1、外业控制点
1.1外业像控制点布设不符合要求
1.1.1大盂土方量测绘项目
项目概况:对施工现场进行两次航拍,计算土石方量,采用的数据采集手段是无人机航拍。
一期固定翼无人机无PPK设备,控制点3个,没有包含项目区域;二期固定翼无人机无PPK设备,控制点5个,很好的控制住了项目区范围,外加实测RTK点位,三次数据做对比,结论如下:
点位1
固定翼像控点不规范 |
多旋翼像控点规范 |
固定翼控制点规范 |
ΔH=1.5m |
ΔH=0.5m |
ΔH=0.05m |
点位2
固定翼像控点不规范 |
多旋翼像控点规范 |
固定翼控制点规范 |
ΔH=0.5m |
ΔH=1.5m |
ΔH=0.05m |
点位3
固定翼像控点不规范 |
多旋翼像控点规范 |
固定翼控制点规范 |
ΔH=1m |
ΔH=0.15m |
ΔH=0.05m |
点位4
固定翼像控点不规范 |
多旋翼像控点规范 |
固定翼控制点规范 |
ΔH=0m |
ΔH=0m |
ΔH=0m |
点位5
固定翼像控点不规范 |
多旋翼像控点规范 |
固定翼控制点规范 |
ΔH=1m |
ΔH=0.5m |
ΔH=0m |
点位6
固定翼像控点不规范 |
多旋翼像控点规范 |
固定翼控制点规范 |
ΔH=0.5m |
ΔH=0.5m |
ΔH=0m |
多旋翼像控点规范
固定翼控制点规范
1.1.2秦皇岛地形图测绘项目
项目概况:由于飞行限制,秦皇岛项目采用了购买影像图的方式,这就导致前期做好的像控点基本就无效了,需要补测一些特征点作为项目的像控点,外业采集像控点的时候需要注意以下事项,除了常规的注意事项还有一点需要注意的要考虑飞机的飞行拍照角度带来的盲区,特别是道路边,建筑物附近,也许一个角度没问题,但是换一个角度就成了盲区,导致内业刺点的时候照片数量不够,造成空三失败,或者测绘成果精度变低。
1.2外业像控制点布设用的参数不一致
1.2.1太谷地形图测绘项目
项目介绍:太谷前期做的控制点求解的参数是WGS84大地高-CGCS2000 85高,为了解算雷达数据求解的参数,但是后期使用该参数重新布设控制点就出现了问题,造成了平面坐标出现了16cm的误差,原因就是两次的原始数据不一致,一般测绘外业采集数据用的是8003端口,也就是说测得的坐标是CGCS2000的坐标,用WGS84参数去转换CGCS2000的成果显然是不可行的。
解决方案:
1、重新求解测区CGCS2000大地高-CGCS2000 85高七参数
2、继续WGS84大地高-CGCS2000 85高七参数,但是外业打点的时候要切换到WGS84端口即8002即可
1.3外业检查点采集不符合要求
1.3.1册亨地形图测绘项目
项目概况:项目区域的检查点采集不符合要求
1、在没有固定解的状态下就开始采集数据,结果导致单点解状态下没有精度可言,作为检查点是用来评价地形图成果精度的,用没有精度可言的数据去验证高精度的成果,敢问英雄怎么想的?
2、大多数的情况下,浮点解也是不可以用的,尤其是观测条件差的地方,浮点解会差的很大,大到没法给你解释,具体能差多少。
3、作为观测数据,成果文件是应该全部导出来的,包括观测的各种原始数据,通过原始数据可以还原观测时候的条件,从而来判断采集的数据是否合格。
2、外业航测
2.1航拍参数设置错误
目前无人机航测趋向自动化,傻瓜化,一般操作人员对航拍的原理缺少基本的认识,例如:航高、测区高差、航向重叠率、旁向重叠率、拍照间隔、航带宽度、定时拍摄、定距拍摄、最高点重叠率、最低点重叠率、最佳拍照时间段、地面分辨率计算等
2.1.1山东东平地形图测绘项目
项目区域高差大,起降点不好找,所以采用了在山地处找了一块起飞场地,飞行高度300米,实际的飞机飞行高度离测区平均高度只有100米左右,按起飞点设置重叠率70%,60%,此时测区采集数据的实际重叠率软件计算如下:
所以出现了空三失败的结果,原因是,整个测区的重叠率航向40%,旁向-20%,什么概念,没有重叠率了,因为出现了负数的重叠率,这是很严重的问题,这就是不清楚航拍的基本原理造成的工程事故,本来可以在设计航线的环节可以避免的大坑。
解决方案:外业采集数据的时候,尽可能的选取起飞点在测区的高处,这样设置的重叠率才是有保障的重叠率,有人要说了你这样怎么样保证低处的精度,也就是分辨率,如果遇到高差特别大的地方,那就要考虑分区分块采集数据了,要不就得更换焦距大的设备,保证重叠率的同时也能保证采集数据的精度。焦距大的设备也有其弊端,就是同样的采集时间,效率要大打折扣,因为视场角小了,相同的飞行高度照片的覆盖面积小了,鱼与熊掌不可兼得。
2.2机械的航拍总有出事的一天
2.2.1贞丰地形图测绘项目
项目概况:贞丰项目外业数据采集完成之后,发现有一个区域是模型构建不起来,大概率是因为重叠率不够造成的,需要补飞,外业人员同样的地方,同样的参数又去采集了一下,结果可想而知吧,这就是机械的处理方式,没有真正的理解前期出现的空洞是什么原因造成的,不从根本上解决问题,最终的结果也还是一样,失败
解决办法:由于出现漏洞的地方海拔高,必须改变参数,比如提高飞行高度,这样才能保障重叠率,要不就是重新选择起降场地,其实也就是相对提高了航高,这个需要仔细反复的思考。
2.3航拍造成的三维模型错层
2.3.1盂县测绘项目
照片重叠情况
二维正射影像
航拍航带照片分布
三维点云情况
与其他数据之间存在明显的错层
外业航拍必须严格遵循规则,只有航向的重叠没有旁向的重叠是不行的,有人说,一条航带就覆盖了不用两条航带了,这种想法至少在这个案例中是不正确的,所以,任何时候都不要想着偷懒,侥幸的心理真的是要不得的。
3、内业处理数据
3.1大地高转85高
3.1.1三都地形图
三都地形图第一次提交,整个高程坐标系有严重的偏差,业主也提出了异议,经过反复的确认,最后确定了问题出现的地方,求解七参数的时候,也就是做COT文件的时候,本来数据格式为:点号,X坐标,Y坐标,85高程,维度,经度,大地高。结果在制作COT的时候,把85高和大地高弄反了,这就造成了本来该高程加高程异常值的地方成了减高程异常值了,里外误差达到了2倍,这种错误是致命的。
解决方案:每次最终的成果都要经过反复的验证,例如把原始的像控点文件展到地形图中,看一下是否和实际的情况相符合,其实目前测绘上的像控点就像过去测绘中的图根点一样,起到了控制局部的作用,按道理,是应该作为地形图要素展点到最终成果中的,作为地形图要素中的一部分呈现,也就是CASS中的定位基础图层。
同样的问题还出现在,参数本身没错,但是转换点云的时候转了2遍,最终导致高程也是2倍的提升,没有严格的三检一验手段,说实话,这种错误是很难避免的。
3.2坐标系不一致带来的接边误差
3.2.1湖南蓝山地形图补测
项目概况:因业主要求对已有的项目区进行地形图的补测工作,业主提供已有的地形图成果,我方需根据业主提供的补测范围,外业完成数据的采集,内业完成地形图的补全工作。
我方测得的地形图形成成果之后,和业主提供的地形图套合到一起,发现接边出的高程误差达到了60-70米,出现问题之后开始排查各种影响因素,首先是我方的地形图精度,是否转换了85高程,和业主核对已有的地形图高程系统,都是85高系统,这一项排除掉,两个成果由于成果的高程系统一致,所以不可能存在这么大的误差,退一步,即使两者的高程系不统一,湖南蓝山地区的高程异常值也远远没达到60-70米的级别,所以一下子陷入了僵局,此时一个念头出现到我的脑海中,是不是坐标系有问题,也就是说,我方的数据是2000坐标系,对方提供的坐标系是80系统的,因为本身2000-80坐标之间就存在平面100米的距离,100米导致的山区高差60-70米完全是有可能的,甲方也不懂测绘专业的知识,只知道目前都是2000坐标,殊不知当年其他家单位是按照80坐标提供的成果资料,最后经过反复确认,找到了问题的根源,就是因为坐标系不一致导致的。经过修正坐标系,两次的测绘成果可以完美的接边,从而完成业主交代的任务。
解决方案:对于地形图接边问题,第一步也是最重要的一步,确定两次成果一致的坐标系统,即使别人告你是什么系统,你也需要仔细的验证,因为你是最终成果的第一责任人,人家不会找回原来的单位追责,但是一定会找你补测的单位追责。
3.3外业仪器高输错导致成果的错误
3.3.1古交地形图测绘
项目概况:古交地形图测绘,外业采集的像控点的数据中间没有把仪器高减掉,结果就是高程出现了1.8的系统性偏差,差距就是一个杆高,最终出来的成果用像控点符合精度的时候发现了问题,本来以为是转换的问题,后来仔细的研究数据,发现是统一的系统性误差,排查到最后发现是仪器高没有减掉导致的误差,这种小的失误在平时的工作中是应该避免的
3.4绝对精度差导致补测的成果和原始的成果难以合并
3.4.1平定地形图测绘
项目概况:平定项目是一个光伏项目,本身地块比较散,所以导致了无数次的补测,按说绝对精度达到了,任何次的补测都是应该合并到一起的,事实证明并不是这样子的,同样的飞机,同样的参数,成果居然合并不到一起,原因就一个,两次的飞行成果之间绝对精度差,或者说接边处的精度差。(带有PPK差分的无人机在这种场景下就有很大的优势,他可以保证测区的绝对精度)
解决方案:
1、两次的数据作为一个整体再跑一次图,这样解决了接边处难以合并的难题
2、不适合统一跑数据的场景,外业采集的时候就应该考虑上,采集数据的时候必须保证要有足够的重合区域,且重合的区域要有公共的像控点,这样也可以保障两次数据的完美合并,别无它法。
3.5多源点云融合处理
3.5.1江龙地形图测绘
贵州镇宁江龙项目由于前期缺少必要的深度沟通,实际的工作中存在了多次补测的情况,前后外业补测的次数达到了7-8次,这种状况直接导致了生产等高线的高程数据多源异构,项目第一次测绘数据采集方式为CW40+激光雷达,CW40+飞思相机,这也是我们采集数据的标准设备,但是由于外业采集数据质量较差,纯粹外业采集的原因导致的问题,后来用自己组装的无差分固定翼采集了一部分数据,这两次的数据就很难处理到一块了,前者的数据质量是可以保证的,但是补测的无差分固定翼采集的数据在无地面控制点的约束下,可以说是无测绘精度的,这是仅仅是前期。后期增加补测面积,上的设备是大疆的精灵4rtk,飞马的D2000旋翼无人机,这两个设备相对这个项目的要求,精度还是有保障的,所以现在问题就出在项目第一次的采集过程中,由于过于强调效率牺牲了采集数据的可靠性,所以导致了第一次加工数据就出现了同源异构数据的融合误差,雷达数据精度没问题,但是大量的数据空白区域需要用影像数据甚至无测绘精度的组装的无差分固定翼融合处理,这种方式表面上看是没有问题的,但是局部的高程数据一定是有问题的,结果就是个别地方的等高线出现了问题,这个问题可大可小,从测绘的严谨角度看是不允许出现的,如果初始数据是有问题的,那么过多的依赖于所谓的拟合,就是一种自欺欺人的手段,并不高明,真正出现了影响性的错误就真的百口莫辩了。雷达数据由于具有一定的穿透能力所以表达地面有很大的优势,影像生成的点云严格意义上是DSM,数字地表模型,顾名思义就是包含地物高度的,也就是说遇到植被区域,影像点云表达的是树顶高程,它无法准确的表达地面的高低起伏,就算通过点云滤波算法可以过滤掉非地面点,得到测区DEM数据,但是植被区域点云滤波的时候会出现大量的空白区域,也就是说很难获取植被区域的DEM数据,也就无法加工等高线成果,这点是不容忽视的。所以用雷达数据和影像数据做融合处理,处理不好的情况下就会出现很大的错误。
解决方案:
1、外业数据采集的质量是一定要控制的,不要为了所谓的效率在质量上打折扣
2、测绘的难度和重点还是在内业,现在的设备已经把测绘外业采集的难度降到了最低了,无经验的人员通过简单的操作培训也可以很块的入手
3、鱼与熊掌不可兼得,但是也不能拿木鱼和熊猫充数。
3.6大疆智图跑图
项目概况:空三之后优化过程出现的精度降低的问题
主要问题是空三结束后优化的过程,pos文件中的高程一般是大地高,像控点刺点优化的时候,如果也是大地高就没有问题,但是如果是1985高,这个优化的过程就会出现问题,因为高程导致的优化精度降低,选择正确的高程基准,也就是选择高程基准的时候就不是椭球高基准了,而是1985黄海基准,背后的原理就是在大地高的基础上加上一个常数,使得pos值里面的高程值和像控点的高程值统一了高程基准,否则就是强行的转换数据,这样的优化是破坏,只会导致数据质量变差,尤其是像控点网型不好的情况下,直接导致了成果的错误。这是一个容易忽略的问题。
4、内业成图
4.1缺失影像图的情况下怎么提交成果
4.1.1三棵树地形图测绘
项目概况:该项目补测范围由于空域和天气原因,无法及时的采集影像图数据,所以只能是采用点云上矢量地物的方式,结合GOOGLE下载的低分辨率影像图的方式,原理是可行的,点云代表了时效性,谷歌作为底图辅助判断,但是在实际的生产中忽略了一个问题,那就是谷歌影像的时效性差导致重要地物的缺失,该项目就丢失了一条很重要的路,谷歌上体现不出来,点云上不仔细分辨也是难以识别的,最后就导致交给甲方的地形图缺失了一条公路,造成了很恶劣的影响。
4.2购买的部分已有数据怎么样保证同步性
4.2.1武乡地形图测绘
项目概况:该项目的影像数据是实测的,点云数据是购买的,矢量数据用的是实测的影像数据,等高线生成用的是点云数据,最终结果就是地形图成果与现实地貌严重不符,特别是点云数据采集后发生变化的区域,等高线成果已经严重偏移了实际的地貌,最终导致了业主的质疑,此中情况也是经常要发生的,原因就是在整合资源的过程中忽略了多种数据的精确融合,缺少必要的检查手段,越是这种整合资源的项目越是要重视内业检查的仔细程度,因为此类场景是最容易出问题的,所以说此类做法较申请1:10000地形图缩编已经有了很大的进步,但是依然是一种不可取的方式,不要万不得已万万不可以使用,一旦使用,职业的齿轮就开始运转,万劫不复。
5、资料提交
5.1提交成果CAD文件过于大,别人无法正常使用
5.1.1娄烦米峪镇地形图测绘
设计院提出我方提供的地形图过于大,人家打不开,所以要求我们压缩文件大小,由于目前我们加工生产的地形图成果一般包含的区域都比较大,而且要求的比例尺又比较大,生成等高线的方法也是基于点云生成的,等高线的节点比较多,所以导致一般的成果就比较大,小则百十来兆,多则接近G级别,所以一般电脑打不开是可以理解的,在不分幅提供成果的前提下,想做到压缩文件,只能是CASS中转换一下线的类型,重量线转轻量线,别无它法,要不就是对于填充地物符号尽可能简略,从而来实现文件大小的压缩。
5.2影像成果过于大,打不开无法使用
5.2.1云南竹山地形图测绘
设计院现在的设计一般是基于CAD平台的,最大的支持大小2G,所以一般的影像图不经过处理是不能使用的,要想解决这个问题就是必须分幅,通过图形结合表后期使用,但是有的单个图像不适合分幅,那就只能通过转换格式的方式解决,举例:一般的DOM是TIFF格式的文件,大小一般都挺大的,但是通过压缩格式,转为JPG格式,就能压缩90%,而且画面的精细程度一点也不受影响,变化在人眼识别的范围外,这就是通常的解决方案。
6、综合
6.1坐标转化单位搞错
6.1.1经纬度中常见错误
经纬度常见的三种模式,十进制的度格式,六十进制的度分秒格式,六十进制的类度格式,这三种你要是搞不清楚就会失之毫厘谬以千里。
6.1.2坐标偏移常见的类型
1、X方向差距3-5cm,Y方向15-20cm,一般是WGS84和CGCS2000导致的差距【地球板块运动,采用的历元不一样造成的差距,WGS84现行的历元是2005,而CGCS2000现行的历元是2000】
2、X方向2-10m,Y方向100-120m,一般是西安80和CGCS2000导致的差距【参考椭球不一样,80是参心坐标系,CGCS2000是地心坐标系】
3、X方向40m,Y方向50m,一般是北京54和CGCS2000导致的差距【参考椭球不一样,54是参心坐标系,CGCS2000是地心坐标系】
4、H高程差3-30m,一般是大地高(椭球高)和85高(正常高)的差距【高程起算面不一致,85高是似大地水准面垂线方向,大地高是椭球面法线方向】
说明:X方向为纵轴南北方向,Y为横轴东西方向,H为高程
6.2投影坐标系选择错误
常见的平面投影,测绘常用的高斯克吕格投影,一般场景用到的UTM投影,同样的区域,两种投影方式会导致南北1KM左右的偏移,你说头疼不,但是具有动态匹配的软件Arcgis还能把这两种投影的东西直观的显示到一起,这是不是就更头疼了,一般不支持投影显示的软件,例如CASS,一下子就露馅了,因为坐标本身就不一样,数字是不会骗人的,1和2就是不一样,就是这么简单的道理。
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