GPS辅助航空摄影测量在水利水电工程中的应用

GPS辅助航空摄影测量在水利水电工程中的应用

 ,杜恒 ,王沥

 江苏创时空信息技术有限公司  江苏 扬州  225012

摘要：在各种科学技术越来越完善的过程中，在各种测绘工程中也开始逐渐运用先进的测绘技术和测绘产品，在很大程度上推动了测绘行业发展。在近年来，遥感测绘技术受到了越来越多业内人员的重视，其中表现最为突出的就是航空摄影测量。水利水电工程的施工现场大多处于峡谷水域，并且存在较为苛刻的工期要求，对于现阶段的水利水电工程地形图测绘工作来说仅依靠传统测量技术远远无法满足要求，而航测技术可以有效弥补传统测量技术存在的不足。本文将深入分析水利水电工程中应用GPS辅助航空摄影测量的问题。

关键词：水利水电工程；测绘工作；GPS；航空摄影

前言：在绘测事业不断发展过程中，在绘测工程中很多人员开始应用大比例尺航测成图技术，在设计和建设各项工程的过程中其发挥了非常重要的作用。现阶段，在水利水电工程测绘工作中传统测量方法已经被航测技术所代替，使其发展成现代非常关键的绘测技术，深入研究该技术具有重要意义，可有效提升水利水电工程绘测工作水平。

1、GPS辅助航空摄影测量的优势

    首先，测量精度高。与传统测量方法相比，在使用GPS辅助航空摄影测量后，其测量结果可以有效避免人为因素的影响，提升测量数据精度。其次，适用范围广。在实际水利水电工程测量工作中会存在一些人力很难触及的地域，使用航空摄影测量可高质量完成相关测量工作[1]。最后，工作速度快。在开展航空摄影测量工作时，相关人员都是利用大比例尺形成航测图形，可以在短时间内完成测量工作，再配合有效的内业处理，不但可保证测量工作的质量，还可大幅度缩短测绘工作所需时间。

2、在水利水电工程中GPS辅助航空摄影测量的应用

2.1测区基本情况

某项目区位于盆地边缘，项目区内存在近“V”型的河床断面，复杂地形，存在较大测绘难度，其无法满足开展常规测量工作的要求，为了顺利完成相关工作，相关人员最终决定使用航测基础。最终经过研究决定，在本次项目中使用SWDC-4数字航测仪，并按照空中三角测量规范流程开展航空摄影测量。

2.2航测内业

2.2.1作业方法和基本要求

1）使用Geolord-AT自动空中三角测量软件测量和处理相关数据，并根据相关规范严格控制实际作业中的各项数值。

2）使用如表1所示的定向限差，保证航测内业达到较高质量。

表1 定向限差要求

2.2.2生产数字线划图工具

1）作业流程和技术路线。在采集立体测图数据的过程中使用JX4-J全数字摄影测量工作站；在编辑DLG采集数据要素的图形时使用CMAP地形图编辑软件。同时，生产数字划线图的流程为：导入空三成果、立体模型构建、立体测图、图纸编辑、优化数据、输出绘图。

2）表示和取舍地物要素。相关人员应根据用图需求合理表示与取舍地物要素，在充分考虑要素重要程度、地域特点、图面载负量、保留地域现实特点的基础上，完成地物要素的表示与取舍。

3）采集数据的基本要求。相关人员应以该模型测图定向点连线1cm以内作为立体模型测图范围，同时应拥有1.5cm以上的离像片边缘。在自由图边的图上应将图廓外1cm纳入测量范围[2]。在立体测图过程中应全面采集各种满足准确判读要求的地貌、地物要素，将要素不符合以上条件时应尽最大可能采集完整，并配备特殊标记，交由外业人员进一步确认。

4）后期内业编辑工作。相关人员使用CMAP地图编辑软件开展编辑图形的工作，其可输出DWG格式图件文件。相关人员必须在充分考虑各种外业调绘信息和内业采集数据源的基础上编辑图形。同时，根据行业规范合理表示线宽、层、色、大小等标记。在开展编辑工作时，必须正确展现出地貌及地物之间的关系，规范使用符号，从而在各要素之间构建和谐的关系。

5）其他立体量测数据要求。在进行内业成图时，若是发现立体模型产生了视差或变形等情况，在测图时将会出现模型接边处和模型存在较大等高线接边差。当面临以上问题时，相关人员最先考虑的应该就是对模型定向进行详细检查，然后通过连接模型控制点线来确定作业区范围，在严格遵守相关规范的前提下有效地处理和过渡模型接边处和模型存在较大等高线接边差，在测图过程中，相关人员应以周边地势为依据从整体出发绘制曲线，简单理解就是将变形处忽略。在正常情况下，相关人员应使用判读法测绘地物，根据调绘情况确定地物的数量、性质，按照模型确定其形状、位置等，可以使变形、错漏、位移等情况得到有效避免。倘若模型与调绘片存在明显差异，相关人员应及时联系外业人员开展信息核对工作。

6）编辑图形数据。以要素选取原则为依据，保证各项要素层次分明、足够精确，再次对图形各方面情况进行检查，防止其存在几何图形不准确、属性错误、要素关系不合理、图层错误、遗漏、拓扑错误、定位错误等问题，当发现存在问题时应深入分析其根源并处理

[3]。

2.3检测地形图数学精度

    使用按比例抽样的方式检测地形图。在测区范围内应均匀选取检测图幅，并且每幅图内用选取约40个检测点，由外业人员使用PTK技术开展检测，最终根据检测结果生产相关三维坐标数据文件，由内业人员确定其精度。由于本测区内存在数量较少的规划地物，缺乏足够平面精度检测条件，所以相关人员仅检测了高程精度，最终检测结果为在地形图图幅内存在±0.7m的等高线高程误差，可满足相关规范要求。由此可知，在本次测绘工作中所形成的地形图具备良好精度，可直接作为设计人员开展工作的依据。

3、结束语

综上所述，笔者分析了GPS辅助航空摄影测量的优势，同时探讨了其在水利水电工程中的应用情况。通过本文研究结果可知，GPS辅助航空摄影测量技术在经过科学合理的外业、内业处理工作后，最终可以生成高质量地形图，对于水利水电工程测绘工作发展具有重要意义。

参考文献：

[1]张朝帅.航空摄影测量在水利工程地形测绘中的应用与分析[J].城镇建设,2022(1):145-147.

[2]王智全.无人机航空摄影测量技术在水利工程中的应用[J].地矿测绘,2021,4(4):1-2.

[3]苏亚伟.无人机航空摄影测量技术在水利工程测量中的运用分析[J].科学大众,2021,000(005):P.31-32.