校区无人机航测方案设计毕业设计

校区无人机航测 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 毕业设计 学校代码: 学 号: HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 题 目 学院校区无 人机航测方案设计 学生姓名 专业班级 学 号 学 院 指导教师(职称) 完成时间 *学院毕业设计版权使用授权书 本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文、设计的有关规定，同意如下内容: (1)按照学校要求提交设计说明和设计图纸的印刷本和电子版; (2)学校有权并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存该印刷本和电子版; (3)学校有权提供目录检索以及提供全文或者部分的阅览服务; (4)学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交复印件和电子版; (5)在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制部分或全部内容用于学术和教学活动。 学生签名: 年 月 日 *毕业设计原创性声明 本人郑重声明:所呈交的设计，是本人在指导教师指导下，经过调查研究、综合分析，根据设计要求自主完成的设计成果。除注明引用的内容外，设计成果不包含任何他人创作、已公开发表的作品和专利内容。对本设计所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本设计原创性声明的法律责任由本人承担。 学生签名: 年 月 日 *学院 毕业设计任务书 题目 *学院校区无人机航测方案设计 专业 学号 姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 1 主要内容 1.1工作目的、任务来源、测区概况、作业内容及范围、作业依据、已有资料分析 1.2航空摄影测量方法和技术规定、像片控制测量的布设方法及要求、空中三角测 量的作业要求和精度要求数字正射影像图(DOM)的制作、质量保证措施 2 基本要求 2.1掌握无人机航测方案设计的基本要求及主要内容。 2.2基本掌握设计的过程，有清晰的设计思路。 2.3方案合理、优化、可行。 2.4掌握撰写设计 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 、学术性论文基本要求。 3 主要参考资料 [1] 徐宇飞，数字测图技术[M].郑州:黄河水利出版社，2005. [2] 张祖勋，张剑清.数字摄影测量学[M]. 武汉:武汉大学出版社，2012. [3] 徐亚明，王佩军.摄影测量学[M].武汉:武汉大学出版社，2005. [4] 徐绍铨，张华海.GPS测量原理及应用[M]. 武汉:武汉大学出版社，2008. [5] 王树根，摄影测量原理与应用[M]. 武汉:武汉大学出版社，2009. 完成期限: 指导教师签名: 专业责人签名: 年月日 目 录 煨侃.................................................................................................... 1 摘 要煨侃..................................................................................... I ABSTRACT煨侃..............................................................................II 煨侃.................................................................................................. III 1 工程概况煨侃.............................................................................. 1 1.1 主要工作内容煨侃 ................................................................ 1 1.2 测区自然地理概况煨侃 ........................................................ 1 2 资料概况煨侃.............................................................................. 1 3 作业依据与基本规定煨侃.......................................................... 2 ....................................................................... 2 3.1 技术依据煨侃 3.2 基本规定煨侃 ....................................................................... 3 3.3 成图精度煨侃 ....................................................................... 4 4 技术方案 煨侃............................................................................ 5 5 航空摄影煨侃.............................................................................. 6 5.1 航空摄影技术参数设定煨侃 ................................................. 6 5.2 航空摄影的实施煨侃 .......................................................... 10 5.3 摄影质量控制措施煨侃 ...................................................... 10 5.4 成果资料的检查煨侃 ...........................................................11 5.5 安全生产和风险规避煨侃....................................................11 6 航测外业技术要求煨侃............................................................ 11 6.1 像片控制测量 煨侃 .............................................................11 1 6.2 调绘煨侃............................................................................. 15 6.3 外业高程点补测煨侃 .......................................................... 17 7 航测内业技术要求煨侃............................................................ 17 7.1 空中三角测量煨侃 .............................................................. 17 7.2 数据采集煨侃 ..................................................................... 20 7.3 图形编辑煨侃 ..................................................................... 23 8 数字正射影像图(DOM)的制作煨侃 .................................. 25 8.1 DOM制作煨侃 ................................................................... 25 8.2 DOM的技术要求煨侃 ........................................................ 25 8.3 DOM影像数据的生成煨侃 ................................................ 26 8.4 DOM数据的存储格式 ................................................ 26 煨侃 8.5 DOM精度要求煨侃............................................................ 26 9 质量保证措施煨侃.................................................................... 26 9.1 质量管理煨侃 ..................................................................... 26 9.2 检查流程和方法煨侃 .......................................................... 27 9.3 生产过程质量控制煨侃 ...................................................... 27 10 项目计划安排煨侃.................................................................. 28 11 成果提交煨侃 .......................................................................... 28 致 谢煨侃.................................................................................. 29 参考文献煨侃.................................................................................. 30 2 *学院校区无人机航测方案设计 摘 要 无人机产生于20世纪70年代，早期的无人机主要用于军事活动，由于其特有的技术优势，后来逐渐延伸到科研和民用领域。无人机与航空摄影测量相结合，成为无人机低空摄影测量系统被引入测绘行业，加上非量测数码相机的引入，就使得无人机航摄系统成为航空摄影领域的一个新发展方向。近年来，随着各种新型传感器和摄影测量平台的不断发展，无人机数字航摄技术以其机动灵活、经济、便捷等显著特点，成为了传统航空摄影测量手段的有力补充，在突发灾害应急数据获取及小范围快速成图方面显示出了无人机航摄系统独特的优势，得到了遥感和摄影测量等领域的广泛关注。 本文以*学院为航测方案设计对象，通过分析校园地理位置和地势的特点，设计了合理航测方案，主要以小型无人机作为实例，从测区资料分析、踏勘、设计，无人机航空摄影测量数据采集与处理，外业控制点选取与测量，航测数据内业数据处理，数据误差处理等方面做了详细的设计。目的在于为小区域大比例尺地形图测绘航测方案提供参考。 关键词 无人机;航线规划;航空像片;像控点 I Yellow River Conservancy Technical Institute Campus Design aerial UAV ABSTRACT UAV produced in the 1970s, the early UAVs mainly used for military activities, because of its unique technical advantages, then gradually extended to the research and civilian fields. UAVs and aerial photography combined to become the low-altitude UAV system was introduced photogrammetry mapping industry, coupled with the introduction of non-metric digital camera, it makes the UAV aerial system into a new direction of development in the field of aerial photography . In recent years, with the development of new sensors and photogrammetry platform digital aerial drone technology with its significant features of flexible, economical, convenient and so on, has become a powerful complement to traditional means of aerial photography, in a burst disaster emergency fast data acquisition and mapping aspects of small-scale shows a unique advantage UAV aerial system, has been widespread concern in remote sensing and photogrammetry and other fields. In this paper, Yellow River Conservancy Technical Institute, aerial design objects by analyzing campus location and terrain characteristics, designed reasonable aerial programs, mainly the MD4-200 UAV as an example, from the measured area data analysis, reconnaissance, design, no machine aerial photography measurement data acquisition and processing, field control point selection and measurement, data processing industry in the aerial survey data, data error handling, etc. are expected to do the detailed design. The purpose is to provide a reference for the small area large-scale topographic mapping aerial survey program. KEY WORDS UAV; Route planning; Aerial photograph; photograph control points II III 1 工程概况 1.1 主要工作内容 (1)获取*技术学院校园范围内约0.93平方公里真彩数码航片。 (2)获取*技术学院校园范围内约0.93平方公里1:2000数字线划图(DLG)。 (3)*技术学院校园(DOM)生成。 1.2 测区自然地理概况 本次设计对象为*技术学院，校区位于开封市西北角。 开封界于东经113?51′51″-115?15′42″，北纬34?11′43″-35?11′43″，南北宽约92公里，东西长约126公里，总面积6444平方公里。其中市区面积359平方公里。东距亚欧大陆桥东端的港口城市连云港500公里，西距省会郑州72公里，南望平畴，北依黄河，在中国版图上处于豫东大平原的中心部位。开封市地处豫东平原，黄河下游大冲积扇南翼。海拔69米至78米。这里地势平坦，土层深厚，土质良好，结构稳定，有利于各种农作物和经济作物的种植，林木覆盖率高于全国平均水平。 开封市气候主要受蒙古高压、太平洋副热带高压交替控制，属温带大陆型季风性气候。其主要气候特征:四季分明，降水集中于夏季，冬夏温差大，具体表现为春季气温回升迅速，冷暖变化剧烈气候干燥;夏季炎热多雨;秋季天高气爽;冬季寒冷少雨雪。年均日照率为51,，平均日照时数为2267.6小时。年平均气温为14.0-14.2?，年无霜期为207-220天，年平均降雨量为627.5-722.9毫米，年平均大气蒸发量为1959.1毫米。 本次设计的对象为*技术学院新校区，学院位于开封市西北角，金明区东京大道西段。学校占地面积1000多亩，建筑面积41万平方米。 2 资料概况 现有资料有*技术学院1:1000数字地形图采用1985国家高程基准，开封 1 市城建坐标系。*技术学院校园GPS控制点。资料由*技术学院老师提供。 3 作业依据与基本规定 3.1 技术依据 本设计主要依据以下国家标准和行业 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 (见表3-1): (自己再加点阐述的内容，不然打印出来空着的地方太多，不美观) 2 表3-1 技术依据 序号 标准名称 标准代号 CJJ73—97 《全球定位系统城市测量技术规程》1 《航空摄影技术设计规范》 GB/T19294—2003 2 3 《城市测量规范》 CJJ8—99 《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》 GB/T7929—1995 4 5 《1:500、1:1000、1:2000航测内业规范》 GB7930—87 《数字测绘产品检查验收规定和质量评定标准》 GB/T18316—2001 6 7 地球空间数据交换格式 GB/T 17798—1999 1:500、1:1000、1:2000 8 GB 15967—1995 地形图航空摄影测量数字化测图规范 9 国家测绘局《GPS辅助航空摄影技术规定(试行)》 — 10 国家三、四等水准测量规范 GB 12898—91 数字测绘产品质量要求第1部分: 11 GB/T17941.1—2000 数字线划地形图，数字高程模型质量要求 12 《1:500、1:1000、1:2000航测外业规范》 GB7931-87 《测绘产品检查验收规定》 13 CH1002-95 《测绘产品质量评定标准》 14 CH1003-95 《1:500、1:1000、1:2000地形图数字化规范》 GB/T17160—1997 15 3.2 基本规定 (1)所获取影像为可进行立体测量的真彩色数字影像。 (2)按10cm地面分辨率进行技术设计，影像数据满足1:1000比例尺的线划图(DLG)、数字高程模型(DEM)和正射影像图(DOM)的成图精度要求[1]。 (3)配置高精度动态测量型GPS接收机，其性能应满足相应测图精度的技术要求，摄站点坐标成果采用事后相位差分技术解算。 3 (4)当GPS数据缺失或精度不够时，必须整条航线重摄。 (5)摄区边界南北覆盖一般不少于象幅的30%;每条航线开关机点按超出摄区所在相应测图比例尺图幅边界外东西各一条基线。 (6)航线按图廓中心线敷设，要求一张航片覆盖一幅图，航向重叠60%-65%;旁向重叠30%-35%。 (7)航片最大倾角不大于2?，数码相机旋偏角不大于9?。 (8)航摄分区的平均高度平面，按分区的高点平均高度加低点平均高度的1/2求得。 [1](9)基本航线按东西方向布设。 (10)坐标系统:1980西安坐标系，高斯投影3?分带，中央子午线参照校园所在位置;高程系统:1985国家高程基准。 (11)成图比例尺:1:1000。 (12)1:1000成图基本等高距为0.5米。 13)测图范围:*技术学院新校区。 ( (14)数据规格: 数据格式分别为:数字线划图(DLG)为CAD2010的DWG数据格式;自由分幅，按村庄整幅图进行数据提交。图幅上方图名标注如“宝马村三队工程地形图”。 图廓、注记、独立符号均按正北方向注记。 数字正射影像图(DOM)为TIF(附tfw)数据格式(0.1分辨率); 3.3 成图精度 地形图的精度应符合下表3-2规定: 表3-2 地形图精度规定 点位中误差(m) 高程中误差(m) 成图比例尺 地物点 注记点 等高线 1:1000 ?0.6 ?0.2 ?0.25 隐蔽和困难地区，平面和高程中误差可放宽1.5倍 注:点位中误差为地物点对最近已知控制点的中误差，高程中误差为高程注记点，等高线对最近水准点的高程中误差，极限误差规定为中误差的两倍。 4 4 技术方案 (1)航空摄影:本次航摄资料利用MD4-200无人机搭载高分辨率数码相机拍摄。按照1:1000比例尺成图要求及无人机飞行相关要求设计飞行实施。 (2)像片控制测量:利用河南省CORS系统，采用RTK测量或双频接收机双参考站模式按快速静态方式施测。 采用区域网布点法，按照4-5条基线，逐条航线布设平高像片控制点的原则 [2]进行布点。 选刺执行GB/T7931-2008《1:500 1:1000 1:2000航空摄影测量外业规范》; 像控点的测量执行GB/T 18314-2009《全球定位系统(GPS)测量规范》和CH/T 2009-2010《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》。 (3)高程点测量:按照每幅图10-15个点全野外进行实测，内业编辑上图。 (4)调绘参照GB/T7931-2008《1:500 1:1000 1:2000航空摄影测量外业规范》执行。图式符号执行GB/T 20257.1-2007《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》。 (5)空中三角测量:量测、计算采用全数字摄影测量工作站，用光束法平差软件进行空三区域网计算平差。 (6)立体采集:由MapMatrix全数字摄影测量工作站完成。航测内业技术要求执行GB/T7930-2008《1:500 1:1000 1:2000航空摄影测量内业规范》、GB/T 20257.1-2007《 1:500 1:1000 1:2000地形图图式》，采集要素分类码执行《1:500 1:1000 1:2000地形图要素分类与代码》。外业高程点作为高程点和检查点使用。 (7)数据编辑:数字地形图在CASS 8.0编辑软件环境下完成。 (8)数字高程模型通过匹配编辑生成DEM，后期经格式转换为ASCII GRID格式。DEM格网1:1000间隔1米。 (9)正射影像图(DOM)利用专业软件进行微分纠正，匀光、镶嵌生成图幅DOM。 (10)生产流程如下图3-1所示: 5 资料收集分析技术设计 测区勘查 航线规划 航空摄影数据采集 控制、像控测量正摄影像 空三加密 外业调绘、复核数字化采集 内业编辑 检查验收 成果整理上交 图3-1 生产流程图 5 航空摄影 5.1 航空摄影技术参数设定 5.1.1 基本参数确定 航线设计需要确定的基本参数有重叠度、航摄比例尺、测区平均基准面、摄 影机的焦距、影像的像幅大小。由基本参数计算出航线设计的参数有:在基准面 上的飞行高度、航线位置、航向角及航线数、曝光的时间间隔、每条航线的曝光 数、总曝光数。 6 (1)重叠度 重叠度包括航向重叠度和旁向重叠度，航向重叠60%-65%;旁向重叠30%-35%。航线设计是参照平均基准面进行的，地面起伏、影像倾斜角、飞行偏 [3]离航线、航高和地速变化等对重叠度均有影响。在航线规划时，可以预先考虑修正的是由地形起伏引起的变化，地形起伏对重叠度的影响不容忽视。地形起伏的高差对重叠度的影响如下式给出: Px =P?+(1- P?)??h/H x x (5-1) Py = P + (1- P?)??h/H yy ,P为考虑地形起伏影响时，航向重叠度实际值;P为航向重叠度理论值;PxXy ,为考虑地形起伏影响时，旁向重叠度实际值;P为旁向重叠度理论值;H为飞行y 的相对高度(相对基准面的高度，选取基准面);?h为测区地形相对基准面的变化值。 2)航摄比例尺 ( 航摄像片的比例尺是航空摄影的一个最基本的集合要素，是指像片上的一个 [4]单位距离所代表的实际地面距离，表示为: m = p/GSD (5-2) m为航摄比例尺;GSD为影像地面分辨率;p为单位像元大小。实际摄影比例尺在像片上处处不相等，一般采用平均比例尺表示: m= f/H (5-3) 平均 f为摄影机的焦距;H为飞行的相对高度。 (3)测区基准面确定 一般情况下航测作业的基准面并非平均海面，通常需要根据测区地形特点选 [5]定的一个平面作为基准面。 h =(h + h) (5-4) 基高低 h为平均基准面高度;h为区域内最高点的平均高程;h为区域内最低点的基高低 平均高程。 5.1.2 航线设计参数 (1)飞行高度的确定 根据成图比例尺的要求，选择合适的地面采样距离。根据所选择的地面采样 [6]距离，利用相机的焦距和像元尺寸，得到相对航高。相对高度与基准面之和， 7 即为飞机飞行的高度。 H = GSD?f/p (5-5) H = H + h 基O H为飞机的实际飞行高度。 O (2)航向间距与旁向间距的确定 Lx = (1 – Px) ?L?GSD (5-6) Ly=(1 – Py)?W?GSD Lx为航向间距;Ly为航线间的间距;L和W为数码影像的长度和宽度。 (3)像移量的控制 由于无人机遥感平台载荷受限的原因，无法加装复杂的像移补偿装置，只能 [7]通过缩短曝光时间、限制飞行速度两种措施来达到限制像移的目的。像移量δ的大小及像移的速度与飞行速度、摄影比例尺等因素有关。 δ=V?t?f/H (5-7) δ为像移量的大小;V为飞机的对地速度;t为曝光的时间。 按照《1:500，1:1 000，1:2 000地形图航空摄影规范》规定，曝光时间内最大像点位移不超过相片上0.06 mm，即60μm。对于CCD相机，显然这个像移足以造成影像模糊，取像点位移不超过1个像素，不影响影像的清晰度和地面分辨率。为保证测量的精度、影像不产生明显模糊，在曝光时间内设定的像移量大小不超出像元尺寸的1,3—1,2。快门速度的限制条件为: t?GSD /(2-3)v (5-8) (4)曝光时间间隔设定 T = Lx /v (5-9) (5)航片数量 单条航线上航片数目: N =L /Lx (5-10) 8 L 为航线长度。在航线两端点处各增加一个航片: N= N + 2 (5-11)0 测区的航线数: NL = AW /Ly (5-12) AW为测区的宽度。 航片总数: TN = N + NL (5-13)0 航线规划 [8]常规航测航线的敷设，一般应沿东西方向进行。考虑到学院地形的高程变 。化不大且范围较小，本次航线设计以东西方向进行，航带规划示意图如下图5-1 9 图5-1 航线示意图 5.2 航空摄影的实施 (1)航摄前准备工作 飞机及机组人员、摄影员停本场随时准备，只要有天气立即安排人员、设备进行试飞试照，并及时分析处理试照的影像，为正式作业做好准备工作。 (2)航空摄影的实施 一切准备就绪后，机组人员边在机场等待合适的航摄天气，边对航摄硬件进行检查维护，确保设备处于最佳状态，待到能见度好，碧空无云的晴朗好天气时，逐条航线进行航空摄影，争取在同一架次或相似的气候条件下执行航飞任务。 (3)质量控制与检查 [8]航摄资料质量包括飞行质量和摄影质量两个方面。 1)飞行质量控制:采用高性能硬件来保证。 )摄影质量控制 2 本次航空摄影必须选择能见度大于2千米的碧空天气或少云天气，尽量保持各飞行架次气象条件基本一致。 对提交的成果影像要保证单张彩色像片影像清晰，能够正确地辨认出各种地物，能够精确地绘出地物的轮廓，相邻的影像间相同地物色调基本一致，整个摄 [8]区的像片色调效果也基本均匀一致。 5.3 摄影质量控制措施 (1)飞行质量控制措施: 导航:采用GPS导航，检查GPS导航仪的工作状况，防止因卫星失锁造成GPS导航失效。 (2)摄影质量控制措施: 利用飞行管理系统软件控制飞行，保证飞行数据准确。 摄影天气控制:严格掌握摄影天气。原则上航摄必须在晴天碧空，能见度良好时进行。 曝光参数的选用:根据飞行高度、大气能见度、太阳高度角和等情况正确选 10 择合理的曝光参数，保证影像质量。 (3)航摄结束飞机返场后，摄影员要采用飞行管理软件，立即对获取的摄站点GPS坐标数据作技术处理，当天评价飞行质量，若有不合格航线立即组织补飞。存储航片影像数据的介质在做妥善包装后，当天由专人护送至基地做数据后期处理，数据处理中心在第二个飞行日前将航片数据质量检验报告送交现场人 [9]员，以便及时修改作业方案。 5.4 成果资料的检查 在整个作业实施过程中，实行“两级检查 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ”，保证飞行和影像质量满足航摄规范的要求。两级检查是指:航摄部门在第一时间对航摄成果进行检查;整个摄区航摄飞行完成后，及时安排人员对成果陆续进行检查，确定没有缺陷和需要补摄的内容后，对整个摄区的资料按照招标文件和规范的要求进行整理。 5.5 安全生产和风险规避 航空摄影是一项高风险的工作，在项目的实施过程中要积极做好安全教育和安全检查，确保安全生产并保证项目按期实施完成。 6 航测外业技术要求 6.1 像片控制测量 像控点的布设利用河南区CORS采用区域网布设，选刺执行CH/Z 3004-2010 《低空数字航空摄影测量外业规范》;像控点的测量执行CH/T2009-2010《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》，高程采用GPS拟合高程。 6.1.1 像控点布设 (1)像控点布设:航向方向按照4-5条基线，旁向方向逐条航线进行布设。布点时应注意，所布点应能有效控制住成图范围，测段接头处不得有漏洞。检查点布设:一个区域网内的检查点的个数不少于两个。点位选取应充分满足像片条件，选刺在像片航向及旁向重叠六片(五片)范围内，并确保在相邻各片都清楚 11 [10]。 (2)像控点两人一组，一人刺点，一人检查，测量作业时，区域网角点原则上布设双点，避免点位刺错等问题。 (3)像控点编号原则: 像控点编号原则为P+像片号+序号，如:P5341:P表示为像控点类型(平高点)，后四位编号5341为534片的第一个点。 像控点高程点编号原则为G+像片号+序号，如:G5341:G表示为像控点类型(高程点)，后四位编号5341为534片的第一个点。 检查点编号原则为J+像片号+序号，如:J5341:J表示为像控点类型(检查点)，后四位编号5341为534片的第一个点。 (4)像控点布设完成后绘制布点示意图供内业加密和存档。 6.1.2 像控点的点位和目标要求 (1)应选在线状地物的交点、明显地物拐角顶点处、影像大于0.2mm点状地物中(如:小灌木中心)，交角必须良好。电杆、弧形地物、不固定的地物(如:阴影、活动门、汽车)、点状目标影像大于0.2mm不得作为刺点目标。 (2)应选在高程变化不大的地方，不应选在狭沟、尖山头或高程急剧变化的斜坡上。 (3)当像控点与基准面在不同平面时，应标注比高，量注至0.1m;当点位周围不等高时，应标注比高量注的位置。 (4)像控点刺点目标的影像必须清晰、明显。 (5)应满足GPS观测的要求:点位上应便于安置接收设备和操作，对空视 [11]野开阔，周围无大的水面，无较大遮挡。 (6)附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体。远离大功率无线电发射台(如电视台、微波站等)，其距离不宜小于200米;远离高压输电线，其距离不 [9]宜小于50米。 (7)观测后要拍摄现场照片远景、近景各一张，作为成果之一提交;同时方便后续空三加密工序准确量测。 6.1.3 像控点的刺点及整饰要求 本次像控刺点及整饰采用电子板，这样方便快捷、节约成本。 在像片上找到相应位置用红色十字标记。 12 (1)点位说明要画出周围地物相对关系。略图方位与实地相对应，文字描述应确切说明点的位置，不得产生歧义。点位附近有高程变化的，应注明比高， [10]注至分米。 (2)刺点者和检查者须签注姓名和日期。具体控像相片的整饰如下表6-1: 13 表7-1 控像相片整饰 点号 P001 刺点者 李宇 检查者 张正豪 日期 20150307 Y/m H/m X/m 坐标 476680.783 309744.925 177.538 概略点位图(片号:0051) 点位略图 点位详细图 14 备注 该点刺于斑马线的东北角外侧上。 6.2 调绘 6.2.1 调绘的基本原则、方法和要求 调绘原则: (1)调绘参照《1:500 1:1000 1:2000航空摄影测量外业规范》执行。图式符号执行《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》。 (2)正确认识各种影象所反映的地物、地貌，恰当地运用图式符号，准确表示。 (3)各种数字和文字注记以及符号、线型等应准确无误，并做到清晰易读。 (4)地物、地貌的综合取舍以满足选址设计的需要为前提，以既能适应图面允许荷载量，又能反映实地特征为原则。 5)同一位置不能同时按真实位置描绘两种以上符号时，则应分清主次或( 将次要的移位表示，但移位后的地物、地貌，其相对位置不得改变。 (6)外调完成后及时用图式符号或简化符号整饰，整饰完毕后进行接边和签名。 调绘方法: 采用综合判读调绘法，也就是先室内判读调绘、后野外检核、调查和定性，最后室内清绘整饰的方法。由于航片的现实性较好，所以树高可由内业判断;线路性质、道路名称、道路材质、村庄注记等由外业调绘。 调绘工作基本要求: 1)调绘工作基本要求是“走到、看到、问到、绘准”。不能随意定性或( 任意标绘。 (2)外业调绘后清绘采用红、黑、兰、三种颜色。 红色:简化符号表示的道路、地类界，独立地物、片外各种注记、自由图边线等。 黑色:各类正规表示的地物、大车路、小路、桥梁、道路附属设施、人工地貌、植被符号、地理名称注记等。 15 兰色:水涯线、单线沟渠及宽度注记、流向、干沟、水井、泉、输水槽、水系名称等。 6.2.2 调绘面积划定要求 (1)调绘范围必须略大于测图范围。 (2)调绘面积线在1:1000DOM(分辨率为0.1米)纸质打印图上划定。 6.2.3 调绘与补测 本采用先室内测图，后野外检核和调查补测，再室内修改的方法。内业决定位置、形状，外业决定性质、数量。影像模糊、被影像和地物遮盖的地物，应在外业实地补测。 在外业应全面调查图幅内的房屋结构、层次，村名、单位名称，植被种类、路面材料、管线性质等。 (1)1:1000比例尺地形图，房屋一般不综合，应逐个表示。对房屋不同层数、同结构性质、主要房屋和附属房屋之间的关系都应分割表示，测区内房檐不进行改正，房屋边线以立体采集为准，外业补测房角点进行平面精度检测。 “砖”结构的房屋不注结构性质，只注层次;“钢筋混凝土框架式”结构的房屋要加注“砼”;“砖混”结构的商品宿舍楼和企事业单位较大的房屋加 。凡房高低于2.2米的不算层次。“混” 临时性的建筑设施不表示(包括临时性工棚、活动房屋、为工棚临时架设的电线等)，农村中不正规的牲口圈、厕所不表示。正规的自行车棚用棚房表示。 (2)测绘道路时，要求等级分明、位置正确，应按真实路边线位臵表示，线段曲 直和交叉位置的形状要反映逼真。国道应注出国道路线编号。道路通过居民地不可随意中断，应根据实地情况正确表示。正确区分大车路、乡村路、小路、桥、涵洞等，调绘路面材料及名称。 (3)校园内外的高压线、电力线、通讯线均应表示，电杆、铁塔均按真实位臵测绘。同一杆架上有多种线路时，只表示主要的一种，但在分叉处需交代清楚。高压线标注电压伏数; (4)校园内的排水沟、水塘、机井、大口井、水窖，按实地位置调查标绘在图上。 16 水塘、鱼塘应加注“塘”或“鱼”。有水生作物的水塘，除绘出水生作物符号外，应加注水生作物名称。 河流宽度超过图上0.5mm、沟渠宽度超过图上1.0mm的，以双线依比例尺表示，否则以单线表示，有岸堤的沟渠应测注堤顶高程。所有河流、沟渠均应绘出流向。 (5)所有植被范围边界在测图时均应以地类界表示，植被的性质由外业调注，所有植被均要绘出植被符号，有些需加注说明，水旱轮作地以水田表示。 居民地附近的散树可择要表示。 沿道路、沟渠、土堤、河流、水塘等成行排列的树木，以行树符号表示。 有影像的田梗均应表示，如果田埂密集(图上间隔在2cm以内)时择要表示。宽度在图上大于1mm的用双线表示，小于1mm用单线表示。 新增地物和无法辨认的地形、地物，使用全站仪按规范要求进行补测。 经外业调查检核后，应在计算机上对电子版图进行编辑修改，经检查验收后作为最终成果提交。 6.3 外业高程点补测 由于本次设计是无人机摄影的，高程精度很难控制。为了使成图精提高并达 [12]到项目要求，高程点全部由外业进行实测。 外业点在测区内要均匀分布，像控点也充当外业高程点，最终平均每一幅1:1000比例尺的标准图幅里要有10-15个外业高程点。 7 航测内业技术要求 航测内业技术要求执行GB/T7930-2008《1:500 1:1000 1:2000航空摄影测量内业规范》、GB/T 20257.1—2007《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》，采集要素分类码执行《1:500 1:1000 1:2000地形图要素分类与代码》。 7.1 空中三角测量 采用全数字摄影测量工作站完成空中三角测量，量测计算软件为MatchAT。 17 7.1.1 空三加密精度要求 内业加密点对最近外业控制点的平面和高程中误差不得大于下表7-1的规定: 18 表7-1 控制点精度标准 地形等级 丘陵地 山地 高山地 平地 类别 平面 高程平面高程平面高程(m)平面高程地形图 (mm) (mm) (m) (mm) (mm) (m) (m)比例尺 1:1000 0.8 0.35 0.8 0.35 1.1 0.8 1.1 1.2 1.751:2000 1.75 1.0 2.5 2.0 2.5 2.5 1.0 7.1.2 空三作业要求 (1)作业前认真检校仪器和检查软件配置，确保仪器性能良好，软件配置正确。 (2)检查影象是否是畸变差改后的航片、外业控制点文件和相机文件输入的正确性，以航摄单位提供的相机内方位鉴定元素和航测外业控制成果为准，确保空三加密原始输入数据的完整无误。 (3)量测过程要认真、仔细、准确，对于外业点要根据刺点片点位、略图及说明仔细判读，避免点位量测错误。 (4)量测中如发现外控点离各类标志太近，加密时注意处理此类问题。外 [13]控点量测时应量测主要的、影象清晰的像对。对外控点处于外插位置、影象不清晰的像对不要量测，否则会降低加密精度。 (5)由于无人机航片重叠度大，单个外控点涉及到的航片较多;因此像控点的量测一定细心且必须有第二人进行并相互检查。 (6)量测完后进行最终的平差结算，并利用外业高程点进行检查，或利用部分外业点作为空三高程控制点参与平差计算。 (7)由于航测制图的工期很短，为了提高空三加密的生产效率，空三加密的作业流程可以采用先完成内业加密点量测等工作，等外业控制点成果提交后，再量测外控点，最后进行平差计算，平差结果满足各项限差要求将成果提交采集工序并上交资料室存档。 7.1.3 内业加密点的分布要求 (1)内业加密点尽量布满像片全部范围，六度重叠的航带连接点每张像片 [14]不少于3个。按3*3标准位置选点每个区域连接点数量不少于3个。应加强图 19 [13]形构网强度的检查，在少点位置予以补点。 (2)大的河流、水库上要量测一定数量的水位点。 7.1.4 数据量测和处理 (1)设备、软件:仪器采用全数字摄影测量工作站，量测计算采用空三加密程序MatchAT，数据平差模型为光束法区域网平差。 (2)数据处理时，首先应将物方标准方差权减小，进行粗差的消除，然后逐步提高物方权重，确保粗差被探测全部探测出来，必要时，采用patb进行二次平差专业验算。 (3)对数据处理过程中发现的各种问题，经处理改正后，必须把一系列成果改为正确值，方能将文件传下工序使用。 7.2 数据采集 7.2.1 作业环境准备 数据采集在全数字摄影测量MapMatrix工作站完成。采集前，仪器保证处于良好的作业状态，鉴定合格后方可作业。软件参数设置正确，满足本项目数据采集作业要求。 7.2.2 模型定向精度指标 采用空三自动恢复模型进行立体测图，尽量不进行二次定向作业。 模型接边:相邻像对地物和等高线接边误差不得大于地物点平面位置中误差和等高线中误差的1.5倍，个别不得大于2.0倍。 7.2.3 数据采集原则 (1)地物、地貌要素的采集按编码分层进行采集，各要素编码要求使用正确，在有二级码的情况下，不允许用大类码、用大类码+小类码组成的要素编码进行采集。一般地物、地貌要素的分类码执行《1:500 1:1000 1:2000地形图要素分类与代码》。 (2)数据采集范围应在定向点连线以内，最大不得超过定向点连线外10mm(像片上)。如果相邻航线或像对，在接边处有阴影等缺陷，在本像对补测时，测绘范围可酌情放宽，并做记录。 (3)地物与地貌要素应先依据外业调绘片进行采集。原则上是外业定性、内业定位。如确认外业调绘有错误时，内业应根据立体模型进行改正并有相应的 20 记录(如:调绘片说明、手簿记录等)，备查。测绘地物地貌做到无遗漏、变形、移位。注意，高压电杆、通讯杆、低压杆、地下光电缆、水渠、天然气管道等应认真判读调绘，对外调不合理的地方，应在仪器上进行处理并记录。 (4)地物与地貌的采集，严格按实际立体采集。地物采集注意处理地物间的相互关系(如:道路和桥等地物关系)，重点做好公路、铁路及其附属设施的采集。地貌采集要注意微型地貌的表示。 (5)点状地物和非比例表示的线状地物，按照地物中心采集;有方向的点状地物第一个点采集定位点，第二点为方向点;依比例尺表示的线状地物严格按照实地位置采集;有符号的线状地物根据符号左生成原则采集。另外，采集线状地物时注意点的密度，确保地物几何形状的真实。 (6)数据采集的范围依据甲方提供的作业范围为准。 (7)保证采集成果的唯一性，绝不允许出现文件数据的重复问题。特别是采集后切图要准确，确保地物、地貌接边的正确性及完整性，如果出现重复参考或镶嵌的数据应在本工序自行删除，不得将重复数据问题移交给下工序。 (8)采集完成后作业员应认真自校，检查员严格检查，对于隧道口、立交等重点工点应在立体上仔细检查地貌采集情况，并做到原始记录清楚，项目填写完整、齐全、正确，签名后方可交下工序。 7.2.4 测绘地物、地貌的要求 测区内的居民地，参照相应图式规范要求表示。 A.独立地物 独立地物的采集依据外业调绘片分层采集。外业散坟的调绘是示意性的，采集时注意定位和增补。 打谷场、烟囱、水塔、路标、水井、广告牌、庙宇、无线电发射塔等有方位意义的独立地物必须采集。 B.交通及附属设施 (1)公路的路肩线宽度图上小于1mm不表示，公路中间的绿化隔离带宽度图上大于1.3mm用双线表示，否则用狭长灌木采单线表示。 (2)公路的附属建筑物(如:桥、桥墩、立交桥、平交道、涵、上下挡墙、里程碑、铁丝网、行树等)全部表示，路堤、路堑等人工地貌禁止使用等高线表示;另外，桥头的加固路堤和对应的坡脚线应与桥梁套合、对称。 21 (3)公路统一按等外公路层码采集，编辑时注记道路名称、路面性质及宽度。 (4)道路相交处路宽变化较大时，需按实际立体影象采集，不能使用平行线表示。 (5)通过散列式居民区的道路采集要连续，不宜中断。 (6)采集时注意区分依比例尺表示的大车路和乡村路及不依比例尺表示的乡村路和小路。 (7)内部道路只表示厂矿企业内部铺装路面的道路。 C.水系及附属设施 (1)河流、湖泊、水库、池塘等地物的水涯线按立体模型的水边线依比例尺采集。 (2)河流、沟渠的宽度在图上大于0.5mm时依比例尺采集，否则，用单线按中心线不依比例尺采集。居民地内的干沟用排水沟采集。 (3)水塘一般只采集水涯，当水涯线和坎边线在图上投影距离大于1mm时可只采集陡坎。 (4)外业漏调的单线渠、冲沟，内业采集时要补充采集。沟底宽度在图上大于5mm的冲沟应加测等高线。 (5)水系附属设施(如水井、泉、水闸、拦水坝、输水槽、倒虹吸等)必须采集。 D.管线及附属设施 (1)电力线、通信线、输油输气管道等管线的采集按照调绘片作业。 (2)电杆、铁塔、管线支架等要素全部采集，采集原则是以立体模型为准，根据调绘片认真判读和量测。 (3)变压器、变电室全部采集。电力线或通信线入地时按相应层码加注入地符号。 E.境界和植被 根据校园1:1000地形图资料上图，注意区分植被范围界线。 F.地貌 (1)大面积的梯田坎应采集最上、最下的坎，中间的坎先采集高大的坎， 22 再采集其它坎，坎的采集密度控制在图上8mm左右一个坎。 (2)平地上高度大于1米的斜坡、陡坎均应表示。斜坡坎的采集要求区分自然坡和人工坡。自然斜坡采集使用陡坎加等高线的方式表示;人工斜坡采集使用陡坎加坡脚线的方式表示。 (3)测区内注意表示崩崖、滑坡、冲沟、陡崖等崩塌残蚀地貌。 乱掘地只采集范围线(该范围线必须闭合)、注高程点，不绘等高线。 (4)等高线采集时手轮速度不能太快，且拐弯注意减速，防止出现微貌丢失、沟心等高线漂浮，不能真实的反映地貌。计曲线和首曲线的采集方向必须一致。修测等高线时应锁定脚盘。 (5)在等倾斜地段，相邻计曲线间距在图上满足5mm?d?10mm时，可用曲线内插功能完成首曲线的绘制。 (6)密林地区采集等高线时，应考虑树高的影响，使曲线切准地面。 (7)洼地、山头、鞍部的高程变化处，如果没有高程注记点应加绘示坡线。 (8)高程注记点的采集 每个方格内高程注记点个数一般为10-15个，地物比较密集时，一般应不少 [14]于8个。采集高程注记点要注意优先采集特征点(如:山顶、洼地、沟心、山脊、鞍部、变坡点、陡坎及主要河流、湖泊、水库的水位等)，然后再兼顾图面美观且均匀分布采点。 注意高程注记点和等高线的协调性。 适当加测比高注记。 公路要求每隔80,100米测注道路交叉、路面、路肩、路堤、路堑大桥头、长隧道口及坡脚等特征位高程，注意高程点在道路两边交替分布。 7.3 图形编辑 地形图图形编辑采用CASS 8.0图形编辑软件完成。 7.3.1 作业环境准备 图形编辑在CASS 8.0版图形编辑软件平台上完成。保证软件参数设置正确，满足本项目数据编辑作业要求。 7.3.2 编辑作业原则 23 (1)检查图形编辑工作站的软件参数配置是否正确，包括符号库、线型库等。 (2)地形图转换:将MapMatrix工作站采集的图形数据转换成正确的CAD数据(*.dwg)文件。转换完成后参照调绘片检查地物有无遗漏，如果存在不能转换的图形符号，应查明原因。 (3)图幅切边前注意处理范围线和接边处的地物、地貌，避免图幅切边引起数据丢失。 (4)依据外业调绘片对图形要素进行编辑。 说明---性质注记包括: 道路---沥、碎石、水泥、土等 房屋---建、破、掘、温室、房层、垃圾、厕等 水系---水、塘、井、机井、闸、等 其它---码头、旗杆、射电、电信、油、气、水管、松、桔等 (5)图内字体要求:按照1:1000标准作业; (6)编辑完成后作业员应认真自校和接边检查，注意接边处地物、地貌的性质和类别的的一致性。 (7)作业员接边、自校完成后，交检查员严格检查，并做到原始记录清楚，作业记录(含:问题处理)、签署需齐全。项目填写完整、齐全、正确，签名后方可交下工序。 7.3.3 地形图编辑注意事项 (1)曲线压缩参数不要设置太大，宜为0.01—0.04。注意不要反复压缩、拟合，以免造成曲线移位、变形。 (2)根据高程位置及密度对沙包、沙坑、山头、洼地加绘示坡线。 (3)曲线和高程点矛盾时，可根据情况处理:或移动曲线或修改点的高程。不符值在0.3m以内时由本工序进行修改，大于0.3米时，必须上仪器检测。另外，对于山头、洼地的不符高程点必须上仪器检测，以防止漏曲线。 (4)曲线应与比高相符。 (5)水系、道路与其它地物、地貌要素的配合要求合理，曲线穿过道路、水系时要尽量垂直，沟心线应与曲线严格套合，河流水涯线、沟心线折线太明显时，编辑应添加节点、或拟合水线。 24 (6)公路编辑时注记道路名称、路面性质，如G307 沥，如无线路编号，可只注路面性质，如:沥等。道路相交应平滑处理，以符合实际地形。 (7)房屋外轮廓必须闭合，且注意处理房房和房围墙的对接关系。 (8)所有管线要标明性质。采集工序补测的电力线、通信线杆位，注意逐个添加符号且保持杆和线的方向一致。 (9)植被符号全部填充在图内，不能以文字方式在图外注记。 (10)汉字注记选位应满足图式的要求，特别是居民地注记应选在居民地内房屋稀少的地方，保持图面美观。 (11)点线交断前注意注记的移位，以防止交断后地物的丢失。 8 数字正射影像图(DOM)的制作 8.1 DOM制作 DOM是根据单张航片的内外方位元素和数字高程模型DEM，采用微分纠正软件对各个模型的数字化航空像片进行影像重采样，纠正影像因地面起伏、飞机倾斜等因素引起的失真，把中心投影转换为垂直投影，从而得到单张像片的正射影像。单片正射影像经调色、匀光、镶嵌、裁切、检查编辑等步骤，生成标准分幅的正射影像图。 8.2 DOM的技术要求 (1)定向后的模型在立体量测状态下编辑地物匹配点、DEM点、等视差曲线，要求以切准立体模型地表为基本原则，当遇断裂线处时，以影像不变形为准。 (2)DOM影像应清晰，片与片之间影像尽量保持色调均匀，反差适中，图面上不得有影像处理后留下的痕迹，在屏幕上要有良好的视觉效果。 (3)DOM影像接边时，接边重叠带不允许出现明显的模糊和重影，相邻数字正射影像要严格接边。 (4)DOM影像图按标准图廓坐标的范围裁切。 25 8.3 DOM影像数据的生成 DOM地面分辨率为0.2米，通过单模型的DOM进行调色、镶嵌、裁切而成。 相邻的数字正射影像必须在空间和几何形状上都要精确匹配。必须进行可视化的检验，以确保相邻的数字正射影像中描述的地面特征没有偏移。尽量除去或 [15]减少因高程特征所引起的偏移。 在影像镶嵌之前，相邻模型DOM的色彩偏差根据需要采用图象处理方式进行调色，使之基本趋于一致。当用专用软件对重叠处的影像进行平滑处理时，不能以损失影像纹理为代价。 使用专用图象处理工具对影像进行无缝拼接。拼接线不得通过建筑物、桥梁等，须在图象重叠处仔细挑选，以使色调变化和看得见拼接线减到最少。 将拼接后的影像按1:1000比例尺的标准图幅的图廓坐标进行裁切，即可得到图幅DOM的影像数据。 DOM的接边检查:可通过读取相邻图幅矩形影像内的同名影像来检查接边精度。 8.4 DOM数据的存储格式 DOM的坐标定位文件格式为*.tfw，记录影像地面分辨率、影像左上角像元中心坐标。 8.5 DOM精度要求 DOM精度与DLG精度一致。 9 质量保证措施 9.1 质量管理 本设计书的质量控制严格按照ISO9001质量管理体系的要求运行，接受任务 26 后，立即组织人员对测区进行踏勘，分析测区情况，收集资料并进行分析，做到先设计后生产，并由项目负责人编写专业技术设计书，公司组织评审，业主批准通过。作业期间项目负责人贯穿项目的全过程，检查设计的执行情况，并对成果质量随时进行抽检，负责处理生产过程中出现的技术问题和质量问题。 9.2 检查流程和方法 本工程成果、成图的检查实行二级检查一级验收制。二级检查主要是对中间过程成果进行检查，一级验收由用户对最终成果、成图进行验收。其中，各工序的作业员自检和工序检查员检查比例都是100%;部门检查为一级检查，内外业一级检查比例都是100%，作为过程检查;公司品质保障部检查为二级检查，外业的二级检查比例不少于10%，内业的二级检查比例为100%。 检查流程如下图9-1所示: 作业员自校 工序检查员部门检查品保部检查验收 检查 图9-1 检查流程图 9.3 生产过程质量控制 各工序的检查工作由各工序在作业过程中进行 100%的检查，项目负责人抽查，上一个作业工序检查合格后，交给下一个作业工序。 27 10 项目计划安排 本设计计划安排如下表10-1所示 表10-1 人员时间安排表 参与人员计划所用时作业工序 工序内容 (人) 间(天) 项目管理 整个项目各工序间协调及管理 1 1 无人机航飞 无人机航飞 3 1 布控;动态测量像平高点及高程点，像控测量 2 2拍摄现场照片并制作点之记 对植被、居民地(房屋层数及村名)野外调绘 3 2 进行调绘，对电力线要调绘补测 畸变改正及工程建立;测区连接点匹 空三加密 配;量测像控点;平差结算;空三精 2 1 度检查 DLG的采集;采集检查;DLG编辑;编6 5 辑检查 DLG成图 4 2 DEM匹配编辑DEM制作 DOM生成、编辑;DOM检查 2 2 DOM制作 1 2 对以上成果进行质检检查质检检查 对以上成果进行验收。 1 3 成果整理 11 成果提交 (1)1:1000和1:2000比例尺地形图(DLG)数据一套(电子版); (2)数字正摄影像(DOM)一套(电子版); (3)正摄影像挂图一套(电子版); 28 致 谢 感谢我的老师，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;他们循循善诱的教导和一丝不苟的思路给予我无尽的启迪。这篇毕业设计的每个细节每个知识，都离不开老师的细心指导。而你和蔼的笑容和宽容的态度，帮助我很快能够静下心来认真做自己的毕业设计。 感谢我的室友们，从遥远的家来到这个陌生的城市里，是你们和我共同维系着彼此之间兄弟般的情谊，维系着寝室那份家的融合。几年了，仿佛就在昨天。在这几年里，我们没有吵过嘴，没有闹过矛盾，没有发生上大学前多担心的任何不开心的事情。只是今后大家就难得再聚在一起享受许多个节日的快乐。我们在 大学的日子，我想我们每个人都会在记忆里珍藏。 感谢我的爸爸妈妈。谁言寸草心，报得三春晖。你们永远健康快乐是我最大的心愿。 在毕业设计即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到毕业设计的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接收我诚挚的谢意! 29 参考文献 [1] 徐亚明，王佩军.摄影测量学[M].武汉:武汉大学出版社，2005. 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