500航测数字化测绘工程相关技术的简述

　　摘要：为适应经济建设的快速发展，满足城市建设总体规划的需要，航测数字化测图技术总结为适应城市经济建设步伐不断加快的形势，满足在加强规划管理,提高城市建设水平对数字地形图的需要；
　　关键词:1：500航测;数字化;测绘;控制测量;像控测量;
　　工程概况
　　1：500航测数字化测绘工程测区内地势由西北向东南倾斜，地形以平原、台地为主，居民地呈集团式分布，3个建制镇居民点密集，毗连成片，巷道狭窄，作业较为困难。镇区外工厂、企业较多，各等外公路、大车路纵横交错，交通发达。
　　1、控制测量
　　测区内布设的C、D级GPS控制点30座；一级导线点106点；测区控制加密采用E级GPS控制进行补充布设和施测，共布设E级GPS控制点969点，每平方公里平均11点。E级GPS控制点埋石按一级导线点规格进行，E级GPS控制点布设情况见附图一。
　　本测区E级GPS控制点从001E～282E、301E～282E按顺序编号；新布设E级GPS控制点全部制作控制点点之记。
　　1．1、E级GPS控制点外业观测
　　本工程的E级控制点GPS测量分四个网进行观测，采用边点混联的形式。为确保网与网之间统一性和严密性，网与网之间进行部分点位重复观测，共重合14点。外业数据采集使用3台套TrimbleR8GNSS、9台套Trimble4600LS和1台套TrimbleR3接收机进行观测，每个同步环观测的时间均大于45分钟，卫星高度角≥15°，数据采样间隔为15s，时段中任一卫星有效观测时间≥15min,有效卫星总数≥4，PDOP≤6。
　　1．2、E级GPS控制点平差计算
　　基线预处理及基线向量网采用Trimble公司的TrimbleGeomatisOffie软件进行，所有基线处理完毕，把可用基线输出成适用CosaGPS软件的数据格式；基线向量网平差采用武汉大学测绘与技术学院开发的CosaGPS软件进行平差。同步环符合《GPS测量规范》精度要求。运用CosaGPS软件进行平差，先调入基线数据，进行三维约束平差，然后进行二维约束平差。
　　1．3、E级GPS控制点平差精度情况
　　1.3.1该片区A标段1:500航测数字化测绘工程E级GPS控制网一
　　组成50个同步环，环闭合差最大8.391ppm，最小0.259ppm，限差±10ppm；
　　组成36个异步环，环闭合差最大9.683ppm，最小0.650ppm，限差±10ppm。
　　控制网的三维约束平差的精度：
　　最弱点点位误差:0.98cm[838E]
　　最弱边相对误差：1/46000[336E–337E]
　　控制网的二维约束平差的精度：
　　最弱点点位误差:0.32cm[838E]
　　最弱边相对误差：1/50000[336E–337E]
　　1．3．2、该片区A标段1:500航测数字化测绘工程E级GPS控制网二
　　组成83个同步环，环闭合差最大9.898ppm，最小0.282ppm，限差±10ppm。
　　组成33个异步环，环闭合差最大9.927ppm，最小1.507ppm，限差±10ppm。
　　控制网的三维约束平差的精度：
　　最弱点点位误差:1.52cm[192E]
　　最弱边相对误差：1/34000[028E–027E]
　　控制网的二维约束平差的精度：
　　最弱点点位误差:1.16cm[027E]
　　最弱边相对误差：1/22000[028E–027E]
　　控制网之间点位重复观测，两次观测平差计算的坐标差值最大为023E，△X差值为0.024m,△Y差值为0.004m；大地高差值最大为695E，差值为0.039m，精度符合规范及设计要求，重合点取两组数据中数作为最终成果。
　　2、像控测量
　　本测绘工程像控点布设采用区域网布点和特殊布点2种方法，共布设像控点645点。
　　2.1、区域网布点
　　区域网布点的航线方向跨度为4条基线，旁向跨度为2条航线（如图一）。在基线之间首未加布平高点。不规则区域网布点，在凹凸拐角处加布平高点。
　　
　　2.2像控点编号
　　本工程像控点从F001-F329、F351-F502按顺序编号，补点像控点从BF01-BF08、FF300-FF391按顺序编号。
　　2.3像片的整饰
　　测区注于像片正面上方中央，在测区名称下方注航线号和像片号，航线号自北到南按顺序统一编号，像片号取航摄时编号（用后4位数字）。
　　像片正面整饰：像控点用直径为7mm的红色圆圈整饰。点号（点名）和高程注记用红色以分式注记，分子为点号，分母为高程。高程注记刺点目标具体部位的高程。像片的反面用整饰以相应符号标出点位、点号，确切说明刺点位置，绘出略图。点位略图、说明、刺孔三者一致，刺点者、检查者均签名及注日期。航线间共用的像控点全部在邻航线的基本片上转标，注明点号和说明刺点片号。
　　2.4像控点测量作业方法
　　区域一起算数据：控制点025C、029C、098D、301E、090D、035C、111D、123D、125D和A734作为RTK测量的校正点。
　　区域二起算数据：控制点040C、127D、130D、A654、123D、125D和A734作为RTK测量的校正点。
　　外业采用三台套TrimbleR8GPS接收机。
　　采用GPS-RTK模式测量时架设的基准站有：0060、029C、098D、105D、123D、040C、127D、A717、100D、025C、A639。
　　2.5精度情况
　　区域一精度统计：根据作为RTK测量的校正点得出的水平残差最大为：0.019m，最小为0.000m；垂直残差最大为：0.032m，最小为0.001m；
　　区域二精度统计：根据作为RTK测量的校正点得出的水平残差最大为：0.025m，最小为0.004m；垂直残差最大为：0.025m，最小为0.003m。
　　3、空三加密
　　本工程采用中国测绘科学院研发Geolord-AT自动空三软件为平台进行生产，其加密成果直接转入VirtuoZo、JX4C全数字测图系统连接调用，实现空三加密成果与数字化测图工序间无损接轨。
　　3.1加密分区
　　参考外业像控网布设方案，进行内业空三加密分区：本测区采用航带法光束平差，共划分11个区。
　　3.2加密点选点
　　本工程加密点选点按如下方法进行作业：
　　(1)、加密需要的连接点位置选在如图所示的1、2、3、4、5、6六个标准点位附近。少量标准点位的选点目标不适合，增加连接点的数量，提高连接强度。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　(2)、点位距离像片各类标志均大于1mm。
　　(3)、林区部分加密点选在林间空地的明显点上。
　　(4)、本工程四周为自由图边，部分加密点选在图廓线外。
　　3.2空三构网及平差
　　全数字空中三角测量采用GeoLord-AT进行空三加密和平差解算。
　　3.3工序作业流程：
　　数据准备工作
　　
　　
　　人工框标量测自动框标量测
　　
　　
　　框标内定向
　　
　　否是
　　内定向精度≤10um
　　
　　框标量测结束
　　
　　
　　人工量测修测加密点人工量测地面控制点
　　
　　自动量测加密点
　　
　　相对定向
　　
　　修测加密点
　　相对定向成果
　　
　　合
　　修测连接点格合格。测下一模型
　　模型连接
　　修测地控点、航线连接点粗差
　　多项式航线网/区域网平差
　　
　　
　　相邻航线公共点转点光束法区域网整体平差
　　
　　相邻航线公共点的修测测区加密结束
　　
　　
　　相邻测区的接边
　　
　　输出加密点位图及其他处理
　　测区空三加密技术生成文件如下：
　　像幅框标内定向（*.outkb）→选航线拼接点、模型连接点→像对模型点相对定向（*.outs）→航带法整体平差（*.outp）→航带粗差调整后，整个区域光束法整体平差（*.outb）→加密区域网间公共点接边(*.outc)→输出该区加密成果（*.jmb*.shp*.dmc*.sel）。
　　参数设置：包括输入测区信息、像机信息文件、像控点文件。
　　3.4空三加密精度
　　本工程空中三角测量加密的所有控制点的精度满足以下要求：
　　①UCX是数字影像，不需要内定向；
　　②相对定向，平地、丘陵地标准点上残余上下视差小于0.015mm，检查点上残余上下视差小于0.02mm。
　　③加密点中误差和绝对（大地）定向后，基本定向点残差、多余控制点的不符值及区域网间公共点的较差均小于下表规定（祥见附表一）：
　　1:500航测法平地、丘陵地精度要求：
　　点别 平面位置限差(图上mm) 高程限差m
　　 平地、丘陵地 山地 丘陵地 山地
　　基本定向点残差 0.3 0.4 0.26 0.4
　　多余控制点不符值 0.5 0.7 0.4 0.6
　　网间公共点较差 0.8 1.1 0.7 1.0
　　④内定向、相对定向、绝对定向均在自动空中三角测量中完成，在后续全数字测图中不再进行。
　　⑤相对定向：全数字摄影测量系统通过匹配自动完成相对定向，给出定向结果，由于参与定向的点数较多，删除部分误差较大的点，点位较少的区域，进行人工加点，匹配编辑。
　　⑥所有的高等级点全部反求，超限和错误的查明原因，认真处理，处理意见记在定向手薄中。平面或高程大于2倍中误差的点，视为粗差，予以剔除。超限的外业控制点做好文字记录，由项目负责人协同解决。
　　⑦确定像对区域和生成核线影像：作业区域的确定靠近控制点连线，在全数字摄影测量软件中通过观察模型拼接结果确定作业区域。
　　3.5精度评价
　　根据航线摄影情况，划分测区加密。各区域加密过程计算误差参见计算成果outkb、outs、outp、outb等误差信息文件，各区域平差结果精度指标统计见附表一。
　　4、内业数据采集及外业调绘与补测
　　航测内业采用全数字摄影测量工作站VirtuoZo系统或JX4系统进行数据采集。采用专门的绘图软件cass7.1进行数据编辑。
　　4.1、数据采集的原则：采用先内业后外业的作业方法，内业按立体模型定位，外业实地定性；
　　4.2、数据采集的内容:数据采集的内容主要有七大类：即居民地和垣栅、工矿建筑及其它设施、道路及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、地貌、植被。
　　5、结论
　　该片区A标段1：500航测数字化测绘工程各道工序的成果经我院质检部门检查，存在问题已由作业人员全部整改到位，成果、成图精度满足1:500航测数字化精度要求，可提供甲方验收。

《500航测数字化测绘工程相关技术的简述》

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