全数字摄影测量结合GPS定点测绘数据采集方法分析

亓小松

摘  要：精度低和效果差是以往在定点测绘数据采集工作中使用传统信息采集方法后所遗留的主要问题。自推出全数字摄影测量结合GPS的定点测绘采集方法后，定点测绘数据采集的准确性与实效性均有明显提高。实时定位是推进实时采集测绘定点信息的基础。经过作者的多次实验和对比，文章所述方法可以有效提高对定点测绘数据实时采集的精准度。

关键词：全数字摄影测量;全球定位系统（GPS）;实时采集;编辑处理软件

中图分类号：P231 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）19-0131-02

Abstract： Low precision and poor effect are the main problems left over by using traditional information collection methods in fixed-point surveying and mapping data collection in the past. Since the introduction of the all-digital photogrammetry combined with GPS fixed-point surveying and mapping collection method， the accuracy and effectiveness of fixed-point surveying and mapping data collection have been significantly improved. Real-time positioning is the basis of real-time collection of fixed-point information of surveying and mapping. After many experiments and comparison， the method described in this paper can effectively improve the accuracy of real-time acquisition of fixed-point surveying and mapping data.

Keywords： full digital photogrammetry; Global Positioning System（GPS）; real-time acquisition of GPS; editing and processing software

引言

產业不仅需要理论知识还需要技术支持，地理信息产业的理论支撑和技术支持来源于测绘科学理论和现代测绘技术;而信息技术GPS的数据又主要来源于全数字摄影测量;地理信息系统数据库与地形数据库数据则主要来源于已有图纸的航空摄影测量数字化采集、全野外数字化采集以及数字化采集等[1]。精确度高、快速成图和较低的生产成本是全数字摄影测量数据采集在某些具备航摄资料的区域中凸显的三大优势。因此，本文从多方面、多角度重点分析了全数字摄影测量下测绘定点信息的实时采集方法，进一步提升测绘定点信息实时采集的效率与质量。

1 全数字摄影测量下测绘定点信息实时采集方法

1.1 测绘定点信息的实时定位

测绘定点信息的实时定位是全数字摄影测量下测绘定点信息实时采集方法的核心。按要求在空三加密区域定向建立一个立体模型需在实施测绘定点信息实时定位前完成。当定向结束以后需在此模型中录入一些特定的基本参数，其中包括：测图比例尺参数、图幅图廓点坐标和测图窗口等信息。

为不同目标（或地物）编制不同的属性代码可以更好地帮助测量所得到的地理信息形成可识别数据并加以保存。通常全数字摄影测量系统的符号库是完全符合国家统一规定的，为满足不同用户的需求，对于某些特别的案例全数字摄影测量系统符号库可以适当补充（或修改）所需代码或符号。当然每测量一处地物前势必先输入此地物所对应的新属性码，抑或是根据符号库菜单栏中的选项按顺序开展相同类型的地物数据采集，将不同地物分别测量后再输入所对应的新特征码。为确定其定点信息，还要依次测量地物每一处应作记录的点或是对等高线、地貌和地物的流线追踪。为了达到最终取点记录的采集成果，在整个测量过程中还需用户积极配合，自身给定参数也是关键的一部分内容。

无论使用什么系统都有可能发生错误，全数字摄影测量系统也不例外，因此设置纠错功能采取联机编辑措施是很有必要的，例如：增补、删除和修改等基础性补救措施。同时，将提升测图系统利用率设置为联机编辑措施的初始目标，为方便以后能够随时开展信息采集和监督工作，其测量所得的数据在立体模型中必须得到展示。然则，通过屋檐改正、拷贝、偏移等方式又能完成图形与要素之间的相互搭接、相互交叉和相互并行。其中搭接尤为重要，当有了好的搭接，后续的编辑任务和信息采集等工作会明显降低难度。

1.2 测绘定点信息的实时采集

本文主要是将DM642嵌入式信息实时采集系统作为全数字摄影测量下测绘定点信息实时采集方法的研究重心，而硬盘存储、主处理器、定点信息采集和GPS信息采集则是此系统的四个重要组成部分。全数字摄影测量下测绘定点信息实时采集方法的工作流程一般分为三个阶段：（1）信息采集功能主要来源于摄像头，主处理模块接收所有经由TVP5150转换的数字信号;（2）采集信号时选用

GPS技术，同时把GPS信号传输给主处理模块，此处选用TL16C752B芯片传递GPS信息采集模块，与此同时收到数字信息信号后的主处理模块应立刻做压缩编码处理，快速准确的提取GPS信号中的参数信息;（3）把信号编码数据

和GPS经纬度信号进行内插匹配，匹配成功后即为可定位信息设置完成，最后使用本地硬盘进行保存即可结束。

任务多而繁琐是全数字摄影测量下测绘定点信息实时采集方法过程中所呈现出的一个特点，因此将RF5结构设置为应用层的基础。将RF5作为集成大规模架构的案例供给参考，这里选用RF5的主要意图是它可以解决任务多而繁琐的问题，选用任务线程阻塞技术以SCOM进行任务间的信息传输，像音频视频、网络通信这种任务相对比较多的程序最为合适。

1.3 测绘定点信息与视频图像间的匹配

在开展测绘定点信息与视频图像匹配的过程中发现，由于接收GPS信号的次数远低于信息采集的帧数，致使接收GPS信號与信息采集的频率大不相同，最终导致信息GPS定位和信息采集不能准确对接。也正是因为这个原因在全数字摄影测量下测绘定点信息实时采集方法中才会选用内插的方式去实施信息采集与GPS定位信息的匹配。

静止模式和行驶模式是在全数字摄影测量下测绘定点信息实时采集方法中进行信息采集与GPS定位信息的两种匹配方法。静止模式一般分为固定点信息采集和低速度的步行信息采集两种，此种模式的空间位置只会发生小幅度变化或处于静止状态，由此判断在这类状态下采集到的数据信息GPS定位值是相同的。那么行驶模式则是与静止模式完全相反的一种状态，空间位置会发生大幅度改变或快速移动。在这种状态下所采集到的GPS信息数据由于空间位置变化量大但间隔时间却很短，所以产生的误差也比静止模式下大很多。

1.4 测绘定点信息的实时编辑

在全数字摄影测量下测绘定点信息实时采集方法中最常用的是MAPE-DIT编辑处理软件。通常，在信息实时采集中最常用的当是DXF格式文件。由此可见，选择使用MAPEDIT编辑处理软件可以更加快速有效的提高信息实时采集与编辑的整体质量及其工作效率。同时，对于信息采集结束后的其他相关数据编辑处理工作也可以通过MAPEDIT编辑处理软件完成。其中在面对山地地形时，MAPEDIT编辑处理软件更能发挥其自身所具备的独特优势。

在实际应用过程中，MAPEDIT编辑处理软件与南方CASS编辑软件二者结合、搭配使用，信息数据编辑的质量和工作效率又一次得到提升。实际工作中，MAPEDIT编辑处理软件一般只负责编辑等高线，而南方CASS编辑软件则是辅助编辑地物信息，当它们各自发挥其独特的优势完成自己的内容后，又能完美的结合在一起，有效缩短了作业工期[4]。

2 通过实验论证分析

为证明本文提出的全数字摄影测量下测绘定点信息实时采集方法在实际工作中具有其应用价值，作者选择用全数字摄影测量下测绘定点信息实时采集方法与传统测绘定点信息实时采集方法两者对比的方式进行了一次实验，具体实验数据如表1所示。

经实验证明，同等条件下全数字摄影测量下测绘定点信息实时采集方法无论是中误差、去粗差、粗差个数，还是粗差率都明显低于传统的测绘定点信息实时采集方法，所以其应用价值还是很高的。

3 结束语

综上所述，本文所提倡的全数字摄影测量结合GPS的定点测绘数据采集方法不仅提高了信息实时采集的工作效率和质量，同时也成功解除了很多传统信息采集方法所无法克服的困难。其中，在使用MAPEDIT编辑处理软件过程中选择搭配使用南方CASS编辑软件，由此也提高了信息数据编辑的工作效率和质量，更是一项值得推广应用和学习的好技术，望业内人士在实际工作中充分利用，也不失为科学发展贡献一份力量。

参考文献：

[1]雒建艳.基于全数字摄影测量的空间数据生产流程及关键技术研究[J].科技资讯，2009（14）：18.

[2]罗冀华.利用全数字摄影测量方法生产1：1万基础地理信息数据的方法探讨[J].测绘技术装备，2003（02）：32-33.

[3]龙真青.城市测绘中全数字摄影测量的实际应用[J].工程技术研究，2019（16）：109-110.

[4]徐君民，朱号东，奚毓敏，等.全数字化摄影测量系统VirtuoZo在架空送电线路工程中的应用[J].江苏测绘，2002（03）：45-48.