西部測圖工程總體技術(shù)路線

　　西部測圖工程充分采用現(xiàn)代測繪新技術(shù)，通過科技創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、安全創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新和質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)，構(gòu)建高新技術(shù)平臺和技術(shù)體系，把西部測圖工程建設(shè)為創(chuàng)新工程、安全工程和優(yōu)質(zhì)工程，并以此為契機，推動測繪整體技術(shù)水平的提高、產(chǎn)業(yè)進步與升級，通過面向國家需求提供保障服務(wù)。其總體技術(shù)路線，一是采用現(xiàn)代地理空間信息集成技術(shù)。針對西部艱苦的自然條件和交通條件，利用航天遙感、數(shù)字航空攝影、航空航天合成孔徑雷達、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代地理空間信息技術(shù)的集成，綜合利用多種已經(jīng)發(fā)展成熟的和新型的遙感影像測圖技術(shù)，重點解決因測區(qū)自然地理環(huán)境艱難而帶來的外業(yè)測圖工作較為困難的問題，并根據(jù)測圖區(qū)域的地理特征，有針對性地優(yōu)化使用現(xiàn)代技術(shù)，保證安全、高質(zhì)量、按期完成工作任務(wù)。二是分區(qū)制定科學(xué)合理的技術(shù)方法。根據(jù)自然地理狀況，西部測圖工程空白區(qū)域分為青藏高原、塔里木盆地、橫斷山脈、阿爾泰山地、喀喇昆侖山5個作業(yè)區(qū)域。各區(qū)域針對不同的地理位置、范圍面積以及交通、氣候等條件對測圖控制和影像使用的不同要求，從測圖控制和影像使用原則等方面，分別制定符合各自特點的技術(shù)方法。

　　西部測圖應(yīng)用了哪些攝影測量和遙感技術(shù)

　　西部測圖工程包含200萬平方公里的遼闊地域。在交通、氣候、地理環(huán)境等條件受限的情況下，單單依靠傳統(tǒng)的航空攝影測量，可想而知，是難以完成這項我國有史以來最大的測繪任務(wù)的。隨著數(shù)字?jǐn)z影測量時代的到來，攝影測量與遙感技術(shù)的廣泛應(yīng)用，航空航天影像生成產(chǎn)品的多樣化，西部測圖工程變得不再那么困難。

　　西部測圖工程首次在國內(nèi)大規(guī)模采用高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進行1：5萬比例尺地形圖測繪。IMU/DGPS輔助的航空影像測圖技術(shù)、基于RFM的稀少控制高分辨率衛(wèi)星影像測圖技術(shù)、機載干涉合成孔徑雷達測圖技術(shù)和內(nèi)外業(yè)影像綜合判調(diào)技術(shù)等攝影測量與遙感技術(shù)的使用，給作業(yè)帶來了極大方便。在2006年和2007年間，我們順利完成了三江源區(qū)域、青藏高原東部和塔里木東部區(qū)域約1200幅圖，面積約50萬平方公里，相當(dāng)于30多個北京市范圍的測圖任務(wù)，完成的任務(wù)量約占西部測圖工程任務(wù)總量的25％。

　　IMU/DGPS輔助的航空影像測圖技術(shù)。該技術(shù)采用基于DGPS/IMU組合系統(tǒng)的傳感器自主定位技術(shù)和超高分辨率、高分辨率航空影像，利用稀少地面控制或無地面控制的航空影像測圖和基于多基線多影像處理技術(shù)的新型航空數(shù)碼影像測圖關(guān)鍵技術(shù)，是空白區(qū)1：5萬比例尺地形圖生產(chǎn)的一種可靠、有效的新技術(shù)手段。測圖實踐表明，只需要每1000公里的范圍內(nèi)建立一個航攝基站，IMU/DGPS輔助的1：5萬比例尺航測成圖無需地面控制和空三加密即可滿足成圖的精度要求。該技術(shù)方法直接利用IMU/DGPS組合系統(tǒng)所獲得的外方位元素設(shè)置立體像對，以立體模型、區(qū)域或圖幅為基本單元，進行數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖和數(shù)字線畫圖的生產(chǎn)。提出并成功開發(fā)基于多基線處理的新型大幅面框幅式航空數(shù)字影像測圖關(guān)鍵技術(shù)及算法，在使用新型大幅面框幅式航空數(shù)字影像時，形成了新的以區(qū)域或圖幅為基本作業(yè)單元的數(shù)據(jù)處理方法及軟件系統(tǒng)，保證了影像匹配的精度和可靠性，使匹配粗差大大減少，有效解決了復(fù)雜地形條件（大面積干旱半干旱破碎地貌，深切割山地、大面積荒漠/沙漠、城市中心區(qū)域等）下DEM/DSM的全自動提取和等高線的半自動提取。

　　基于RFM的稀少控制高分辨率衛(wèi)星影像測圖技術(shù)。針對西部測圖工程自然地理概況和已經(jīng)獲得的高分辨率衛(wèi)星影像資料的情況，地形地物測繪主要采用基于稀少地面控制的高分辨率衛(wèi)星遙感影像測圖技術(shù)，以及大范圍、快速、高精度的衛(wèi)星遙感影像地形測繪技術(shù)和多源遙感影像地物要素判繪、解譯、量測技術(shù)等衛(wèi)星影像測圖新技術(shù)，重點解決因測區(qū)自然地理環(huán)境惡劣而帶來的外業(yè)測圖較為困難的問題。

　?。?）采用統(tǒng)一的有理多項式成像（RFM）模型。衛(wèi)星成像系統(tǒng)一般采用CCD線陣成像技術(shù)，根據(jù)高分辨率線陣CCD傳感器飛行高度高、成像光束窄、接近平行投影的特點，可以計算和采用統(tǒng)一的幾何成像模型，即有理多項式成像模型。RFM模型適用于各類傳感器，包括最新的航空和航天傳感器。RFM模型的使用將大大簡化高分辨率衛(wèi)星影像的處理流程，有利于多源、異構(gòu)傳感器平臺，不同分辨率衛(wèi)星影像的聯(lián)合區(qū)域網(wǎng)平差定向。

　?。?）研發(fā)大范圍區(qū)域稀少或無地面控制區(qū)域網(wǎng)平差技術(shù)。衛(wèi)星成像系統(tǒng)一般在高空飛行，影像覆蓋范圍廣大，地面少量控制點便可控制較大區(qū)域且可以滿足成圖要求；另外，提出并研發(fā)了將標(biāo)準(zhǔn)景衛(wèi)星影像（例如快鳥、IRS-P5等）自動拼接成長條帶衛(wèi)星影像的預(yù)處理技術(shù)，進一步減少了對控制點的需求。

　　（3）采用在邊境地區(qū)進行無控制條件下自由網(wǎng)平差或單側(cè)進行控制的方案，有效解決邊境地區(qū)控制及測圖困難的問題，也使得大范圍邊境區(qū)域和境外地形圖測繪成為可能。

　?。?）提出并研發(fā)了基于多基線、多重匹配特征（特征點、格網(wǎng)點及特征線）的自動匹配技術(shù)，形成全新的、穩(wěn)健的可以同時處理多幅影像的基于物方幾何約束的多影像多基線相關(guān)匹配算法，同時保證了影像匹配的精度和可靠性，使匹配粗差大大減少，有效解決了復(fù)雜地形條件下DEM/DSM的全自動提取，減少對自動提取的地表三維信息的人工編輯工作量，提高作業(yè)效率。

　　機載干涉合成孔徑雷達測圖技術(shù)。自主研發(fā)和引進、消化、吸收相結(jié)合，在突破基于POS系統(tǒng)的SAR高精度定位技術(shù)、顧及SAR成像質(zhì)量的基于實時差分GPS的高精度智能導(dǎo)航技術(shù)、無穩(wěn)定平臺的雙收雙發(fā)長基線干涉SAR技術(shù)、多波段多極化SAR智能信息提取技術(shù)、稀少控制航空SAR多航帶大面積測圖技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了航空SAR遙感應(yīng)用系統(tǒng)的高效集成，以此完成多云雨、高海拔、大起伏、高植被覆蓋地區(qū)的高精度、寬測繪帶、稀少控制、大面積SAR測圖任務(wù)。

　　內(nèi)外業(yè)影像綜合判調(diào)技術(shù)。內(nèi)外業(yè)影像綜合判調(diào)技術(shù)的主要思路為地物和部分地貌要素的采集采用室內(nèi)預(yù)判繪、外業(yè)核查、補繪調(diào)繪的方法實施。即地形要素采用遙感影像融合，結(jié)合相關(guān)資料，首先在內(nèi)業(yè)利用無控制自由網(wǎng)平差和數(shù)字高程模型自動生成方法，生成可用于外業(yè)調(diào)繪的影像資料，并在室內(nèi)充分利用立體影像和多光譜影像，結(jié)合判讀樣片，使用基于地理知識的方法進行地貌要素和地表覆蓋的預(yù)判，然后在外業(yè)進行實地調(diào)繪、核查和解譯，形成單片調(diào)繪底圖，最后轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)進行數(shù)字糾正、拼接、圖幅裁剪、編輯至成圖。

　　對于衛(wèi)星影像，調(diào)繪片采用全色和多光譜影像為數(shù)據(jù)源，經(jīng)無控制粗糾正、融合制作地形和地表覆蓋調(diào)繪底圖；地形調(diào)繪片用全色粗糾正影像，可疊加核心要素；地表覆蓋調(diào)繪片用高分辨率的全色影像與多光譜影像的融合影像，可疊加水系、道路等核心要素和自動生成的等高線數(shù)據(jù)。

　　外業(yè)核查和補繪是先實地進行調(diào)查，再把補繪內(nèi)容在調(diào)繪底圖上進行修改，圖幅內(nèi)外接邊后形成最后的調(diào)繪原圖。由于測區(qū)自然地理條件和氣候條件的特殊性，因此需要充分利用基于PDA的影像調(diào)繪系統(tǒng)等軟硬件系統(tǒng)，影像調(diào)繪判譯采用全野外、野外和室內(nèi)相結(jié)合調(diào)判譯方法進行。

　　攝影測量與遙感能全天候、高精度、高密集度、快速和低成本地獲取地面影像數(shù)據(jù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。10多年前，GPS曾對大地測量產(chǎn)生革命性影響；今天，攝影測量與遙感新技術(shù)的應(yīng)用正在對普通測量產(chǎn)生革命性的影響。這些新技術(shù)必將在西部測圖工程建設(shè)中發(fā)揮不可估量的作用，把我國的工程建設(shè)提高到一個新的水平。