航测外业调绘数字化技术及其应用研究

王坤

【摘要】航测外业是在野外实地进行像片控制点联测和像片调绘。控制点联测的目的是利用地面控制点把航摄像片上的影像与地面联系起来；像片调绘是跟据像片上的影像几何形状、大小、色调、阴影、相互位置和地面的光谱特性来判别地物的类别、特性，通过实地调查用规定的符号绘出必要的地物、地貌并注记有关名称，同时在像片上补绘出没有反映出来的地物、地类界等。本文将对航测外业调绘数字化技术及其应用进行探讨。

【关键词】航测外业；调绘；数字化；应用

航空摄影测量法是应用飞机等飞行器上所拍摄的地面像片，依其几何特性和物理特性进行量测和分析，从而确定地面上物体的形状、大小、空间位置及相互关系。由于像片能真实且详尽地记录摄影瞬间的客观物体，其影像具有良好的判读性和可以据以量测的性能。因此，航空摄影测量有着多方面的应用。

一、航测外业工作的内容

利用航摄像片进行信息处理，要有一定数量的控制点作为数学基础。这些控制点不但要在实地测定坐标和高程，而且它们的数量和在像片上的位置还要符合像片信息处理的需要。因此，在已有大地成果和航摄资料的基础上，需要在野外测定一定数量的控制点，这项工作就是航测外业控制测量。它的意义在于把航摄资料与大地成果联系起来，使像片量测具有与地面测量相同的数学关系。

摄影测量外业工作的另一项任务就是像片解译（判读）及调绘。我们知道，像片上虽然有地物、地貌的影像，但按影像把它们描绘下来并不是地形图信息，这是由于地形图上表示的地形要经过综合取舍，并按一定的符号表示。另外，地形图上还必须标注地形、地物的名称以及各种数量、质量、说明注记等，所以，要达到地形图的要求，还必须实地调查，并将调查结果描绘注记在像片上，这便是像片调绘。

二、航测外业调绘工作的流程

摄影测量外业是摄影测量的一个重要环节，只有安排好各项工序，才能保证外业工作顺利完成。摄影测量外业工作的作业流程一般为：

1.技术设计

技术设计是指测区作业的技术文件。技术设计包括两部分内容：一是设计任务书；二是技术设计图。设计任务书应从技术和组织上说明根据和理由，提出最合理的技术方案。设计图是设计书的补充和附件，设计图应准确表示出作业地区、任务范围、地理情况和已有的控制情况。编写技术任务书，主要包括设计的目的和任务、测区自然地理概况、已有测绘成果、旧图资料、设计方案等内容。所绘制的设计图与设计书相配合，以表示技术设计的有关内容。

2.准备工作及拟订作业计划

准备工作包括仪器器材的准备及资料的收集。完成测区整体设计后，按所分担任务拟定实施方案，内容包括：对测区的像片进行编号；在像片上标绘已知点和图廓线；按摄影测量要求在像片上选出控制点，并将点位转标到旧图上，以便设计出比较合理的像控点的平面和高程连测方案；确定调绘片，划分调绘面积，并且拟订作业进程表。

3.外业施测

摄影测量外业施测主要包括控制测量及像片调绘两部分。控制测量包括踏勘已知点，根据在像片上预选的控制点到实地选定，然后在像片上刺点。根据平面和高程连测方案进行选点、观测、计算及成果整理等。像片调绘工序经常与野外控制测量同时进行。

4.外业成果检查与验收

对外业成果的检查与验收是保证成果质量的重要措施。为了对外业成果质量整体评价，发现差错并及时纠正，必须对外业成果进行全面的检查验收。其中包括作业组的自检与互检、作业队检查并对成果组织验收、上交。至此，就完成了摄影测量外业工作的全部工序。

5.补测补调

检查补测补调情况。对于新增地物地貌是否进行了补测；补测的方法是否能够满足精度要求；经过补测补调的调绘成果地物、地貌各要素主次是否分明，位置是否准确，交代是否清楚，是否能够比较全面地反映所测地区的自然地理景观和人文建设面貌。

6.调绘图面质量

各类符号的运用是否正确，线画是否清晰易辨，注记是否准确、注记位置是否恰当；调绘图面是否清洁、易读。

三、航测外业调绘数字化技术及其应用

（一）外业调绘

外业调绘属于航测法地形图测绘各环节中外业比重最大的一个工序，需要脑力劳动和体力劳动有机结合。作业人员依据放大像片或内业测绘的初级原图对内业测绘的各种要素进行定性、改正和补测，将测绘范围内地物地貌全面正确地表示在像片或原图上。从生产组织方面来看，中等以上测绘项目组成几个乃至几十个调绘小组，而每个小组人数较少，一般有2人，有的甚至是1人，主要作业人员的技术水平和职业操守对调绘质量起到决定作用。由于调绘工序成果对最终成果质量影响较大，在很大程度上决定成图质量。

1.自检自查情况的检查

监理应首先检查生产单位对调绘成果的自检自查情况，是否进行了两级检查，检查程序是否符合质量控制的要求，是否形成工序检查记录，是否已经修改完善。

2.地物测绘

检查地物要素测绘是否全面，定性是否准确，房檐改正是否准确。对于航测法大比例尺地形图测绘而言，比较容易丢漏的地物要素主要是微小地物，如各种检修井、电杆、光缆指示桩和建筑物附属的台阶、室外楼梯等；定性不準确的主要有房屋，普通房屋、简易房屋和棚房区分不当，检修井种类错误，高压与低压电力线路混淆等。注意房檐改正数据位置注记的明确性，避免内业处理时发生混淆。

3.地貌测绘

检查地貌测绘的详略程度，表示方法是否合理。对于利用内业原图进行调绘的外业成果，应检查是否按照设计和所引用的规范要求的地形起伏恰当地应用等高线、地貌符号，并对高程注记点进行了表示。对各种天然和人工地貌、土质的定性是否准确，比高丈量是否全面。常见的问题主要包括：地貌符号使用不当，高程注记点密度不合理，部分高程注记点位置测注不当等。

（二）像片调绘数字化技术

在对航摄像片进行解译的基础上，根据用图的要求，进行适当的综合取舍，并按图式规定的符号将地物、地貌元素描绘在相应的像片上并作各种注记，然后进行室内整饰，这些工作称为像片调绘。野外调绘目前仍然是大比例尺航测成图的常用方法。在确定调绘面积及选择调绘路线后，利用航摄像片对地形图各要素调绘，如对居民地、工业矿区设施及管线、道路、行政区、水系、植被、地貌等要素进行调绘。像片调绘主要注意以下几个方面：

一是掌握目视解译特征，做到准确解译和描绘；二是正确掌握综合取舍的原则，综合合理，取舍恰当；三是掌握地物地貌属性、数量特征和分布情况，依据图式的说明和规定，正确运用统一的符号、注记描绘在像片上。

结论

随着全数字摄影测量系统的应用，航测法成图有了很大的变革。人们充分利用正射影像图DOM可视化的优点，对大比例尺正射影像图套合、叠加数字线画图DLG后再进行调绘。这样做，不但可以检查内业线划图的精度，而且还可以在图面上直观地发现差、错、漏之处，因此，就可以有重点、有选择地进行补绘及修错，使得航测法成图只需要内业立体测图，再经外业定性修测、检测就能完成影像数字化地图，缩短了成图周期，极大地提高了工作效率。

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