航空摄影测量技术在公路勘测中的应用

罗利君1陈玉宝

罗利君1陈玉宝2（1江西中煤测绘工程院有限公司江西南昌330001；2.江西煤田地质局二二四地质队江西分宜336600）

关键词：航空摄影测量；公路勘测；基本概念；应用优势

在公路测设的初期,设计人员必须充分掌握路线所经地区的地形和其它自然条件,为了获得设计所需的数据,可以直接到现场进行踏勘、量测,也可以在室内对现有的图纸资料加以研究。一般是先室内后室外。这种方法在地形崎岖、路线过长的地方却不是很实用，自然也不会得到得到满意的测量结果。相比较传统的测量方式，高科技条件下的航空摄影测量技术能有效的解决这个问题。

一、航空摄影测量技术的基本内涵航空摄影测量指的是运用飞机对地面拍摄像片，再利用摄影测量学的原理以及立体测图仪，将像片组成立体模型，进而从事各种地图测绘及地物判读的工作；并从摄像和其它传感系统中获取地球以及其环境的可靠信息，并对其进行记录、量测、分析与表达的科学技术。

主要用于测绘1:1000～1:100000各类比例尺的地形图。摄影测量工作一般分为以下两大类：第一类是量测地物的空间关系，例如坐标、高程、距离等，进而得到地形图、平面图、摄像图以及三维地面模型。

第二类则是像片判读，重点是对摄影进行性质分析与判读，例如对作物种类、土壤分类等。随着卫星技术的推进，卫星影像也成为摄影测量像片的重要来源，航空摄影测量测绘技术在公路勘测中被广泛的加以运用。

二、航空摄影测量的应用现状众所周知，公路设计离不开地形图，传统的获取地形图的方法需要投入大量人力、物力去现场实测，这种手段不仅工作量大，周期长，而且测量范围有限。目前我院完成的勘察设计项目绝大多数已经摆脱了传统的手段和方法，而采用航空摄影测量技术，一般而言，一条高速公路测量首先是从路线方案研究开始，然后在小比例地形图上划定路线走廊，再进行航带设计和摄影测量，就航空摄影测量而言也经历了从模拟、解析到数字的3个发展过程；现在正处于数字摄影测量研究应用阶段。这种技术是以数字影像为基础，利用电子计算机进行分析和处理，确定被摄物体的形状、大小、空间位置及其性质，所使用的仪器最终只是通用计算机及其相应外部设备。

三、采用处理后的航空像片直接定线常规的路线定线方法是必须在获得地形图之后才能在纸上进行，那么在工期非常紧迫的情况下就无法保证按期完成。为了加快进度而采用航空像片直接定线已在实际工程中得到广泛应用。利用航片直接定线，一般的工作程序为：在航空摄影测量完成之后，首先要制做１:５０００的带坐标格网及地名注记的放大纠正像片图，对于高差大的山地，最好制作１:５０００的正射影像图，进而解决了路线方案设计所需的地形地物资料，这样路线设计人员就可以直接应用航片定线。利用该法定线，设计人员可以比用地形图更直观清晰地确定地形地物与路线的关系，而且范围更广阔，从而选择一个较优的路线方案。

四、航空摄影测量在公路测设阶段的作业过程公路航测的作业过程主要包括四个阶段：准备工作、摄影工作、外业工作、内业工作。如图１所示。

１、准备工作准备工作主要包括接受任务，收集资料以及路线方案的研究，航带设计，完成航摄技术的计算，编制领航图等等。

（１）、航摄范围的确定公路路线的航摄范围以路线方案（含比较方案）控制，量测各超出方案线的航摄距离应不小于３００米，确保成图质量以及杜绝导致漏测现象，同时要为方案比选时扩充成图范围留出余地。在路线起点与中点处沿纵向各向外延伸２－３条摄影基线。

（２）航摄仪和摄影比例尺与航高的确定公路航摄需尽可能选择性能先进的航摄仪，确保航摄资料的质量。航摄的比例尺选择需根据公路各测设阶段所需地形图比例以及相应精度，结合摄区的地形条件，成图方法以及所用仪器的性能等诸多因素考全面虑。航摄比例尺与航摄机选定后方可确定设计的摄影航高。

（３）航带设计为了确保航摄航线的直线性，每一测段需要分成若干条航带，方便航摄作业，如图２。

2、野外摄影工作天气要求晴朗，在阳光的照射角度合适，气流平稳，远离雾气的条件下进行。这样是为了确保摄影的质量；为了消除植被造成的影响，需要尽可能的选择植物稀疏的季节进行。

3、外业控制测量的工作外业工作主要包括像片调绘与野外控制的测量，这也是内业测量的基础。控制测量的任务是根据已知的高级控制点测定外控点的坐标和高程。内容包括点位的选择、像片调绘。导线测量和水准测量。目前而言，普遍采用高精度全站仪进行导线测量和采用ＧＰＳ高精度平面定位，或者两者相配合加以使用。

４、内业工作航测内业工作包括电算加密、立体测图、底图清绘整饰、晒印等。

５、路线的设计在完成的数字化地形图上，结合公路设计原则与要求，进行路线的相关设计工作。

五、航空摄影测量在公路测量中的应用优势1、利用航摄像片并配合少量地面控制测量（ＧＰＳ）工作，为公路测设设计提供各种像片平面图和地面信息，供选线和纸上定线使用。把繁重的外业工作大部分变成室内作业，节省了大量人力、物力，这样既可以提高工作效率，还可以确保地形图的精度，尤其是对人烟稀少，气候恶劣与地形困难的地方，效果显得尤为突出。有利于在大区域进行路线多方案比选，不遗漏优秀方案。

２、利用航片上丰富的地面信息，通过立体观察、判断与少量实地调查工作，可以在航测像片构成的立体光学模型上选线，并通过航测判释遥感为工程设计提供设计提供地质、水文等相关资料。

３、借助于解析摄影测量以及正处于研究发展阶段的数字摄影测量，直接产生被摄区域的大比例等高线地形图与地形三维坐标数据，为_公路测设提供原始地形数据。

４、利用航测技术与数字地面模型技术相结合，可以自动高速地位路线设计提供依据。

结束语21世纪的公路勘察设计技术将不再是单一的学科应用。它必将随着信息技术和空间技术的综合应用而发生重大变革，进而提高公路测设水平和效率。实践证明,航空摄影测量技术在公路勘测中拥有广阔的应用前景。本文阐述的相关问题和观点希望对各位同仁有所帮助和参考。

参考文献【1】.赖盛鹏国内公路勘察设计的现状及前景[期刊论文]-科学之友2010(3)【2】.符锌砂公路航空摄影测量与遥感【Ｍ】．北京：人民交通出版社，2003．