低空摄影测量在铁路沿线测量制图中的应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

低空摄影测量在铁路沿线测量制图中的应用

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：朱友基1 张彬2

[导读] 摘要：近年来，社会进步迅速，我国的铁路建设的发展也有了改善。

        1中建八局第一建设有限公司山东济南 250000
        2济南康宁建筑劳务有限责任公司山东济南 250000
        摘要：近年来，社会进步迅速，我国的铁路建设的发展也有了改善。铁路用地图是按铁路部门要求绘制的包括地籍测量、地形测量及铁路设施等要素的专题管理图。铁路用地图应按照地籍管理现实性和准确性的原则绘制，为铁路运输生产、建设和铁路用地规划、利用、权益维护提供准确、可靠的基础资料。文章主要介绍应用航空摄影测量的方法制作铁路3D产品的过程、方法、技术要求、设备及软件应用等。阐述了通过航空摄影测量的方法，应用各种先进的硬件设备及先进的软件获得最终的铁路3D成果图。应用航空摄影和计算机技术，实现铁路用地图制作，随着现代测量技术的飞速发展，经过多年实践，已成为我国既有铁路测量的重要手段。航测技术作为现代测绘技术的一种手段极大地加快了因铁路发展所需要的各种技术支持和服务，并在我国铁路测量中推广应用。
        关键词：低空摄影测量；铁路沿线测量制图；应用
        引言
        自全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，简称GNSS）快速发展以来，低空摄影测量技术能够适用于更加宽泛的测量环境，逐步实现了多视角倾斜摄影。现代化低空摄影测量是集动态定位技术、无人机技术以及图像融合处理技术为一体的测绘技术，具有成本低、操作简单、效率高的优势。低空摄影测量系统能够快速的获取地面测绘区域的影像数据或者扫描点云数据，该数据不仅能够获取传统的二维地形数据，更可以制作三维实景模型。因此，低空摄影测量技术逐渐应用于矿山测绘、城市测绘、工程测绘以及铁路沿线测量等领域。
        1现代铁路工程自动化测绘技术的特点
        1.1移动测图系统
        传统的铁路建造的方法就是完全用人力去进行勘察会测，这需要很多十年的时间去考察地形排查是否有隐患因素;用很多工程师来计算那条路线的最实用性，以及可行性。按照传统的建造方法来做的话，修建一条铁路至少要需要五年甚至比五年还多的时间。而自动化会测技术的移动测图系统就能够很有效地减少这方面的资源浪费。它是由机器构成的，不需要人力去跋山涉水的勘测地形，而且结合我国近几年来发明的卫星技术，只需要很短的时间内就能合成一幅与原地形物的地况图，甚至连房屋山脉的高度走向都能够在这幅地图上面显示出来，可以说是非常方便的了。而且还能构建出一幅3D的模型，是完全按照原地形为苏泊尔的来的，方便于工程师们计算与绘测。将大大减少了测绘地图的难度性，使铁路工程的质量更加有保障，人们的出行更加安全。
        1.2地理信息勘测系统
        相对于移动测图系统来说，地理信息勘测系统是把勘测地形的数据更加的详细化，不只是大概的出现一个轮廓，而是对地图上出现的每一个建筑能够深入的分析。这样就可以让工程师能够对建设铁路所遇到的河流，高山甚至居民房子避开进行有效的绘测，选出一个最可实行的方案进行建造铁路。它的原理是根据GPS定位系统而对地理信息进行一个更为全面详细的勘测。它能够跟卫星进行遥感结合，保证勘测的信息无误，方便工程师们的建设与计划。使建设铁路的时候图纸更加有精准性，而且使施工的工人们有一个大概的了解，对所要在地形上面进行建造。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        2低空摄影测量在铁路沿线测量制图中的应用
        2.1数字线画图(DLG)制作
        由于铁路项目的特殊性，专业性较强，要求全面地反映铁路用地的权属状况、用途分类以及铁路线路、建(构)筑等各类设施设备现状。因此，除按地形图的要求正常进行地物、地貌的常规采集、编辑、调绘外，还需依据铁路项目的特殊性及铁路部门的要求进行采集、编辑、调绘。车站主要调绘基本内容：1）车站内各专项建筑如：行车室、候车厅、信号房等以及铁路内部各单位(如：工务段、电务段等)的名称应准确无误；2）警冲桩是十分重要的设施，在所有岔道前方均有警冲桩，警冲桩距两侧铁路约大于2.5米，调绘时必须准确判读(并标注“冲”)；3）在车站多条线路中要分清主线、辅线(主线辅线有两条、单线一条，台账上分别用罗马字Ⅰ、Ⅱ表示)；4）车站内各类高低信号灯的位置、编号及方向；5）铁路用地权属线外相邻的各单位名称一定要准确；6）车站内各类建筑物的属性、结构、层次及用途；7）车站内的各类地下通道(在雨棚内的地下通道调绘时应进行补测，定出入口的长、宽及位置)应调绘其长度和宽度。铁路区间主要调绘的内容：1）涵洞、桥梁这类物体一般均有建(构)筑物的标注桩，调绘时以其标注桩的说明内容为主，并核对台账记录是否一致；2）与铁路立体交叉、平面交叉（平交道口调绘要明确有人或无人看守）的各类道路，调绘时要注重道路的名称、等级、属性及该路的去向；3）铁路线路中的曲线要素调绘用字母形式标注如：直缓标注(ZH)、缓圆(HY)依据桩上的说明调绘；4）铁路两侧的隔离带及各类电力线、通讯线、电缆(电信)桩等设施；5）线路中的电话亭(柱)、公里桩；6）在铁路沿线两侧有(A类)安全桩，此类桩间隔为100米沿线路左右分布，一般离线路约15米左右内业采集较为困难，外业按一般地物进行调绘；在各类与铁路相关的桥、涵、路的两侧均有(B类)安全桩，此类桩按一类地物进行调绘或补测；7）在铁路线路的调绘过程中，所有与铁路有关的设施均应与铁路台账进行核对，凡是与台账不符的(新增的或变动)设施做详细说明记录。
        2.2点云数据坐标转换及滤波处理
        低空摄影测量技术能够获得测绘区域的各类信息，包括噪声、地形数据、建筑物、桥梁等，因此，在进行空三数据加密处理操作之前，需要进行点云数据的滤波处理。而低空航摄影像所获得的影像数据为WGS84坐标系统数据，本文所需坐标为1980西安坐标系和2000国家大地坐标系，因此，需首先进行坐标转换。选取测绘区域均匀分布的重合点进行坐标转换。在完成坐标转换之后，为了获得更加高精度的地形信息，必需对点云数据进行滤波处理，将植被信息、道路、桥梁信息、噪声点等尽可能的消除，本文采用的滤波软件为TerraSolid软件。
        2.3外业数据采集
        外业数据采集是是地形测量的关键环节，也是影响最终测绘精度的主要因素之一。按照设计划分的飞行子区块执行飞行任务。在飞行过程中尽可能的选取天气晴朗、无风或者微风天气进行。为提高测绘质量，本次选用多角度拍摄技术，即选用倾斜摄影技术。每天飞行任务完成后，需要及时的检查航拍影像质量是否满足相应比例尺要求，若不满足，则需尽快安排重摄，直至每张航摄影像质量达标。此外，实验区域属于高山与平原交汇地形，航向、旁向重叠度分别为70%和60%，因此空中三角测量过程并不过度依赖于像控点的密集程度，故实验过程中设置像控点密度为2.5个像控点/km2。
        结语
        综上所述，低空摄影技术与传统的垂直摄影测量技术相比，在铁路沿线测量中具有效率高、精度高、成本低的优势，尤其是在铁路沿线安全监测等方面更具优势。但该技术也存在较明显的弊端，如测绘区域地形地貌变化大的区域测绘精度明显降低，对铁路沿线测量而言，隧洞测量等是低空摄影测量的"盲点"，如何提高多视角拍摄下数据处理质量等均是今后探索的热点。
        参考文献
        ［1］张玉象.现代铁路工程自动化测绘技术发展研究［J］.建筑技术开发，2019，46(08):104-105.
        ［2］王欣，余志奇.现代铁路工程自动化测绘技术发展研究［J］.中国高新区，2017(12):31.