新型测绘技术在大比例尺测图中的应用

宋健

(广东数源测绘技术有限公司,广东广州  510000)

摘要：伴随着不断深入的现代化建设进程和社会经济的发展，测绘技术被广泛应用在各个场景之中，包括：农林、行政、建筑等，有助于提高地物测量工作整体的效率和质量，为顺利开展各项工作提供可靠依据和保证。而在大比例尺测图中，借助于新型测绘技术的使用，同样也能够高效率的进行各项工作。基于此，本次研究针对于新型测绘技术在大比例尺测图中的应用进行了深入分析与探讨。

关键词：新型测绘技术；大比例尺；测图；应用

我国在不断加快现代化建设步伐的过程中，也在紧密落实着城乡统筹发展相关工作，现代化建筑逐渐呈现出高复杂性、多样化功能的特征，以往的测量技术效率低下，自动化功能不足，难以提高大比例尺测图工作的精准度。而随着科学技术的发展，近些年来出现了许多新型测绘技术，例如：GPS技术、无人机三维影像技术、遥感技术、数字化成图技术以及光探测和测距技术等，将新型测绘技术应用在大比例尺测图工作之中，能够大幅度提高相关数据信息获取的精准性和真实性，有效弥补了传统测距技术的缺陷，有助于推动我国测绘工程领域的发展。

一、关键技术研究

（一）技术流程

空三加密和测图、控制外业飞行姿态、测量与布设高精度像控点是在1: 500大比例尺测图中使用无人机倾斜摄影测量技术的主要工作环节。技术环节具体内容还涉及到：调绘补测、整理与搜集现有资料、航飞方案制定、采集影像数据、空三解算、提交最终成果、成果质检、测量与布设像控点、DLG采集[1]。

（二）关键技术要点

（1）严格测量与布设像控点。受各种复杂因素，包括：环境影响、飞行器采集质量等，要充分满足倾斜项目测量的高精度标准和要求，通常情况下，布设和设计像控点的实际方案要求要比规范标准要求更高，在此不再重复论述布设方案。为了确保测量工作整体的精准性，通过相关测量比较后，决定像控点均匀布设的方法选择有机结合RTK测量与GPS静态测量，联测方法选择结合当地高等级控制点与GPS静态测量的方式，应用水准来测量高程。

（2）多视空三和倾斜影像密集匹配。在后续生产高精度三维模型的过程中，空三加密是最为重要的步骤。绝大多数情况是采用侧视拍照的方法来采集倾斜影像，在建筑变形大、建筑物遮挡严重的影像下，无法确保测量工作的精度。应当以计算机视觉为基础，采用SIFT算法展开匹配运算工作，而后结合相片定位数据和高精度控制点来对区域网平差进行附加约束，以此顺利展开定向解算工作，实现平差后外方位元素的获取，最终展开密集匹配，对点云进行精准获取[2]。

（3）应用拥有矫正精准功能的RTK飞行设备。RTK飞行设备具有着定位精准度高、快速等特点，能够实现测站点三维坐标的动态化获取，具有较高的定位频率；但是由于在飞行的过程中，无人机整体的速度较快，很有可能因为飞行偏差的原因而提高RTK实时定位技术出现相位移动的概率，难以匹配于实际的飞行姿态，导致无法获取精准的外方位元素。为此，应当对RTK装备进行精准调校，同时，加强飞行速度的控制力度，进而大幅度的提升外方位参数值整体的精准性和准确度[3]。

（4）测图软件具备辅助线功能。现阶段，三维倾斜模型的测图软件越来越多样化，市场中的选择更多，且不同种类的软件全都具有人眼直接测图性能，但是本文并未测试比较不同基于三维倾斜模型测图软件的测图成果精准度，在此不再过多论述。通过一种测图软件的使用展开实验，发现测图的关键则是具有辅助测图功能的三维测图软件。

二、实验流程与结果分析

（一）实验室概况

实验区域位于某市某村之中，这里具有平坦的地势情况，1.5平方千米为划定的测区面积。其中，村庄是测区内主要的建筑类型，低层建筑较多，在整个测区中，低层建筑面积占有的比重为百分之六十五；有两栋高层建筑存在于测区西北侧之中，有四栋高层建筑存在于东南侧之中[4]。

（二）采集与处理实验数据

（1）采集数据：应用多旋翼无人飞行器系统搭载五镜头倾斜相机设备来进行本次的实验工作，统一每个镜头的参数值，35毫米为定焦焦距数值，4.5 um为像元大小具体值，6 000 x 4 000为传感器的具体尺寸。按照测区的实际情况和无人机功能，划分测区为分区五个，飞机架次为十一个，八十米为设计的航高值，180米为高层区航高值，百分之八十为航向重叠度，百分之七十为旁向重叠度。由于测区边缘会受到镜头倾斜的不利影响，将延伸测区边缘的航线，具体延伸情况为1-2个，2平方千米为飞行的实际面积值，36 560张为有效影像采集的全部情况，2厘米为地面分辨率的设计值。均匀测设10个精度检查点和24个像控点于测区之中。受天气影响，将耗时采集影像三天，耗时外业布设像控点两天。图一为无人机采集数据情况。

图一 采集飞行数据情况表

（2）处理实景三维数据。借助于外业数据采集，获取有关信息，包括：控制点坐标、原始影像、POS数据；而后通过主要三维建模软件的使用，形成相应的三维实景数据，其中包括多项步骤，例如：分区块密集匹配、纹理映射、成果输出、设置相片参数、控制点刺点、多视影像空三解算、预处理数据、建立工程文件、检查影像质量等。三维实景模型、全局点云、三维白模、TIN格网为三维模型过程数据。

（3）三维测图。以形成的三维实景模型为基础，DLG测图使用市面中主要流行的矢量测图软件展开。使用此种软件的原因在于其具有辅助线功能，在屋檐测量的过程中，可以使用十字辅助线和垂直辅助线展开改正，提高测量工作的精准性。全要素采集通过GB/T 20257.1-2017《1:500、1:1 000、1 ： 2 000地形图图式》的要求展开，因为模型损失、遮挡等易于影响三维模型部分区域，难以直接采集部分区域，为此，还需要展开外业调绘补测部分工作，图二为最后绘制的地形图成果[5]。

图二 绘制地形图成果

（三）实验结果分析

为了对上面所说的方法结果的精准度进行验证，随机选择六十九个地物点，通过传统全站仪的使用来对比高程精度和平面精度，实施验证外业实测。通过对比得知，在高程精度方面，有六十九个监测地物点，土0.048 m为中误差值，符合相关规范要求；而在平面精度方面，有六十九个监测地物点，有两个粗差点，土0.056 m为中误差值，符合相关规范要求[6]。

结束语：

由此可见，在1： 500地形测图中，新型测绘技术能够对外业采集工作的效率进行显著提升，产品的精准度与有关规范要求相吻合。但是，此项技术依旧存在许多不足之处，包括：天气、光线等易于对工作精度造成影响等，为此，相关人员要加强研究新型测绘技术，将其优势充分发挥出来。

参考文献：

[1]施国武,李长平,李霞,等. 无人机航摄系统在大比例尺地形测量中的应用[J]. 云南水力发电,2020,36(4):102-106.

[2]赵晶晶. 大比例尺线划图在国土资源管理中的应用 ——以新疆喀什地区为例[J]. 工程技术研究,2019,4(19):128-129.

[3]马旭文,徐柳华. 基于倾斜摄影三维模型的大比例尺地形图测图软件比较与分析[J]. 测绘与空间地理信息,2020,43(2):57-59,62.

[4]葛中华,申仲舒,李凉,等. Trim ble S6超站仪在大比例尺地形图检验中的应用研究[J]. 测绘与空间地理信息,2016,39(1):182-183,186.

[5]曾国宝. 无人机影像处理技术在大比例尺基础测绘工程中的应用研究[J]. 世界有色金属,2018(20):196-197.

[6]姜书琴,李巨栋,许洁. GNSS-RTK联合全站仪在大比例尺地形图测绘中的应用[J]. 丝路视野,2018(36):325-326.