海岛礁测绘中的航空摄影测量技术探究

发布来源：发布时间：2016/11/22点击量：2062

海岛礁测绘中的航空摄影测量技术探究

马 啸^1,2，王 伟²，李 楠³

（1.中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东 青岛 266580；2.山东正元数字城市建设有限公司，山东 烟台 264670；

3.东方地球物理公司装备服务处测量服务中心，河北 保定 072750）

摘  要：随着现代测绘技术的快速发展，航空摄影测量在实测原理、应用领域不断拓展。将航空摄影测量技术应用于海岛礁测绘，不仅可以有效提升测量的精确度，还可以全方位提升测量效率。

关键词：海岛礁；现代测绘；航空摄影测量技术；像控点

中图分类号：P231.5               文献标识码：A        DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.136

为了满足测绘精度的需求，在航空测量应用中，不仅要做好相应的像控点测量，还要进行空三设计处理。从总体流程来看，航测工艺体系已经相对成熟，将其应用于海岛礁测绘，有助于提升现代测绘的整体工艺水平。

1  像控点测量

对于拟定方案关于像片控制点的布设，应以航测内业成图的要求为标准。从标准规范《1∶5 000，1∶10 000的地形图航空摄影测量外业规范》来看，根据海岛的地形特点，能够立体分配像片上的陆地部分，当具体连接现实生活中的模型时，可以作为某一个区域内的布点；当不能够连续连接模型时，需要划分不同的区域进行布点；当大陆不能直接连接构网时，应该将零散的小岛按照野外布点的方式连接，通过控制测绘的最大限度的面积，满足基本原则，是立体测图的要求。在控制点超出控制连线以外1 cm的陆地部分，应该增加一些布平高点。

2  海岛礁测绘应用航空摄影内业立体测图

相比于海洋测绘，海岸带周围的海上碍航物、助航标志、方位物、港口设施和岸线等这些海图要素，都应该引起相关人员的高度重视。因此，行测技术的应用试验工作应该将重点放在碍航物、方位物和海岸线等要素上，以便准确、有效地判断出海图要素。

2.1  岸线的采集和判读

采集岸线是为了确定岸线的高度和岸线的平面走势，从影像上简单判断人工岸线。对于岸线的高度采集，主要采取以下2种形式：①在影像上可以采集多处较为明显的岸线分界线上的岸线高，通过比对可以确定所测区域的平均岸线高；②利用当地的平均海面、1985高程基准、潮汐数据等能够推算出所测区域的岸线高度。

2.2  港口设施

通过比较起重机、船坞、海堤和码头的设施，可以采集影像中的矢量信息，并判断它们的属性。对于禁锚标志和警示标识，虽然不能从影像中准确判断出它们的位置，但是，在一般情况下，能够确定助航标记的属性。

2.3  方位物

方位物处于地面上比较突出的位置，能够清楚判断出目标的存在和性质。另外，方位物也会处于拐弯处、地物交叉点等某些明显的曲折和地物角处。

2.4  助航标志

通过助航标志能够从高分辨率导航片中准确读取灯浮、灯塔、灯桩的地理位置。但是，在现有的影像分辨率中，在空旷的海面下，灯浮和灯桩很容易混淆。因此，对于灯塔和灯桩的高度测量，可以采用航测技术。

2.5  碍航物

在测量沿岸地形时，碍航物包括滩涂、明礁、干出礁、渔网、渔堰和网上渔栅等。因此，在测量碍航物时，需要采用特定的获取时间。

2.6  行业调绘

在进行行业调绘时，需要采用常规的手段采集地物坐标，但是，很难采集到助航设备中的点状符号属性，即标注、雾号性质、雷达反射器、无雷性质、灯质、标身颜色、编号、名称和编码等。外业调绘能够监测内业测绘某些方面的重要因素，以确保沿岸地形图的精度。

3  空三处理要点分析

在试验区的像片中有3条不同的航带，第一条航带是沿岸陆地影像，第二条、第三条航带是海岛的影像。根据基本的要求规范，不同试验区内海岛的地理特点和像片的真实情况，在选择区域网布点法时，需要参考航测的实验结果，以1∶10 000的形式测绘海岛地形图则。因此，在像控测量中，需要布设24个平高的控制点。在具体工作中要注意以下几点：①相关标准显示，技术指标的定向精度应该不大于规定数值，但是，可对贫困地区放宽0.5倍。②各个连接点应该均匀分布，连接点应该设在各个标准的点位区内。定向目标自动定位时，一般需要有不少于30个像对连接点。③当标准的点位落入水中时，应该在标准点位框外1 cm处的地方选择适合的连接点。在选择标准点位的连接点时，不能选择独立面积比较小或者是少量的岛屿，因为没有办法满足连接点的需求。如果一定要选择，需要在沿岛屿的轮廓周围添加均匀的连接点，以满足基本的标准规范。④旁向的连接点应该进行6度的重叠，航向的连接点可以进行3度的重叠。⑤在进行航摄影像扫描数据化时，应该选择边缘大于1.5 cm的连接点距离摄像。⑥连接点应该设置在自由图边轮廓线以外的地方。⑦在人工选择航线的初始连接点时，应该满足相关要求。相邻的航线之间至少需要2个连接点，当航带间偏角的变化情况比较大时，应该尽量增加航线连接点的数量；当相隔10～12张像片的航线比较长时，应该选择一个航线的连接点；对于交叉航线，需选择3个以上的连接点，它们要位于2个航线之间的公共区，但是，连接点不能处于同一条直线上。

4  结束语

从海岛礁测量技术的可靠性和有效性方面考虑，与常规海岸地形采取的测量手段的精度和方式相比，航空摄影测量技术完全满足相关精度和指标要求。将航空摄影测量技术应用于海岛礁测绘等领域，绘测成果会更加清晰、直观，而且其操作流程相对简捷。在测量的过程中，需要先做好像控点的测量和空三处理，然后结合实际情况进行内业立体图的相关测量，最后要控制细节，提高测量精度，最终实现海岛礁测绘中航空摄影测量技术的全面应用。

参考文献

［1］杨长根，易思蓉，秦方方.数字摄影测量系统在道路选线中的应用研究［J］.路基工程，2011（01）：15-23.

［2］许大力.徕卡ADS80数字航空摄影测量系统在大比例尺地形图航测工程中的应用［J］.中国科技信息，2011（08）：68-69.

［3］万兵，马春萍.低空数码摄影测量的应用探讨［J］.科技创新与生产力，2011（05）：45-47.

［4］胡骏红.摄影测量与遥感的发展趋势评述［J］.地理信息世界，2011（02）：118-119.

〔编辑：白洁〕

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本文已公开发表在《科技与创新》杂志2016年第22期