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一种基于移动终端Google Map/GPS快速确定像制点范围的方法

2013-10-24 11:39 字体:   打印 收藏 

摘 要:

关键词:

随着社会经济的发展,人们对于空间信息的需求越来越大。天地图、地理国情监测、数字城市等重大项目,都需要快速获取大范围、高质量的地物空间信息。航空摄影测量作为一种快速、大范围获取空间信息的方法,在近年来航天技术和计算机技术快速发展的支撑下,得到极为广泛的应用。航空摄影测量关键步骤之一就是像片控制点测量,简称像控测量。 1 像控测量、像控点相关概念     像片控制点,测量控制点的一种,是直接为摄影测量的控制点加密或测图需要而在实地布设并进行测定的控制点,其在航空像片上位置适当、具有高程与平面坐标。像控点包括仅具有平面坐标的像片平面控制点和仅具高程的像片高程控制点及同时具有平面坐标与高程的像片平高控制点。像控测量是在野外测定像片控制点的高程与平面坐标的控制测量,包括控制点的布设、像片刺点和控制点施测等工作。控制点施测通常采用经纬仪交会法,以大地点成果为起算数据,推求控制点的平面坐标和高程,编制控制点成果表[1]。目前在已经建立CORS网络的地区,可以利用GPS—RTK技术进行像控测量。 2 快速寻找像控点方法     在手持GPS普及前,很多测绘单位在进行像控测量时都是开着越野车,利用1:5万及相关地形图寻找已经布设好的像控点。这种方法耗时、耗力,效率低下,花销很大,也容易迷路。驾驶车辆在山地、高山地,寻找像控点甚至有生命危险。蔺爱军[2]2008年提出利用手持GPS+距离交会确定像控点范围,其原理是在测得A、B两个已知控制点(行进途中用手持GPS记录的在像片范围内的两个已知特征点)的前提下,计算出像控范围内的特征点P的坐标,然后导入到手持GPS中进行导航。这种方法需要在行进途中测点、计算,并不是直接导航到像控点范围。笔者在测量实践中,提出以下便捷、快速寻找像控点方法。    ⑴、给移动终端安装Google Map软件,并下载本区域最新离线地图。    ⑵、利用不精确拼接的航带图确定像控点大概范围,打开Google Map,勾选卫星视图,在Google Map中寻找到对应的大概范围。    ⑶、通过分析像控片中像控范围内的地物影像信息,在Google Map卫星视图中精确找到相应范围,并用黄色星标标注。    ⑷、由于像控点依照航线方向呈条带布置,且同一航线像控点间距大概相等,又航线之间间距相同,因此像控点呈矩阵分布。利用此特征,重复2、3步骤,容易在Google Map上精确标注出所有的像控点范围。    ⑸、利用已标注好像控点范围的Google Map进行导航,带有GPS模块(硬件)的移动终端在信号良好时,导航精度可以达到4米,因此可以快速找到已标注星标的像控点范围。 3 该方法的实践     海南国际旅游岛数字地理空间框架实施过程中,为了获取全岛最新地物空间信息,进行了大量航空摄影测量。海南岛作为热带岛屿,植被茂密;地形呈四周低平,中间高耸;山地、丘陵、台地、平原构成环形层状地貌。因此寻找像控点成为一项困难工作,特别是中部热带雨林分布的山区。   笔者在参与1:2000像控测量第14批像控点时,提出以上方法,并进行实际应用。本次实践中移动终端:摩托罗拉ME525+手机(操作系统:Android OS 2.3;GPS导航:内置GPS,支持A-GPS);通信网络:中国移动GSM;测量仪器:中海达GPS-RTK。     图1为根据像控片中像控点大概范围在手机Google Map中标准的对应像控点。图2为从省道边的一像控点导航到下一个像控点范围的线路图,汽车只需根据导航行路图,可以很快找到下一个待测像控点。第14批像控测量第一天至第三天,未使用此方法,仅根据1:5万地形图和询问当地居民方式寻找像控点,三天分别完成9、12和13个像控点测量任务。第四天至第七天,使用此方法,每天完成18~22个像控点测量任务。提前两天完成第14批像控点测量任务。在进行第15批像控点测量时,该方法同样起到重要作用,显著提高像控点测绘效率。 4 总结   利用移动终端Google Map可以快寻找像控点范围,显著提高像控测量效率,节约时间和资金。该方法利用了Google Map卫星视图的高精度卫星影像和GPS导航功能,克服了纸质地图现势性差、手持GPS无卫星视图参照等缺陷,帮助测绘人员提前部署寻找像控点的路径,在室外做到有的放矢,寻找像控点又快又准。   此种方法需要注意以下事项:⑴、利用手机Google Map\GPS和无线网络导航耗费手机电量和流量,因此需要准备大容量移动电源,手机卡选择大流量套餐;⑵、由于