大比例尺航测成图内业测高精度分析.doc

大比例尺航测成图内业测高精度分析熊 彬，蒋 毅（江苏省地质测绘院，江苏，南京，210008）摘 要 本文介绍了在1：1000比例尺航测成图中，使用JX-4C数字摄影测量系统，采用内业立体模型上读取高程点的方法。随后通过外业高程检测，比较分析内业测定高程点的精度，并根据不同测区的检测情况，提出了部分采用内业高程或全部采用内业高程点的适用条件。关键词1：1000数字测图；内业测高；精度分析1 引言在以往的1：1000比例尺航测成图中，通常的作业流程是内业通过立体模型测出地物的平面位置，再由外业测定高程点。实践中，我们发现内业读取高程方便快捷。外业测定高程点相对于内业测高程点效率有点低下，尤其是在地形稍有起伏的地区其效率更低。但是，内业测高程点由于受多种因素的影响高程点精度并不稳定，造成了有的图幅高程精度符合要求有的图幅不符合（外业高程检测得知）。通过多个项目的情况分析，造成这种情况的因素主要是多名内业作业员对高程判读不一致造成的，还有其他的因素也影响内业读取高程点的精度。本文通过选择某测区的部分区域作为试验区，采用全数字航摄仪DMC数字摄影仪摄影获得数字影像，飞行质量及其他技术指标必须符合规范要求。同时，像控点布设方案采用双模型方式布设像控点（布设适量检查点）。采用JX-4C数字摄影测量系统进行空三加密计算和内业立体模型测图，并对影响内业高程精度的因素进行分析，以便于根据不同的测区检测情况，采用内业高程部分或全部替代外业采集高程，从而减少或全部取消外业采集高程，大幅提高生产效率。2 项目概况本试验选取的工作区位于泗洪县境内，地势有起伏。测区地势北高南低，绝对高程在13m20m之间。航摄影像采用全数字航摄仪DMC以数字方式按约1：6000比例尺进行摄影，航摄仪像幅为96 mm168 mm，焦距为120mm。选取试验的区域为3条航线共63张DMC影像。影像色调一致，飞行质量及其他技术指标符合要求。本测区设计的像控点布设方案是采用双模型方式布设像控点。所有外业像控点38个（其中5个检查点）均为平高点。3 高程精度指标及误差构成生产作业精度指标按照GB/T 793020081：500 1：1000 1：2000地形图航空摄影测量内业规范，GB/T 1596720081：500、1：1000、1：2000地形图航空摄影测量数字化测图规范和本测区技术设计书的规定实施。影响内业高程精度的因素比较多，主要来源有：航片的畸变误差，野外像控点的测量误差，空三计算的判测误差，内业读取高程点的判测误差。其中航片的误差取决于航线敷设以及飞行质量，野外像控点的误差主要受点位判断和放置位置影响较大，内业采集高程的误差主要受人眼的观测精度影响较大。4 对外业像控点的布设要求 对于航内空三计算来说，外业像控点能否正确判断对于空三成果精度至关重要。所以对于外业像控点的要求，点位一般选在反差大易于判断的地物比较合适：如一层房屋屋檐角或者地面上小型的地物上（田间涵洞角，小水泥板角，桥端，内部道路直角拐角等），不能选在容易引起歧义的路交叉中心，田埂交叉中心等地方。同时，有高度的地物必须量测地物的比高，RTK正确放置在需要测定的地物位置上面。在联测像控点的同时对每一个像控点进行远景，近景两次彩色数码拍摄，以清晰反映像控点实地点位，方便内业判读。数码照片中应清楚标识像控点位（或以标志物辅助反映联测方位）。照片视场大小应适中。像控点数码照片文件名与点号相同，与刺点片一同进行资料交接。使用上述方法就能够将外业像控点成果以最接近它真实位置的情况通过空三作业员放置到立体模型中，减少人为的判断误差。5 对空中三角测量中联接点加密点的要求在空三计算中，主要误差来源是空三计算人员对于联接点，加密点的选择判断误差和外业像控点放置的误差，以及空三计算中误差的分配。对于联接点，加密点的选择：点位一般选在易于判断的地物上，如一层房屋屋檐角或者地面上小型的地物上（田间涵洞角，小水泥板角，桥端，内部道路直角拐角等），不能选在容易引起歧义的路交叉中心，田埂交叉中心。不要选在有电杆，铁塔，船只，高楼，树木等影响立体效果的地方。计算中会面临误差分配的问题，如何处理对后续的测图精度有很大的影响。把握的原则是：真实反映像控点的实际位置，禁止强行分配误差，以保证空三成果的精度。6 对内业测高程的误差分析及处理对于内业测高过程来说，其高程误差主要来源于空三作业员与内业测图员，对于立体模型中同一地物高程的判断差异。使用数字摄影测量工作站作业时，采用与自动空三一致的数码影像数据和自动空三结果，自动导入测图模块定向测图，在绝对定向计算的结果一般不做改动。选择的空三作业员与内业测图员彼此的视差尽量接近，以减弱空三作业员与测图员之间的“人差”。不同内业测图人员之间的“人差”是不能消除只能减弱，可以选择切测立体模型稳定的作业员来读取高程点，再以外业高程点进行检测比较。以确定不同的作业员读取高程点与外业高程点的比较值。对于切测立体模型经验丰富的作业员来说，该比较值应该是一个同符号的常数值。7 外业检测结果由于全部内业测图人员都参加了高程点的读取，根据他们判测高程的精度情况分成三类：第一类测图员读取的高程点和外业的实测高程点比较值在0.3米到0.5米，个别比较值在0.6米。并且比较值有正值有负值，两者的比较值没有规律性。原因在于：判读水平不高，经验不足等。第二类测图员读取的高程点和外业的实测高程点比较值在0.1米到0.25米，个别比较值在0.4米。并且比较值同为正值或同为负值，两者的比较值有规律性。原因在于：判读水平高，有经验，眼基线有差异等。第三类测图员读取的高程点和外业的实测高程点比较值在0.05米到0.15米之间，个别比较值在0.3米。并且比较值同为正值或同为负值，两者的比较值有规律性。对于同一个人来说，其比较值接近于常数。这说明部分内业测图人员对于立体模型的高程测定还是呈现稳定和有规律的特点。高程精度满足小于或等于0.25米的规定，初步达到内业测定高程点替代外业测定高程点的目的。8 结论选择读取高程点稳定的第三类作业员来读取高程点。对于第二类作业员需要测定他们的比较值常数，作为修正其测定的高程点依据。对于第三类作业员测得的等高线不需要进行修正，对于第二类作业员测得的等高线则需要根据修正后的高程点进行修正。先对全图等高线统一处理，再对高曲矛盾处进行修改。对于第一类作业员需要加强培训和实践，促使其向第二类作业员转化。合格的摄影资料和恰当的像控网布设方案是实验成功的前提，选择全数字摄影仪DMC进行航摄，飞行质量及其他技术指标必须符合规范要求。像控点布设方案本实验区采用双模型方式布设像控点（布设适量检查点）。当然，根据不同的测区情况也可以采用其他布设方案（全野外布设）等。航测内业读取高程点的优点在于：不受时间天气的因素限制，测定速度快捷。效率比外业测定高，减轻了外业的工作量，也降低了成本。缺点在于：空三作业员和内业测图员不容易选择，因为不同的人员之间始终存在“人差”。综上所述，只要对相关工序进行严格的质量控制，就能逐步达到采用内业高程部分或全部替代外业采集高程，从而减少或全部取消外业测定高程的目的。参考文献1 GB/T 79302008 1：500 1：1000 1：2000地形图航空摄影测量内业规范中华人民共和国国家质量监督检