CN103256921A - 一种潮间带危险区地形测量方法 - Google Patents

一种潮间带危险区地形测量方法 Download PDF

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陆波
南胜
钱迈
段文义
任少华
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Abstract

本发明公开了一种潮间带危险区地形测量方法，由无人机低空数码遥感***快速获取大比例尺真彩色航空影像，再配以潮水位观测数据，经内业纠正处理后绘制出高精度的水陆交界线，获取一条等值线，从而达到高滩高程地形的测量，包括步骤有外业处理与内业处理。与现有技术相比，本发明的无人机低空数码遥感***具有其他遥感手段无法比拟的独特优势，无人机航摄***具有结构简单、使用成本低、反应快速、易于转场的特点，同时，可以灵活快速获取高分辨率、大比例尺、和高现势性的影像。

Description

一种潮间带危险区地形测量方法
技术领域
本发明属于测绘科学技术领域，特别涉及一种潮间带危险区地形测量方法。
背景技术
潮间带是指大陆岸线至理论最低潮面(理论深度基准面)0米线之间的区域。潮间带地形测量主要进行潮间带的地物、地貌和测点高程的测量。当前工作方式主要有：1、潮间带区域内无其它明显障碍物和影响测船行驶的因素，选择高潮时段利用测船进行水下地形测量数据采集。由于测船的吃水和水声仪器的限制，部分浅水区域无法施测。2、对于利用测船进行测量难度较大的测区，则选择低潮时段，利用网络RTK技术测量人员直接上滩进行测量或利用免棱镜全站仪进行数据采集。由于部分潮间带属于淤泥滩，在荒芜地带，测量人员容易陷入淤泥，无法自身脱离危险，特别是潮水来临时，更容易出现人身安全事故；用免棱镜全站仪进行施测时，由于量程只有几百米，实测范围不能全覆盖。3、使用常规无人机摄影，其高程精度只有0.50米左右，达不到所需的精度要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种潮间带危险区地形测量方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一种潮间带危险区地形测量方法，由无人机低空数码遥感***快速获取大比例尺真彩色航空影像，再配以潮水位观测数据，经内业纠正处理后绘制出高精度的水陆交界线，获取一条等值线，从而达到高滩高程地形的测量，包括步骤有外业处理与内业处理，所述外业处理具体步骤如下：
第一步：根据测量要求确定航摄设计标准，选择合适的无人机机型和相匹配的摄像机；
第二步：对地面地形、地貌进行外业测量，建立好独立坐标系；
第三步：无人机进行航摄飞行，同时进行图片、影像的数据采集；
第四步：对采集的图片及影像进行检查、处理、验收；
所述内业处理具体步骤如下：
第一步：将外业处理采集好的图片及影像信息进行内业的数字正摄影图制作，完成潮间带的高程测量。
优选地，在进行外业处理工作的同时进行潮水位观测，其观测方法为邻近固定站实时潮水位或网络RTK结合全站仪等方法采集潮水位。
优选地，所述网络RTK结合全站仪等方法采集潮水位的方法为在作业区域条件允许时直接用网络RTK采集水面高程，或是在观测潮水位区域附近用网络RTK做BM点并采集水面高程。
优选地，在观测潮水位区域附近用网络RTK做BM点并采集其高程的步骤为：用全站仪将高程引测至水面，潮水位观测位置尽量接近摄影区以至于反应摄影区潮汐变化以及观测时间完全覆盖摄影测量时间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的无人机低空数码遥感***具有其他遥感手段无法比拟的独特优势，无人机航摄***具有结构简单、使用成本低、反应快速、易于转场的特点，同时，可以灵活快速获取高分辨率、大比例尺、和高现势性的影像；
2、本发明可以完成传统航摄飞机的任务，而且可以进入传统手段无法覆盖的领域，广泛应用于高危区域调查，无人机低空数码遥感***具有高分辨率(0.05米～0.2米)、高成像质量、大比例尺成图等优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为航摄作业流程图；
图2为数字正射影像制作工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种潮间带危险区地形测量方法，由无人机低空数码遥感***快速获取大比例尺真彩色航空影像，再配以潮水位观测数据，经内业纠正处理后绘制出高精度的水陆交界线，获取一条等值线，从而达到高滩高程地形的测量，包括步骤有外业处理与内业处理，所述外业处理具体步骤如下：
第一步：根据测量要求确定航摄设计标准，选择合适的无人机机型和相匹配的摄像机；
第二步：对地面地形、地貌进行外业测量，建立好独立坐标系；
第三步：无人机进行航摄飞行，同时进行图片、影像的数据采集；
第四步：对采集的图片及影像进行检查、处理、验收；
所述内业处理具体步骤如下：
第一步：将外业处理采集好的图片及影像信息进行内业的数字正摄影图制作，完成潮间带的高程测量。
一些有益的实施例中，在进行外业处理工作的同时进行潮水位观测，其观测方法为邻近固定站实时潮水位或网络RTK结合全站仪等方法采集潮水位。
一些有益的实施例中，所述网络RTK结合全站仪等方法采集潮水位的方法为在作业区域条件允许时直接用网络RTK采集水面高程，或是在观测潮水位区域附近用网络RTK做BM点并采集水面高程。
一些有益实施例中，在观测潮水位区域附近用网络RTK做BM点并采集其高程的步骤为：用全站仪将高程引测至水面，潮水位观测位置尽量接近摄影区以至于反应摄影区潮汐变化以及观测时间完全覆盖摄影测量时间。
以下对本实施例的外业处理与内业处理进一步阐述：
（1）、外业处理
根据测量要求，选择合适的无人机型和相匹配的航摄相机，请参照附图1，其为航摄作业流程，本实施例的航摄设计标准：航摄地面分辨率0.2米，航高750米，为保证大风天气下不会出现航摄漏洞，加大旁向重叠度，航向重叠度设计为75%，旁向重叠度设计为50%。保证了影像清晰、质量较好，能确定出海水与陆地的分界线。
在进行无人机低空数码遥感工作的同时进行潮水位观测，其观测方法可用邻近固定站实时潮水位或网络RTK结合全站仪等方法采集(网络RTK固定解)。作业区域条件允许时直接用网络RTK采集水面高程。否则，需在观测潮水位区域附近用网络RTK做BM点并采集其高程，用全站仪将高程引测至水面。潮水位观测位置尽量接近摄影区以反应摄影区潮汐变化，观测时间完全覆盖摄影测量时间。
作业前需对照摄影区附近的验潮站高低潮时间，合理安排无人机作业时间，确保采集数据时间段的为合理覆盖。
（1）内业处理。
外业数据采集好后，需要进行内业的数字正射影像制作，数字正射影像图的工艺流程如附图2。
数字正射影像图是根据航空航天像片进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集，它同时具有地图几何精度和影像特征的图像，根据数字正射影像图中潮间带的水体和陆域地貌的不同色彩值，进行软件自动跟踪，求解出高精度的水陆交界线，为了保证数据质量，根据正射影像再进行人机互查，完成等值线的确定。潮水位观测贯穿了整个摄影测量时间，因此可根据数字正射影像图的施测时间和潮水位观测的施测时间进行求解匹配，就可求出每幅正射影像图的水陆交界线所对应的高程等值线，完成潮间带的高程测量。
综合上述本发明的潮间带危险区地形测量方法的步骤与外业处理和内业处理说明可知，与现有技术相比，本发明的无人机低空数码遥感***具有其他遥感手段无法比拟的独特优势，无人机航摄***具有结构简单、使用成本低、反应快速、易于转场的特点，同时，可以灵活快速获取高分辨率、大比例尺、和高现势性的影像；另外，本发明可以完成传统航摄飞机的任务，而且可以进入传统手段无法覆盖的领域，广泛应用于高危区域调查，无人机低空数码遥感***具有高分辨率(0.05米～0.2米)、高成像质量、大比例尺成图等优势。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种潮间带危险区地形测量方法，其特征在于，由无人机低空数码遥感***快速获取大比例尺真彩色航空影像，再配以潮水位观测数据，经内业纠正处理后绘制出高精度的水陆交界线，获取一条等值线，从而达到高滩高程地形的测量，包括步骤有外业处理与内业处理，所述外业处理具体步骤如下：
第一步：根据测量要求确定航摄设计标准，选择合适的无人机机型和相匹配的摄像机；
第二步：对地面地形、地貌进行外业测量，建立好独立坐标系；
第三步：无人机进行航摄飞行，同时进行图片、影像的数据采集；
第四步：对采集的图片及影像进行检查、处理、验收；
所述内业处理具体步骤如下：
第一步：将外业处理采集好的图片及影像信息进行内业的数字正摄影图制作，完成潮间带的高程测量。
2.如权利要求1所述的潮间带危险区地形测量方法，其特征在于，在进行外业处理工作的同时进行潮水位观测，其观测方法为邻近固定站实时潮水位或网络RTK结合全站仪等方法采集潮水位。
3.如权利要求2所述的潮间带危险区地形测量方法，其特征在于，所述网络RTK结合全站仪采集潮水位的方法为在作业区域条件允许时直接用网络RTK采集水面高程，或是在观测潮水位区域附近用网络RTK做BM点并采集水面高程。
4.如权利要求3所述的潮间带危险区地形测量方法，其特征在于，在观测潮水位区域附近用网络RTK做BM点并采集其高程的步骤为：用全站仪将高程引测至水面，潮水位观测位置尽量接近摄影区以至于反应摄影区潮汐变化以及观测时间完全覆盖摄影测量时间。
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