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倾斜摄影技术在江西省矿山地形图测绘中的应用

2019-08-30彭召伟

世界有色金属 2019年13期
关键词:内业实景矿区

彭召伟

(江西省赣西土木工程勘测设计院测绘分院,江西 宜春 336000)

1 倾斜摄影在矿区大比例地图中的建设

随着科技的日益进步,传统地形测绘一般采用人工跑点的测量方式,采用全站仪+GPS等工具相结合的方法进行每栋房屋的测量,此方法具有一定的局限性,比如作业效率低、矿区较隐蔽区域难以测量、累计测量误差较大、数据成果单一等等。随着低空无人机摄影技术的快速发展,现已具备全天候、低成本、高精度等优势,能够快速的获取到所需的图像照片,有效的提升生产效率,降低工作人员的劳动强度和时间成本。利用无人机摄影技术建立的高精度实景三维模型再进行矿山大比例尺线划图的生产已经成为了现实。现就这项技术的应用进行实践探索,根据我院在类似无人机摄影项目的相关生产经验的基础上,对矿山开采区域数据采集与数据处理及数据应用的整体解决方案。

2 倾斜摄影测量技术在城镇规划用图测绘中的应用

(1)倾斜摄影测量系统组成。①大疆经纬M600 PRO多旋翼无人机搭载天擎智造MS Q5四代倾斜摄影系统。②数据后处理采用CC和DP-Mapper、EPS2016三款软件。③操作系统软件:WINDOWS 10。

(2)倾斜摄影测绘工作步骤。①测区踏勘。测前踏勘是每个项目开展前必不可少的一项重要工作,其目的在于了解测区近期天气状况、植被覆盖情况、交通状况、矿区周边居民点分布情况、行政区划、控制点保存情况、地形地貌等信息,从而便于技术人员合理制定飞行方案,选取起降场地,保证外业航飞的安全。②航线设计。根据摄影测量外业采集相关经验来看,基于像控点约束,为了满足大比例尺项目高精度的要求,倾斜影像采用地面分辨率2cm的影像数据,且为保障三维模型的生成效果,其航向、旁向重叠度选用80%,由于本测区存在高楼,地物落差较大为了保证影像的重叠度及高层建筑的模型效果。设计的航高为150m预计飞行时间约为20分钟。将测区km范围线文件导入DJI GS PRO地面站软件内,根据矿区的地形情况和精度要求,软件自动生成最佳航线。

图1 航线设计

(3)像控点布设。根据相关规定与其他项目的经验在满足大比例尺项目高精度的要求,通常情况下建议每平方公里布设15个~20个像控点(如配备实时差分模块,可根据实际情况适当减少像控点数量),同时布设部分检查点,如若太密既浪费人力、物力,也影响后期处理速度,而疏于这个密度的话则可能损失精度。因像控点要应用于后期数据处理,一般需要多次测量取均值,像控点位置原则性一般应选择在高程起伏不大的地面,尽量避免选择房角点或带有高程起伏的角点,以免造成内业人员在选刺像控点时因判断失误刺偏导致数据不满足精度要求。使用RTK连接江西省网CORS,并南方银河GPS工程之星3.0软件进行平滑采点功能测量像控点点位坐标值,为保证像控点精度,每组像控点采集二个测回,每个测回采集20个点,最后计算平均值,每测回完成后应重启接收机。每组像控点进行拍照记录,要求照片能够反映像控点的地形特征,并做好点之记整理工作。

(4)航飞情况。现场航摄作业时,安全是首要考虑的要素,飞机组装完成后,要进行一系列严格的检查,在确保安全的情况下才能升空作业。飞机升空作业后,飞手应在地面站对飞机工作状态进行实时监控,时刻关注飞机的飞行姿态、电池剩余电量、航高及飞行速度等指标。航摄完成后应在现场下载PO数据和影像数据并对航摄影像进行检查和整理,确保POS信息无遗漏,航片清晰,色彩丰富。

3 数据处理

(1)新建工程。打开CC智能建模软件,输入工程名,选择工程路径。

(2)添加影像。点击添加影像按钮,给工程加入影像。

(3)设置POS信息。导入POS文件,可自定义列属性,选择合适坐标系,并检查POS分布。

(4)设置工程参数。根据实际需求,调整工程参数,完成工程创建。

(5)智能影像处理。经像片刺点、几何处理、自动匹配空三、构建TIN模型、贴纹理、构建三维模型等步骤,实现实景三维建模。通过对矿区地形进行高重叠度影像处理,获取大量连点,并在此基础上建立精细TIN模型及三维白模。

4 内业测图

利用DP-Mapper与EPS软件实景三维测图系统进行线划图采集作业,将测区高精度实景三维模型、空三成果、畸变纠正影像导入软件,配置解决方案,由内业人员通过实景三维模型及多视角倾斜影像进行点、线、面等矢量信息绘制,并按照国标要求赋予要素属性信息。

5 外业检查核

对补测调对内业根据模型判读部分作一定比例抽查和实地核对,对内业无法判绘的地形元素和新增或减少的地物与隐蔽部分地物、影像上显示不清楚的地形元素和各属性注记,均在外业补测和调绘。

6 规划用图测绘方法比较

规划与设计阶段测图比例尺一般在1:500~1:1000之间,通过传统测量方法与航测方法实践对比看,测绘矿区以外区域的地形图,从成图精度和效率两方面看都不如数字航测方法有利。而矿区周边树木压平处理满足大比例尺成图精度、效率方面远高于传统测量。

从以上分析看倾斜测量技术和全站仪内外业一体化数字成图技术在线划图测量中各有利弊,在测绘1:500地籍图界址点、矿山地形图细部点时,一般须采用地面数字测图方法保证成图精度。实际应用中应根据不同的测区情况和测图要求,采用不同的成图方法,对大的测区可以同时将数字摄影测量方法和全站仪内外业一体化数字成图技术分别针对不同区域应用,其效果也许更理想。

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