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在地形测量中如何正确选择RTK测量与航空摄影测量

日期: 2018-11-28
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RTK技术,是GPS 测量技术与数据传输技术的结合,因其精度高、实时性和高效性,使得其在测绘中的应用越来越广。航空摄影测量指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片,结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤,绘制出地形图的作业。

  一、RTK测量与航空摄影测量的定义

  1、RTK测量

  实时动态(RTK) 测量系统,是GPS 测量技术与数据传输技术的结合,是GPS 测量技术中的一个新突破。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS 测量技术。

  2、航空摄影测量

  空中摄影是利用飞机或其它飞行器(如气球、人造卫星和宇宙飞船等),在其上装载专门的摄影机对地面进行摄影而获得像片,其中用飞机进行空中摄影的叫航空摄影。

  二、RTK测量与航空摄影测量的区别

  1、技术原理不同

  RTK测量是在基准站上设置1 台GPS 接收机,对所有可见GPS 卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站。在用户站上,GPS 接收机在接收GPS 卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果,便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况,实时地判定解算结果是否成功,从而减少冗余观测量,缩短观测时间。实时动态定位如采用快速静态测量模式,在15 km 范围内,其定位精度可达1~2 cm。

  航空摄影测量单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换,立体测图的基本原理是投影过程的几何反转。空间任意一点M 与一固定点S的连线(或其延长线)被一给定的平面P所截时,则此直线与平面的交点m,就叫做M点的中心投影。M 点称物点,S点称投影中心,m点为点M的像。MS为投影光线,P为投影面。按中心投影定义知:物点M、像点m和投影中心S这三点是共线的。位置关系如图:

  m点位于M点和S点之间M点位于m点和S点之间 S点位于M点和m点之间。

  前两种情况得到的影像叫阳位像,第三种情况叫阴位像。摄影时物镜中心就是投影中心;摄影底片就是投影面,摄影影像就是被摄地面的中心投影。

  2、作业方式不同

  地形测量一般情况下分为外业和内业两方面的工作。

  (1)RTK测量外业中需要作业人员在测区实地,根据测区控制点的平面坐标和高程采集测区地形地物等数据。航空摄影测量的外业包括:①像片控制点联测,像片控制点一般是航摄前在地面上布设的标志点。②像片调绘,在像片上通过判读,用规定的地形图符号绘注地物、地貌等要素;测绘没有影像的和新增的重要地物;注记通过调查所得的地名等。③综合法测图,在单张像片或像片图上用平板仪测绘等高线。

  (2)RTK测量内业一般是通过特定的软件采集到的数据并绘制地形图。航空摄影测量内业包括:①加密测图控制点,以像片控制点为基础,一般用空中三角测量方法,推求测图需要的控制点、检查其平面坐标和高程。②测制地形原图。

  3、作业耗时不同

  理论上RTK测量和航空摄影测量适应任何地形,但RTK测量限于地形的复杂程度、作业区域的大小、作业人员的数量和熟练程度等耗时较长,而航空摄影测量则能在任何地形,任何区域内以较短的时间完成测区地形图的绘制。

  4、测量成果人为影响程度不同

  RTK测量在外业中需要投入的人员人次大,数据采集的精准度需要人为保证,对最终测量成果的影响较大;内业中则通过软件绘制成地形图,人为影响测量成果的精准度较小。航空摄影测量在外业中投入的人员相对来说人次较小,像片控制点的精准度同样需要人为保证;内业中在进行加密测图控制点时投入的人员人次大,数据的处理更多的是人为操作,人为影响测量成果的精准度较大,同样是通过软件绘制成地形图。

  三、结束语

  随着社会经济的发展,在确保测绘成果的精准度下,为了更能适应社会发展,我们可以看到RTK测量能够胜任在小区域地形测量和精准度要求较高的地形图测量,各方面的投入少,而大区域,复杂地形和精准度要求不高的地形图测量,航空摄影测量则更具有优势。


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