航空攝影(yǐng)測量在公路航測中的(de)應用(yòng)

發布日期：2018-05-29 00:00 浏覽量：9780

　　1、公路航測的(de)作業過程

　　1.1準備工作

　　(1)航攝範圍的(de)确定

　　對(duì)公路航測來(lái)說，首先是根據計劃書(shū)的(de)要求，收集路線所經過地區(qū)的(de)有關地理(lǐ)、水(shuǐ)文、地質、氣象及該區(qū)域經濟發展、規劃等資料，結合1∶50000或1∶100000的(de)小比例尺地形圖進行認真的(de)方案比選，确定路線方案，從而确定路線方案走廊。路線方案确定之後，根據路線方案走廊，在地形圖上确定出測圖範圍和(hé)攝影(yǐng)範圍。公路路線的(de)航攝範圍以路線方案線(含各比較方案線)控制，兩側各超出方案線的(de)距離應大(dà)于500 m，當給出路線方案走廊範圍時(shí)，兩側各超出走廊帶的(de)距離應大(dà)于300 m，以保證成圖質量并防止造成漏測現象，并爲方案比選需擴充成圖範圍而留有餘地。

　　(2)航帶設計

　　公路航測的(de)航帶設計，一般以路線走向爲導向，連續布設若幹個(gè)首尾相接的(de)航攝分(fēn)區(qū)覆蓋整個(gè)路線方案走廊，且各航攝分(fēn)區(qū)的(de)設置盡可(kě)能選單航帶攝影(yǐng)。當路線彎曲過大(dà)或遇到需加大(dà)攝影(yǐng)寬度的(de)地段(如大(dà)橋、特大(dà)橋、大(dà)型互通(tōng)式立交、多(duō)方案密集分(fēn)布等)時(shí)，才布設多(duō)航帶攝影(yǐng)。沿路線走廊的(de)縱向覆蓋，要求航帶兩端各超出分(fēn)區(qū)範圍一條基線以上，保證分(fēn)區(qū)接頭部位的(de)搭接寬度，避免産生漏洞。路線走廊的(de)橫向覆蓋，應盡量滿足設計要求，航迹線偏移應小于像幅的(de)10%。這(zhè)是對(duì)飛(fēi)行時(shí)航迹線偏移提出的(de)比較嚴格的(de)要求，以保證路線走廊帶範圍完全包含在像片的(de)有效範圍之内。各個(gè)測段及航帶一旦确定，根據攝影(yǐng)比例尺及航向、旁向重疊度的(de)要求，可(kě)确定攝影(yǐng)基線(同一條航線相鄰攝站間的(de)距離)和(hé)航線間隔(相鄰航線之間的(de)距離)，如下(xià)式。

　　B=m*l(1－h%)

　　D=m*l(1－p%)

　　式中B―――航攝基線;

　　D―――航線間隔;

　　l―――像幅邊長(cháng);

　　h%―――航向重疊度;

　　p%―――旁向重疊度。

　　對(duì)于多(duō)航帶設計的(de)測段，其航帶數Ｒ及每條航帶的(de)像片數n可(kě)有下(xià)式求得(de)。

　　Ｒ=Ly/D+1

　　n=Lx/B+3

　　式中Lx―――測段長(cháng);Ly―――測段寬;1和(hé)3爲常數，考慮像片重疊的(de)加數。

　　1.2攝影(yǐng)工作

　　攝影(yǐng)時(shí)飛(fēi)機要按使用(yòng)單位提出的(de)航帶數、攝影(yǐng)寬度、航高(gāo)、像幅以及對(duì)像片的(de)要求(重疊度、傾角、偏角、航線彎曲等)進行攝影(yǐng)。

　　1.3外業工作外業(外控)測量的(de)内容包括:點位選刺、像片調繪、導線測量和(hé)水(shuǐ)準測量。點位選刺也(yě)就是所謂刺點，它是根據設計好的(de)點位範圍，按照(zhào)規範中對(duì)點位的(de)要求，将實地的(de)明(míng)顯位置，準确地刺到像片上，并在像片背後繪上示意圖和(hé)加注簡單說明(míng)。像片調繪分(fēn)爲一般調繪和(hé)專業調繪。一般調繪是在野外用(yòng)像片和(hé)實地對(duì)照(zhào)，按規定符号将地物(wù)和(hé)地貌用(yòng)鉛筆細緻、準确地繪在像片上。專業調繪是在野外搜集及記錄有關公路設計所需的(de)水(shuǐ)文、地質、材料等資料。

　　1.4内業工作

　　常規的(de)航測内業工作包括電算(suàn)加密、立體測圖、底圖清繪整飾、曬印等。根據地形的(de)差異和(hé)用(yòng)圖要求的(de)不同，測圖方法也(yě)不盡相同。常規的(de)測圖方法有:多(duō)倍儀測圖、立體量測儀測圖、精密立體測圖儀、解析測圖儀測圖，還(hái)有用(yòng)糾正的(de)影(yǐng)像平面圖。全數字化(huà)測圖(也(yě)稱數字攝影(yǐng)測量)作爲一種更爲先進的(de)攝影(yǐng)測量方法，目前也(yě)已經在實際測圖生産中的(de)到應用(yòng)。由于目前數字攝影(yǐng)測量自動化(huà)的(de)相關技術還(hái)不能完全代替人(rén)眼的(de)立體觀察，在隐蔽地區(qū)、陡峭地形、影(yǐng)像質量極差或雲層遮蓋地區(qū)，特别是對(duì)地物(wù)的(de)識别和(hé)植被的(de)處理(lǐ)仍需人(rén)工協助，所以在實際測圖生産中，全數字化(huà)測圖系統主要快(kuài)速解決地形部分(fēn)的(de)數據采集問題，而在地物(wù)、植被和(hé)各種隐蔽區(qū)域則由人(rén)工借助液晶立體眼鏡及手輪和(hé)腳盤，通(tōng)過對(duì)計算(suàn)機屏幕上建立的(de)三維模型進行測量，采用(yòng)模拟測圖的(de)方法解決這(zhè)些問題，完成測圖工作。

　　2、航測數據采集與公路測設一體化(huà)

　　2.1傳統公路測設方法存在的(de)問題

　　按公路設計過程劃分(fēn)，公路測設分(fēn)爲勘測(外業)和(hé)設計(内業)兩大(dà)部分(fēn)。長(cháng)期以來(lái)，公路測設主要采用(yòng)模拟圖解的(de)方法測繪大(dà)比例尺地形圖，然後從圖中讀取或用(yòng)數字化(huà)儀采集地形數據進行初步設計;施工圖設計階段，則根據初步設計中已定好的(de)平面線形，通(tōng)過野外實測路線縱、橫斷面高(gāo)程進行設計。傳統的(de)測設方法，外業、内業這(zhè)兩部分(fēn)被分(fēn)割成有一定關系的(de)兩個(gè)相互獨立的(de)設計過程，這(zhè)主要帶來(lái)兩方面的(de)問題:一方面，這(zhè)種傳統的(de)數據采集方式，中間環節多(duō)、精度損失大(dà)、出錯率高(gāo)、效率低、費時(shí)費力，往往是影(yǐng)響設計周期的(de)重要因素;另一方面，公路建設質量的(de)好壞、投資多(duō)少、效益高(gāo)低主要取決于設計方案的(de)優劣。最佳路線方案是必須通(tōng)過大(dà)量的(de)方案比選才能得(de)到的(de)，由于每變動一次路線方案，按常規的(de)作法就必須重新做(zuò)一次數據采集工作，因此很難做(zuò)到同等設計深度的(de)、真正的(de)多(duō)方案比選，因此也(yě)很難以得(de)到最佳設計方案。傳統的(de)公路測設方法已嚴重地制約了(le)公路CAD的(de)發展和(hé)完善，影(yǐng)響了(le)公路設計水(shuǐ)平和(hé)效益的(de)提高(gāo)。目前，由于CAD普及率以及計算(suàn)機出圖率較高(gāo)，公路測設中的(de)内業設計部分(fēn)已有很大(dà)改善。但嚴格地說，這(zhè)種外業、内業相互脫節的(de)設計方式，相當于在設計方案已經确定，外業測量已經完成的(de)情況下(xià)，用(yòng)計算(suàn)機完成其内業計算(suàn)與出圖的(de)工作，未從根本上解決公路測設所存在的(de)問題。

　　2.2基于航測數模技術的(de)公路測設一體化(huà)系統

　　公路勘察的(de)數據采集與處理(lǐ)，是構成公路測設一體化(huà)的(de)重要基礎。要解決公路勘察方面的(de)問題，從技術方面而言，主要是要解決數據的(de)有效、準确地獲取，這(zhè)取決于測量高(gāo)新技術及新設備的(de)應用(yòng)。對(duì)數據處理(lǐ)而言，主要取決于數據地面模型的(de)應用(yòng)，取決于數據地面模型系統的(de)成熟和(hé)完善。數字地面模型作爲聯接野外勘測(數據采集)和(hé)内業設計(CAD系統)之間的(de)紐帶和(hé)橋梁，在公路測設一體化(huà)系統中起著(zhe)至關重要的(de)作用(yòng)。

　　采用(yòng)航測手段采集的(de)地形原始數據是進行路線設計的(de)基本數據。該數據質量的(de)好壞，精度的(de)高(gāo)低，直接影(yǐng)響到設計成果的(de)質量，也(yě)是影(yǐng)響航測數模技術用(yòng)于公路路線施工圖設計的(de)關鍵所在。在地形數目有效獲取的(de)基礎上建立沿公路走向的(de)帶狀數字地面模型，從而可(kě)快(kuài)速、準确地爲公路設計提供所需的(de)一切地形資料。

　　航測數模技術在公路測設中的(de)應用(yòng)，是将航測、數模與路線CAD緊密結合成一個(gè)有機的(de)整體，形成覆蓋數據采集與處理(lǐ)、路線初步設計、路線施工圖設計到輸出設計文件的(de)路線設計全過程的(de)一體化(huà)系統。其主要目的(de)就是充分(fēn)利用(yòng)航測成圖時(shí)可(kě)附帶記錄的(de)地形圖測圖數據建立數字地面模型，進行公路初步設計和(hé)施工圖設計，以盡可(kě)能減少野外測量工作，提高(gāo)設計效率和(hé)設計質量。在沿公路走向的(de)帶狀數字地面模型建立的(de)基礎上，隻要路線的(de)平面線形一确定，便可(kě)由數模快(kuài)速内插出該路線的(de)縱、橫斷面的(de)地面線數據，配合路線CAD系統快(kuài)速完成該路線的(de)設計。在初步設計階段，路線多(duō)方案比選是一項重要任務，按常規的(de)方法設計，當路線方案變動時(shí)，必須重新做(zuò)從地形圖上讀取縱橫斷面地面線的(de)工作，工作量大(dà)，設計周期長(cháng)，設計費用(yòng)增高(gāo)，因而很難實現真正的(de)多(duō)方案比選。在這(zhè)方面，公路測設一體化(huà)設計方法具有明(míng)顯的(de)優勢，每變動路線平面線形，系統便可(kě)快(kuài)速完成設計，而且完成的(de)每個(gè)設計，均是同精度、同深度的(de)。它可(kě)使設計人(rén)員(yuán)在不須重新作數據采集的(de)情況下(xià)，比較所有可(kě)能的(de)平面線形，并通(tōng)過直接由數字地面模型與路線設計成果自動産生的(de)帶地面景觀的(de)三維道路工程模型，能準确、客觀地反映道路修建後的(de)真實情況，設計人(rén)員(yuán)可(kě)通(tōng)過從線形設計指标、工程量大(dà)小、線形景觀、道路與地形環境的(de)配合與協調等多(duō)角度全面、客觀評價路線設計成果，從而找出最佳設計方案。這(zhè)對(duì)工程費用(yòng)的(de)降低，設計周期的(de)縮短，設計質量的(de)提高(gāo)具有重要的(de)意義。

　　結束語

　　傳統的(de)公路實地選線設計方法手段落後，勞動強度大(dà)，生産效率低，已無法适應當前和(hé)今後我國公路建設發展的(de)需要，有必要利用(yòng)新技術予以改造和(hé)武裝。利用(yòng)航空攝影(yǐng)測量技術勘測公路是公路勘測現代化(huà)的(de)方法之一，它對(duì)加快(kuài)測設速度、提高(gāo)測設質量、革新測設手段是一種行之有效的(de)勘測方法。

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