低空无人机遥感技术范文

导语：如何才能写好一篇低空无人机遥感技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：低空无人机 航摄遥感 应用

中图分类号：V2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0046-01

低空无人机航摄遥感是以低速无人驾驶飞机为空中遥感操作平台，用彩色、黑白、红外、摄像等技术从空中拍摄地表地物、地貌影像数据，并用计算机对影像数据信息进行加工处理。汇集了遥感、通讯、GPS差分定位、遥控等技术与计算机软件处理技术的新型应用技术。

随着经济建设的迅速发展，我国诸多部门都已拥有了大量的卫星遥感影像和传统航空摄影数据，但对局部地区急需的实时性、机动性、高分辨率遥感数据的需求趋势也明显增加。相对于传统的以卫星、大飞机为搭载平台的遥感数据和影像资料获取大范围的地理国情信息，低空无人机航摄遥感更具有机动、灵活等优点，使得该系统在小区域测绘和应急数据获取等方面具有独特的优势。

1 广阔的应用领域

随着我国科技的不断进步，信息化建设的快速发展以及政策的正确引导，低空无人机航摄的研究发展在设计、飞行控制、数据传输、信息获取、生产制造及广泛应用等技术领域都取得了很大的进步，满足了实际应用需要。

最近几年，随着国家遥感、测绘技术的大力推动，低空无人机航摄遥感技术逐渐应用于国家基础测绘、数字城市建设、生态环境监测、国土资源治理，矿产资源合理开发利用、土地利用调查、海洋环境监测，水利资源开发利用、农作物监测与评估、自然灾害预防、城市规划与市政建设、森林防火保护、公共安全、国防事业、数字地球等领域。

2 特殊的优势特点

低空无人机航摄遥感具有以下几点。

2.1 快速 高效

针对应急测绘的项目，由于时间紧、任务急、情况特殊等，如：山体滑坡、洪水泛滥、森林救火、海上污染等自然灾害的发生，特别是2008年5月12日四川汶川、北川和2010年4月14日青海玉树发生大地震后，急需灾区实时影像资料用于灾情分析和救援工作的开展，这种紧急情况下，利用低空无人机航摄遥感技术就起到非常重要的作用，能够在最短时间内获取高清晰影像数据，以利于救灾指挥、灾情评估及灾区重建的规划和设计需要。

去年，安徽省测绘局利用低空无人机遥感技术对合肥市周边地区进行秸秆焚烧监察活动。通过获取的正射影像处理和分析，准确评估秸秆焚烧的地点、面积、危害程度等，对合肥市政府有效治理秸秆焚烧对空气、航班的影响起到非常重要的作用。

2.2 机动 灵活

在测绘工作中，低空无人机快速出击的响应能力是应急遥感测绘有力的保障，低空无人机因为机身设备轻便、运输灵活、越野能力强、对起降场地要求低、起降方式多种多样，而且安装、调试、起飞作业快捷等优点，得到广大用户的满意和广泛应用。特别是在山高、地形复杂、客观起降条件差的情况下，使用大飞机航空摄影较为困难的地区，应用低空无人机就可以快速获取高精度、高清新影像数据资料，极大提高测绘成果的实效性，提高了测绘应急保障服务能力。

2.3 分辨率高、处理速度快

低空无人机航摄遥感数据分辨率可达到0.1～0.5 m，相对卫星影像数据具有很大的优越性。数据采集处理速度快，目前可达到一个工作日单机3架次航空摄影100 km2，及时为政府和用户单位提供地理信息数据。去年上半年，我院利用低空无人机航摄遥感技术顺利完成了金寨县天堂寨镇40 km2和金寨县产业园60 km2范围1∶1000比例尺地形图测绘工作。特别是天堂寨镇属于大别山区，测区内地形复杂多样，最高海拔800多米，相对高差200多米，利用常规航空摄影方法在30个工作日内完成测绘任务，显然不可能。因此，我院利用无人机技术在一个工作日内就获取了天堂寨镇40 km2的全部影像数据，再经过数据处理、像控测量、加密、采集、调绘、编辑等工序，最终在预定工期内，将合格的地形图资料提供给天堂寨镇，得到了镇领导的高度评价，为我们测绘行业也赢得了荣誉。

2.4 运行成本低

低空无人机航摄遥感数据不仅具有卫星影像数据的价值，而且具有大飞机航空摄影的快速采集优势。低空无人机不需要大飞机那样的专业停机场和专业的驾驶员班组，储存、运输、飞行作业均方便快捷。而且根据高性能自动处理技术，在短时间内完成航摄数据的预处理，精加工以及数据快速输出等，不仅缩短工期，而且整体费用得以极大的降低。

3 先进的技术水平

低空无人机航摄遥感得到国土资源部、国家测绘地理信息局的大力支持，在全国各省测绘局系统进行全面推广，同时研究单位加大研发力度，逐步建立起了低空无人机服务体系，真正解决运行维护、专业培训、技术更新、售后服务等工作，建立了更加完善的低空无人机系统，整体技术水平和影像数据处理能力都得到很大的提高。

目前，我国低空无人机已广泛应用于工业、农业、交通、水利、国防、土地等行业，特别是低空无人机航摄遥感系统已实现了雪域高原上的航空摄影测量，开创了像青藏高原等特殊地区无人机测绘遥感技术应用的先河。另外，我国低空无人机航摄遥感系统基于GPS导航控制的定点曝光摄影和飞控系统控制的自动旋偏修正技术，采用了高精度几何检校标定的小型数码相机或扫描仪，作为机栽遥感设备，再通过影像自动识别、快速拼接、镶嵌软件，实现影像数据的快速处理，完成的航摄影像数据基本满足1∶500～1∶2000大比例尺测绘需求。当今，我国低空无人机航摄遥感技术已达到国际领先水平。

4 良好的发展前景

目前，我国正处于快速发展时期，各行各业对测绘的需求与日俱增，各领域规划、建设都离不开先进的测绘技术支持，大力开展低空无人机航摄遥感技术推广应用，是更好更快为国民经济建设提供实时地理信息数据的重要手段，为领导决策提供支持和信息服务。另外，以低空无人机航摄遥感为载体，以权威、精准数据为基础，为政府和公众积极参与我国各行各业建设和管理，提供了新颖、直观、可视化的服务平台，对于我国其他行业的发展提供有力的测绘保障。

总之，开展低空无人机航摄遥感技术推广应用，是推进我国测绘科技自主创新的重要举措。随着我国经济建设的发展需求，特别是国土资源部提出国土资源信息化“十二五”规划，建立全国国土资源遥感监测和地理国情监测以及加快推进经济社会各领域信息化建设等要求，今后低空无人机航摄遥感技术的应用空间将更加广阔。

参考文献

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随着微处理机的大范围应用和计算机信息技术的发展，国家各部门对测绘信息的需要也越来越多，对资料内容的容量需求越来越多，对资料更新的要求越来越大。一种新型的测量方式无人机航空摄影测量不断地出现在公众面前，想要构建数字城市建设、数字中国就需要迫切发展低空无人飞行器航测遥感系统。本文主要通过分析无人机技术的类型以及工作优势，来阐述无人机在测绘测量工作中的应用，希望本文能给从事无人机研究的相关科研人员一定的启发和借鉴。

关键词：

无人机；测绘工程；运用

引言

随着近几年经济的快速发展，我国的各项基础设施在不断的完善中逐渐发展到了一个相对繁荣的时期，在这个过程中，基础设施的建设过程慢慢的被人们重视起来，其中工程测量技术尤为重要，地形的测量也是非常重要的测绘工作。为了更好的完成这两项工作，引进了无人机技术，来完成测绘测量。无人机技术又称为无人机航测遥感技术，是指利用无线电设备控制无人驾驶的飞行器，并应用到生产生活中的一种现代化技术。它具有自动化、智能化、专业化快速获取所需数据信息的特点。在近些年科学技术不断的发展中，这项技术也不断的更新换代，慢慢的在测绘领域中展现出它独特的工作优势，其中包括测绘的实时性、机动性、分辨率等等。无人机技术逐步地将传统测量中的航空拍摄以及卫星遥感取代。无人机可以轻松地将地面影像图片传送回给从事测绘工程的技术人员进行分析和测量，从而大大地节省了测绘人员野外测绘的工作量，取得了巨大的社会和经济效益。

1无人机的类型

目前，无人机的种类繁多。按无人机的控制方式可分为程控与遥控复合控制无人机、预编程自主控制无人机和无线电遥控无人机；按照无人机的用途可分为多用途无人机、军用无人机和民用无人机；按照无人机的重量可分为大型无人机、中型无人机和小型无人机；按照无人机的飞行速度可分为超音速无人机、高音速无人机和低速无人机；按无人机的结构可分为伞翼无人机、无人飞艇、无人直升机、多旋翼无人飞行器和固定翼无人机。伞翼无人机是由纤维织物作为柔性翼面，其特点具有体积小、速度慢、适合低空飞行。无人飞艇最大的特点是自带动力系统，可以自行控制飞行。无人直升机的特点是可以垂直起降并沿着飞行剖面飞行，灵活性和自由悬停高等特点。多旋翼无人飞行器是指机身上均匀分布了两个或两个以上螺旋桨（通常是四旋翼、六旋翼及八旋翼等）的飞行器。它的主要用于航空摄影。固定翼无人机以电池为动力能源，其特点是隐蔽性较好（因为电动机的声音小），适用于高清航空摄影测量。

2无人机在测绘工程中的优势

遥感系统应用在无人机中有很多有效的优势，例如拥有很强的机动性，反应速度快，能够迅速的完成指令，测绘信息精确度高，能够大范围的应用无人机，以及消耗资金少等等。

2.1监测高效迅速，处理效率高

无人机技术的高效性，在处理和应对紧急事件中能够体现出其更大的检测范围，并且能够快速的生成检测区域清晰的图像和各项数据，以供相关部门进行分析和做出相应的对策，这样的优势不仅可以提高测绘的现实性，还可以提高应急服务的能力。其中单台无人机的周监测量最高可达2100km2左右，监测效率得到大幅度的提升。无人机的影像分辨率较之无论国内还是国外的卫星影像，都要高于他们，主要范围就在0.1～0.5m之间。与此同时，还能快速的收集数据，并且高效的处理。

2.2范围大且具宏观性

监测区域情况可以利用三维仿真模拟技术来进行宏观展示，同时这项技术能为相关部门的决策提供便利。不同航空高度的无人机拥有属于他自己的检测范围，可以应对大范围的高空检测，可以对面积较小的地面范围进行实时检测，能够得到精准的检测结果。无人机进行遥感检测作业中，可以实施多架无人机配合工作，主要应对大范围上万平方公里的监测作业。相关工作人员可以将监测到的结果通过光谱进行分析，这样就可以得到大范围的监测数据，在将这些信息和传统信息结合处理分析，最终的得到整个监测区的整体信息。

3无人机技术在测绘测量中的应用

无人机民用需求的扩大以及无人机航摄技术的逐渐成熟，民用领域的各行各业都已经被该技术渗透，它可以应用于国土资源勘察、数字城市发展建设、通讯站的建立、国家地图测绘、城市发展规划、实时监测突发事件、灾害预测和评估、城市街道交通、网线电网铺设、矿产开发、环境管理和生态保护、森林治理、数字化农业等领域。在测绘工程中，无人机主要作用是获取用正射像片编制的带有公里格网、图廓内外整饰和注记的平面图正射影像图。正射影像是指用无人机拍摄的像片画图，且整张图没有任何扭曲的图像。在照片中拍摄出来的只能是一张照片，而照片拍摄出来的是多张照片。由此我们可知，要获得正射像片，需要很多张照片叠加才能生成。

3.1低空无人机测绘测量遥感系统

低空无人机飞行器航测遥感系统能够在各个行业中完美的实现自身价值，并且能够推动每个行业的向前发展，主要是因为他拥有较高的实用性，例如在测绘工作中的应用，解决了在测绘工作中很多技术和环境的难题。还有独特的创新性和优越的主干系统，无人机在新农村建设，数字化城市的建设等等这些方面起到了不可代替的作用。在多个领域都可以应用到低空无人机测绘测量遥感系统，例如一些大型的工程，新型城市的规划，应对各类突发状况，并且能够加快城乡建设。在一些环境条件较为苛刻的工作地点进行作业的时候，经常会遇到因为当地环境的原因不能用传统的航空摄影，例如有高山的阻碍，道路原因不能够实现正常的起降，或者云层过低等等的问题，在这个时候无人机就能够体现出他独特的航拍效果。在任何地形都能够轻松的起飞，进行航空拍摄作业，这样不仅可以提升测量效果，并且能够精确收集高空影像。作为一种有效的监测技术手段，无人机遥感系统可以动态监测，全面而准确的掌握国土资源数量、质量、分布和变化趋势，对相关工作人员进行引导并合理开发和利用土地资源。同时，国土资源监察可以利用该技术及时发现违规违法用地、滥占耕地、破坏生态环境等现象。

3.2土石方测量

利用航测可以算出土石方量，其原理是在无人机飞行过程中，设定一个确定的飞行高度（这个飞行高度是指与地面保持一定的高度），因此也就能知道无人机的飞行高度轨迹，自然就可以得出高程值。然后在利用在PostFlightTerra3D软件就可以算出土石方量。

3.3无人飞艇低空航测系统

无人机对自动化的要求相对于其他技术来说是比较高的，然而map-at/cs则完美的提升了无人机的自动化能力，而且还有效地提升了影像的处理能力。这个系统在大比例尺测图的问题上有很优秀的表现，能够获取高分辨率，高清晰度的影像数据。在无人机装备上有能够自动检校的特宽高清数码相机，在收集影像资料的过程中通过软件进行检校，同时在运用像片重叠关系来减小误差。同时，此系统大幅度的减少了成像系统的重量，满足了无人机低空航测的需求。

3.4无人机测绘测量遥感系统

在无人机测绘测量遥感系统下分别有三种不同的型号，倒桅尾，垂直尾和双发型。这项系统不仅配备了小型数字相机，还能够实现定点曝光摄影以及自动偏旋修正。这项系统主要运用在资金较少的，例如农村建设等等的项目中。虽然花费的资金比上两个系统都要少，但是他仍然拥有着自己独特的高性能，例如，良好的机动性和适应性。征地测量是将集体所有的土地转为国有土地的必要环节。在实施征地测量时往往会发生土地纠纷。特别是对坡度较大土地的征收，村民希望自己以斜面丈量，而国家规定则是以平面面积作为准确面积。所以采用无人机航测，利用正射影像图勾绘，会大大减少由于面积上的认可度带来村民间的纠纷问题。

4结束语

目前中国正处在不断建设和发展中，无人机技术在测量测绘等工作中都展现了他独特的优势和特性，所以相关部门应该不留余力的大力发展无人机技术，使无人机技术不断的创新发展，能够给测绘工作或者其他的各类行业提供技术支持。无人机航测遥感技术是近几年新型的测量工具，它获取信息数据具有全天候和全天时以及实时性的特点，所以其重视程度是非常高的，它带来的经济效益是非常可观的。在研究开发无人机的过程中，做好市场调研也是相当重要的，及时了解各个行业每个客户的技术需求，开发多个定向的研究项目，不仅能够大量的节省资金，还能够充分满足客户的需求。除此以外，还必须建立全面完善的售后服务，开发与无人机相关的网站，主要负责低空无人机测绘测量系统的应用研发。

作者：万树昌 单位：广州市房地产测绘院

参考文献

[1]刘金亨，吕郁青，张晓博，等.无人机遥感在测绘测量中的应用[J].硅谷，2015（1）：134，141.

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【关键词】无人机航测 山区水利测绘 遥感技术

目前航天摄影技术体系正在逐渐的走向成熟，尤其是在国家地图测绘过程中有着不可代替的作用，但在比例尺、小区域成图任务时则陷入了一种无能为力的局面。造成这一现象的主要原因就是传统的航空测量的精准度虽然能够满足大比例尺成图，但却无法满足小区域。而无人机航空摄影技术的出现恰好解决了这一问题。

一、无人机的类型

为了促进我国的经济发展及合理的对能源进行分配，为了顺利的完成建立水利工程的目标，就必须要进行水利测绘，受我国地理环境影响，我国水利资源多数都分布在我国的西部地区，而且这些地区多数都处于高山峡谷之中，这给水利测绘带来了巨大的麻烦。在高山地区中河流存在的地形环境恶劣，河流的两端通常都是非常陡的坡，在河谷地带因为高度上的变化也会引起气候的变化，这样会导致周围的环境较为恶劣[1]。在这种环境下使用无人飞机对环境进行航拍，飞机应当具有较强的抗风能力和稳定性。在河谷地区工作人员的视线将会受到一定的限制，因此无人飞机在起飞、降落、飞行等过程应当更加容易被控制，在操作过程中，因为无人飞机控制难度大而造成飞机莫名失踪的案例屡见不鲜。固定翼无人机是一种适合山区水利测绘的飞机，如图1所示。

图1固定翼无人机

固定翼无人机的起降和起飞主要通过动力系统和机翼的滑行完成，同时固定翼无人机也具有较强的抗风能力。固定翼无人飞机的种类较多，在搭载遥感传感器上不会存在问题，同时在起飞放上也具有滑行、车载、弹射等起飞方式，在降落上具有撞网、滑行和伞降等降落方式，同时还具有载荷大、速度快、成效高等优势，主要适用于1：1000或1：2000的航拍[2]。

二、遥感传感器

针对遥感器的选择应当由不同的遥感任务而定，常用的机载遥感设备有光学相机、红外扫描仪、磁测仪、雷达等。通常情况下在测绘中使用的遥感设备应当具有体积小、精度高、数字化等特点。目前在无人机中最常用的是扫描仪（或小型数字相机）作为机载遥感设备，目前测量相机主要分为专业量测相机和非量测相机两种，现在我国的多数无人飞机通常使用的都是非量测相机，因为同专业的量测相机相比，非量测相机具有畸变差大、像幅小等问题，因此在使用前应当对相机进行详细的校正。在对非量测相机进行校验时应当从以下几个方面入手：测定主距位置、主点和光学畸变系数。

在水利测区1：2000的比例尺成图要求下，航摄地面采样距离（GroundSalnpleDIStanCe）通常情况下应当在16到21厘米之间。传统的比例时已经无法准确的反应数据相机的成图能力、对摄影测量来说，只有同GSD相同的影像，才具有对地面物体目标的判断能力。例如，

在同一台高度的无人航测飞机上上放置两台焦距相同的数字相机，虽然它们的比例尺度相同，但受像元尺寸不同的影响，也将会造成影响到GSD，从而导致差异的存在，通常情况下影像GSD同成图比例尺间是一种稳定的对应关系。

三、数据处理

在航测成图过程中要求航片旁向重叠度（25%-35%）与航向重叠度（55%-65%）。像片旋角应当小于6度，像片倾角应当小于2度。航线弯曲度应当小于3%。

无人机遥感系统多使用扫描仪（或小型数字相机）作为机载遥感设备同传统航片比较，具有数量多。像幅小等特点，因此应当针对遥感影像具有的特点及相机在拍摄过程中的几何模型和姿态数据对图像进行校正，目前来看应当通过计算机技术开发出相应的软件进行交互式处理。同时还应当开发影像快速识别和快速拼接软件，实现对飞行质量。影像质量的快速处理和快速检查，从而满足整套系统在应用中的快速性。航测模块是水利测绘中最重要的模块之一，它会直接影响对航测进度以及质量产生影响。下面我们就DPGrid低空处理系统为例进行论述。如图2所示。

图2 DPGrid低空处理系统工作流程

在工程管理模块中主要包含三部分，分别是：航带设置、参数设置、影响预处理。在参数设置中应当包括工程参数设置、测区工程的建立、参数控制、相机参数，通常情况下将.cmr文件进行直接导入即可。在航带设置过程中依据影像对航带进行排列即可，影像预处理主要指的是对原始影像进行旋转、改正其主点、快速视图和金字塔影响的合理处理。

自动空三软件是自动控模块中的重点内容，在自动控模块中主要包含了智能挑点、匹配、成果输出等过程。智能挑点是DPGrid处理软件同市面上其它软件相比的一个重要优势，通过航带间对应的影像点进行传递，并利用影响构件对存在的误差配点进行合理剔除。最后利用人工对交互是编辑部分进行干预对具有错误的像控点进行剔除，有效的对空三精度进行了提高。

虽然无人机内业务流程成同传统的摄影数据处理流程具有很多类似点。但因为无人机影像分辨率高其单幅覆盖的范围较小，所以在对像控点上要比传统的影像测量要求更高。因为对无人机的像控点要求更高，所以在布设密度上也应该更加的密集。通常情况下，应当采用全野外，利用平高网法进行布点，同时应当确保每条航带间都具有连接像控点。在这里需要特殊注意的是同传统布设机像控点法有所不同，无人机控点布设需要工作人员在航片上刺出合理的控像点。在无人机起飞前应当有工作人员预先铺设点，并且要做好相应的标志，在让无人机进行起飞，这样布设起来更加简单。

结束语：

无人飞机重量轻、体积小等特点，因此在飞行过程中及容易被风干扰，在飞性过程中，其实际飞行路线以及飞行的姿态都会受到自然天气的影响而发生变化，特别是在一些高山地区，因为云层高度会有所下降，因此导致了飞机将会在云上飞行，这就严重的影响了航片的质量。因为山区地形复杂，所以在控制点的布设上往往存在较大的难度，部分地区无法铺设控制点，从而导致测绘出的结果同实际将会有所差别。无人机航测技术目前还是一个新领域，工作人员对设备、技术等方面的掌握还不是十分的成熟，因此在今后的发展中需要工作人员的不断努力，扬长避短，促进发展。

参考文献：

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关键词 无人机；航测；应用

中图分类号TP7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）88-0196-02

为加快齐云山风景区旅游开发进展速度，便于景区整体规划、建设需要，齐云山风景区管委会特委派休宁县土地勘测征地事务所利用低空无人机航测遥感技术为景区测绘1：1000比例尺数字化地形图工作。

1 测区地理概况

齐云山位于休宁县境内，景区面积60km2，齐云山三十六奇峰，峰峰入画，七十二怪岩，岩岩皆景。清乾隆帝巡游江南时曾赞誉齐云山是“天下无双胜境，江南第一名山”。齐云山呈丹霞地貌，几百处景点组成了一片奇石巧布，岩洞藏幽，天开神秀，灿若红霞的自然美景。齐云山同时又被称为植物的宝库。这里郁郁生长着榔梅、紫楠、榉树、香果树等稀有珍贵树木20多种，并拥有各种竹类、名贵药材及奇花异草300多种，在这绿色葱茏的世界里还栖息着相思鸟、画眉及金钱豹、金丝猴、猴面鹰等珍禽异兽30多种。

2 项目组织

为确保该项目顺利实施，休宁县土地勘测征地事务所在接到该任务后，立刻组织相关人员进行实地考察，成立项目组进行专业技术设计，并及时与安徽省第二测绘院联系无人机航摄事宜。

该项目实施之前，齐云山风景区管委会为加强统一领导，便于协调工作，加大宣传力度，要求景区各办事处、相关单位和人员等，全力配合休宁县土地勘测征地事务和相关测绘单位进行工作，确保该项目的顺利进行。

3 具体实施

3.1 前期资料搜集利用

3.1.1 大地点成果

该测区利用安徽省大地水准面精化所施测的C级网点和安徽省大地水准面精化所施测的等级水准点。作业时对用到的成果，进行分析其精度情况，以满足要求。

3.1.2 地图资料

安徽省测绘局最新出版的1：1万比例尺航测地形图作为本次作业的计划用图。

3.1.3 航摄资料

航空摄影采用低空无人机进行航摄工作，摄影质量与飞行质量均满足相关规范要求。

3.2 专业技术设计与审批

为了确保齐云山风景区1：1000航测数字化地形图测绘工作的顺利开展，休宁县土地勘测征地事务所根据国家和行业相关规范要求，组织相关技术骨干进行项目设计和专业技术设计工作，最后由齐云山风景区管委会审批通过。

3.3 具体作业要求

3.3.1 作业依据

1）CJJ-8-99《城市测量规范》，以下简称《城规》；

2）CJJ/T73-2010《卫星定位城市测量技术规范》，以下简称《GPS规范》；

3）GB7930-2008《1：500 1：1000 1：2000地形图航空摄影测量内业规范》，以下简称《航内规范》；

4）GB7931-2008《1：500 1：1000 1：2000地形图航空摄影测量外业规范》，以下简称《航外规范》；

5）GB/T7929-1995《1：500 1：1000 1：2000地形图图式》，以下简称《图式》；

6）GB15967-2008《1：500 1：1000 1：2000地形图航空摄影测量数字化测图规范》；

7）CH/T2009-2010《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》；

8）GB/T18316-2008《数字测绘成果质量检查与验收》。

3.3.2 成图规格

1）平面系统采用1980西安坐标系，高程系统采用1985国家高程基准；

2）地形图采用正方形分幅，图幅尺寸为50cm×50cm。地形图编号按图廓西南坐标公里数编号，X在前Y在后，中间加短线连接，每幅图的图名由外业调绘时确定；

3）基本等高距：基本等高距2.0m；

4）成图方法与成图比例尺：本测区采用航测法成图，比例尺为1：1000。

3.3.3 作业流程

收集资料现场踏勘项目技术设计航空摄影像片扫描（数码影像无需扫描）数字空三数据采集外业调绘内业编辑成果输出。

3.3.4 具体操作

1）控制测量

首先利用航摄影像资料进行像控点布设。平面采用区域网法，原则上以十六幅1：1000图为一个区域网，沿周边和中心布设9个平高点。高程采用全野外布点，每个像对布设4个高程点。点位与通过像主点垂直于方位线直线的间距不大于1厘米，困难时不应大于1.5cm。像控点联测采用全球定位系统按静态测量方法测定其坐标和高程，其有关技术规定参照《GPS规范》执行；也可以使用RTK技术测定其坐标和高程。

2）内业测图

在全数字摄影系统上直接倒入空三结果完成立体模型自动定向。数采时分层分类严格执行国标GB14804-93规定的地形要素的分类与代码。严格杜绝地物分层交叉混乱，地物符号标注在地貌层内，对于二次外业修改的房檐，原房檐线不得删除，应单独放入一个图层，以备检查。

凡因树冠、高层建筑物的倒影所造成的立体模型看不见地物，在纸图上用红色绘出范围由外业补测。

3.3.5 补测和调绘

外业针对内业采集的各类地物地貌均进行实地调查和绘制，对内业不清楚的部分进行现场测绘，另外对高程部分进行检测，以达到1：1000比例尺地形图相关精度要求。

以JX—4C全数字摄影测量系统的数据为依据，依照调绘图件，按图式和设计书要求对数据进行整理和编辑，对采集的数据进行粗差检查，包括对数据的查询、增添、删除、修改等。

3.3.7 质量保证体系

在生产过程中，我所认真推行全面质量管理，建立有效的质量控制网络，确保成图质量。

作业前，技术人员和作业人员都进行认真详细地学习规范、设计、和有关文件精神，在充分了解规范、图式和设计书及有关要求的基础上，做到统一认识和统一标准，为保证质量符合要求打下基础。另外，做好仪器设备的检验校正工作，使仪器设备处于良好的状态，对使用的资料要认真检查，保证资料的正确性和合法性。作业过程中，单位领导和技术人员经常深入作业现场，了解情况，发现问题及时解决，保证做到按质按量按时完成任务。

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1.现代信息化测绘技术概述

现代的信息化测绘技术，把遥感技术和实地勘测进行有机的结合，获取更准确的综合数据，不仅能够给我们提供高效、精确、自动化、智能化的水深测量作业，还可与验流仪、水流计等水文测量仪组成系统作综合勘测，最后实现数字化成图和建立数字化信息库目的，为各所需方提供广泛的水利信息资源共享平台。从水利普查总体目标和要求出发，针对不同普查内容和任务，遵循内、外业结合，对江、河、湖、泊及电站、水库、灌区等进行普查，内、外业数据采集都离不开测绘技术和手段，特别是作为基础的外业数据采集测绘。如对江河的面积、长度；河口、河源地理位置；河宽、河道比降，最小、最大水深，都要用GPS、流速仪、全站仪、水深测量仪测量。测量灌区、供水、水库、电站、水闸等工程水利特性参数，获取准确、真实的数据。

2 信息化测绘成果的生产

信息化测绘成果的基础数据包括数字栅格图、正射影像、线划图、高程模型等。正射影像一般是通过对航空摄影影像进行纠正获取。数字栅格图一般是通过对现有测绘成果进行处理获得。本文主要介绍利用现有测绘成果转化成信息化测绘成果及其在水利工程设计中的应用。在传统的二维地形图中，地形都是由线段和符号来表达，难以详尽地表达出真实的地形变化，通过对地形数据构建三角网形成三维地形曲面。利用现有的技术手段来生产三维地形曲面主要是通过加密高程点的外业测量，然后人工提取地形变化处的三维特征线（包括等高线），如直墙、坡坎等处的特征线。在三维设计软件――Civil 3D 中可利用这些三维特征线和离散高程点构建出三维地形曲面。构建三维地形曲面之后，可以轻松实现曲面数据统计及相关分析等功能。数字线划图的生产方法主要有通过传统的工程测量获取和通过航空摄影后采集两种方法，数字高程模型可以通过对传统平面测绘成果进行转化，也可通过航空摄影测量获取。

三维地形曲面的精度由野外实测高程点的密度和精度来决定。目前传统的测量仪器所获取的高程精度能完全满足精度要求。实测高程点的密度越大，精度越高，但生产成本也越高，且生产周期也越长。经过多次反复实验，我们认为按照 1：500地形测量的规范要求进行测量，并在地形变化较大区域适当增加相关高程点的采集，即可保证生成的三维地形曲面精度满足工程设计需求。

3 利用信息化测绘成果实现纵横断面的批量自动生成

施工断面图是一项繁琐的设计工作，传统获取横断面图的方法是由测绘人员根据指定的中心线在实地放样出所需测量横断面的桩号，然后根据桩号所在位置的方位角依次测出横断面线上地形变化点的坐标高程，最后根据点与点之间的距离和高差画出断面图。而在三维地形曲面上，根据给定的河道中心线，通过设定横断面线之间的间距可以自动生成横断面采样线，且采样线可自动获取对应的地面高程数据，并自动批量生成横断面图。Civil 3D 提供了丰富的横断面格式编辑功能，通过设置完全能满足各种施工图的需求。且自动生成纵横断面图功能采用的是动态更新技术，即一旦设计曲面、地形曲面有变动或者采样线有变化，所有的断面图会根据设计变更自动更新，在遇到设计变更时，不再需要野外实地补测，极大地提高了设计人员的工作效率。

4 利用信息化测绘成果进行土方量计算

施工土方量的计算精度问题一直以来困扰着许多设计人员，传统的土方量计算方法是以断面法进行估算，最终结果的精度由横断面截取的密度和河道地形变化的大小来决定，在同一工程区里，截取的横断面越密，土方量的计算结果精度越高，截取的两个断面之间地形变化越小，土方量的计算结果也越准。而有了高精度的地形曲面之后，土方量的计算变得简单和可靠了。在现状地形曲面上，可以使用放坡，添加或修改特征线、特征点等方法快速生成设计曲面。指定需要进行运算的现状地形曲面和设计地形曲面，根据实地土壤情况设置松散系数等参数，即可快速计算出工程的挖填方量，程序还可以实现自动土方量平衡，自动生成土方施工图等功能。

5 利用信息化测绘成果制作三维仿真电子沙盘

在土方量计算和断面采集等方面，地形数据越精细，测绘成果的精度就越高，同时三维地形曲面的数据量也越大，对计算机硬件的要求也越高，而且三维仿真电子沙盘系统中，我们对于地形的表达不需要上述处理过程中那么精细，一般地形数据采用数字高程模型 DEM 即可，因为 DEM 数据的数据量比三维地形曲面的数据量要小很多，利用系统浏览时能够流畅显示。数字正射影像数据的分辨率越高，影像就越清晰，在三维仿真电子沙盘系统中的效果就越好。目前影像的来源主要有卫星影像，最高分辨率可达 0.5m；航拍影像数据，最高分辨率可达厘米级，尤其是低空无人机航拍影像数据。本项目中采用分辨率为 0.2m 的航拍影像数据，模型可通过平面地形图数据实现批量生成，纹理需要实地拍摄采集。

6.GIS技术在水利工程中的应用

在大型的水利水电工程建设方面，GIS是水利水电工程选址规划乃至设计施工管理中十分重要的分析工具，例如移民安置地环境容量调查、调水工程选线及环境影响评价、梯级开发的淹没调查、水库高水位运行的淹没调查、大中型水利工程的环境影响评价、防洪规划大型水利水电工程抗震安全、河道管理、大型水利水电工程物料贮运管理、蓄滞洪区规划与建设等等。水管部门通过利用GIS来绘制流域水系分布并把他们链接为数据库同时把每个元素，包括水库、管线节点以及系统附属物等定义。遥感是最重要的水资源监测手段之一，GIS则是重要的管理平台。通过遥感手段采集水资源数据，GIS技术进行分析可以监测水资源的污染程度。例如利用图像确定水生物（藻类）、赤潮的范围等。

7.高精度三维测绘技术

目前高精度三维测绘产品的生产技术手段多种多样，除了已经介绍的通过二维地形图转化成三维地形曲面的方法，还可利用航摄技术或者机载雷达技术等新方法直接获取高精度三维地形数据，同时还可以获取高分辨率的影像资料，结合这些数据可制作成三维仿真场景，能任意角度任意浏览和漫游，能为项目决策层提供直观决策平台。三维测绘产品的生产流程日趋完善，为全面推广三维设计提供了有利条件。利用三维测绘成果进行永定河绿色生态走廊建设项目的设计过程中，我们圆满高效的完成了土方量计算任务和横断面自动出图任务，比通过传统方法缩短了80%的工期，且精度还有了很大的提高。经历了首次成功的尝试，我们深刻地体会到三维设计的优势所在，三维设计这一新的设计理念是值得推广的，利用三维测绘产品进行水利工程设计也必将是未来的主流设计方法。虽然此次利用三维设计的新方法进行工程设计取得了一些成绩，但在设计过程中也发现了一些有待提高和完善的地方，如地物的表达目前主要还需要依靠符号。

8.结语

利用现有技术手段生产三维测绘产品成本较高，如果利用航摄技术或者机载雷达技术，则可以更高效的生产三维测绘产品，同时还能提供高分辨率的地面影像资料，可以使地物的表达不再依赖符号化的抽象表达。目前 Civil3D 软件还只是一个工程设计的通用平台，针对水利工程设计的功能模块较少，较专业的水利设计功能模块还需要进行二次开发。

参考文献：