大比例尺测图范文（精选8篇）

大比例尺测图 第1篇

当前, 全站仪和GPS RTK技术联合作业已经广泛应用于测绘生产当中, 可以预见, 随着测绘相关科学技术的发展以及GPS等定位系统的进一步优化和普及、硬件价格的进一步降低和软件功能的进一步完善, 两者的联合作业模式将会迅速的发展, 也将会使测绘作业更加的高效和精确。

2 GIS系统构建

对于大比例尺数字测图技术来说, 其作为GIS前端数据采集系统, 必须要保证其能够完全满足GIS对基础地理信息的要求。现在地理信息测图作业中所应用的数字测图系统功能比较单一, 配置的软件一般只有地形、地籍成图软件等, 系统整体来说过于简单, 很难完全满足GIS数据前端数据采集系统运行需求, 最终在作业时会造成数数据采集与GIS系统构建脱节, 增加了GIS构建工作的复杂性。为解决此类问题, 必须要在现有基础上对地理数字测图系统进行规划化研究, 并向系统配置更多新型软件, 最大程度满足GIS构建工作要求。

3 三维立体扫描技术

近几年迅速发展起来的且具有很大的发展前景的测量技术还有三维激光扫描技术。与传统精度较高的测绘技术相比, 三维激光扫描技术主要被应用于高精度逆向三维建模与重构, 对传统测绘技术单点精确测量特点进行了完善, 可以提高建模效率。传统测绘技术主要用于单点精确测量工作, 但是想要完成对目标结构的完整性描述必须要采集大量测绘点, 往往需要很长的采集时间, 并且采集数量庞大, 工作效率与精确性会受到一定影响。而三维激光扫描为自动高精度立体扫描技术, 避免了多点测量采集, 作业时间大大缩减, 并且精度更高。再加上其扫描仪与后处理软件具有更为广泛的应用范围, 如航空、公路、铁路以及水利等醒目的新建或者改建等。尤其时针对文物挖掘以及文物保护等项目, 利用三维激光扫描仪可以在不损伤文物对象的前提下, 利用新型的工具与方法完成各项测图数据的采集与记录, 提高了测图工作的综合效率。

另外, 对于环境复杂性较高的工厂环境、大型钢结构、变电站以及大型装备等, 也可以选择用三维激光扫描技术, 通过扫描仪来完成各项数据的采集, 可以快速完成基于完整特征面的测量, 从而采集和记录下完备的相关信息。针对工厂和管道的应用, 三维扫描处理软件提供了专业的模块完成模型建立, 虚拟测量, 分析计算等功能。综合来讲, 三维激光扫描技术对传统测绘专业带来新的理念与技术, 并通过其自身应用广泛的特点, 推动了建筑测绘、采矿测绘以及地形测绘等专业的进一步发展。

4 近景摄影测量

在数字测图中, 所谓的近景摄影测量其主要内容为建筑摄影测量, 对各类建筑工程的等值线图、平面图与立面图进行制作, 将其应用到文明古迹遗址的挖掘以及历史文物的复制等领域具有良好的效果。近几年, 多基线数字近景摄影测量系统 (Lensphoto) 的产生与应用, 使近景摄影测量的发展更为迅速, 可以说是地理信息系统中, 最为新型的数字近景摄影测量应用软件, 是近几十年来首次在理论上突破了传统近景摄影测量原理, 以计算机视觉替代传统的人眼双目视觉原理而获得实质性发展的一套全数字近景摄影测量系统。多基线数字近景摄影测量系统可以对普通单反数码相机获得的影响进行自动空三测量, 并测绘生成任何比例尺线划地形图, 并可以短时间内对普通数据相机所获近景影像进行三维重建, 并保证结果具有较高的精度。此系统的应用, 对我国近景摄影测量专业进行了完善, 对提高地理信息系统的建设效果具有重要的推动作用。

5 高分辨率遥感卫星测量技术

在信息技术与传感器技术应用综合效率不断提高的背景下, 卫星遥感影像分辨率在原有基础上得到了很大的提升, 尤其是空间分辨率、时间分辨率以及光谱分辨率, 在应用上效果更佳。其中空间分辨率已经由原有的30m与10m, 优化到2m与1m, 军用甚至可以提高到0.1m范围。以及光谱分辨率已经达到5~6nm, 并且包括高光谱在内已经超过400个波段。现在我国遥感影像分辨率不断提高, 可以在更小的空间尺度上对地表更为细小的变化进行观察, 是一种比较高效的将地形图测量更新方法。根据其发展趋势来看, 将可以利用高分辨率遥感卫星影像进行1:5000以及更大比例尺地形图进行高效更新。

6 无人机航测系统

此种测量系统主要被应用到建筑工程密集区、云雾较多地区以及地形复杂的丘陵地区, 此类环境对地形图的测量难度更高, 利用航测系统比其他测量方法具有更高的效率, 并且测量成本也更合理。测量时由无人机搭载高精度数码成像设备, 通过超低空飞行, 完成对测量地区的测量成像。其测量设备具有比较高的成像空间分辨率, 可以完全满足1:2000或者更大比例尺遥感应用, 测量效果能够满足要求。此种测量系统现在已经被广泛的应用到城市规划、国土资源以及环境保护等领域中, 并且对于特殊情况还可以进行应急指挥, 应用范围比较广泛, 其在大比例尺数字测图中将会占据更重要的地位。

7 结论

随着测绘技术的不断发展, 现代测量技术正在向着内外业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制及系统智能化、测量成果数字化、测量信息管理可视化、测量信息共享数据库和传播网络化的方向发展。发展创造需求, 需求指引发展, 测图系统的集成是必然趋势, GPS RTK与全站仪的进一步结合, 近景摄影测量技术的进一步成熟和发展, 高分辨率遥感卫星技术、三维立体扫描技术的进一步普及和扩展, 小飞机航测系统的进一步完善, 以及各种大比例尺数字测图方式的交叉运用, 使得大比例尺数字测图有了更为广阔的发展空间和更为美好的发展前景。

摘要：在科学技术不断发展的背景下, 我国地理信息系统不断完善, 尤其是全野外数字测图技术, 逐渐实现了与无线传输技术的同和应用, 并能够将镜站作为中心, 整个测图系统在原有基础上得到了更快速的发展。

关键词：大比例尺,数字测图,无线数据传输

参考文献

大比例尺测图 第2篇

广东海洋大学大学管理学院

小组成员基本信息

测区范围：第17测区

实习安排：

第一天：首先绘制草图，完成了从G8坐标开始的一段个别高差点。

第二天:在四饭门口开始从G8坐标高差点开始，完成了支水准路线测量和所有点的距离测量。

第三天:完成了闭合水准测量双面尺法水准测量。

第四天:完成了附合支水准测量，换仪器。完成了个别点的水平测回角度，个别点坐标和方位角。

第五天:重测个别点的水平测回角度，完成了一段路点的水平测回角度，坐标和方位角。

第六天:重测个别点的坐标和方位角，完成了三条道路的点坐标和方位角以及水平测回角度。

第七天:台风下雨。

第八天:完成了所有路段的水平测回角度。发现点坐标出现错误。

第九天:检验个别路段的水平测回角度，缩小误差，第十天:完成了四栋建筑物的碎部测量，完成了篮球场和排球场的碎部测量。

第十一天：绘制大比例尺测图。

一、实验预习

1、实验目的：测量第十七测区的各地物的坐标，距离，高程以及道路之间的角度，完成对第十七测区的测绘

2、实验内容：（1）绘制图幅为60×60cm²的大比例尺地形图一张。

（2）完成闭合水准路线的测量工作，掌握其过程。

（3）了解水准仪，全站仪的构造和使用方法。

3、实验理论依据或知识背景(自行查阅参考书及相关资料)：1.踏勘选点 2.水平角观测 3.边长测量 4.连接测量 5.导线内业计算 6.水准测量 7.测距三角高程测量 8.高程计算 9.地形测图 10.测站点的加密

4、测区草图（包括设置的导线点信息）

二、实验记录与结果分析

（记录主要实验过程与实验结果）

四等水准测量记录手簿

测量范围：____ 至____ 观测者：_________ 记录者：_________

仪器型号：____________ 观测日期：__________ 天气:_______

测回法观测手簿

仪器型号：___________ 观测日期：__________ 天气:_______

组号：___________ 观测者： __________ 记录者:_________

图根控制测量内业计算表

日期：________ 班组号：__________ 计算者：__________

距离测量计算表

日 期：________ 班组号：__________ 司尺员：__________

尺子号码：__________ 尺 长：___________ 记录员：_____________

闭合导线坐标计算表

班组号：__________ 观测者：_________________ 计算着：__________

三、思考与练习

四、实验小结

1、实验中出现过的问题（或错误）、原因分析

（1）实验数据出现多次误差。原因：测量时不够认真，验算数据时不够仔细，中点没有对准中丝就开始测量。

（2）

（3）

2、本实验的收获与感受。

（1）掌握了大比例尺地形图测绘中图根控制测量的外业工作

（2）掌握了内业计算的基本方法

大比例尺数字测图地形点精度分析 第3篇

1 地形点的平面精度

1.1 水平角观测精度

水平角观测的误差主要来源于以下几方面，即：望远镜照准误差、读数误差、仪器误差、目标偏心误差、测站偏心误差及外界条件的影响等。

1）望远镜照准误差mt

该误差与望远镜的放大倍率有关，取v=30，则

2）读数误差mr

SET500全站仪读数系统采用液晶显示，当照准目标后可自动重复显示，显示的读数可设成1″，也可设置成5″，但多次重复显示读数差一般不超过5″，故读数误差为mr=±5″

3）仪器误差mi

由于只采用半测回观测，所以仪器误差主要是垂直轴误差，而全站仪因结构合理，管水准器分划值小(30″/2mm)，仪器置平精度较高，由仪器结构而引起的误差据有关资料介绍，不超过±1.5″。故取

4）目标偏心误差mo

在野外作业中采集测点数据时，镜站常采用手持式对中花杆棱镜，由它引起的误差约为±0.01m，若设测距长度为S(单位为米)，则目标偏心mo有

mo=±0.01ρ/S(ρ取206 265″，下同)

5）测站偏心误差mp

即测站点仪器对中时所产生的误差。采用光学对点器一般其误差不超过±3mm，同样设边长为S，则由此引起的测角误差为

6）外界条件的影响mv

外界条件的影响主要是温度变化对视准轴的影响，据资料介绍，一般外界温度变化1℃，测角误差的变化范围在0.27″～0.85″之间，故取

综合上述因素的影响，半测回方向中误差为

由此推算出半测回测角中误差为

1.2 测距精度

测距误差主要来源于仪器误差、对中杆偏心误差、棱镜误差等。

1)仪器误差mD仪器误差可取其标称精度值，即

2)对中杆偏心误差mp

对中杆偏心可产生约10mm左右的误差，故取

3)棱镜误差mm

由于棱镜拧在标杆上的，棱镜头比对中杆的半径大约20 mm左右，从而使对中杆靠近垂直地物点 (如房角、电杆等) 的误差可达±15m m～±20 m m左右，这里取

综合考虑上述因素，则测距中误差为

1.3 地形点的平面位置中误差

极坐标法测定地形点平面位置，是将全站整置于图根控制点上，测出测站与置镜点之间的水平角、垂直角与距离，从而求得所测地形点的坐标。如图1所示：

A为后视图根点，O为测站点，P为待测定的地形点。

现设测站O的坐标为(XO, YO)，测站O到后视图根点A的方位角为αOA, P点的坐标为(XP, YP)，β为测定的水平角，S为测出的距离，则有：

从而有

从上式中可以看出，影响测定点P的点位精度，跟测距中误差ms、测角中误差mβ及测点与测站间的距离S有关。

将各项误差代入式3)，取不同的S值求得点位中误差见表1。

2 地形点的高程精度

地形点的高程精度就是EDM三角高程测量的精度。在EDM三角高程测量中，单向观测的高差公式为

由于“规范”规定，评定地面高程点的高程中误差也是相对与临近图根水准点的，因此可不考虑测站点本身的高程误差影响，则单向高差误差可视作单向高程的测量误差，对上式微分得

1)则垂直角半测回观测值中误差mα

使用全站仪作业时，垂直角观测误差的主要来源有：照准误差、读数误差外界条件影响及仪器自动补偿误差等。其中前三项的误差来源及影响值与水平角观测的误差来源及大小相同，即

全站仪的垂直度盘读数指标由倾斜传感器通过液体补偿器提供正确位置，在仪器基本置平的情况下，补偿器的精度在1″范围内，故可取仪器自动补偿误差

根据上述分析，则垂直角半测回观测值中误差为

2)仪器高和目标高的量取误差

作业中一般用2m(或3m)小钢尺量取仪器高和棱镜高，可分别产生约±3mm的误差，即

3)边长误差ms

边长误差同前面分析。

一般地，在城市中测量时，α取值范围在0°～45°，根据不同的α值和不同的S值，求得地形点的高程中误差见表1:

3实际作业精度的检测计算

为了对野外采集的数据进行精度检测和计算，利用SET500全站仪以极坐标法，选择不同的两个测站点，对40个明显的地形点(视距<200米，垂直角<15°)进行两次数据采集，然后利用同名测点的两组坐标的较差进行统计计算。

3.1 测点的平面位置中误差

式中:mp为地形点平面位置中误差;

mx、my分别为地形点在x、y方向上的中误差分量;

Xi、Yi为检测坐标值;

xi、yi为数字化地形图中同位点的坐标值;

n为检测的地形点个数。

3.2 测点的高程中误差

式中：mh为高程中误差;

Hi为检测坐标值;

hi为数字化地形图中同位点的高程值;

n为高程点检测个数。

4 结论

根据上面的计算分析和比较，我们可以看出理论估算值与实际作业的精度基本一致。在实际作业中，特别是在地形起伏较大的地区，误差的主要来源是对中杆本身结构带来的误差和对中杆倾斜误差，如果在实际工作中能注意削弱这些误差，则实际的作业精度还有望进一步提高。

现行的《规范》中除了对图根点的密度另行规定外，其它的均未变动，而这些规定都是根据大平板、经纬仪等常规测图方法所能达到的精度所规定的，有些规定项目与目前的大比例尺数字测图作业实际精度不适应，如对最大测距长度的要求，如果按现行《规范》的最大测距长度的要求作业，将造成精度浪费。

在实际作业中，可以根据不同的仪器精度选择适当的测距长度和图根点密度数。当采用标称精度为5″和5+510-6D的全站仪进行作业时，对城市建筑物密集的地区，可参照《规范》要求，视具体情况确定图根点的密度和视距长度;对于郊区或建筑物稀少的地区，可直接在Ⅰ、Ⅱ级导线点(或更高级点)上直接设站进行数据采集，若通视条件许可，甚至可以“跳站”作业，最大测距长度以不超过1km为宜。但是，在测点数据采集中，应结合测图比例尺严格按照《规范》要求的点位密度进行(尤其是在地形复杂地区)，以避免地形“失真”。

摘要：随着计算机、信息、通讯等技术的飞速发展, 传统的测绘模式正逐步被以3S技术 (GPS、RS、GIS) 为代表的测新技术所替代, 测绘生产任务也由传统纸上或类似介质的地形图编制生产与更新发展到地理空间数据的采集处理管理。

关键词：大比例尺数字测图,精度,测距长度

参考文献

[1]宫同森.地形、地籍测量精度[M].北京:测绘出版社, 1992.

[2]武汉测绘科技大学测量平差教研室.测量平差基础[M].北京:测绘出版社, 1996.

大比例尺测图 第4篇

本文在分析传统数字测图弊端的`基础上,给出了大比例尺数字测图图根控制和数据采集一体化的可行性及优点,并论述了如何实现内业数据处理及地形图的绘制.

作 者：张显云 瞿伟 黄观文 ZHANG Xian-yun QU Wei HUANG Guan-wen 作者单位：张显云,ZHANG Xian-yun(贵州大学矿业学院,贵州,贵阳,550003;长安大学地测学院,陕西,西安,710054)

瞿伟,黄观文,QU Wei,HUANG Guan-wen(长安大学地测学院,陕西,西安,710054)

大比例尺数字化测图技术及其应用 第5篇

1.1 数字化测图发展概述

传统的白纸测图方法, 利用仪器在野外测量角度、距离、高差, 并作记录, 再由测绘人员模拟测量数据, 按图式符号手工展绘到白纸上。这种测图方法效率低, 劳动强度大, 精度不高, 用图不便, 而且成图周期长、现势性差。但是在20世纪80年代初期以前, 它是我国各种大比例尺测图的最主要的方法。

随着电子技术和计算机技术的发展及其在测绘领域的广泛应用, 80年代开始相继产生了全站型电子速测仪 (简称为全站仪) 、电子数据终端 (即电子手簿) , 逐步组成了野外测量数据采集系统。与此同时, 计算机辅助制图的发展, 也逐步组成了内业机助制图系统。这样, 于20世纪80年代初, 就形成厂一套从外业数据采集到内业制图全过程实现数字化和自动化的大比例尺测量与制图系统。利用这种系统进行测图, 就称为大比例尺地面数字化测图或全野外数字化测图, 它是一种全解析、机助测图的方法。

1.2 数字化测图的基本原理

数字化测图, 就是应用计算机及其控制下的一套输入输出设备代替手工测图。其设备除了野外采集数据设备外, 还有计算机、绘图仪和联机编辑装置等, 统称为硬件。为了实现计算机对整个测图系统过程的自动控制, 并完成各项测图任务的计算和处理, 必须把完成这些任务的方法和步骤, 用计算机能接受的语言或指令表示出采, 这就是程序。由于测图任务很复杂, 所以这些程序也是一个很复杂的系统, 统称为软件。有了这些硬件和软件, 只要给出需要加上的制图数据, 以及必要的制图参数, 就可以通过计算机、绘图仪得到所需要的地图。

1.3 大比例数字化测图的意义

大比例数字化测图实质上是一种全解析的、机助测图的方法, 它具有如下的意义。

1.3.1 数字化测图使大比例尺测图走向了自动化

数字化测图使野外测量自动记录, 自动解算处理, 自动成图、绘图, 并向用图者提供可处理的数字地图软盘。数字测图自动化的效率高, 劳动强度小, 错误几率少, 绘得的地图精确、美观、规范。

1.3.2 数字化测图使大比例尺测图走向了数字化

用软盘提供的数字地图, 可以传输、处理和多用户共享;可以自动提取点位坐标、两点距离、方位以及地块面积等等;通过接口, 数字地图叫以传输给工程CAD (计算机辅助设计) 使用;可供建立各种数据库和信息系统使用;可依软件的性能, 方便地进行各种处理, 从而可绘出各类专题图;只要进行局部的更新, 如对改扩建的房屋建筑、变更了的地籍或地形等都可以方便地做到局部修测、局部更新, 始终保持数字地图整体的现势性。

1.3.3 数字化测图使大比例尺测图实现了高精度

全站仪、RTK测量的数据作为电子信息, 可自动传输、记录、存储、处理、成图、绘图。在这全过程中, 原始测量数据的精度毫无损失, 从而获得高精度的测量成果。

2 大比例尺数字化测图的关键技术流程

在实际工作中, 大比例尺数字化测图丰要指野外实地测量即地面数字测图, 也称全野外数字化测图。下面就数字化测的流程和应注意的重点技术问题进行总结。

2.1 野外数字测图系统

野外数字测图系统由数据输入、数据处理和数据输出。三部分组成, 流程为:原始数据采集、数据处理与图形处理、成果与图形输出。全野外数字化工作流程为令站仪数据或RTK数据经数据输入计算机后, 经过编辑和转换, 应用CASS数字化成图软件制作成图, 最后进行检查和成果输出。

2.2 野外数据采集

野外数据采集就是将野外地形地物的地理举标、高程及属性数据采集存储到测量仪器中, 它足全野外数字测图的基础。

2.3 内业处理

内业处理是在精确的野外数据采集基础上, 对数据图形进行处理, 最终形成高质量的地形图, 到达一过程需要配合作图人员丰富的经验。它是内外业一体化成图的主要部分。

2.3.1 图形编辑

地物编辑在CASS软件下进行展点处理。操作顺序为:绘图处理展点野外测点点号。先展野外测点点号, 然后依据点位位置通过坐标法或点号点位法将独立地物、管线、道路、坎线、房屋等用相应的地图图式符号绘制出来。地物编辑时关键是在绘制陡坎时坎高的控制, 如果在后期牛等高线时要考虑坎高, 那么在这一步就应给不同高度的陡坎附上坎高。

2.3.2 绘制等高线

(1) 展高程点:删除地物编辑时展点点号, 展绘高程点。展绘高程点前应先把需要修改高程或错误点修改正确, 避免错点绘出错误的等高线。 (2) 建立DTM:把要绘制等高线的范围内的高程点通过建屯DTM联系起来, 建立三角数学模犁 (DTM) 网。技术关键:“三角网存取”和“图面完善”功能, 可以使修测补测中增加的高程点在原有三角网的基础上重新构成而不破坏原有的模型, 将已经建立好的三角网模型保存到文件中, 以便随时调用。 (3) 绘制等高线:建立DTM后便可绘制等高线, 第一次等高线绘制出后, 因为有的三角形不合理, 就应对三角网进行重组、删除、增加, 使其和地形准确对位。

2.3.3 图形整饰

出图将整幅图的DWG进行分幅处理、整饰, 在CASS提供r图形自动分幅, 但自动分幅在处理有的图形分幅时不够灵活, 所以在分幅时用自动网格配合手工方法能达到快捷合理的效果。图形分幅后根据图纸规格和工程需要, 加相应图框, 并更改图框左下角符合需要字样的图幅信息, 最后打印出图。在打印出图的时候应注意, CASS生成的数字化图在做打印文件前应用R E G E N命令把地物重绘, 如:陡坎不用RFGEN重绘, 坎子形状出不来, 打印出的图就是条线。

3 结语

数字化成图技术的广泛采用大大的降低了外业工作的劳动强度, 工作效率高、精度高、劳动强度低、人力及物力资源消耗少、数据量丰富、易于修改等优点。便于利用、管理和共享。而且发现问题可以进行及时的补测和改正。数字化成果还可直接为GIS所用, 满足各行业对地形图的不同需求.我们相信, 数字化成图将会有更新的发展, 它的应用将会越来越广泛。

参考文献

[1]贺丽娟, 曹振一.数字化测绘技术在工程测量中的应用[J].西北水电, 2002 (2) :24～31

[2]史亚平.浅谈数字化测图应用与前景[J].江西煤炭科技, 1998 (2) :2～15

[3]赵廷安.大比例尺地形图数字化测绘技术在矿区的应用[J].甘肃科技, 2005 (11) :9～12

[4]代斌.大比例尺地面数字化测图初试[J].四川林勘设计, 2004 (6) :11～21

[5]李璐, 王永祥.GPS数字化测图在平煤集团十三矿工业广场中的应用[J].煤炭技术, 2003 (12) :1～9

大比例尺地面数字化的测图精度研究 第6篇

1 大比例尺地面数字化的施测流程

针对大比例尺测量技术的特殊性和复杂性,在控制阶段,可以从实际情况入手,按照处理流程进行,避免出现操作不当的现象,增加处理难度。以下将对大比例尺地面数字化的施测流程进行分析。

1.1 控制网设计

考虑到数字化测量形式的特殊性和复杂性,在整个控制阶段,要做好作业点的布控和选择工作。

导线的测量作业包括:路线选择、建立标志和量测等,在选点之前,要及时收集测量区域的相关资料,包括地理因素、气候因素等,做好区域性选择工作之外,要设计控制网的路线和位置。

在设计阶段需掌握设计准则,视野必须清晰,能及时进行操作,点位置要及时确定,便于进行设备的安装和监测;其次需要保证周围不存在视线阻碍的现象,考虑到仪器和人的安全问题,避免道路设立在中央,点位的布置必须均匀,能对整个区域进行控制。

在控制网设计过程中,可以对控制点进行详细的分析,结合布控原则的要求,对导线设计引起重视,及时对网络设计形式引起重视,选定不同的点位,实现合理化设计[1]。

1.2 具体施测

1.2.1 信息收集

大比例尺的数字测量形式比较特殊,根据现有控制形式的要求,可以采用野外数据处理的形式,做好业内编辑和审核工作,实现精细化控制。

考虑到野外数据采集、业内编辑以及测图控制软件形式的要求,可以采用先整理后测量的形式。为了发挥全站仪的优越性,应用控制测量软件实现同步测量,进而提升作业效率。

1.2.2 平面控制

在测点选择阶段,根据选点原则的要求,确定点的位置后,可以设定永久性标志,采用统一的编号处理后,对于重要的导线进行设计,绘制草图。

常规的导线设计采用的是经纬仪布控形式,用测距仪或钢尺测量导线边长,获取导线点的平面坐标,采用全站仪后,可以对测量作业进行比较,此类设计形式能加快工程进度,对工程质量进行有效的控制。

1.2.3 碎步测量

现有的设计形式,需要以数据为支撑,实现数据的合理化收集和应用。

首先要创建坐标文件,文件创立后,将现有的测站点和后试点进行结合,将其统一录入到文件中,测量下一导线点的阶段,可以实现对文件的有效调用。完成了测站点和后视点的设置之后,需要对坐标和点号进行生成处理,必要时录入到文件中。全站仪安置结束后,考虑到气象因素的变化,要提前预设站点。

其次是待测点的测量,完成所有的设置工作后,可以执行测量的命令,通过角度或者倾斜坐标的设计形式,选择不同的执行命令,对数据内容进行存储。

最后是碎步点测量,根据测量站现有方向和碎步点间的水平差距,要对水平角和碎步点位置进行设定,第一时间确定位置,将其存储到坐标文件中,直到所有的测量点工作完成[2]。

2 数据处理

针对大比例尺地面数字化软件形式的特殊性,在处理阶段,可以从不同的阶段入手,按照测量体系的具体要求,对其进行分析,满足精准度设计形式要求。以下将对数据处理流程和方式进行分析。

2.1 收集信息数据

在数据处理的过程中,信息的收集是首要步骤。导线测量的最终目的是获取不同控制点的具体坐标和位置,通过外业记录点位置的变化,可以对各个坐标的数据项目进行分析,考虑到水平角、竖直角距离的变化,采用专业化的测量形式对其进行处理。通过比较专业的测量形式可以获取所需要的数据。

2.2 确定软件类型

随着信息技术的不断发展,软件类型逐渐增多,多是以计算机技术为媒介,实现信息的有效传递和利用。当前图形数据的利用方式比较多,可以采用南方CASS成像系统对其进行处理,其内容包括数据、排错、解码以及坐标的计算等,数据处理后形成了碎步文件,结合图形信息可以对离散的数据点进行连接处理,将其构成线、面等区域,只有确定了相应物后,才能将同一类测点结合在一起,进而做好后续的图像处理工作。

2.3 测定碎部点的精度

在大比例尺地面数字测图的过程中,极坐标法是常见的测量方式,可以充分利用三维坐标测量方式对其进行处理。见图1。

在全站仪测量过程中,其中s表示的是已知点,布置结束后,确定另外一个已知点K,在水平方向确定坐标的方位角,测量时,要对细节部分进行审核,找准任意一个部分,根据水平测量角度的具体要求,测量得出S点和P点的距离。全站仪测量精准度比较高,仍然需要以坐标倾斜角为基础,实现距离的有效测定。全站仪坐标测量会存在部分误差,因此工作人员需要按照操作流程进行,降低误差。

2.4 确定数据处理软件

图形数据的利用主要是以CASS软件为主,在处理阶段,要对采集区域的数据进行分离处理,尽量将离散的信息进行统一的归纳和整理,将不同的信息连接在一起,构成点、线、面,确定相应的位置后,将属于同一个界面的测点进行排列和处理,形成图形文件后,可以充分借助图形编辑工具对其进行处理、修改和注释等。借助图形编辑功能显示出图形编辑、修改以及注释等要求,形成碎部点文件和图形文件后,可以将其作为指导内容,进而完善整个操作步骤[3]。

2.5 保证测图精准度

数字化测图形式在野外测量工作中有一定的作用,取决于野外测点的具体变化,在地貌测量的阶段,工作人员可以合理选择地貌特征点,认真观察地形和复杂区域,及时绘制图形,使其适应精准度要求。

等高线的测量工作比较特殊,为了保证测量工作的精准度,可以从不同的角度入手,按照现有检查方案的要求,做好测量工作。数据采集的操作人员需要配合好,保持观测数据和图示的统一。同时需要观察曲率和草图的差异性,尽量保证统一性。

测量等高线的过程中,为了满足计算机建模系统的需要,要尽量反映出原始地貌,适应测图准则的要求。数字化操作阶段,可以利用绘图机绘出样图,到实地进行认真的检查。检查内容主要包括地物有无漏测、属性注记是否与实际相符,电力线和通讯线连接需要一致,适应测图系统要求。

3 结束语

大比例尺地面数字化测量形式的应用范围比较广,在后续分析阶段,需要以现有的评价系统为基础,结合数字化质量评价指标的要求,对数据进行有效的处理,保证各项指标符合评价机制的要求。相关工作人员要做好记录工作和检查工作,标记高程精度和地理精度,避免出现严重的漏洞。

摘要：大比例尺地面数字化测量方式是当前应用比较广泛的测量技术,已成为地形测图的主流。数字测图技术的广泛应用,不断促进了测绘行业的有序发展。数字化的测量方式对评价系统有一定的要求,在实践阶段需要建立科学合理的质量评价体系,对数字测图的精度进行详细的分析,保证测图精度符合指标标准。

关键词：大比例尺,数字化,测图精度

参考文献

[1]王朝林.大比例尺地面数字化测图精度分析[J].甘肃科技,2010,22(12):38-39+31.

[2]夏友青,等.大比例尺地面数字化测图的委托检验[J].地矿测绘,2013,04(1):25-27+43.

大比例尺测图 第7篇

无人机是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵的不载人飞机。它的结构简单, 造价较低, 可以完成有人驾驶飞机不宜执行的多种任务。无人机的飞行高度相对较低, 在上面装载上高精度数码传感器可以测得分辨率高的像片, 再加上它具有机动快速、操作简单、成本低等特点, 因此逐渐被广泛的应用在军事、农业等各个领域当中。但是, 由于无人机航空摄影是近些年才快速发展的一项技术, 在实际中暴露了许多有待解决的技术问题。本文就结合某山区的实例, 分析了无人机航空像片在进行1:2000比例尺测图的作业流程以及关键技术, 从而论证了其可行性。

2 无人机航摄的特点及应用定位

2.1 无人机航摄的特点

与传统的航空摄影测量系统相比较, 无人机摄影测量系统存在以下几方面的优势: (1) 无人机机动灵活, 不依赖于机场, 操作简单, 方便使用, 可以迅速到达检测区, 快速进行测量、成像, 在较短的时间内测出检测结果, 比较适用于小面积区域的测绘。 (2) 低空飞行, 通常是在云下飞行, 装载上传感器能够获取大比例尺高精度影像。 (3) 维护和作业成本低, 无人机不用安装飞行人员驾驶设备、安全装置、语言通信装置等, 同时由于无人机大多数利用数字成像技术, 就不需要进行普通胶片的冲洗、扫描数字化、安装胶卷等。 (4) 无人机可以获得高叠度的影像, 这就提高了后续处理的可靠性。

2.2 无人机航摄的应用定位

由于无人机具有以上特点, 因此它的航空摄影通常会用在以下几方面: (1) 应急测绘, 如受灾地区的救援指挥; (2) 困难地区测绘; (3) 新农村、小城镇的建设测绘; (4) 重大工程建设测绘, 如电力、铁路、公路、铁路、水利、油漆等重大工程建设。

3 无人机1:2000比例尺航测成图试验

3.1 测区概况

该地区位于中亚热带地区, 东、西、北方向群山环抱, 峰峦叠嶂, 中南部较平坦。地势由西北向东南倾斜, 最高处海拔为2158m, 最低处海拔为165m。最高点与最低点高差1993m, 地势的高差较大。在该地区无人机完成的主要内容是测绘处1:2000的大比例尺测图。

3.2 航空摄影

在该测区中按东西方向共敷设航线30条, 每条航线长度为6.8km, 航摄里程约为110km, 共拍摄了500多张航片。镜头焦距为28.384mm, 共飞行了3个架次, 相对航高设定为550m, 地面实际分辨率小于8cm。

因为该测区在测绘时天气状况比较差, 当完成两个架次的飞行后, 又进行了一个架次的补飞, 最后所获取的航空影像具有以下几方面的问题: (1) 由于地面雾霾严重, 造成影响反差不明显; (2) 影像光线照度不够, 由于在测绘时为阴雨天气, 光线强度不高, 影像曝光量不足; (3) 云影比较多, 当完成摄影后发现, 影像中大概有15%被云遮挡住了, 不能够使用。因此后来又对云影摄像的航片进行了一次补飞。

3.3 航测外业

当完成航空的摄影后, 后续作业就根据常规的航测作业流程进行项目生产。外业工作包括了以下两方面: (1) 像控点测量:根据高程航向的2条基线跨度及平面4条基线跨度进行布设和测量; (2) 外业监测点测量:为了检验无人机航测内加密方案使用的数据和检测成图精度, 将每幅图的检测点数量设为10-15个, 利用全站仪进行实测。

3.4 航测内业

航测内业利用Vituo Zo AAT来实现空三自由网的建立, 并通过PATB光束法区域网平差软件来计算出区域网平差。该项目中将成图区分成了两个加密测区来实现平差, 它的作业方法同常规航空摄影测量内业一样。成图比例尺为1:2000时加密精度如:业内加密点对附近野外控制点的平面位置中误差为1.75m, 里程中误差为1.0m。加密完成后, 将其导入进Vituo Zo3.7摄影测量系统中实现1:2000比例尺地形图测绘, 通过检验, 存在以下几方面的问题:一是飞行影像质量非常差, 影像反差不明显, 地面雾霾严重, 不能够完全的反映出北部丘陵区平地与山结合处的细节方面。二是局部山区的高程出现错误, 在测区东北角方向的几个山头部分高程相差了2m左右, 不符合空三角加密进度要求。

4 利用无人机进行航空摄影测量的问题分析

4.1 天气的选择

利用固定翼无人机进行航空摄影时, 最好选择在天气晴朗、能见度高的情况下来完成航空摄影, 这样才可以拍摄出色彩、地面信息丰富的像片, 另外, 如果天气的能见度高, 地面雾霭就相对较少, 影像曝光时光线出现散射、折射的现象就会减小, 这样就可以使成图的精度提高。在该项目中, 由于受到工期的约束, 不能够选择合适的天气进行, 在进行测绘时, 测区南部平地区由于受地面风的影响, 地面雾霭产生的影响较小, 最后检测出的精度相对较高, 能够准确的判别出地物, 而在测区北部丘陵山地, 这里的雾霾水汽相对就严重, 受到的影响较大, 在进行业内数据的采集和处理时, 造成两处高程出现错误, 同时也造成在内页立体识别采集中不能够识别出山地根部的细节。

4.2 固定翼无人机航空摄影拍摄出的航空影像幅面相对较小, 通过利用空三软件来完成平差解算, 在进行各个测区的处理时, 都出现了不同程度的差错, 这就使得加密测区的选构非常重要, 当前一般采用的是PATB平差软件, 对这种类型的小幅面数码摄影的剔错能力明显小于23×23幅画, 这实现发生在高程方面。在该项目中, 完成加密后, 通过使用外业检测数据在之后检测加密结果, 从而对测区的航线选构进行调整, 实现试错平差, 对每一加密测区的航线数目进行调整。在测区南部平原地区, 在进行外业采集时采集的检测数据相对较多, 在完成检测和事后平差的调整后, 该测区的评查结果符合精度要求, 而测区北部山地没有检测数据, 在测区第六~第八航线东部东部加密的评查结果出现了问题, 导致大约1.5km2的成图高度都低于实际高程的1.5~2m, 最后又再次进行后期外业重新检测高程, 把该部分测区差分为单航线完成平差解算, 使高程精度符合技术规范要求。

5 总结

总而言之, 如今无人机航测技术已经成为一种有效的快速测绘手段, 可以将其作为传统航测应用的一个非常好的补充。无人机航空像片精度高, 能够满足1:2000地形图测绘的要求。

参考文献

[1]陈姣.无人机航摄系统测绘大比例尺地形图应用研究[D].昆明理工大学, 2013.

[2]刘淑慧.无人机正射影像图的制作[D].东华理工大学, 2013.

[3]王俊.无人机航空摄影的空三评价分析[J].甘肃科技, 2011, 13:41-43.

[4]王有业.无人机技术在数字矿山中的应用[J].山西焦煤科技, 2012, 12:45-47.

应用无人机航摄的大比例尺测图探讨 第8篇

该研究实现了一套中型固定翼无人机摄影测量系统, 为了验证该自主低空航摄系统的测量精度, 设计试验于和田某区域进行实际航飞作业, 布设一个具有大量地面控制点的飞行试验场, 采用无人机搭载非量测型数码相机进行摄影作业, 然后对航飞数据通过区域网空中三角测量的自检法来计算全部系统误差对像点位置坐标的综合改正值, 从而确定内方位元素和物镜的光学畸变值, 实现相机的高精度标定, 并将标定结果用于测绘产品生产, 以此来对无人机航空摄影测量系统在小区域大比例尺地形图立体测绘中所能达到的精度水平进行评估和验证。

1 航摄系统组成

该检校试验采用的航摄系统组成部分有:固定翼无人机飞行平台、飞行控制系统和非量测型面阵CCD数码相机, 以及地面站、远程无线通信装置、地面数据处理系统等辅助设施。

1.1 无人机飞行平台

由于固定翼无人机具有低成本, 可实现低速平稳飞行等优点, 该研究采用固定翼无人机平台。平台主要采用重量轻、强度大的玻璃钢和碳纤维复合材料加工而成, 机长为2.15 m, 翼展为3.1 m, 最大起飞重量为20 kg, 起飞速度为70 km/h, 任务仓尺寸为600 mm280 mm×200 mm, 任务载荷为6 kg, 飞行速度为100~110 km/h, 飞行高度≤4 km, 续航时间为3 h, 控制半径为≤20 km。

1.2 飞行控制系统

飞行控制系统用于飞行控制与任务设备管理, 由自驾仪、姿态陀螺、GPS定位装置、无线电遥控系统等组成, 可实现飞机姿态、航高、速度、航向的控制及各个参数的传输以便于地面人员实时掌握飞机和遥感设备的飞行情况。机上采用的GPS接收板为普通单频无差分GPS, 导航精度约在±5 m以内, 控制方式有人工遥控和自主飞行两种。

1.3 遥感设备

此次试验搭载的遥感设备为135 画幅单反相机及广角定焦镜头, 镜头标称焦距28 mm;CMOS传感器尺寸:36 mm×24 mm, 最大像素:6048像素×4032像素;CMOS传感器像点尺寸:5.95 μm。飞行过程中采取飞控系统控制快门定点曝光, 将对焦环固定在无穷远处锁定相机的内方位元素, 并采用固定光圈以保证统一物镜畸变参数。

2 地面检校场的建立

为保证无人机飞行试验的安全性, 该检校场选址于浙江某平原地区, 所选检校场总面积约为3 km2, 区域内地形高差约90 m。该区域地貌类型比较单一, 地表无明显人工建筑及自然植被。为了便于辨识及保证定位精度, 制作50个90 cm×90 cm的人工控制点标志, 按照300 m间距均匀布设10×4个人工地标作为平高控制点, 另设10个人工地标作为检查点。此外, 在检校场选取某处地面纹理密集区域测出14个点的坐标位置作为检查点, 以便后期验证精度使用。检校场地面点分布如图1所示。

所有地面控制点采用RTK实时动态差分法进行测量, 所有坐标高程均为WGS-84 ITRF97基准, 平面及高程位置精度可保证在±10 cm以内。

3 基于检校场的航摄试验

3.1 试验数据

该试验设计飞行拍摄模式为定点曝光, 无人机航高为460 m, 地面分辨率为10 cm, 检校场影像航向重叠度为60%, 旁向重叠度为30%。如图2所示, 该架次影像共有两组, 挑选姿态角符合要求且覆盖地面已知点较多的两组影像 (A、B两组) 参与后期的平差处理。

3.2 相机检校与测图精度分析

该研究的检校原理是采用区域网空中三角测量运算中的自检法, 将可能存在的系统误差, 包括相机的实际测量焦距、像主点偏移值、物镜各畸变参数等, 作为附加参数引入光束法区域网平差。该文所采用附加参数光束法平差的系统畸变数学模型为:

式中, (x, y) 为像点在像平面坐标系中的坐标;k1、k2为径向畸变参数;p1、p2为偏心 ( 切向) 畸变参数;b1为像素的非正方形比例因子;b2为CCD阵列排列的非正交性畸变参数。

航带中选取A组影像进行自检校平差, A区处于航带中间位置, 包括第2航带和第3航带各3幅, 对应地表的高差约为35 m, 共有4个控制点、2个检查点。为了便于误差控制, 所有后处理过程中均采用UTM 44N投影, 通过上述畸变模型对该组影像进行系统误差计算。检校结果如下:

为了验证该检校结果的有效性, 选择地面检查点密布的B组影像 (如图2所示) , 在未代入检校结果前, 先采用镜头标称值进行区域网平差, 然后对比检校后的平差结果。平差过程中共采用5个控制点和5个检查点, 试验表明, 在检校前后检查点的残差发生较大变化。

根据检查点在检校前后的残差变化, 检校后的平面和高程精度均有所改善, 其中对高程精度的影响尤为明显, 这表明了检校结果的有效性。

且所有检查点的平面精度满足1∶1000 地形图航空摄影测量内业规范, 但高程在相机标定前后都有所超限。

4 分析总结

4.1 存在的问题及原因分析

(1) 非量测型相机的局限。

在航摄比例尺≥1∶4000的情况下, 航偏角一般不大于10°, 由于非量测型相机的幅面过小 (CMOS传感器尺寸:36 mm×24 mm) , 同样的航偏角对于专业量测型相机仍能满足重叠度的要求, 而对于135画幅非量测型相机, 则会出现摄影漏洞 (重叠度<53%) 。因此, 有必要采取相机拼接的办法或者选取中画幅相机以提高像片覆盖。

(2) 测高精度。

影像的高程精度是直接由传感器本身设计的基高比来决定的。理想基高比为1∶1~1∶1.5, 该次试验用到的CMOS传感器尺寸:36 mm×24 mm, COMS传感器像点尺寸:5.95μm, 最大像素:6048像素×4032像素, 焦距28 mm, 任务时为窄像对飞行模式, 航向重叠度60%。其基高比为:

式中, GSD为影像像元的地面分辨率。因此, 要实现无人机大比例尺地形图立体测绘必须要增大基高比, 而增大基高比必须通过增大航向成像宽度或缩短焦距来实现。

4.2 总结

该试验采取135画幅CCD民用数码相机, 以无人飞行器为平台进行相对航高为470 m的航摄作业, 通过检校标定成像结果可以满足1∶1000地形图测图的平面精度要求。试验表明无人机航摄系统可以云下低空飞行, 具有机动、灵活等特点, 能够获取卫星和有人飞机无法得到的高分辨率影像数据。针对小区域大比例尺的遥感应用, 可以作为传统航空、航天遥感平台的重要补充。

摘要：针对低空无人机航摄系统工作效能与测量精度方面的问题, 笔者所在团队实现了一套无人机航摄系统, 在浙江某区域开展了航摄试验, 论文介绍了航摄系统的组成, 给出了具体的试验流程, 结果表明, 成像结果可以满足1∶1000地形图测图的平面精度要求。

关键词：无人机,航摄系统,大比例尺测图,探讨

参考文献

[1]张强.低空无人直升机航空摄影系统的设计与实现[D].郑州:信息工程大学, 2007.