航空摄影地形测量技术总结报告

安徽省池州长九 神山 灰岩矿项目物流廊道工程地形测量安徽省池州长九 神山 灰岩矿项目物流廊道工程地形测量 技术工作总结技术工作总结 批 准 审 核 校 核 编 写 中国水利水电第八工程局有限公司科研设计院 2016 年 3 月 目目 录录 一 任务概况 3 二 测区自然地理概况和已有资料情况 3 2 1 测区自然地理概况 3 2 2 飞行空域状况 3 2 3 人员配备 3 2 4 设备配备 4 三 摄区基本技术要求及技术依据 4 3 1 基本技术要求 4 3 2 成果规格 投影 坐标及高程系统 5 3 3 技术依据 5 四 项目技术设计 6 4 1 航摄设计用图 6 4 2 摄影比例尺及地面分辨率的选择 6 4 3 航空摄影航高确定 6 4 4 航摄仪的选择 7 4 5 航摄分区及航线敷设 9 4 6 航摄时间确定 9 五 航空摄影实施 9 5 1 航空摄影基本技术指标设计 9 5 2 航摄准备 9 5 3 航摄实施 10 六 飞行质量检查 11 6 1 检查内容 11 6 2 成果质量检查 11 七 内业处理 12 7 1 作业方法及作业流程 12 7 2 空三加密 12 八 线划图作业 13 8 1 成图的技术规格和精度 13 8 2 地形图符号及注记 14 8 3 地形图的精度 14 8 4 像片调绘 14 8 5 线划图作业实施 16 九 质量控制 19 9 1 质量目标 19 9 2 质量保证措施 19 9 3 产品检验 20 十 上交测绘成果和资料清单 20 十一 附录 20 11 1 甲级测绘资质证书 21 11 2 仪器检验证书 22 11 3 人员资质证书 31 一 任务概况 受中电建安徽长九新材料股份有限公司的委托 中国水利水电第八工程 局有限公司科研设计院对安徽省池州池州港牛头山码头码头至神山区域进行 1 1000 地形图测绘 野外数据采集于 2016 年 2 月 22 开始 3 月 12 日结束 室 内成图于 3 月 15 日结束 任务分成三块区域 根据设计的物流廊道设计方案设计飞行区域 采用无 人机航测进行 1 1000 地形图作业 二 测区自然地理概况和已有资料情况 2 1 测区自然地理概况 测区位于安徽省池州市西南方向 为亚热带季风气候区 气候温和 雨量 充沛 光照充足 无霜期长 四季分明 318 国道至神山测区基本呈带状分布 地形较为复杂 主要包含工业厂矿 农田及山区 测区内居民散落分布 交通便利 本次航测时间正处于长江流域 梅雨季节 给航测工作带来一定影响 2 2 飞行空域状况 测区位于乡镇区域 无人机飞行高度小于 1000 米 属于开放的低空空域 附近没有军事区域 无民用机场 不在机场空域 民航航路上 飞行空域情况 良好 2 3 人员配备 根据本次测量要求 经过对测区的实地踏勘 在充分了解该测区的特点 线路特征以及实施难度的基础上 我科研设计院测量中心组织了精干高效的测 量队伍 投入 12 人到本次测量任务中 其主要参加人员情况如下 表 1 1 主要参加人员情况表 序号姓名专业 学历测量工作年限 职称本次测量项目拟任职务 1 沈绍罗工程测量 本科18 教授级高工项目顾问 2 陈龙测绘工程 大专26 技师项目负责人 3 闵春涛测绘工程 本科35 工程师外业测量负责人 4 邓 琦测绘工程 本科8 工程师绘图员 5 董富坤工程测量 大专 3 测量员 6 黄 鹏工程测量 大专 4 测量员 7 胡光宏工程测量 大专 1 测量员 8 黄启鸿工程测量 大专 1 测量员 9 舒 静工程测量 大专 1 测量员 10 姚高林工程测量 大专 1 测量员 2 4 设备配备 本项目投入仪器设备 硬件设备 1 RTK GPS 设备 2 全数字摄影测量工作站 3 eBee 无人机 软件设备 1 德国的 INPHO MATCH AT 空中三角测量加密模块 2 全数字摄影测量采编一体化系统 GeoOne 3 成图系统软件 cass 7 1 三 摄区基本技术要求及技术依据 3 1 基本技术要求 1 所获取影像为可进行立体测量的真彩色数字影像 2 按 6cm 地面分辨率进行技术设计 影像数据满足 1 1000 比例尺的线 划图 DLG 正射影像图 DOM 的成图精度要求 3 无人机配置了高精度动态测量型 GPS 接收机 其性能应满足本次测 图精度的技术要求 摄站点坐标成果采用事后相位差分技术解算 4 航线按图廓中心线敷设 要求一张航片覆盖一幅图 航向重叠 65 75 旁向重叠 65 70 3 2 成果规格 投影 坐标及高程系统 1 投影方式采用高斯 克吕格 3 带投影 中央子午线为 117 2 平面坐标采用西安 80 坐标系 3 高程基准采用 1985 国家高程基准 4 基本等高距 采用 1985 国家高程基准 基本等高距 1m 5 318 国道至神山测区提供 1 1000 线划图 每个廊道方案一份 3 3 技术依据 1 全球定位系统 GPS 测量规范 GB T 18314 2001 简称 GPS 规范 2 1 500 1 1000 1 2000 比例尺地形图航空摄影规范 GB 6962 86 3 1 500 1 1000 1 2000 地形图航空摄影测量外业规范 GB 7931 87 4 1 500 1 1000 1 2000 地形图航空摄影测量内业规范 GB 7930 87 5 国家基本比例尺地形图修测规范 GB T 14268 1993 6 国家基本比例尺地形图分幅和编号 GB T 13989 1992 7 1 500 1 10000 地形图图式 GB T 20257 2 2006 8 数字测绘成果质量要求 GB T 17941 2008 9 测绘成果质量检查与验收 GB T 24356 2009 10 测绘技术设计规定 CH1004 2005 11 测绘技术总结编写报告 CH1001 2005 12 全球定位系统实时动态测量 RTK 测量规范 CH T 2009 2010 13 测绘作业人员安全规范 CH 1016 2008 14 1 500 1 1000 1 2000 地形图航空摄影测量数字化测图规范 GB T 15967 2008 15 本项目任务委托书 四 项目技术设计 4 1 航摄设计用图 航摄作业采用谷歌地球影像 拍摄日期为 2015 年 4 月 12 日 4 2 摄影比例尺及地面分辨率的选择 根据摄影测量规范 结合分区的地形条件 测图等高距 考虑基高比 综合考虑成本 效率 效果等因素 确定地面分辨率 GSD 为 6cm 4 3 航空摄影航高确定 数码航空摄影的地面分辨率 GSD 取决于飞行高度 如图所示 航高与地面分辨率关系图 h f GSD a a GSDf h 式中 h 飞行高度 f 镜头焦距 a 像元尺寸 GSD 地面分辨率 通过飞控软件自动计算 本次相对飞行高度如下表 地面分辨率与相对飞行高度地面分辨率与相对飞行高度 地面分辨率 6cm 相对飞行高度 212m 4 4 航摄仪的选择 根据成图比例尺 测图精度及测区条件的综合条件 选择瑞士进口 eBee 无 人机作为工作航摄飞行器 其携带的佳能 830 相机 本身的技术参数满足工作 要求 数据存储 32G 以下为详细参数 本次航测项目采用瑞士 ebee 无人机作为外业航测数据采集设备 Sensefly eBee 无人机 eBee 无人机是一款轻量级 高度耐用的 可重复多次使用无人机 自身携 带的相机功能广 可现实飞行 获取图像及着陆全自动操作 Sensefly eBee 是采用模块化设计 机翼可拆卸 与机体和附件等可同时装 入一个便携式的运输箱内 非常轻巧 可直接手动操作起飞 无需任何发射架 和跑道 并且在整个飞行过程中全自动操作 通过 eMotion2 软件 在飞行前和 飞行过程中 可规划 模拟 监控以及控制飞行轨迹 通过简单的拖放操作 可指定所要飞行的区域 规划飞行路线 单击鼠标 可更新飞行任务 或使 eBee 回到起飞位置 无人机参数及配置 96 厘米翼展 630 克起飞重量 16MP 像素相机 高度集成和控制 锂聚合物电池 飞行时间长达 45 分钟 36 57km h 10 16m s 航速 高达 45km h 12m s 的抗风能力 长达 3 公里无线通讯距离 1 5 10 平方公里的覆盖面积 本次采用无人机各项参数均通过检验 符合航空摄影规范要求 4 5 航摄分区及航线敷设 航摄要求进行根据地形起伏进行分区设计 此次作业的无人机飞控软件可以加载谷歌 高程数据 自动进行航线的规划设计 航线之间可以根据地形起伏设计不同相对航高 4 6 航摄时间确定 在合同规定的作业期限内 综合考虑以下因素 1 大气透明度好 2 光照充足 3 地表植被及其覆盖物对摄影成图影像最小 4 考虑太阳高度角与阴影倍数 尽量在正午前后两小时作业 5 在风速适当的时候 五 航空摄影实施 5 1 航空摄影基本技术指标设计 1 所获取影像为可进行立体测量的真彩色数字影像 2 按 6cm 地面分辨率进行技术设计 影像数据满足 1 1000 比例尺的线 划图 DLG 正射影像图 DOM 的成图精度要求 3 无人机配置了高精度动态测量型 GPS 接收机 其性能应满足本次测 图精度的技术要求 摄站点坐标成果采用事后相位差分技术解算 4 航线按图廓中心线敷设 要求一张航片覆盖一幅图 航向重叠 65 75 旁向重叠 65 70 5 航摄分区的平均高度平面 按分区的高点平均高度加低点平均高度的 1 2 求得 6 航线按测区范围 通过飞控软件 调整为最佳方向布设 5 2 航摄准备 1 制定详细的飞行计划 2 选择飞行场地 3 查看天气 风速 风向 5 3 航摄实施 外业实施流程外业实施流程 六 飞行质量检查 空中摄影的成果 航空像片是摄影测量的基本原始资料 其质量的优劣直 接影响摄影测量过程的繁简 成图的工效和精度 因此 对摄影的外业成果进 行详细的质量检查 6 1检查内容 检查内容 1 飞行质量检查 像片的重叠度满不满足设计要求 最小不低于 60 像片倾斜角不大于 12 度 旋偏角不大于 12 度 航高保持 同一航线航高差不大于 30 米 实际航高与设计航高之差不大于 20 米 航线有无偏离 摄区边界覆盖保证 航向覆盖超出摄区至少两条摄影基线 旁向覆盖超出 边界至少一张像幅 2 影像质量检查 影像清晰 层次丰富 没有云 云影 大面积反光 影像不能有漏洞 像点位移不大于 1 个像素 6 2 成果质量检查 严格按照 测绘产品检查验收规定 测绘产品质量评定标准 和单位 测绘成果成图检查验收及质量评定办法 的规定对本工程测绘过程和测绘产 品进行检查和质量评定 作业组对自身所有成果资料进行了 100 的自检 项目负责人对整个项目 资料进行了 100 的内业检查和外业检查 公司专职质检人员对所有资料进行 了 100 的内业检查并进行了外业抽检 本次测量工作做到了事前有学习指导 中间有检查 最后有验收 整个操 作过程严格执行 规范 规定 各项测量限差符合 规范 要求 成果质量满 足 规范 要求 七 内业处理 7 1 作业方法及作业流程 7 1 17 1 1 作业方法 作业方法 首先根据已有的大地点 水准点进行控制测量 首级控制 像片控制 再 根据外业控制点 采用北京超图软件股份有限公司引进德国的 INPHO MATCH AT 空中三角测量加密模块进行加密 利用控制成果 调绘资料采用全数字摄影测 量工作站 全数字摄影测量采编一体化系统 GeoONE 对等高线进行数据采集和 地物判调 最后采用地理信息系统软件 cass 7 1 进行数据编辑 7 2 2 作业流程 7 2 空三加密 加密区域概况与精度 选点 埋石 基础控制测量 航 空 摄 影 像 片 调 绘像片控制测量 解析空中三角测量 地形图数据采集 地形图数据编辑 检 查 验 收 1 加密区名为 pro shenshan 2 采用的软件 北京超图软件股份有限公司引进德国的 INPHO MATCH AT 空中三角测量加密模块 3 加密成果清单 文件内容简介 pro shenshan prj 为像机与像控点文件 pro shenshan xpf 为测图点像片与大地坐标文件 aat log 或 aat html 外方位元素与精度报告文件 4 加密区大小 共 787 张航片 5 全区平面控制点共 10 个 其中定向点个数 10 检查点个数为 0 6 全区高程控制点共 10 个 其中定向点个数 10 检查点个数为 0 7 由此加密出 37245 个连接或测量点和 787 张航片的外方位元素 px py pz omega phi kappa 8 加密精度统计 定向点加密精度统计 X Y Z 平均值 0 014 0 016 0 190 最大值 0 043 0 044 0 583 中误差 0 019 0 020 0 240 平面 s 中误差 0 027 平面 s 差最大 0 050 P 点号 xk13 Z 点号 xk13 检查点加密精度统计 X Y Z 平均值 0 000 0 000 0 000 最大值 0 000 0 000 0 000 中误差 0 000 0 000 0 000 平面 s 中误差 0 000 平面 s 差最大 0 000 P 点号 Z 点号 八 线划图作业 8 1 成图的技术规格和精度 1 坐标系 采用 1980 年西安坐标系 中央子午线采用 117 00 00 2 高程系 采用 1985 国家高程基准 根据测区情况 高程抵偿面选择为 0m 3 地形图分幅与编号 图幅采用沿起点由神山方向从南往北至终点每隔 约 1 公里左右进行自由分幅编号 前两位字母 SSYS 为起点与终点地名的拼 音首字母 后 3 位数字的图号为主线图号顺序 如 SSYS 01 SSYS 02 SSYS 03 4 基本等高距与测绘面积 基本等高距为 1 米 测绘面积为中线两边各 测 300 米宽 特殊要求以甲方绘的范围线为准 8 2 地形图符号及注记 执行 GB T 20257 1 2007 国家基本比例尺地图图式第 1 部分 1 500 1 1000 1 2000 地形图图式 的规定 8 3 地形图的精度 图上地物点对最近控制点的平面位置中误差和高程注记点 等高线的高程 中误差不得大于表一规定 表一 平地丘陵地山 地高山地 加密点 mm 0 40 40 550 55 平 面地物点 mm 0 60 60 80 8 加密点 m 0 250 350 51 0 高程注记点 m 0 40 50 71 0 高 程等高线 m 0 50 7 1 0 地形变换点 2 0 地形变换点 注 隐蔽地区限差可放宽 0 5 倍 中误差的两倍为最大误差 8 4 像片调绘 调绘工作是保证地形图地理精度的主要环节 调绘作业 一定要认真负责 走到 看到 问到 保证调绘质量 做到判读准确 描绘清晰 符号运用恰当 注记准确无误 1 调绘像片采用纸图进行调绘 2 地面 地下及架空管线均需要表示 并注记输送性质 3 永久性电力线 通讯线 地下电缆均需表示 4 农田 植被等各种地类界均调绘 在密林区 应调绘平均树高 并且 在平均树高有变化的地方分别量注 以供内业立体测图时改正 多种植被混生 于同一范围内时 只选择其主要的表示 5 地理名称注记按 1 2000 图式要求调查核实 正确注记 6 河流 湖泊等的水涯线宜绘在摄影时的水位处 池塘的水涯线与岸边 线在图上距离小于 1mm 时 水涯线绘在岸边线位置上 水渠 贮水池的水涯线 则以坎沿为准 水中和岸边的附属要素应调绘齐全 河流和沟渠应标明流向 7 路堤 路堑 冲沟 陡坎 梯田坎等不能用等高线表示的天然或人工 地貌元素应以相应符号调绘于像片上 其比高在 1m 以上时可在内业立体测图时 予以测注 但在阴影覆盖的沟谷和隐蔽地区仍由外业量注 8 铁路 公路 大车路 渡口 人烟稀少地区的小路 桥涵 隧道等均 应调绘 对于等级公路 应注明公路的等级 路基和路面的宽度以及铺面材料 以双线表示的道路 当其边线不明显时 须调注路宽和路的一侧至明显地物点 的距离 9 房屋 窑洞 厂矿 学校以及文物古迹等建筑物均应调绘 无毗连的 房屋应逐个调绘并对房屋的建筑材料和层数进行注记 10 对航摄后拆除的建筑物应在像片上用红色 划除 11 境界只调绘县级以上行政区界 12 清绘使用五色清绘 各种颜色使用范围规定如下 黑色 除以下明确规定使用颜色的地物 地貌及说明注记外的其它地形元 素符号及注记 红色 新增房屋符号 地类界 自由图边的测绘面积线 与邻幅的接边线 和接边注记 片外的特殊说明注记 绿色 沟渠 单线河 输水槽 跌水 瀑布 井 泉 时令河 石滩 地 下河段出入口 无滩陡岸 加固岸 流向符号 水系注记 棕色 高水界 有滩陡岸 干河床 冲沟雨裂 土质符号 山名注记 蓝色 本幅内调绘面积线及片号注记 水系普染浅蓝色 8 5 线划图作业实施 8 5 1 数据采集 用全数字摄影测量系统按模型并参照调绘片采集等高线及所有地物 采集 高程信息时应尽量切准地面 否则应减去植被高 一般要素的采集 1 数据采集以图幅为单位进行 每幅图保存一个文件 文件名与图幅编号 一致 2 地形要素采集按南方 CASS7 1 成图系统软件的数据标准 应分层存放各 要素数据 3 每个立体像对的测绘面积在像片上不得超过控制点连线外 1cm 并要作 好像对间接边 4 图幅接好边 自由图边外最近的电力线 通讯线等架空杆位必须测绘 以保证图内电力线 通信线等有准确的连接方向 6 原则上由内业定位 外业调绘定性 内业对有把握并能够判断准确的地 物 地貌元素 按图式符号直接采集 对无把握判断准确的 包括隐蔽地区 阴影部分和较小的独立地物以及无法确定性质的实体元素 地物参照调绘片须 尽量采集 7 立体模型中地物轮廓全部可见的 用测标中心切准地物外轮廓和定位点 采集 做到不遗漏 不变形 不移位 8 道路通过居民地不可随意中断 应根据实际情况表示 公路进入城区时 公路符号以街道线代替 9 永久性的电力 通讯线均应逐杆表示 同一杆架上有多种线路时 只表 示主要的一种 但在分叉处需交代清楚 城市建筑区内电力线 通讯线在图内 应连线 10 地面上架空管线应表示 墩架适当取舍 但在管线拐弯处和跨越地物 两侧的不应取舍 11 采集房屋时 测标要立体切准房屋外轮廓特征点 不同层次的建筑物 不得综合 12 河流 湖泊 水库 水渠 水塘通常以岸边线绘出 不绘水涯线 当 岸边线与水涯线在图上水平投影间距大于 1mm 并有斜坡时 应以斜坡线表示 水涯线须绘出 13 水塘 鱼塘应加注 塘 或 鱼 有水生作物的水塘 除了绘出水生 作物符号外 应加注水生作物名称 14 等高线全部用人工以测标切准立体模型采集 不得采用软件自动生成 不得穿越房屋 居民地密集时不绘等高线 15 模型接边图幅接边点 线 面保持一致性 另各类要素采集的特殊要求 1 点状要素 控制点都要依据坐标按相应图式符号准确表示 并参照控制片上的刺点说 明及点位略图 使点位与地物相吻合 高程注记点高程测至 0 1m 密度为图上每 100cm2 10 18 个 高程变化较 大的地方 应适当增加注记点个数 山顶 鞍部 山脊 山脚 谷底 谷口 沟底 双线水渠的渠底 无水时 及渠边 双线河流水涯线上 堤顶 坑底 等 均应择要测注高程点 独立地物 按外业调绘准确采集 并择要测注高程 2 线状要素 断裂线 山脊线 山谷线 U 形山脚线等地形特征线均应进行量测 依比例 尺陡坎 斜坡 堤 河流 公路 铁路等 这类断裂线应成对出现 两条为一 组 量测时不得遗漏或只测一侧 对于宽度大于 2m 比高大于 0 5m 长度大于 20m 的带状构造物 例如 公路 铁路 依比例尺路堤和双线堤等 均应按双 断裂线量测上端两侧和下端两侧坡脚 断裂线正式出图时均不表示 3 封闭型要素 本要素指建筑物 池塘等封闭型地物 采集时延水塘的上坎沿线采集 水 涯线采集以摄影时为准 呈几何图形的建筑物采用静态读点方式采集 8 5 2 图形编辑 以全数字摄影测量工作站采集的数据为依据 依照调绘成果 按图式和设 计书要求对数据进行整理及编辑 1 基本要求 图形编辑的符号 线型 线宽 注记等执行 GB T 20257 1 2007 1 500 1 1000 1 2000 地形图图式 的规定 不属于图式的符号进行 设计后报甲方审批后执行 2 各类点的表示 经四等以上水准联测的 GPS 点 导线点的高程注至 0 001m 碎部点高程注 至 0 1m 其密度图上每 0 01m2 为 10 18 点 过密时可取舍 但一 二类方位 物上的高程点不要舍去 3 地貌 以采集的等高线为依据作适当编辑 等高线应光滑 走向合理 避免抖动 在测绘等高 线时对与微小的地貌可做适当的综合取舍 密集居民地内不绘等高线 梯田坎 坡顶与坡脚间宽度在图上大于 2mm 4m 时 宽度依比例尺表示 梯田坎过密 两坎间在图上小于 8mm 16m 时 可适当取舍 4 注记 汉字注记及数字注记依据调绘片按图式表示 单位名 居民地名跨图幅时 不在图廓间注记 注在各自图内 地形图各种要素之间要按图式要求配合合理 5 地形图要素分类 数据图层明细表 序号CAD 图层要素说明要素类型 1KZD 控制点点 线 文字 2GCD 高程点点 文字 3DLSS 道路设施点 线 面 文字 4GXYZ 管线设施点 线 面 文字 5JMD 居民地点 线 面 文字 6DLDW 独立地物 工矿建筑 设施 文 字注记 点 线 面 文字 7SXSS 水系点 线 面 文字 8DMTZ 土质地貌点 线 面 文字 9ZBTZ 植被点 线 面 文字 10DGX 等高线 高程值注记线 文字 序号CAD 图层要素说明要素类型 11DLJ 地类面积线线 面 12DSX 等深线线 文字 13JJ 境界线线 面 文字 14JZD 界址点线 面 文字 15ZJ 注记文字 16ASSIST 骨架线线 17TK 图框 图例 风玫瑰 比例尺 图签等 线 文字 6 图廓整饰 原则上按图式规定要求整饰 公里网 X Y 坐标按正常绘制 X 坐标 整 公里数注到