遥感航测技术在地图测绘中的应用

黄军军

(三和数码测绘地理信息技术有限公司，甘肃 天水 741000)

高科技迅猛发展，各行业的核心技术与工作模式不断创新，为社会发展提供了充足的动力。遥感测绘技术具有广阔的应用前景，其可以搭配一体化技术与智能化技术，根据实际作业情况，对工作细节进行调整，大幅度提升测绘准确度。地图测绘中可应用遥感航测技术，较之传统的测绘模式具有准确性高、成本低、效率高等优势，不仅可以根据实际情况制定合理的航测方案，还能对细节点位进行准确标注。从概念、优势、方式等多方面入手，对遥感航测技术进行了分析，提出了优化措施，对地图测绘行业的发展具有重要意义。

1 遥感航测技术及其应用优势

遥感航测技术是通过远距离定位技术与遥感功能，借助地面上的飞行物对地面信息进行监测，如宇宙飞行、飞机、航天器等，都可以成为航测装置的载体，对地面物体发射红外线与探测波，根据反馈的地平面信息，经过多次探测，对综合信息进行汇总分析，以判别地面上各类物体的位置。遥感航测由较为复杂的系统组成，包括地基系统、空基系统及定位技术等，通过观测不同空间位置的地面情况，勾勒出整体形式，是一种准确且实用的高空测绘技术。遥感测绘技术可以保证作业量与精度，将该技术与地面测绘相结合，是今后的发展趋势[1]。

遥感航测技术与传统的地面测绘模式相比，具有以下优势：遥感航测技术与定位技术相结合，获取的位置信息将更加准确，可以对大范围的地面信息进行深度侦测，根据发射信号的反馈情况，完成对地面物体方位信息的采集，利用数据分析技术对采集的各类信息进行汇总验算，可保证地面测绘成果的准确性。遥感航测技术具有较高的应用质量与效率，可以实现智能化与自动化作业，通过管理器对数据采集类型进行设定，同时可以设定数据信息的采集范围，减少不必要的数据采集。对于传统的地面测绘工作而言，遥感航测可以对更多的地面物体展开同时侦测，效率高，整体成果准确度更高[2]。遥感航测技术具有大面积作业的优势，通过搭载相机、LiDAR等设备，可以从空中快速获取地面影像数据，通过相关软件处理，得到高质量的影像成果。尤其是搭载的LiDAR设备，可以24 h不间断作业，对地图测绘中的高程数据获取效率超高。它可以获得更高分辨率的影像数据，通过搭载高质量相机，采用倾斜摄影测量技术、贴近摄影测量等方法，可以获得厘米级甚至毫米级的影像数据，更准确地提供可用信息。

2 常用的遥感航测技术

2.1 航空摄影测绘技术

常用的遥感航测技术有航空摄影、遥感定位、自然灾害防治三种形式，其中，航空摄影是通过高空摄影，对地面物体信息进行显示，将现代化拍摄技术与传统摄影模式相结合，强化取景制作过程，在提升地面测绘精度的同时，对测绘范围进行拓展，不仅局限于景物与人物信息，而是对空间范围内的物体信息进行汇总，借助摄影取景资料，对各类图像物体进行整理，满足地图测绘工作的开展要求。随着高空摄影技术的不断发展，遥感航测技术也会进一步发展，缩小误差，规避不良因素的影响。

2.2 遥感定位测量技术

遥感定位技术是对地面某物体进行定位，对该物体周围的地面信息进行采集，以生成该地区的宏观地形情况。在区域内继续选择物体定位，反复进行周边信息拟合，实现对所有物体信息的采集分析，实现地面测绘工作的“由点到面”。随着定位技术的成熟发展，它可以为遥感航测技术提供有效的技术支撑，使地面测绘效率得到大幅度提升，利用波谱作业模式对地面物体进行识别，可不断鉴别区域内物体的数据信息，减少整体测绘成果误差，使测绘范围更为广阔[3]。结合卫星与地面站之间的关系，提出了差分技术，主要包括实时差分和后差分，实时差分受信号影响大，在实际应用中一旦信号丢失，很容易导致定位不准；后差分技术的解算更加准确，使用率较高。

2.3 灾害智能防治技术

传统地图测绘的工作量极大，测绘区域小，测绘数据庞大，不利于统计与分析，而遥感航测技术在采集数据的过程中，能够实现对数据的整理分析，且高空航测的覆盖范围较大，是其主要优势。将航测技术与智能化、一体化技术相结合，可以对地质灾害或自然灾害信息进行预测，提前制定有效的应对措施，提升灾害防治工作质量。

近年来，自然灾害频发，尤其是地震、洪涝、滑坡等自然灾害，具有危害极大的特点，极易导致灾区道路损毁，通信中断。当地震发生后，由于道路损毁，救援人员无法第一时间获取灾区情况，通过无人机搭载摄影相机，可对灾区进行拍摄，借助视频回传技术，第一时间将灾区现状传送至指挥部，根据视频中的情况进行救援安排，做出合理可行的救援部署方案。滑坡灾害主要来源于滑坡量的大小，通过安装监测设备，可以对可能发生滑坡的区域平面位移量、垂直位移量等进行监测，通过历史数据分析滑坡可能发生的概率，并对其可能滑下来的土方量进行估算，评估其危害大小。可以结合历史发生滑坡的数据，通过海量数据模拟滑坡发生的现象，拟合出滑坡模型，通过模型预测可能发生的滑坡，不断对滑坡模型进行拟合修正，得到准确的滑坡模型。

随着无人机技术、相机及导航技术的发展，倾斜摄影测量、贴近摄影测量发展迅速，已被广泛用于灾害监测。倾斜摄影测量技术可以迅速获取地面全方位的影像，通过建模技术准确还原地面实际状况，将实景搬到电脑屏幕上来，进行数据分析，得到准确的土方量数据。贴近摄影测量是一种平行于摄影面的摄影技术，其特点是可以获取毫米级分辨率的影像，前提是要获取被摄面的数字表面模型，以安全采集影像数据。

3 遥感航测技术在地图测绘中的应用措施

3.1 做好前期准备工作

在应用遥感航测技术的基础上，为进一步提升地图测绘成果的准确性，要根据实践结果进行优化，做好前期准备工作，一方面要准确划定测绘区域，明确区域内的物体标定点位，结合水文条件、气候情况、地形地质等，制定科学合理的遥感航测方案，避免各类因素的影响。另一方面要根据实际情况，对航测设备进行选择，保证装置能够充分侦测选定区域，如南方NTS312b全站仪、GPSS86定位装置、计算机等，遥感航测装置可以将数据信息第一时间传递到地面中心，根据计算机分析结果，再次向计算机反馈数据信息，直到所有地面信息测绘完毕为止[4]。

3.2 合理调整基数筛选范围

虽然遥感航测技术的作业范围不断扩大，具有良好的应用准确性，但是在地面测绘实践中，要合理调整基数筛选范围，避免测绘地域广阔产生多种影响效果，具体工作内容如下：前期工作准备完毕后，结合地面测绘工作要求，对遥感航测方案进行制定与调整，对侦测范围进行科学布控[5]。要根据测绘区域的实际范围，选定测绘E级控制点位，选择数量较多会增加遥感航测整体成本，数量较少则会影响地面测绘工作的准确性，因此可以采用网络RTK布设外高程控制点，对E级控制点进行协调管控[6-7]。针对某个地面物体进行侦测时，应保证数据采集10次以上，对每次侦测结果的平均值进行计算，减少航测采集的数据误差。

3.3 准确分析采集的数据信息

在遥感航测数据采集完毕后，要准确分析各类数据信息，这是地面测绘工作的核心。在地图绘制过程中，需要精准化的数据支撑[8-10]。因此，要做好前期的数据筛选工作，去除无用的测绘数据，将有用的数据信息输入到计算机，及时删除存在错误的数据内容。在地图绘制过程中，要依靠计算机平台对三维地图进行生成，提前绘制相应草图，与计算机的成图进行对比，如果存在差异，要对原因进行分析，如果计算机数据处理环节出现错误，要重新进行分析测算，如果草图存在绘制错误，则要对航测数据信息进行反复验证，直到误差消失为止。

3.4 做好数字线划图生产

数字线划图是一种没有纹理信息的地图，通过数字线划图可以准确获取地名、路名、高程信息、河流信息等，是一种重要的地图。传统的方式生产地形图，是利用RTK等设备进行全野外作业，该方法生产地形图成本高、效率低、风险高，外业作业人员工作强度大。随着航测技术的发展，野外作业转到室内进行，其通过获取测区具有重叠度的影像，借助摄影测量软件进行空三解算，得到每张像片精准的内外方位元素，并借助测图软件在虚拟立体环境下进行地形图的采集。这种方式需要借助立体像对，因此被称为立体采集。随着倾斜摄影技术和建模技术的迅速发展，裸眼测图成为测图的主流形式。通过获取多角度、全方位影像，生产实景三维模型，在模型上进行地形图采集，这种方式不需要借助立体环境，也不需要佩戴立体眼镜作业，被称为裸眼采集。目前，裸眼采集主要被用于大比例尺地形图数据的生产，按照规范作业，甚至可以满足1∶500测图精度需求。

3.5 做好数字正射影像图生产

数字正射影像图是对实际地物的一种缩放图，将实际地物大小通过比例尺缩放来展现。数字正射影像图是航空摄影技术的产物，是4D产品重要的组成部分之一。目前，生产数字正射影像图借助的数据源是卫片和航片，在某些情况下，卫片分辨率不能满足需求，就需要借助航片来生产数字正射影像。其生产流程主要为：基于重叠影像进行空中三角测量解算，得到高精度的影像内外方位元素，借助该成果完成高精度的数字表面模型匹配，利用该成果对影像进行逐像元纠正，解决影像畸变带来的地物变形。通过图像相似度计算，计算出两张影像重叠区域，结合数字表面模型自动完成单张影像的镶嵌，对于镶嵌线走向不合适带来的建筑物错位等问题，需要人工对镶嵌线进行编辑，也可以借助单张影像在PS软件中对数字正射影像成果进行修补，得到符合规范要求、项目要求的数字正射影像成果。将数字线划图和影像套合，更有利于对地形进行分析，对地物进行识别，易于非专业人员对地图进行识别，有助于地图的普及。

3.6 不断提升地图测绘精准程度

要借助现代化技术，提升遥感测绘技术的精准度。地图绘制过程中，要结合不同空间遥感传来的图像清晰度来确定地图的空间分辨率及地图比例，这是地图测绘工作的关键，也是测绘人员必须着重把握的节点。测绘人员应充分把握遥感航测技术的不同时间节点，不同时间下遥感航测技术获取的图像信息是不同的，因此要在不同时间段对测绘区域进行反复检验。

4 结语

地图测绘技术的不断发展为遥感航测技术提供了广阔的发展空间。通过对传统测绘模式的技术革新，可以从精度、准确性、成本、便捷程度等方面取得重要突破。遥感航测技术能够避免各类干扰因素的不良影响，逐步提升地图测绘整体技术水平。分析了遥感航测技术在地图测绘中的应用，指出了其应用优势，介绍了常用的遥感航测技术，提出了优化建议：做好前期准备工作，合理调整基数筛选范围，准确分析采集数据信息，不断提升地图测绘精准程度，以推动测绘行业的发展。