地形地质图制作的关键技术研究与实现论文_王秀凤

地形地质图制作的关键技术研究与实现论文_王秀凤

【摘要】:本文从DEM制作、DOM制作、1:2000地形图制作、选取测图软件、内业测图及外业调绘几个方面,分析地形地质图制作的关键技术,并分析地形地质图制作的质量控制。

【关键词】:地形地质图制作;关键技术;质量控制

引言

在地形测绘方面,针对面积范围较小和形状不规则的测区,无人机低空航测遥感系统能够快速、实时地采集数据,按要求制作出数字线划图DLG,数字地面模型DSM、数字正射影像图DOM、数字高程模型DEM等精度较高的4D产品。

1、地形地质图制作的关键技术

1.1DEM制作

数字高程模型(DigitalElevationModel,DEM),是带有空间位置特征的地形属性特征的数字表达,是实际地形表面的再现。建立DEM的方法有很多种,如:①直接从地面测量,例如用GPS、全站仪、野外测量等:②从现有地图上采集:③通过摄影测量途径获取:④从现在已有的DEM资料数据中获取:通过表1可知数字摄影测量建立DEM数据精度高(可达厘米级)、获取速度快,因此本文选择数字摄影测量法,根据地形条件均匀选取地形特征点来制作影像DEM。

表1DEM建立方法对比

具体制作时,通过离散数据点构建TIN,然后对格网点进行高程内插,再建立规则格网的数字高程模型,在数据处理软件中,这个过程是全自动化的。本文中选用Inpho软件来制作DEM,得到测区某一段的数字高程模型。DEM生成步骤如下:

(1)在ApplicationsMaster中使用MATCH-TDSM模块的DTMlDSM生成器可以生成DEM。主 要设置参数有:格网大小、生成类型、地形类型、平滑和特征密度程度,输出中勾选上生成网格和生成点云。

(2)DEM生成完成后,会弹出精度报告窗口,在其中可以查看使用的DEM点数量和每网眼中 点个数,以及高程精度,分为点和网格两个方面。

(3)DEM生成后,在DTMaster中导入*.las文件,即可进行DEM编辑。DEM编辑主要注重特征点、特征线、特征面的修改,特别是房屋建筑,以及冗余的等高线删除。

1.2DOM制作

数字正射影像图,简称DOM,是以航测像片为基础,对其像片进行数字微分纠正和镶嵌,按照一定的图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。

数字正射影像图的制作方法也有很多种,主要的包括三种方法:正射影像图扫描、单片数字微分纠正和全数字摄影测量方法。本文采用的是全数字摄影测量方法,选用Inpho软件来实现影像的DOM制作,主要过程如下:使用OrthoVista模块进行像片镶嵌,然后再进行“处理选项”设置,将“处理选项”设置里的调整选项设为“全域倾斜调整”,“镶嵌调整”设为“特征检测”,单击确定后即可生成DOM。

系统生成初步的DOM,需对DOM成果进行颜色和几何处理,看是否达到我们需要的DOM精度,高分辨率的DOM是城市三维景观建模重要的数据之一。

1.31:2000地形图制作

结合DEM对DOM进行校正,然后在拼接生成完整的区域地图,下一步就是根据处理后的航摄影像进行大比例尺测图,无人机航摄系统自身的特点和性能决定了该步骤与传统的摄影测量成图有所差异。

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1.4选取测图软件

数字线划地图(DigitalLineGraphic,DLG)是数字城市中最重要、使用最广泛的基础地理数据,目前DLG的测图方法主要有:野外数字化测图;对己有的正射影像矢量化;数字立体摄影测量;解析或机助数字化测图。众所周知,在进行1:500,1:1000等大比例尺测图时,一般都采用工程测量方法,基本是“跑到哪,测到哪”,人员成本高、作业周期长、产品形式单一,而无人机低空摄影测量很大程度上弥补了传统测量方法的短处,把相当一部分工作转到内业,大大减少了人员成本,而且能获得更丰富的产品类型。由于Inpho没有测图模块,因此本文选取适普软件VirtuoZo进行大比例尺地形图测图,将拼接区域整体导入到VirtuoZo软件中进行测图,生成最终的地形图。

1.5内业测图及外业调绘

1.5.1内业侧图

将空三解算后得到的立体像对导入适普软件VirtuoZo中即可进行栅格化处理并且对地形相关要素进行标注,测图步骤如下:

①建立测区,根据软件提示建立好测区,输入测区路径、控制点文件相机参数文件、加密点文件、成图比例尺等;

②引入影像,将空三加密后的立体像对引入系统,在弹出的对话框中设置相应的参数;

③矢量测图,选择主界面菜单“测图-IGS数字化测图”设定好坐标后即可进行矢量测图。在采集窗口中选择相应的地物符号,然后移动测标至相应的地物处,切准该地物轮廓上某一点的高程,采集该点点位,依次采集完成该地物轮廓上的所有节点。

1.5.2外业调绘

内业处理之后,需要对内业工作人员不确定的地物信息应进行外业地形图调绘,外业调绘时容易补测的,通过量测该不确定地物与邻近地物的距离并做好记录后可直接补测;大片的新增地物可以使用全站仪或RTK进行测量后做好草图,带回内业编辑。外业调绘的主要任务是对内业不确定和采集错误的元素进行纠正检查,对新增和遗漏的地物进行添加,对内业处理得到的地形图的平面和高程精度进行评定。

最后把外业调绘以后修改过的DLG线划图导入CASS软件里进行修改和调整,就可以得到我们想要的数字地形图。

2、航测数字地形图制图质量控制

2.1地理精度的质量控制

在地形图制作质量控制的过程中,工作人员要准确实地测量,从地理角度出发,精准测量地形数据,并根据实地地形要素制定相关测量的要点。另外,在实地制作相关材料的时候,要注意材料的清晰度和完整性,防比在制作地形图的时候出现误差。在实地勘察的时候,也要注意之前的工作是否做好,并对其进行相关内容的检查和纠正,保证测量的时候不会出现低级错误而导致工作的徒劳。

2.2数学基础质量的控制工作

数学精度是较为准确的一个指标,数学基础质量的控制工作提高了测绘工作的精确性。在测绘工作中,绘图就显得尤为重要,数学基础质量的控制工作帮助绘图工作变得更为简便和高效,数学的精度帮助绘图能够精准找到目标点。在实际工作检查中,数学基础质量只需检查地形的轮廓线,确认所制图的轮廓是正确的,保证实测和制图能够做到一一对应。

2.3立体采集质量控制

在对地形制作控制质量的检查中,也可以用到立体采集质量控制技术,让检查工作的精确度变得更高。在运用此技术时,要注意保证模型的精度。对模型精度检查时,不但要检查单个模型,还要检查模型的接边精度,保证模型的各个方而都能做到足够准确。还应该保证采集信息时,信息的完整性,做到多要素不丢失不漏查。例如,在实测地出现遮挡物而不能准确采集信息时,要保证在立体图中出现地形的完整信息,也可以找到相关人员解决问题。但是不能丢失信息,影响地形图制作质量。

结语

综上,要想满足相关需求,必须采用精准快速的测绘方法快速完成测图任务,以便有效落实规划设计意图,保障城市建设的健康发展。

参考文献

[1]杨永明.无人机遥感系统数据获取与处理关键技术研究[D].昆明:昆明理工大学,2016.

[2]张骥,高钊,陈容.基于LeicarCD30倾斜航摄仪和Smart3D技术快速进行城市三维实景生产[J].测绘技术装备,2014.

[3]孙亮,夏永华.基于无人机倾斜摄影技术测绘大比例尺地形图的可行性研究[J].价值工程,2017,(4):209-212.

论文作者:王秀凤

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期

论文发表时间:2020/4/28

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