(jìn)行初始對準(zhǔn)。

1.3 GPS/IMU組合解決了GPS動態(tài)應(yīng)用采樣頻率低的問題

由于GPS的數(shù)據(jù)采樣率低，不能達(dá)到某些動態(tài)應(yīng)用中的要求，這時(shí)高頻IMU數(shù)據(jù)可以在GPS定位結(jié)果之間高精度內(nèi)插所求事件發(fā)生的位置，如航空相機(jī)曝光瞬間的位置，從而保證了組合系統(tǒng)對整個(gè)航線的各個(gè)攝影位置的高精度定位。當(dāng)然GPS本身的采樣頻率也隨著設(shè)備的發(fā)展不斷提高。

1.4 GPS/IMU組合將降低對慣導(dǎo)系統(tǒng)的要求

長期以來，IMU的高價(jià)格一直是限制其廣泛應(yīng)用的主要原因。而組合系統(tǒng)提供另一種解決方案，利用IMU的速度信號解決動態(tài)跟蹤問題，而高精度定位則由GPS來實(shí)現(xiàn)，因此可以采用較低性能的IMU，從而降低了組合系統(tǒng)的成本（如圖1、2）。

2 應(yīng)用案例概況

POSAV510輔助RC30相機(jī)在2006年關(guān)中地區(qū)進(jìn)行了兩次飛行。根據(jù)應(yīng)用的目的和技術(shù)要求，結(jié)合實(shí)際工作的需要選定測區(qū)。測區(qū)內(nèi)分布有水系河流、城鎮(zhèn)市區(qū)、山區(qū)和主要交通道路等典型地形地貌，較有利于對設(shè)備精度的評估。選擇了1∶10000和1∶40000兩個(gè)攝影比例尺。如表1所示。

3 應(yīng)用區(qū)控制點(diǎn)的布設(shè)

為了對POS的精度作出客觀的評估，在關(guān)中某應(yīng)用區(qū)內(nèi)根據(jù)《GB/T13977-921∶5000、1∶10000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》、《GB/T13990-92 1∶5000、1∶10000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》、《P0S/TRACKER系統(tǒng)應(yīng)用航空攝影試飛方案》技術(shù)設(shè)計(jì)書進(jìn)行應(yīng)用區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)。

3.1 A區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)方案

根據(jù)《POS/TRACKER系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)航空攝影技術(shù)設(shè)計(jì)書》要求，A區(qū)范圍覆蓋6幅（3x2）1∶50000地形圖。依據(jù)關(guān)于1∶50000比例尺成圖丘陵地和山地的區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)及構(gòu)架航線的布點(diǎn)要求，A區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)如圖3所示：

3.2 B區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)方案

根據(jù)《POS/TRACKER系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)航空攝影技術(shù)設(shè)計(jì)書》要求，B區(qū)范圍覆蓋2幅（1*2）1∶10000地形圖。關(guān)于1∶10000比例尺成圖平地的區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)要求，同時(shí)結(jié)合檢校場控制點(diǎn)布設(shè)要求。B區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)如圖4所示。

為了提高量測精度，在像片上更準(zhǔn)確地判別出控制點(diǎn)的位置，本次應(yīng)用在B區(qū)采用了先布控后飛行的方法。根據(jù)控制點(diǎn)周圍的環(huán)境情況，對B區(qū)100平方公里內(nèi)的42個(gè)控制點(diǎn)分別用埋石、砸木樁及鐵釘?shù)姆椒▽⒖刂泣c(diǎn)標(biāo)記到位，其中大標(biāo)石6個(gè)（預(yù)計(jì)作為檢校場控制點(diǎn)永久保留）、小標(biāo)石11個(gè)、木樁19個(gè)、鐵釘6個(gè)。

為了使控制點(diǎn)在像片上容易判別，飛行前對測區(qū)100平方公里內(nèi)的42個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)志布設(shè)。根據(jù)控制點(diǎn)的情況，采用1 m×1 m的標(biāo)志布和刷漆等辦法，在飛機(jī)起飛前將標(biāo)布設(shè)到位。

4 基準(zhǔn)站布設(shè)

為保證POS輔助航空攝影飛行，需要在測區(qū)內(nèi)布設(shè)基準(zhǔn)站?？紤]到基準(zhǔn)站觀測數(shù)據(jù)備份和檢核，根據(jù)測區(qū)大小和應(yīng)用為中、小比例尺航攝的特點(diǎn)，按照GB/T18314與GJB2228-1994規(guī)定的GPS基準(zhǔn)站選址原則，結(jié)合已知大地測量控制成果，并經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，在攝區(qū)內(nèi)布設(shè)1個(gè)地面GPS基準(zhǔn)站。同時(shí)為了驗(yàn)證基準(zhǔn)站距離對測量精度的影響，在寶雞（距測區(qū)約200 km）和鄭州（距測區(qū)約500 km）地區(qū)分別布設(shè)長基線和超長基線GPS基準(zhǔn)站。

5 航攝飛行

根據(jù)《POS/TRACKER系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)航空攝影技術(shù)設(shè)計(jì)書》和《POS/TRACKER系統(tǒng)應(yīng)用區(qū)航空攝影實(shí)施計(jì)劃》，共飛行5架次，完成了應(yīng)用區(qū)1∶10000及1∶40000的航攝工作，獲取了1∶10000、1∶40000有效黑白像片323片，l∶10000彩色有效像片133片隨后再次完成POS輔助RC30相機(jī)B區(qū)1∶10000飛行。

6 POS外方位元素解算

（l）偏心角解算。在1∶10000黑白影像掃描完畢，獲得檢校場像控測量數(shù)據(jù)以及檢校場空三加密數(shù)據(jù)后，結(jié)合POS原始數(shù)據(jù)及基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)，利用PosPac軟件中的PosGPs、PosPro及CalQc模塊對偏心角進(jìn)行解算，獲得了305 mm鏡頭進(jìn)行1∶10000飛行時(shí)的偏心角。同時(shí)解算出152 mm鏡頭進(jìn)行1∶40000飛行時(shí)的偏心角。

（2）像片外方位元素的解算。將獲得的偏心角輸入PosPac軟件的PosPEO模塊進(jìn)行解算，獲得像片的外方位元素EO。

7 空三處理

由于現(xiàn)有的海拉瓦軟件和適普軟件都不支持POS數(shù)據(jù)的空三處理，因此數(shù)據(jù)后期的空三解算采用了Leica公司的LPS軟件。在LPS中建立與EO數(shù)據(jù)坐標(biāo)相一致的工程，進(jìn)行了直接定向法和POS輔助空三法兩種方法的應(yīng)用。

直接定向法。在LPS中建立工程，輸入應(yīng)用區(qū)影像，生成縮小片。在自動完成內(nèi)定向后，在Fiducial orientation and Exterior Orientation Parameter Editor直接輸入EO解算出的外方位元素，將其作為確定值，應(yīng)用區(qū)的立體即可完全恢復(fù)，最終進(jìn)行精度檢測。

POS輔助空三法。前期與直接定向法一致，不過在輸入外方位元素后，將其設(shè)為初始值，再按直接定向法檢測出的精度給出一個(gè)外方位元素合適的標(biāo)準(zhǔn)方差。進(jìn)入Orima軟件，通過APM選點(diǎn)，判讀合適的控制點(diǎn)，進(jìn)行平差解算，最后將結(jié)果寫出。退回到LPS中，進(jìn)行精度檢測。應(yīng)用進(jìn)行了僅有連接點(diǎn)無控制的平差、加入1個(gè)控制點(diǎn)的平差、加入4個(gè)控制點(diǎn)的平差。

8 POS數(shù)據(jù)直接定向精度分析研究

在內(nèi)定向結(jié)束后，輸入RC30的POS數(shù)據(jù)"按照LPS中影像的數(shù)據(jù)順序，依次將其對應(yīng)的EO數(shù)據(jù)拷貝到相應(yīng)的位置，獲得POSEO數(shù)據(jù)直接定向的結(jié)果。從表2中可以看出。

（1）200X年B區(qū)直接定向，精度已經(jīng)可以滿足1∶10000成圖要求；

（2）200X年B區(qū)直接定向，平面精度可以滿足1∶10000成圖要求，但高程精度超限。這是因?yàn)槲覈耐鈽I(yè)大地高均為ITRF97或與其相似的框架下的大地高，而我們所采用的EO數(shù)據(jù)的大地高是初始WGS84的大地高，兩者之間有固定差，在引入一個(gè)控制點(diǎn)平差后，高程精度馬上符合精度要求。

9 結(jié)語

通過本次課題應(yīng)用精度分析，POS輔助RC3相機(jī)航攝，在成小于1∶10000地形圖時(shí)，可采用直接定向的方法。在成1∶10000或更大比例尺地形圖時(shí)，應(yīng)采用POS輔助空中三角測量的方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉軍，王冬紅，劉敬賢，等.IMU/DGPS系統(tǒng)輔助ADS40三線陣影像的區(qū)域網(wǎng)平差[J].測繪學(xué)報(bào)，2009（1）.

[2] 馬紅濤，余濤，鄭逢斌，等.基于IMU/DGPS的航空遙感影像快速糾正方法[J].光盤技術(shù)，2009（1）.

[3] 蔡文惠，梁國華.IMU/DGPS輔助航空攝影測量應(yīng)用探討[J].測繪通報(bào)，2009（4）.

[4] 呂亞軍.IMU/DGPS輔助大比例尺航空攝影檢效場布設(shè)的研究[J].測繪技術(shù)裝備，2009（1）.

[5] 張寰，賈滿.IMU/DGPS輔助航空攝影測量在線路工程測量的應(yīng)用[J].礦山測量，2009（2）.

[6] 胡震天，黃炳強(qiáng)，王文瑞.基于IMU/DGPS輔助航測技術(shù)的大比例尺地形圖測繪的應(yīng)用研究[J].城市勘測，2009（2）.

[7] 王鐵軍，鄭福海，王俊杰.IMU/DGPS輔助空中三角測量精度分析[J].地理信息世界，2009（4）.

[8] 郭大海，吳立新，王建超，等.IMU/DGPS輔助航空攝影新技術(shù)的應(yīng)用[J].國土資源遙感，2006（1）.

[9] 嚴(yán)海英，鄧新安，石潔.IMU/DGPS輔助航測技術(shù)在1：1萬航測成圖中的應(yīng)用試驗(yàn)[J].測繪通報(bào)，2007（2）.

[10] 沈高鈺.航測空中三角測量新思路研究[J].科技資訊，2011（8）.

[11] 易映輝，肖遠(yuǎn)煥.基于航測實(shí)例的IMU/DGPS輔助航空攝影測量技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（11）.

[12] 呂亞軍.IMU/DGPS輔助大比例尺航空攝影檢效場布設(shè)的研究[J].測繪技術(shù)裝備，2009（1）.

篇8

[中圖分類號] P217 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-7-199-1

近些年來，人們迎來了信息時(shí)代，人類社會也逐漸步入到全方位的信息時(shí)代中，新興很多科學(xué)技術(shù)，并得到了迅速發(fā)展，被人們廣泛應(yīng)用到人類生活之中。攝影測量經(jīng)過數(shù)字?jǐn)z影測量階段、解析攝影測量階段以及模擬攝影測量階段這三個(gè)階段。在攝影測量技術(shù)發(fā)展期間，從遙感數(shù)據(jù)源到遙感平臺、遙感器、遙感數(shù)據(jù)處理、遙感理論基礎(chǔ)探討等，都產(chǎn)生了很大變化。下面，筆者就對攝影測量與遙感當(dāng)前發(fā)展中面臨的問題進(jìn)行分析。

1攝影測量與遙感發(fā)展中存在的問題

1.1遙感技術(shù)發(fā)展存在的問題

當(dāng)前形勢下，遙感技術(shù)主要被應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃、土地利用、荒漠化監(jiān)測、災(zāi)害監(jiān)測、環(huán)境預(yù)報(bào)、海洋監(jiān)測、天氣預(yù)報(bào)等行業(yè)和領(lǐng)域中，遙感技術(shù)為社會發(fā)展帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益。特別是航天遙感技術(shù)的提出和發(fā)展，航天遙感技術(shù)對衛(wèi)星遙感進(jìn)行充分利用，進(jìn)而獲取各種需要的信息，可以說，航天遙感技術(shù)是當(dāng)前最為有效的方法。

目前，在遙感技術(shù)的應(yīng)用上，還存在一些問題：譬如說過分重視對表面現(xiàn)象的反饋，忽視了內(nèi)里的規(guī)律分析、定量分析等。同時(shí)，遙感技術(shù)應(yīng)用中還存在過分單一的問題，這在一定程度上影響了遙感技術(shù)作用的發(fā)揮，多種遙感技術(shù)的一體化綜合應(yīng)用有助于獲取更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料，提高測量質(zhì)量。比如說：遙感技術(shù)應(yīng)用到水質(zhì)的監(jiān)測中時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析多為定性分析，很少進(jìn)行定量分析;且監(jiān)測精度不高，存在明顯的經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)算法;另外，在監(jiān)測的數(shù)據(jù)參數(shù)上，主要為透明度、渾濁度、懸浮沉積物、葉綠素等，參數(shù)過少，而且監(jiān)測的波段范圍也不大，主要集中在可見光和近紅外波段范圍。

1.2攝影測量發(fā)展存在的問題

我國的攝影測量發(fā)展經(jīng)歷了漫長的歷程，伴隨著我國自動控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在二十世紀(jì)末期，完成了全數(shù)字的自動測圖軟件研發(fā)和應(yīng)用，由此，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)得以迅速發(fā)展，數(shù)字?jǐn)z影測量被普遍應(yīng)用到測量工作之中。在進(jìn)入到二十一世紀(jì)以后，科學(xué)技術(shù)的不斷提升為攝影測量提供了幫助，使攝影測量也步入到數(shù)字化時(shí)代中。在數(shù)字?jǐn)z影測量中，傳統(tǒng)的圖像處理從光學(xué)儀器上搬到了計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了對傳感器空間方位的校正、地形起伏引起像點(diǎn)位移的糾正以及圖像鑲嵌等功能。目前，在攝影測量圖像的處理方面，還存在圖像匹配、不依賴DEM的正射糾正等問題。譬如說：在圖像匹配上，在地形圖上取影像與地形圖上對應(yīng)同名點(diǎn)作為糾正控制點(diǎn)，這種方法的精度不高，當(dāng)前在圖像的匹配上依然主要依賴人工方式，而數(shù)字化的圖像匹配還有待進(jìn)一步研究和發(fā)展。

另外，攝影測量技術(shù)中得數(shù)字正射影像圖（DOM）存在嚴(yán)重的圖像質(zhì)量問題，外界環(huán)境的諸多因素都會直接影響到圖像的質(zhì)量，影響攝影測量的精度。譬如：清晰度差、紋理不清晰、重要地物缺失等。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明：原始影像質(zhì)量、DEM數(shù)據(jù)質(zhì)量、攝影處理?xiàng)l件、拼接線、第三方軟件等都會對DOM質(zhì)量產(chǎn)生影響。

2推動攝影測量與遙感技術(shù)發(fā)展的策略

近些年，在數(shù)據(jù)分析、信息服務(wù)、獲取和處理數(shù)據(jù)的過程中，攝影測量與遙感技術(shù)都得到了良好發(fā)展，獲取數(shù)據(jù)的裝備也得到了迅速發(fā)展，從本質(zhì)上提升了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的自動化程度。

2.1遙感自動定位技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

在攝影測量與遙感技術(shù)發(fā)展過程中，遙感自動定位技術(shù)具有十分重要的地位，不僅能夠?qū)τ绊懩繕?biāo)實(shí)際位置進(jìn)行準(zhǔn)確確定，更可以對影響屬性進(jìn)行準(zhǔn)確解譯。將GPS的空中三角測量作為前提和基礎(chǔ)，對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行充分利用，由此形成了航空影響傳感器，航空影響傳感器將定點(diǎn)攝影成像實(shí)現(xiàn)，并且保證定點(diǎn)攝影成像的高精度。在衛(wèi)星遙感這一前提和基礎(chǔ)下，精度可以實(shí)現(xiàn)米級，遙感自動定位技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新和實(shí)時(shí)測圖等作業(yè)的流程，進(jìn)而將野外像控測量工作量減少。

2.2在三維模型表面重建中應(yīng)用攝影測量

在工程勘察、人體重建、人臉重建、醫(yī)學(xué)重建、文物保護(hù)、工業(yè)測量以及土建筑重建等方面都均已普遍應(yīng)用三維物體重建技術(shù)。三維物體重建技術(shù)通過手持量測的數(shù)碼相機(jī)實(shí)施操作，進(jìn)而能夠得到多度重疊以及短基線的圖片，通過立體匹配的渠道獲取模型點(diǎn)的數(shù)據(jù)。利用短基線多影響的數(shù)字?jǐn)z影測量快速三維的重建技術(shù)，能夠從本質(zhì)上將攝影測量無法兼顧遠(yuǎn)景和變形問題進(jìn)行解決，在實(shí)施的過程中，通過采取量測數(shù)碼相機(jī)手持拍攝這一種方式方法，使測量技術(shù)更加快速和簡單，并且擁有高度自動化。

2.3構(gòu)建完善的遙感監(jiān)測指標(biāo)體系

為推動遙感技術(shù)定量化分析的應(yīng)用于發(fā)展，必須建立起完善的遙控監(jiān)測指標(biāo)體系。比如說：在大氣環(huán)境的遙感監(jiān)測中，借助這一指標(biāo)體系進(jìn)行后續(xù)的定量化分析，掌握大氣環(huán)境的變化情況，實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境監(jiān)測的集成化發(fā)展。一是時(shí)間與空間數(shù)據(jù)的互為彌補(bǔ)和整合，便于相關(guān)人員掌握大氣環(huán)境;二是互為約束的遙感反演技術(shù)。隨著遙感技術(shù)和攝影測量技術(shù)應(yīng)用日益廣泛，其不斷融合先進(jìn)技術(shù)，為人類發(fā)展帶來更先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)，推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類進(jìn)步，而構(gòu)建監(jiān)測指標(biāo)體系則是當(dāng)前迫切需要解決的一個(gè)問題，需要各部門、單位的聯(lián)動，全力推動遙感技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)遙感技術(shù)的變革。

3結(jié)語

綜上，雖然如今的攝影測量與遙感技術(shù)發(fā)展速度相對來說比較快，并且已經(jīng)被應(yīng)用到測繪工作中，逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化發(fā)展和數(shù)字化發(fā)展。我國攝影測量與遙感存在設(shè)備種類單一以及生產(chǎn)效率低下等問題，這些問題和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展相違背，不能達(dá)到國際的標(biāo)準(zhǔn)水平。因此，我們要集中優(yōu)勢力量，開展跨學(xué)科合作。

參考文獻(xiàn)

[1]克里斯蒂安?海普克，唐糧.攝影測量與遙感之發(fā)展趨勢和展望[J].地理信息世界，2011，09（02）.

篇9

中圖分類號：P23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0060-02

航空攝影測量技術(shù)是在飛機(jī)上利用航攝相機(jī)對地面連續(xù)攝取像片，結(jié)合地面控制點(diǎn)測量、處理和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業(yè)，是我國獲取基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的主要手段之一。目前，我國重大自然災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警、資源利用與環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域都需要大量的高分辨率、高精度的地理信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)與我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展緊緊相關(guān)。

傳統(tǒng)航空攝影測量一般需要使用野外控制點(diǎn)并通過空中三角測量加密求解外方位元素，而野外控制點(diǎn)的布設(shè)工作繁瑣，在荒漠、高山等困難地區(qū)野外控制點(diǎn)更是難以布設(shè)，因此，盡量減少乃至擺脫對野外控制點(diǎn)的依賴而直接對像片定向一直是攝影測量的重要研究方向之一。為此，人們一直試圖在航空攝影飛行過程中直接記錄或確定航攝相機(jī)的位置和方向，并利用這些定向數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)航攝像片的絕對定向。

20世紀(jì)90年代，GPS（Global Position System，全球定位系統(tǒng)）輔助空中三角測量的方法得到了廣泛應(yīng)用，利用GPS獲得的定位信息用來輔助空中三角測量，展現(xiàn)了導(dǎo)航技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用前景。GPS技術(shù)雖然解決了像片的定位問題，但是無法獲取像片的姿態(tài)參數(shù)，不能徹底擺脫地面控制。隨著航空攝影測量技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，一種新的方法開始應(yīng)用于航空攝影測量―― 定位定向系統(tǒng)（Position and Orientation System，簡稱POS系統(tǒng)）輔助航空攝影。機(jī)載POS系統(tǒng)集GPS技術(shù)與慣性導(dǎo)航技術(shù)于一體，使準(zhǔn)確地獲取航攝相機(jī)曝光時(shí)刻的外方位元素（GPS測量得到位置參數(shù)，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)得到姿態(tài)參數(shù)）成為可能，從而實(shí)現(xiàn)了無（或少量）地面控制點(diǎn)，甚至無需空中三角測量加密工序，即可直接定向測圖，從而大大縮短航空攝影作業(yè)周期、提高生產(chǎn)效率、降低成本。因此，POS系統(tǒng)的出現(xiàn)，將從根本上改變傳統(tǒng)航空攝影的方法，進(jìn)而引起航空攝影理論與技術(shù)的重大飛躍。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其慣性、GPS器件精度水平的提高，POS無論定位定向精度還是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力都會有質(zhì)的提高，將會在航空攝影測繪方面發(fā)揮越來越重要的作用。POS系統(tǒng)高精度定位定向技術(shù)是POS系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，它的研究可以極大的推動POS系統(tǒng)的發(fā)展。

1 POS工作原理

IMU慣性測量單元最大優(yōu)點(diǎn)是不依賴于任何外界信息，能夠進(jìn)行完全自主的導(dǎo)航。慣性測量單元能夠連續(xù)長時(shí)間的工作，可以提供多種導(dǎo)航信息如位置、速度、航程、航向，還可以提供水平及方位基準(zhǔn)，精度較高。但是，慣性測量單元的精度主要取決于慣性器件（陀螺儀和加速度計(jì)）的精度，并且其定位誤差隨時(shí)間積累，精度逐漸降低，這對于需要長時(shí)間工作的情況是極為不利的。而且其初始對準(zhǔn)時(shí)間長，所以想到利用其它定位手段作為參考信息源，定期或不定期地對慣性測量單元進(jìn)行綜合校正，對慣性器件的漂移進(jìn)行補(bǔ)償。

GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有定位精度高的特點(diǎn)，而且能夠進(jìn)行全球、全天候、全天時(shí)、多維連續(xù)定位，其精度不隨時(shí)間變化。然而，GPS是非自主式的系統(tǒng)，不能提供諸如載體姿態(tài)等參數(shù)，運(yùn)動載體上的GPS接收機(jī)不易捕獲和穩(wěn)定跟蹤衛(wèi)星信號，動態(tài)環(huán)境造成中信噪比下降。這些原因都容易產(chǎn)生周跳。而且由于GPS信號在傳播途中的干擾，使得系統(tǒng)定位精度有所下降，定位結(jié)果較為離散。

如上所述，GPS和IMU慣性測量單元各有所長，具有可互補(bǔ)的特點(diǎn)，兩者的組合不僅具有兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)各自的主要優(yōu)點(diǎn)，而且隨著組合水平的提高，它們之間信息傳遞、融合、使用的加強(qiáng)，組合系統(tǒng)的總體性能要遠(yuǎn)優(yōu)于任一獨(dú)立系統(tǒng)。

組合導(dǎo)航把無線電導(dǎo)航長期精度高與慣性測量短期精度高和不受干擾的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，因而GPS與IMU的組合被認(rèn)為是目前導(dǎo)航領(lǐng)域最理想的組合方式，其基本原理如圖1所示。POS都是采用這樣的組合系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面。

（1）GPS/IMU組合提高了系統(tǒng)的精度。

高精度GPS信息作為外部測量信息輸入系統(tǒng)，在運(yùn)動過程中頻繁修正IMU測量值，以控制減弱其隨時(shí)間積累的誤差；而短時(shí)間內(nèi)IMU定位結(jié)果可以很好的解決GPS動態(tài)環(huán)境中由于信號失鎖和周跳導(dǎo)致的精度跳躍下降問題。因而，GPS/IMU組合測量誤差實(shí)際上比單獨(dú)的GPS或IMU的誤差都小。

（2）GPS/IMU組合加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。

由于IMU可以獨(dú)立進(jìn)行導(dǎo)航，因而當(dāng)GPS信號受到干擾時(shí)，IMU不僅能提供導(dǎo)航信息，而且其導(dǎo)航解可作為輔助信息，對GPS碼和載波的再捕獲起輔助作用，大大縮短了GPS恢復(fù)工作的時(shí)間，提高了GPS接收機(jī)的跟蹤能力。而GPS信息對IMU的輔助可使IMU在運(yùn)動中不斷進(jìn)行初始對準(zhǔn)。

（3）GPS/IMU組合解決了GPS動態(tài)應(yīng)用采樣頻率低的問題。

由于GPS的數(shù)據(jù)采樣率低，不能達(dá)到某些動態(tài)應(yīng)用中的要求，這時(shí)高頻IMU數(shù)據(jù)可以在GPS定位結(jié)果之間高精度內(nèi)插所求事件發(fā)生的位置，如航空相機(jī)曝光瞬間的位置，從而保證了組合系統(tǒng)對整個(gè)航線的各個(gè)攝影位置的高精度定位。當(dāng)然GPS本身的采樣頻率也隨著設(shè)備的發(fā)展不斷提高。

（4）GPS/IMU組合將降低對慣導(dǎo)系統(tǒng)的要求。

長期以來，IMU的高價(jià)格一直是限制其廣泛應(yīng)用的主要原因。而組合系統(tǒng)提供另一種解決方案，利用IMU的速度信號解決動態(tài)跟蹤問題，而高精度定位則由GPS來實(shí)現(xiàn)，因此可以采用較低性能的IMU，從而降低了組合系統(tǒng)的成本。

2 試驗(yàn)概況

POSAV510輔助RC30相機(jī)在2006年關(guān)中地區(qū)進(jìn)行了兩次試驗(yàn)飛行。根據(jù)試驗(yàn)的目的和技術(shù)要求，結(jié)合實(shí)際工作的需要選定試驗(yàn)測區(qū)。測區(qū)內(nèi)分布有水系河流、城鎮(zhèn)市區(qū)、山區(qū)和主要交通道路等典型地形地貌，較有利于對設(shè)備精度的評估。選擇了1∶10000和1∶40000兩個(gè)攝影比例尺。如表1所示。

3 試驗(yàn)區(qū)控制點(diǎn)的布設(shè)

為了對POS的精度做出客觀的評估，在關(guān)中某試驗(yàn)區(qū)內(nèi)根據(jù)《GB/T13977-921∶5000、1∶10000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》《GB/T13990-92 1∶5000、1∶10000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》《P0S/TRACKER系統(tǒng)應(yīng)用航空攝影試飛方案》技術(shù)設(shè)計(jì)書進(jìn)行試驗(yàn)區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)。

3.1 A區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)方案

根據(jù)《POS/TRACKER系統(tǒng)試驗(yàn)區(qū)航空攝影技術(shù)設(shè)計(jì)書》要求，A區(qū)范圍覆蓋6幅（3×2）1∶50000地形圖。依據(jù)關(guān)于1∶50000比例尺成圖丘陵地和山地的區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)及構(gòu)架航線的布點(diǎn)要求，A區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)如圖1所示。

3.2 B區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)方案

根據(jù)《POS/TRACKER系統(tǒng)試驗(yàn)區(qū)航空攝影技術(shù)設(shè)計(jì)書》要求，B區(qū)范圍覆蓋2幅（1×2）1∶10000地形圖。關(guān)于1∶10000比例尺成圖平地的區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)要求，同時(shí)結(jié)合檢校場控制點(diǎn)布設(shè)要求。B區(qū)控制點(diǎn)布設(shè)如圖2所示。

為了提高量測精度，在像片上更準(zhǔn)確地判別出控制點(diǎn)的位置，本次試驗(yàn)在B區(qū)采用了先布控后飛行的方法。根據(jù)控制點(diǎn)周圍的環(huán)境情況，對B區(qū)100 km2內(nèi)的42個(gè)控制點(diǎn)分別用埋石、砸木樁及鐵釘?shù)姆椒▽⒖刂泣c(diǎn)標(biāo)記到位，其中大標(biāo)石6個(gè)（預(yù)計(jì)作為檢校場控制點(diǎn)永久保留）、小標(biāo)石11個(gè)、木樁19個(gè)、鐵釘6個(gè)。

為了使控制點(diǎn)在像片上容易判別，飛行前對測區(qū)100 km2內(nèi)的42個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)志布設(shè)。根據(jù)控制點(diǎn)的情況，采用1 m×1 m的標(biāo)志布和刷漆等辦法，在飛機(jī)起飛前將標(biāo)布設(shè)到位。

4 基準(zhǔn)站布設(shè)

為保證POS輔助航空攝影飛行，需要在測區(qū)內(nèi)布設(shè)基準(zhǔn)站。考慮到基準(zhǔn)站觀測數(shù)據(jù)備份和檢核，根據(jù)測區(qū)大小和試驗(yàn)為中、小比例尺航攝的特點(diǎn)，按照GB/T18314與GJB2228-1994規(guī)定的GPS基準(zhǔn)站選址原則，結(jié)合已知大地測量控制成果，并經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，在攝區(qū)內(nèi)布設(shè)1個(gè)地面GPS基準(zhǔn)站。同時(shí)為了驗(yàn)證基準(zhǔn)站距離對測量精度的影響，在寶雞（距測區(qū)約200 km）和鄭州（距測區(qū)約500 km）地區(qū)分別布設(shè)長基線和超長基線GPS基準(zhǔn)站。

5 航攝飛行

根據(jù)《POS/TRACKER系統(tǒng)試驗(yàn)區(qū)航空攝影技術(shù)設(shè)計(jì)書》和《POS/TRACKER系統(tǒng)試驗(yàn)區(qū)航空攝影實(shí)施計(jì)劃》，共飛行5架次，完成了試驗(yàn)區(qū)1∶10000及1∶40000的航攝工作，獲取了1∶10000、1∶40000有效黑白像片323片，l∶10000彩色有效像片133片隨后再次完成POS輔助RC30相機(jī)B區(qū)1∶10000飛行。

6 POS外方位元素解算

（l）偏心角解算。在1∶10000黑白影像掃描完畢，獲得檢校場像控測量數(shù)據(jù)以及檢校場空三加密數(shù)據(jù)后，結(jié)合POS原始數(shù)據(jù)及基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)，利用PosPac軟件中的PosGPs、PosPro及CalQc模塊對偏心角進(jìn)行解算，獲得了305 mm鏡頭進(jìn)行1∶10000飛行時(shí)的偏心角。同時(shí)解算出152 mm鏡頭進(jìn)行1∶40000飛行時(shí)的偏心角。

（2）像片外方位元素的解算。將獲得的偏心角輸入PosPac軟件的PosPEO模塊進(jìn)行解算，獲得像片的外方位元素EO。

7 空三處理

由于現(xiàn)有的海拉瓦軟件和適普軟件都不支持POS數(shù)據(jù)的空三處理，因此，數(shù)據(jù)后期的空三解算采用了Leica公司的LPS軟件。在LPS中建立與EO數(shù)據(jù)坐標(biāo)相一致的工程，進(jìn)行了直接定向法和POS輔助空三法兩種方法的試驗(yàn)。

直接定向法。在LPS中建立工程，輸入試驗(yàn)區(qū)影像，生成縮小片。在自動完成內(nèi)定向后，在Fiducial orientation and Exterior Orientation Parameter Editor直接輸入EO解算出的外方位元素，將其作為確定值，試驗(yàn)區(qū)的立體即可完全恢復(fù)，最終進(jìn)行精度檢測。

POS輔助空三法。前期與直接定向法一致，不過在輸入外方位元素后，將其設(shè)為初始值，再按直接定向法檢測出的精度給出一個(gè)外方位元素合適的標(biāo)準(zhǔn)方差。進(jìn)入Orima軟件，通過APM選點(diǎn)，判讀合適的控制點(diǎn)，進(jìn)行平差解算，最后將結(jié)果寫出。退回到LPS中，進(jìn)行精度檢測。試驗(yàn)進(jìn)行了僅有連接點(diǎn)無控制的平差、加入1個(gè)控制點(diǎn)的平差、加入4個(gè)控制點(diǎn)的平差。

8 POS數(shù)據(jù)直接定向精度分析研究

在內(nèi)定向結(jié)束后，輸入RC30的POS數(shù)據(jù)按照LPS中影像的數(shù)據(jù)順序，依次將其對應(yīng)的EO數(shù)據(jù)拷貝到相應(yīng)的位置，獲得POSEO數(shù)據(jù)直接定向的結(jié)果。從表2中可以看出：

（1）200X年B區(qū)直接定向，精度已經(jīng)可以滿足1∶10000成圖要求。

（2）200X年B區(qū)直接定向，平面精度可以滿足1∶10000成圖要求，但高程精度超限。這是因?yàn)槲覈耐鈽I(yè)大地高均為ITRF97或與其相似的框架下的大地高，而我們所采用的EO數(shù)據(jù)的大地高是初始WGS84的大地高，兩者之間有固定差，在引入一個(gè)控制點(diǎn)平差后，高程精度馬上符合精度要求。

9 結(jié)論

通過本次課題試驗(yàn)精度分析，POS輔助RC3相機(jī)航攝，在成小于1∶10000地形圖時(shí)，可采用直接定向的方法。在成1∶10000或更大比例尺地形圖時(shí)，應(yīng)采用POS輔助空中三角測量的方法。

篇10

一.測繪遙感應(yīng)用現(xiàn)狀

1測繪遙感應(yīng)用不夠廣泛

從遙感技術(shù)的發(fā)展來看，其發(fā)展前景比較樂觀，而且技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用水平不斷在拓展。但是就當(dāng)前遙感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，依然面臨著不少問題，最主要的就是實(shí)際應(yīng)用范圍不夠廣泛，遙感技術(shù)在當(dāng)今依然是一項(xiàng)不為人所熟知的測繪技術(shù)。這個(gè)問題主要表現(xiàn)在當(dāng)前的測繪工作，比如地形地質(zhì)勘測、工程勘探等還是習(xí)慣采用傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，對于遙感技術(shù)還比較陌生，對其應(yīng)用就更加受限制，觀念上的制約以及對遙感技術(shù)的不熟悉制約了遙感技術(shù)在更多的領(lǐng)域發(fā)揮其作用，也不利于遙感技術(shù)的大力推廣。

（1）當(dāng)前的遙感技術(shù)功能已經(jīng)波及到許多勘測領(lǐng)域，其全天候、實(shí)時(shí)性以及監(jiān)測數(shù)據(jù)受人為干預(yù)較少的優(yōu)勢是傳統(tǒng)人工測繪技術(shù)難以達(dá)到的，測繪數(shù)據(jù)的精度高、誤差較少等也會大大提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學(xué)性和實(shí)用性，如果許多測繪領(lǐng)域依然采用傳統(tǒng)的測繪手段，遙感技術(shù)的功能就難以全面體現(xiàn)，將不利于遙感技術(shù)的深度開發(fā)，挫傷遙感技術(shù)研發(fā)的積極性

（2）遙感技術(shù)應(yīng)用不廣泛也不利用空間信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。遙感技術(shù)是以空間信息技術(shù)為基礎(chǔ)的，他體現(xiàn)了空間信息技術(shù)在現(xiàn)代空間勘測和開發(fā)中的諸多優(yōu)點(diǎn)，并且是對空間信息技術(shù)功能的具體體現(xiàn)和延伸。遙感技術(shù)需要GPS技術(shù)進(jìn)行空間導(dǎo)航和定位，這直接影響著遙感技術(shù)定位和勘測的精度與準(zhǔn)確性。

2. 遙感工作資金造價(jià)高

在實(shí)際工作當(dāng)中，有些測繪項(xiàng)目因?yàn)檫b感技術(shù)價(jià)格高等問題望而怯步，隨著近幾年來計(jì)算機(jī)技術(shù)以及遙感技術(shù)的快速發(fā)展，促成遙感技術(shù)由最開始的理論層面正式步入實(shí)質(zhì)階段，其具體的環(huán)境資源、災(zāi)害監(jiān)測、地質(zhì)勘探以及地理測繪方面的檢測功能逐漸明顯。但是，仍然遙感技術(shù)造價(jià)高、花費(fèi)大等特點(diǎn)仍然制約了其發(fā)展。此外，在我國，遙感技術(shù)主要應(yīng)用在一些重點(diǎn)研發(fā)的科研項(xiàng)目上，譬如說資源勘探、環(huán)境污染以及地址災(zāi)害等方面，而用于煤礦開采或工程地址檢測方面的則少之又少。

3.遙感信息源空間分辨率較低，應(yīng)用水平較低

遙感技術(shù)在環(huán)境污染檢測以及地質(zhì)災(zāi)害勘測方面的優(yōu)勢將會促進(jìn)我國環(huán)境保護(hù)失業(yè)用戶地質(zhì)災(zāi)害研究事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，所以，從某種方面來看，提高遙感技術(shù)信息員的空間分比率，在測量水平、覆蓋范圍、以及信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性方面有著不容忽視的作用。

二.測繪技術(shù)在地籍測量中的應(yīng)用

1. 地籍測量中應(yīng)用攝影測量技術(shù)

傳統(tǒng)地籍測量獲得的數(shù)據(jù)通常是不準(zhǔn)確的，并在一定程度上影響測繪質(zhì)量，所以為了提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，現(xiàn)代地籍測量需要利用攝影測量技術(shù)。這種技術(shù)具有非常簡單的操作，極易被測繪人員掌握，在測量過程中幾乎不會受到外界的干擾，因此，相對容易獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。另外，還可以實(shí)時(shí)更新攝影測量獲得的數(shù)據(jù)，其提供的信息量很大，也具有相對突出的幾何特點(diǎn)，具有清晰直觀的數(shù)字，非常容易讀取，避免通視造成的影響。可是這種技術(shù)也有缺點(diǎn)，因?yàn)樵谶M(jìn)行地面攝影期間，前面的物體對后面的物體有一定的遮擋作用，增加了攝影的難度。如果攝影在空中進(jìn)行，利用飛機(jī)運(yùn)載航空攝影機(jī)，可是飛機(jī)不能保持嚴(yán)格規(guī)范的水平度，影響曝光?？墒?，在應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)之后，則能夠有效解決這些弊端，提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)給地籍測量。

2.地籍測量中應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測量和遙感模式

地籍測量應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測量和遙感模式是一種發(fā)展趨勢，其空間攝像信息方式使用更多的傳感器和瓶體，向多時(shí)相和高分辨率發(fā)展。高分辨率的衛(wèi)星遙感影像提供空間信息獲取的主要數(shù)據(jù)。目前，有很多手段能夠獲得數(shù)據(jù)，促使地籍測量線劃圖和各種專題的地籍圖更易獲得。此外，地籍測量應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測利用土地資源的情況，為地籍測量提供更加及時(shí)的信息。因?yàn)榈丶疁y量要求很高的精度，數(shù)據(jù)采集設(shè)備應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測量能夠獲取大比例尺的航空像片，接著通過對應(yīng)技術(shù)分析像片，以獲得其中的地籍?dāng)?shù)據(jù)，然后將其空三加密確定為控制目標(biāo)點(diǎn)，利用專門軟件處理數(shù)字?jǐn)z影測量的數(shù)據(jù)，為地籍內(nèi)外的測量作業(yè)提供便利。以這種模式獲得的地籍圖能夠體現(xiàn)出豐富的信息，實(shí)時(shí)性也很強(qiáng)，既具有線劃地圖的幾何特點(diǎn)，也具有數(shù)字的直觀特點(diǎn)，還對地籍圖的界址點(diǎn)有完善作用，不會受到通視條件的影響，將不包含GPS像控以及地籍權(quán)屬調(diào)查的所有工作完成，降低勞動強(qiáng)度，提高工作效率，能夠獲得很好的發(fā)展。

3.應(yīng)用遙感技術(shù)開展地質(zhì)調(diào)查是相當(dāng)必要.也是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀要求和需要。就當(dāng)前社會發(fā)展?fàn)顩r來看，遙感技術(shù)的應(yīng)用有著廣闊的發(fā)展前景，相關(guān)人員要從加強(qiáng)遙感技術(shù)深度研究這一方面出發(fā)，提高遙感技術(shù)的測量精度，進(jìn)一步拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。（1）國家相關(guān)部門要加強(qiáng)對遙感技術(shù)開發(fā)研究的鼓勵(lì)和推動，采取相關(guān)措施推動遙感技術(shù)的普及和應(yīng)用。比如，利用政策優(yōu)勢，鼓勵(lì)相關(guān)部門在開展測繪工作者運(yùn)用遙感技術(shù)，將遙感技術(shù)從示范性試驗(yàn)階段推動到大范圍應(yīng)用普及階段，使遙感技術(shù)能夠真正發(fā)揮其技術(shù)的優(yōu)越性，對傳統(tǒng)測繪手段進(jìn)行革命性的改造和開創(chuàng)。這將會大大推動遙感技術(shù)與實(shí)際測繪工作的聯(lián)系水平，不僅有利于遙感技術(shù)發(fā)揮其測繪水平上的優(yōu)勢，更有利于在實(shí)踐中發(fā)掘遙感技術(shù)的弊端，從而推動遙感技術(shù)在實(shí)踐中不斷完善和發(fā)展。（2）加大對遙感技術(shù)的資金投入也是深度研發(fā)遙感技術(shù)的關(guān)鍵舉措。一項(xiàng)技術(shù)從開始研發(fā)到投入使用要?dú)v經(jīng)漫長的過程，遙感技術(shù)從最初出現(xiàn)到現(xiàn)在也已經(jīng)經(jīng)歷了將近半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，我國也逐漸成為遙感技術(shù)大國。但是僅僅如此是不夠，我國必須向著遙感強(qiáng)國的目標(biāo)前進(jìn)，因此加強(qiáng)技術(shù)的深度研發(fā)是極其必要的。

4.大力推廣遙感技術(shù)，加大遙感技術(shù)普及力度

遙感技術(shù)只有在大力推廣中才能顯示其技術(shù)的活力和對測繪工作的廣泛適應(yīng)力。當(dāng)前遙感技術(shù)已經(jīng)凸顯出其難以比擬的技術(shù)優(yōu)勢和環(huán)境適應(yīng)力，比如，能夠適用各種復(fù)雜地形的勘探工作，能夠?qū)崿F(xiàn)對火災(zāi)、氣象災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害過程的實(shí)時(shí)檢測，動態(tài)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，為開展災(zāi)害研究和建立災(zāi)害防御體系提供便利等，因此必須要大力推廣遙感技術(shù)，提高普及程度。

三 結(jié)束語

總之，在當(dāng)今的測繪工作中，應(yīng)用遙感技術(shù)已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢。隨著計(jì)算機(jī)的普及與科技的進(jìn)步，遙感技術(shù)的覆蓋范圍將會大大增加，實(shí)現(xiàn)遙感工程司、災(zāi)害、氣象、地質(zhì)遺跡環(huán)境資源監(jiān)測等項(xiàng)目，拓展遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍，讓其充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，在災(zāi)害預(yù)防、社會發(fā)展以及國民經(jīng)濟(jì)上做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：