基于GPS 的大比例尺航测成图控制测量方法探讨

陈强

辽宁省自然资源事务服务中心 辽宁沈阳 110034

1 GPS 大比例尺航测成图控制测量方案所需主要工具

1.1 数码航摄平台

该种方案所应用的数码航摄仪所记录的影像为真彩色，有效提高了数码影像质量。尤其是在航摄飞行方面添加的一系列技术，例如定点曝光技术等，满足了高精度的航拍需要。

1.2 摄站GPS

脉冲输出技术是曝光时刻实现的前提，利用信号线将接收机与曝光信号输出端口相连，使得曝光脉冲信号获得了实时接收，为摄站点的曝光时刻奠定了基础。相机稳定性平台顶部架设了机载GPS 天线，其相位中心与航摄仪影像中心存在着几何关系，因此能够通过精密测量的方式获取到数学常量[1]。在确定摄站坐标并结合PPP 单点定位技术后，使用固定频率的GPS 能够达到对测图精度的基本技术要求。

2 GPS 控制测量方法实施

2.1 试验方案设计

设定本次试验的地面控制点数量为24 个，构建自由网的航线为四条，数码影像航片共计54 张。所确定的地面控制点需要按照以下三种方案进行排布：

第一种是以传统的三像控点布设为主，利用GPS 所获取到的摄站点使得外部的方位线并不会参与到平差过程中；第二种是将空中GPS 辅助方式融入其中，参与到平差过程中，所确定的地面控制点的航线需要以首尾两列为定向，并需要为其余的几个点做严格检查；第三种是在GPS 辅助空三参与到平差过程后，确定地面控制点处的四角做整体定向，对其余各点做检查。

2.2 试验数据精度统计

三种方案的数据统计精度具体情况如表1 所示。

表1 精度统计

3 该种测量方式的技术分析与建议

3.1 像控测量与空三加密技术

第一是在划分加密区时，需要选择4 至5 条航线，通常将航线的20 片作为加密分区的一个。过程中需要在四角点分别布设平高控制点，对于该处试验区域来说，结合具体情况最终确定设置检查点数量为102 个；第二是测量平高控制点时，需要利用GPSORTK技术用于获取到控制点处的坐标（三维）；第三是平面坐标的有效转换[2]。想要完成坐标转换，就需要利用严密的模型实现摄站坐标根据需要转换为地方坐标系；第四是高程系统转换。应选择应用大地水准面模型，将大地高转换为基准高程；第五是针对于加密结果的定向检查过程。在完成加密后，需要对单模型进行定向检查，在确定没有发现明显超限的情况下才能展开后续的技术应用流程。

3.2 第二种方案与第三种方案的漂移误差修正

当前所利用的摄站坐标技术与需要的控制点布设精度要求仍然有着一段距离，因此在区域网平差环节融入地面控制点后的强制系统误差补偿极为重要，需要利用GPS 控制测量技术修正漂移误差。若区域网内有航线端头控制点存在，即可应用航线完成漂移误差的改正；若区域网内有四角控制点存在，在这种情况下无需选择应用控制点进行漂移误差修正，只需要将数据输入至软件中即可完成自动的补偿与修正。

3.3 GPS 空三精度评价

从三种方案的精度统计表中可以看到，若将该种技术应用于平台地形，所对应的检查点结果与高程的精度均会有突出的优势表现，相较传统控制点布设方案并无太大变化，与大比例尺的图像绘制要求相符。满足成图规范的情况下仍然能节省4 至7 成的外业控制点数量，外业工作量也有了明显减少，有效提升了生产效率[3]。尤其是在一些特殊区域，由于布设野外控制点较为困难，因此选择应用航测成图法为后续的工作环节带来了极大的便利。除此之外，也最大程度的降低了受人为因素影响而导致出现的精度损耗，空中三角测量精度也有了明显提升。

4 结语

综上所述，基于GPS 的大比例尺航测成图控制测量方法由于其突出的应用优势，使得其应用范围也在不断扩大，尤其是在大比例尺的航测绘图方面，相较传统绘图方式，精度提高的同时测量工作量却明显减少。相信在未来，通过不断积累绘图经验，该技术的应用流程也将会不断优化，为提高整体生产效率奠定基础。