CN116576825A - 目标位地形图测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测绘技术领域，尤其是指一种目标位地形图测量方法及装置。本发明所述的目标位地形图测量方法，通过无人机倾斜摄影测量获取地面影像数据，利用多个目标位定位过程中的地标点、特征点和目标位点工测数据对航测坐标高程数据进行精纠正，使航测数据质量满足大比例尺地形测量要求；通过倾斜摄影建立整体实景三维，直观性强，可查询、量测局部目标位地形信息、满足结构专业从整体到局部三维塔位结构设计，通过用工测数据的验证、纠正，提高了航测数据的可靠性，保证了数据质量，成果的正确性。

Description

目标位地形图测量方法及装置

技术领域

本发明涉及测绘技术领域，尤其是指一种目标位地形图测量方法及装置。

背景技术

架空输电线路设计，风力发电设计，塔位地形图、风机位地形图是设计人员必不可少的重要技术依据。塔位地形图测量比例尺为1：300，风机位地形图测量比例尺为1：500，这些地形图的特点是各个塔位或风机位的测量范围小且不连续，地物相对较少，主要是地形数据，尤其丘陵、山区。

220kV及以上输电线路勘测设计一般是电气设计人员先依据测量提供的航测或工测平断面图进行杆塔初步排位，之后，现场终勘定位时，电气、结构、地质、水文、测量等多专业人员采用现场集中逐级选定杆塔位，一级塔位选定之后进行下一级塔位的确定，选好的塔位需要测量人员测量塔位中心，塔腿、主要风险点的坐标高程(设计人员需记录)，丘陵、山区塔位还需要测量塔位地形及塔位断面，测量塔位地形及塔位断面需要一定量的时间，为了不影响其他专业人员窝工，每个定位作业组一般配备专门的塔位测量组人员，如果测量人员数量或仪器设备数量满足不了同时进行定位及塔位测量的要求，一般采用优先满足定位对测量人员的需求，待全部塔位定位测量后，测量人员再单独逐塔位采用工测方式分散测量完成。风力发电微观选址与输电线路工程定位类似，风机位的选址也是结构、地质、水文、测量等多专业人员协同决定，风机位确定后，也需要测量大比例尺地形图，用来设计风机基础及吊装场地。风力发电微观选址测量存在问题与输电线路测量存在问题类似，要么配备足量的测量测量人员和设备(至少2人)，要么用少量的人员延长测量时间。

目前，针对塔位地形图这种大比例尺、非连续小范围地形测量工作，普遍的做法是采用工测方法逐范围分散测量方式完成，流程如下图，使用测量型GPS接收机或全站仪现场测量地形点，手工记录这些点的所属类别以及特征属性数据，内业将这些据转换为输电线路格式(如道亨ORG格式)等坐标数据，之后，利用地形图成图软件如CASS等将地形测量点绘制成地形图，供设计使用，由于丘陵、山区地区的输电线路架设铁塔的地方多位于高处，地形条件复杂，车辆难以到达，靠人力背着仪器设备上山测量，用全站仪测量至少需要两个人才能完成，一人操作全站仪，一人跑棱镜，画草图，而用GPS RTK方法进行输电线路塔位地形测量，也需要至少一人上山可完成塔位地形测量工作。这种作业模式效率低；费时费力；外业成本高、经济效益低；测量人员需两人次到塔位现场测量，大多时间和体力力浪费在了上山等非测量作业过程中，困难复杂地形；人员车辆安全风险大，安全性差；塔位或附近无明显标记，不便后来地勘人员找到塔位位置；这种方式满足于传统的二维塔位结构设计，难以满足现代三维塔位结构设计对测量资料的要求。

丘陵、山区风电场前期微观选址要求测量风机位及附近1:500比例尺地形图，作为吊装平台及风机基础设计的依据，丘陵、山区风机位及附近地形测量目前一般采用工测方式进行，存在与输电线路塔位同样的问题。

随着无人机航测技术的发展，有些企业试着利用常规无人机航测技术来进行塔位地形测量，但经过实践，与工测地形图成果出入较大，效果不佳，尤其是山区，灌木植被覆盖较多地区，利用无人机搭载单相机正射技术很难满足大比例尺地形图测量精度要求。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中无人机航测技术在进行大比例尺、非连续小范围地形测量工作中精度低、以及达不到要求问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种目标位地形图测量方法，包括：

获取在多个目标位定位过程中布设的像控点、地标点、特征点和目标位点工测数据；

利用无人机倾斜摄影技术获取地面影像和POS数据；

根据所述地面影像、所述POS数据、像控点和地标点工测数据进行空中三角测量，并基于空中三角测量结果进行实景三维建模，得到航测三维模型；

将整个目标位地形区域分段，根据地标点、特征点和目标位点工测数据生成多段工测目标位底图；

将每段工测目标位底图，以及相应段的航测三维模型导入三维测图平台，并从每段航测三维模型中提取地标点、特征点航测数据；

当地标点、特征点工测数据和航测数据间的误差值满足精度要求时，将所述每段工测目标位底图和相应段的航测三维模型相匹配，并根据地标点、特征点和目标位点工测坐标提取对应位置在航测三维模型上的航测高程值，若所述航测高程值与对应工测高程值间的差值中误差满足精度要求，则对航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据；

根据所述目标航测数据生成目标位地形图。

优选地，所述像控点为在无人机倾斜摄影航线首末两端和中间各布设的不少于一对的平高标记点；

所述地标点位于每个目标位中心或范围内，同时应用为像控点或空中三角测量检查点；

所述特征点包括地形特征点和地物特征点；

所述目标位点包括目标位中心点。

优选地，所述根据所述地面影像、所述POS数据、像控点和地标点工测数据进行空中三角测量，并基于空中三角测量结果进行实景三维建模，得到航测三维模型包括：

利用倾斜影像处理软件根据解算后的地面影像和POS数据进行影像特征点自动提取和匹配，完成相对定向；

导入像控点工测数据进行转刺，进行连接点、控制点、POS值的光束法约束联合平差处理，完成绝对定向，得到空中三角测量结果；

利用所述空中三角测量检查点对所述空中三角测量结果进行检查；

基于影像的密集匹配技术，根据所述空中三角测量结果获取数字点云，并根据数字点云密集程度进行瓦片分割，根据瓦片上的密集点云构建三维空间的分段线性模型；

计算所述三维空间的分段线性模型上每一个三角形面片和对应地面影像区域之间的几何关系，进行三角面片和地面影像纹理配准，并将配准后的地面影像纹理映射到对应的三角面片上，得到航测三维模型。

优选地，所述将整个目标位地形区域分段，根据地标点、特征点和目标位点工测数据生成多段工测目标位底图包括：

根据所述地标点、特征点和目标位点工测数据，将地标点、特征点和目标位点分段展绘到绘图软件中；

将各目标位中心连线，并绘制各目标位地形图的测量范围线，生成所述多段工测目标位底图。

优选地，若所述地标点、特征点工测数据和航测数据间的误差值不满足精度要求，则重新获取像控点工测数据进行空中三角测量，构建航测三维模型。

优选地，所述将所述每段工测目标位底图和相应段的航测三维模型相匹配包括：

以航测三维模型上的地标点、特征点航测坐标为准，将所述每段工测目标位底图通过地标点或特征点工测坐标旋转平移匹配到相应段的航测三维模型中，或者相反，

以工测目标位底图上的地标点、特征点工测坐标为准，将每段航测三维模型通过地标点或特征点航测坐标旋转平移匹配到相应段的工测目标位底图中。

优选地，若所述航测高程值与对应工测高程值间的差值中误差不满足精度要求，则计算所述航测高程值与工测高程值间差值的差值中误差，若满足精度要求，则对所述航测数据进行高程纠正，得到所述目标航测数据。

优选地，所述对航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据包括：

将与工测目标位底图匹配后的航测三维模型进行地物地形数据矢量化，得到矢量化后的航测数据；

剔除工测坐标处航测高程值和工测高程值之间差值大于预设阈值的错误点；

采用逐点内插法，通过对工测坐标处航测高程值和工测高程值之间的差值进行分配，对矢量化后的航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据。

优选地，所述根据所述目标航测数据生成目标位地形图包括：

对所述目标航测数据进行线路坐标变换，利用所述三维测图平台构建三角网，生成等高线，勾绘地物要素，生成全要素目标位地形图。

本发明还提供了一种目标位地形图测量装置，包括：

野外数据获取模块，用于获取在多个目标位定位过程中布设的像控点、地标点、特征点和目标位点工测数据；

地面影像数据获取模块，用于利用无人机倾斜摄影技术获取地面影像和POS数据；

航测三维模型构建模块，用于根据所述地面影像、所述POS数据、像控点和地标点工测数据进行空中三角测量，并基于空中三角测量结果进行实景三维建模，得到航测三维模型；

工测目标位底图生成模块，用于将整个目标位地形区域分段，根据地标点、特征点和目标位点工测数据生成多段工测目标位底图；

航测数据提取模块，用于将每段工测目标位底图，以及相应段的航测三维模型导入三维测图平台，并从每段航测三维模型中提取地标点、特征点航测数据；

航测数据纠正模块，用于当地标点、特征点工测数据和航测数据间的误差值满足精度要求时，将所述每段工测目标位底图和相应段的航测三维模型相匹配，并根据地标点、特征点和目标位点工测坐标提取对应位置在航测三维模型上的航测高程值，若所述航测高程值与对应工测高程值间的差值中误差满足精度要求，则对航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据；

地形图生成模块，用于根据所述目标航测数据生成目标位地形图。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的目标位地形图测量方法，通过无人机倾斜摄影测量获取地面影像数据，利用多个目标位定位过程中的地标点、特征点和目标位点工测数据对航测坐标高程数据进行精纠正，使航测数据质量满足大比例尺地形测量要求；通过倾斜摄影建立目标位实景三维，直观性强，可查询、量测局部塔位地形信息、满足结构专业从整体到局部三维塔位结构设计，通过用工测数据的验证、纠正，提高了航测数据的可靠性，保证了数据质量，成果的正确性。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明所提供的一种目标位地形图测量方法的实现流程图；

图2是本发明提供的一种目标位地形图测量装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种目标位地形图测量方法及装置，有效提高了航测数据的可靠性，满足大比例尺地形图测量精度要求。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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做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。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种目标位地形图测量方法的实现流程图；具体操作步骤如下：

S101:获取在多个目标位定位过程中布设的像控点、地标点、特征点和目标位点工测数据；

像控点为在无人机倾斜摄影航线首末两端和中间各布设的不少于一对的平高标记点，所述地标点位于每个目标位中心或范围内，同时应用为像控点或空中三角测量检查点，所述特征点包括地形特征点和地物特征点，所述目标位点包括目标位中心点。

在一种实施例中，我们采用RTK测量像控点、地标点、特征点和目标位点坐标及高程，得到工测数据。

S102:利用无人机倾斜摄影技术获取地面影像和POS数据；

采用后差分无人机仿地飞行模式进行倾斜摄影，沿航线获取地面影像和POS数据，航向重叠度根据地形陡峭程度设置在70％—80％之间，旁向重叠度40％—50％(多航线飞行)，航飞完成后，对影像、POS数据等进行检查。

S103:根据所述地面影像、所述POS数据、像控点和地标点工测数据进行空中三角测量，并基于空中三角测量结果进行实景三维建模，得到航测三维模型；

利用倾斜影像处理软件根据解算后的地面影像和POS数据进行影像特征点自动提取和匹配，完成相对定向；

导入像控点工测数据进行转刺，进行连接点、控制点、POS值的光束法约束联合平差处理，完成绝对定向，得到空中三角测量结果；

利用所述空中三角测量检查点对所述空中三角测量结果进行检查；

基于影像的密集匹配技术，根据所述空中三角测量结果获取数字点云，并根据数字点云密集程度进行瓦片分割，根据瓦片上的密集点云构建三维空间的分段线性模型；

计算所述三维空间的分段线性模型上每一个三角形面片和对应地面影像区域之间的几何关系，进行三角面片和地面影像纹理配准，并将配准后的地面影像纹理映射到对应的三角面片上，得到航测三维模型。

S104:将整个目标位地形区域分段，根据地标点、特征点和目标位点工测数据生成多段工测目标位底图；

根据所述地标点、特征点和目标位点工测数据，将地标点、特征点和目标位点分段展绘到绘图软件中；

将各目标位中心连线，并绘制各目标位地形图的测量范围线，生成所述多段工测目标位底图。

S105:将每段工测目标位底图，以及相应段的航测三维模型导入三维测图平台，并从每段航测三维模型中提取地标点、特征点航测数据；

S106：当地标点、特征点工测数据和航测数据间的误差值满足精度要求时，将所述每段工测目标位底图和相应段的航测三维模型相匹配，并根据地标点、特征点和目标位点工测坐标提取对应位置在航测三维模型上的航测高程值，若所述航测高程值与对应工测高程值间的差值中误差满足精度要求，则对航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据；

所述将所述每段工测目标位底图和相应段的航测三维模型相匹配包括：

以航测三维模型上的地标点、特征点航测坐标为准，将所述每段工测目标位底图通过地标点或特征点工测坐标旋转平移匹配到相应段的航测三维模型中，或者相反，

以工测目标位底图上的地标点、特征点工测坐标为准，将每段航测三维模型通过地标点或特征点航测坐标旋转平移匹配到相应段的工测目标位底图中。

所述对航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据包括：

将与工测目标位底图匹配后的航测三维模型进行地物地形数据矢量化，得到矢量化后的航测数据；

剔除工测坐标处航测高程值和工测高程值之间差值大于预设阈值的错误点；

在一种实施例中，采用逐点内插法，通过对工测坐标处航测高程值和工测高程值之间的差值进行分配，对矢量化后的航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据。航测高程数据纠正可采用逐点内插法，移动曲面拟合法、有限元法等不同方法。

S107:根据所述目标航测数据生成目标位地形图。

地形图成图方法上，对航测数据高程改正后利用改正后高程数据生成等高线，而不是采用传统的利用航测dem数据生成等高线，具体如下：

对所述目标航测数据进行线路坐标变换，利用所述三维测图平台构建三角网，生成等高线，勾绘地物要素，生成全要素目标位地形图。

本发明所述的目标位地形图测量方法，通过无人机倾斜摄影测量获取地面影像数据，利用多个目标位定位过程中的地标点、特征点和目标位点工测数据对航测坐标高程数据进行精纠正，使航测数据质量满足大比例尺地形测量要求；通过倾斜摄影建立塔位实景三维，直观性强，可查询、量测局部塔位地形信息、满足结构专业从整体到局部三维塔位结构设计，通过用工测数据的验证、纠正，提高了航测数据的可靠性，保证了数据质量，成果的正确性。

基于以上实施例，若所述地标点、特征点工测数据和航测数据间的误差值不满足精度要求，则返回步骤S103重新获取像控点工测数据进行空中三角测量，构建航测三维模型。

基于以上实施例，若所述航测高程值与对应工测高程值间的差值中误差不满足精度要求，则计算所述航测高程值与工测高程值间差值的差值中误差，若满足精度要求，则对所述航测数据进行高程纠正，得到所述目标航测数据。

上述的航测高程值与对应工测高程值间的差值中误差的计算公式为：

其中，Δ_i表示各工测坐标点处的航测高程值和工测高程值的差值，n表示工测坐标点总数；

上述的航测高程值与工测高程值间差值的差值中误差的计算公式为：

其中，σ_i表示各工测坐标点处的航测高程值和工测高程值的差值的差值。

如图2，本发明还提供了一种目标位地形图测量装置，包括：

野外数据获取模块，用于工测目标位底图生成模块，用于将整个目标位地形区域分段，根据地标点、特征点和目标位点工测数据生成多段工测目标位底图；

地面影像数据获取模块，用于利用无人机倾斜摄影技术获取地面影像和POS数据；

航测三维模型构建模块，用于根据所述地面影像、所述POS数据、像控点和地标点工测数据进行空中三角测量，并基于空中三角测量结果进行实景三维建模，得到航测三维模型；

工测目标位底图生成模块，用于将整个目标位地形区域分段，根据地标点、特征点和目标位点工测数据生成多段工测目标位底图；

航测数据提取模块，用于将每段工测目标位底图，以及相应段的航测三维模型导入三维测图平台，并从每段航测三维模型中提取地标点、特征点航测数据；

航测数据纠正模块，用于当地标点、特征点工测数据和航测数据间的误差值满足精度要求时，将所述每段工测目标位底图和相应段的航测三维模型相匹配，并根据地标点、特征点和目标位点工测坐标提取对应位置在航测三维模型上的航测高程值，若所述航测高程值与对应工测高程值间的差值中误差满足精度要求，则对航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据；

地形图生成模块，用于根据所述目标航测数据生成目标位地形图。

上述的目标位地形图测量装置可应用于大比例尺非连续小范围地形图测量，如输电线路塔位、风力发电风机位地形图测量。

基于以上实施例，本实施例提供一种输电线路塔位地形图测量的具体应用：

S201:首先进行航线及航高设计，无人机倾斜摄影航线采用沿线路中心线单航线设计，通过分析平断面，沿线路塔位高程情况进行航高设计，如塔位高程起伏较大，采用变高飞行设计，保证70％的塔位地面分辨率不低于3cm，相对航高在100—150m范围内。

S202:在线路终勘定位过程中，在塔位中心或塔位范围内布设1-2个地标点，地标点作为像控点或检查点使用，在倾斜摄影测量作业前，航线首末两端各布设2个平高标记点，航线中间根据航线长度布设不少于1对平高标记点，作为像控点，采用RTK测量像控点、地标点坐标及高程。

S203:采用后差分无人机仿地飞行模式进行倾斜摄影，在风力不大于4级天气晴朗条件下，沿设计航线获取地面影像，航向重叠度设为80％，对于塔位高程差异较大地区，采用变高飞行模式，根据地面海拔高度进行航高调整，变高飞行可保证获取的倾斜影像的分辨率和重叠度保持一致，航飞完成后，对获取的影像、POS数据等进行必要的处理，检查是否合格。

S204:利用专业倾斜影像处理软件(如Context Capture，以下简称CC)进行空中三角测量，将解算后的POS数据和影像、相机文件导入软件进行影象特征点自动提取和匹配，完成相对定向，然后导入像控点成果进行转刺，完成连接点、控制点、POS值的光束法约束联合平差处理，完成绝对定向，最终获得具有高精度的连接点和影像的内、外方位元素成果。定位过程中测量的塔位附近地标点，可一部分作为像控点、一部分作为空三质量检查点使用。

S205:基于空中三角测量成果，利用专业处理软件如CC进行实景三维建模。首先基于影像的密集匹配技术获得高精度的数字点云，根据点云的密集程度将点云进行瓦片分割，通过瓦片上密集点云实现不同精细度的TIN模型构建。构建TIN模型后，通过计算每一个三角形面片和对应的影像区域之间的几何关系实现不规则三角网和纹理影像的配准，配准好的纹理映射到三角面片上，完成贴图，最后生成纹理逼真的三维模型。

S206:将整条线路根据飞行架次、耐张段、塔位高程等信息分成若干段，将定位过程中测量的塔位点(即塔位中心、各塔腿中心点)，地形特征点、地标点展绘到专业绘图软件中，将各塔位中心连线，并将各塔位地形图的测量范围绘制出来，逐段生成工测塔位底图。

S207:将一段航测三维模型OSGB及相应段的塔位工测底图加载到ESP、Mapmatrix等专业三维测图平台中，利用三维测图平台功能查询、量测、采集、提取航测三维模型上地物地形要素信息。

S208:利用三维测图平台功能在航测三维模型模型上采集提取底图范围内地标点、明显特征点坐标及高程，并生成数据文件。利用三维测图平台功能，通过在立体模型上量测地标点、特征点航测、工测位置的差异情况，或者对比地标点、特征点的工测数据与航测数据，计算两者的坐标、高程差值，如果坐标差值中误差不大于±0.3m，高程差值中误差不大于±0.3m；则进行下一步操作，如不满足此精度要求，则返回S204步重新获取像控点工测数据进行空中三角测量。

S209:以航测三维模型上地标点或特征地物点位置为准，将各塔位工测底图通过地标点或特征点通过旋转平移匹配到航测三维模型中，利用测图平台的二三维同步功能，手工提取定位底图中塔位中心、各塔腿中心，特征点、检查点等工测位置处的航测三维模型上高程值。采集完后输出相应的高程数据文件。将塔位中心、各塔腿中心，特征点、检查点等工测位置处的航测高程值与工测高程值进行求差，并求取高程差值中误差，判断差值中误差是否不大于±0.3m，如差值中误差满足要求，说明航测数据质量相对可靠，航测高程数据经纠正后可以用来生产塔位地形图，如差值中误差不满足要求，则进一步对航测工测数据差异规律分析，所述航测工测数据差异规律分析为：依据倾斜摄影测量技术高程相对精度高的特点，分析工测位置处倾斜摄影高程与工测高程差值的差值中误差情况，如果差值的差值中误差在±0.3m范围内，则说明倾斜摄影数据可能存在系统误差，经对倾斜摄影数据纠正后可以作为地形图的高程数据，如果差值的差值中误差超过±0.3m，则说明该处航测成果不可靠，不采用此方法生产塔位地形图。

S210:在三维测图平台中(如ESP、Mapmatrix等专业处理软件)，基于工测底图匹配后的航测三维模型，利用测图平台的二三维同步功能，采取二维和三维联动模式，采集地形数据，实时获取真实的地形地貌特征，并将其输出为数据文件，得到塔位范围内矢量化的航测数据，对矢量化的航测数据进行高程纠正，依据工测位置处航测高程与工测高程的差值，剔除差值较大的明显错误点，航测高程数据纠正可采用逐点内插法，移动曲面拟合法、有限元法等不同方法，通过对工测与航测高程的差值进行分配，实现对矢量化的航测数据进行高程纠正。

S211:经高程纠正后的航测矢量数据进行线路坐标变换，采用坐标变换软件，将格网坐标数据转换成线路坐标数据。将经线路坐标变换后的航测数据导入测图平台，利用测图平台功能构建三角网，生成等高线，勾绘塔位范围内地物要素，或将格网坐标系的地物要素地形图变换到当前线路坐标系下，生成全要素塔位地形图，之后对地形图要素根据规范要求进行整饰，添加注释说明，图例、图框图标等要素，生成正式成果提交结构专业使用。

本方法应用于风机及吊装平台地形测量的步骤与应用于架空输电线路工程塔位地形图测绘步骤基本一致，不同点在于，航线是以风机位的布置位置、高程等情况来设计，根据航线设计将风电场所有风机位划分成若干分组，同样对每个分组生成风机位底图；风机位及吊装平台地形图不需要将航测矢量数据进行线路坐标变换。另外，由于风机位测图比例尺要求为1:500，没有像塔位地形图那样有高程中误差要求，地标点工测与航测高程较差根据地形条件可放宽到不大于±0.3—±0.7m，本技术方法在风电风机位地形图测图中应用更广。其具体步骤为：

S301:首先进行航线及航高设计，根据可研设计阶段初步选定的风机位，采用单航线或多航线飞行设计，保证70％的区域地面分辨率不低于5cm，相对航高在130-180m范围内。

S302:在风机位微观选址过程中，在风机位中心附近范围内布设1-2个地标点，地标点作为像控点或检查点使用，在倾斜摄影测量作业前，先布设像控点，单航线设计航线首末两端各布设2个平高标记点，航线中间根据航线长度布设不少于1对平高标记点，多航线设计按规程要求布设像控点，采用RTK测量像控点、地标点坐标及高程。

S303:采用后差分无人机仿地飞行模式进行倾斜摄影，在风力不大于4级天气晴朗条件下，沿设计航线获取地面影像，航向重叠度设为80％，对于风机位高程差异较大地区，采用变高飞行模式，根据地面海拔高度进行航高调整，变高飞行可保证获取的倾斜影像的分辨率和重叠度保持一致，航飞完成后，对获取的影像、POS数据等进行必要的处理，检查是否合格。

S304:同S204。

S305:同S205。

S306:根据飞行架次或局部风机集中区域分段，将微观选址过程中实地测量的地标点、风机位点、控制点等测量点展绘到CASS等专业绘图软件中，将各风机位中心连线，并将各风机位地形图的测量范围绘制出来，逐段生成工测风机位底图。

S307:同S207。

S308:利用三维测图平台功能在航测三维模型模型上采集提取底图范围内地标点、明显特征点坐标及高程，并生成数据文件。利用三维测图平台功能，通过在立体模型上量测地标点、特征点航测、工测位置的差异情况，或者对比地标点、特征点的工测数据与航测数据，计算两者的坐标、高程差值，地标点、特征地物点航测与工测坐标差值平坦地区平面及高程差值中误差不大于±0.3m，山区平面及高程差值中误差不大于±0.7m。如果差值中误差满足此要求；则进行下一步操作，如不满足此精度要求，则返回S204步重新测量外控点进行空中三角测量。

S309:以风机位工测底图上地标点或特征点位置为准，将航测三维模型上地标点或特征地物点通过旋转平移匹配到工测底图上相应位置，利用测图平台的二三维同步功能，手工提取微观选址时测量的特征点、地标点等位置处的实景模型上高程值。采集完后输出相应的高程数据文件。将特征点、地标点等工测处的航测高程值与工测高程值进行求差，并求取高程差值中误差，判断差值是否满足以下要求：平坦地区平面及高程差值中误差不大于±0.3m，山区平面及高程差值中误差不大于±0.7m。如差值中误差满足要求，说明航测数据质量相对可靠，航测高程数据经纠正后可以用来生产风机位地形图，如差值中误差不满足要求，则进一步对航测工测数据差异规律分析，所述航测工测数据差异规律分析为：依据倾斜摄影测量技术高程相对精度高的特点，分析工测位置处航测高程与工测高程差值的差值中误差情况，如果差值的差值中误差满足：平坦地区不大于±0.3m，山区不大于±0.7m，则说明航测数据可能存在系统误差，经对航测数据纠正后可以作为地形图的高程数据，如果差值的中误差不满足上述要求，则说明该处航测成果不可靠，放弃使用此方法生产风机位地形图。

S310:同S210。

S311:将纠正后的航测数据导入测图平台，利用测图平台功能构建三角网，生成等高线，勾绘风机位范围内地物要素，生成全要素塔位地形图，之后对地形图要素根据规范要求进行整饰，添加注释说明，图例、图框图标等要素，生成正式成果提交设计专业使用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种目标位地形图测量方法，其特征在于，包括：

获取在多个目标位定位过程中布设的像控点、地标点、特征点和目标位点工测数据；

利用无人机倾斜摄影技术获取地面影像和POS数据；

根据所述地面影像、所述POS数据、像控点和地标点工测数据进行空中三角测量，并基于空中三角测量结果进行实景三维建模，得到航测三维模型；

将整个目标位地形区域分段，根据地标点、特征点和目标位点工测数据生成多段工测目标位底图；

将每段工测目标位底图，以及相应段的航测三维模型导入三维测图平台，并从每段航测三维模型中提取地标点、特征点航测数据；

若地标点、特征点工测数据和航测数据间的误差值满足精度要求，则将所述每段工测目标位底图和相应段的航测三维模型相匹配，并根据地标点、特征点和目标位点工测坐标提取对应位置在航测三维模型上的航测高程值，若所述航测高程值与对应工测高程值间的差值中误差满足精度要求，则对航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据；

根据所述目标航测数据生成目标位地形图。

2.根据权利要求1所述的目标位地形图测量方法，其特征在于，所述像控点为在无人机倾斜摄影航线首末两端和中间各布设的不少于一对的平高标记点；

所述地标点位于每个目标位中心或范围内，同时应用为像控点或空中三角测量检查点；

所述特征点包括地形特征点和地物特征点；

所述目标位点包括目标位中心点。

3.根据权利要求2所述的目标位地形图测量方法，其特征在于，所述根据所述地面影像、所述POS数据、像控点和地标点工测数据进行空中三角测量，并基于空中三角测量结果进行实景三维建模，得到航测三维模型包括：

利用倾斜影像处理软件根据解算后的地面影像和POS数据进行影像特征点自动提取和匹配，完成相对定向；

导入像控点工测数据进行转刺，进行连接点、控制点、POS值的光束法约束联合平差处理，完成绝对定向，得到空中三角测量结果；

利用所述空中三角测量检查点对所述空中三角测量结果进行检查；

基于影像的密集匹配技术，根据所述空中三角测量结果获取数字点云，并根据数字点云密集程度进行瓦片分割，根据瓦片上的密集点云构建三维空间的分段线性模型；

计算所述三维空间的分段线性模型上每一个三角形面片和对应地面影像区域之间的几何关系，进行三角面片和地面影像纹理配准，并将配准后的地面影像纹理映射到对应的三角面片上，得到航测三维模型。

4.根据权利要求1所述的目标位地形图测量方法，其特征在于，所述将整个目标位地形区域分段，根据地标点、特征点和目标位点工测数据生成多段工测目标位底图包括：

根据所述地标点、特征点和目标位点工测数据，将地标点、特征点和目标位点分段展绘到绘图软件中；

将各目标位中心连线，并绘制各目标位地形图的测量范围线，生成所述多段工测目标位底图。

5.根据权利要求1所述的目标位地形图测量方法，其特征在于，若所述地标点、特征点工测数据和航测数据间的误差值不满足精度要求，则重新获取像控点工测数据进行空中三角测量，构建航测三维模型。

6.根据权利要求1所述的目标位地形图测量方法，其特征在于，所述将所述每段工测目标位底图和相应段的航测三维模型相匹配包括：

以航测三维模型上的地标点、特征点航测坐标为准，将所述每段工测目标位底图通过地标点或特征点工测坐标旋转平移匹配到相应段的航测三维模型中，或者相反，

以工测目标位底图上的地标点、特征点工测坐标为准，将每段航测三维模型通过地标点或特征点航测坐标旋转平移匹配到相应段的工测目标位底图中。

7.根据权利要求1所述的目标位地形图测量方法，其特征在于，若所述航测高程值与对应工测高程值间的差值中误差不满足精度要求，则计算所述航测高程值与工测高程值间差值的差值中误差，若满足精度要求，则对所述航测数据进行高程纠正，得到所述目标航测数据。

8.根据权利要求1所述的目标位地形图测量方法，其特征在于，所述对航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据包括：

将与工测目标位底图匹配后的航测三维模型进行地物地形数据矢量化，得到矢量化后的航测数据；

剔除工测坐标处航测高程值和工测高程值之间差值大于预设阈值的错误点；

采用逐点内插法，通过对工测坐标处航测高程值和工测高程值之间的差值进行分配，对矢量化后的航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据。

9.根据权利要求1所述的目标位地形图测量方法，其特征在于，所述根据所述目标航测数据生成目标位地形图包括：

对所述目标航测数据进行线路坐标变换，利用所述三维测图平台构建三角网，生成等高线，勾绘地物要素，生成全要素目标位地形图。

10.一种目标位地形图测量装置，其特征在于，包括：

野外数据获取模块，用于获取在多个目标位定位过程中布设的像控点、地标点、特征点和目标位点工测数据；

地面影像数据获取模块，用于利用无人机倾斜摄影技术获取地面影像和POS数据；

航测三维模型构建模块，用于根据所述地面影像、所述POS数据、像控点和地标点工测数据进行空中三角测量，并基于空中三角测量结果进行实景三维建模，得到航测三维模型；

工测目标位底图生成模块，用于将整个目标位地形区域分段，根据地标点、特征点和目标位点工测数据生成多段工测目标位底图；

航测数据提取模块，用于将每段工测目标位底图，以及相应段的航测三维模型导入三维测图平台，并从每段航测三维模型中提取地标点、特征点航测数据；

航测数据纠正模块，用于当地标点、特征点工测数据和航测数据间的误差值满足精度要求时，将所述每段工测目标位底图和相应段的航测三维模型相匹配，并根据地标点、特征点和目标位点工测坐标提取对应位置在航测三维模型上的航测高程值，若所述航测高程值与对应工测高程值间的差值中误差满足精度要求，则对航测数据进行高程纠正，得到目标航测数据；

地形图生成模块，用于根据所述目标航测数据生成目标位地形图。