基于gnss浮標(biāo)的海島礁稀少控制dom生產(chǎn)技術(shù)研究_買小爭

1、1基于GNSS浮標(biāo)的海島礁稀少控制DOM生產(chǎn)技術(shù)研究買小爭1，葉冬梅2（1.國家測繪地理信息局第四航測遙感院，?？?70203；2.浙江中測新圖地理信息技術(shù)有限公司，浙江德清313200）摘要：針對遠(yuǎn)海島礁多為不可登島，開展遠(yuǎn)海島礁大比例尺測圖難度大的問題，該文提出了利用GNSS浮標(biāo)作為海上控制點，探討GNSS浮標(biāo)在海島礁1:2000DOM生產(chǎn)中發(fā)揮的作用。采用長航時無人機(jī)獲取試驗島礁高分辨率影像，在無人機(jī)常規(guī)航線并加攝構(gòu)架航線的前提下

2、，結(jié)合PPP技術(shù)，在海島四周布設(shè)GNSS浮標(biāo)的控制組合方式進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差和影像生產(chǎn)。試驗結(jié)果表明利用此種方法進(jìn)行遠(yuǎn)海島礁大比例尺DOM生產(chǎn)是切實可行的，精度基本滿足海島1:2000DOM生產(chǎn)精度要求，研究成果為遠(yuǎn)海島礁1:2000DOM生產(chǎn)提供一套合理的解決方案，為遠(yuǎn)海島礁大比例尺測圖提供參考。關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)海島礁；GNSS浮標(biāo)；構(gòu)架航線；PPP技術(shù)；DOM生產(chǎn)；【中圖分類號】：P208【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】：A【文章編號】：10092307（20

3、15）05ResearchontheDOMproductiontechnologyofislsparsecontrolbasedontheGNSSbuoyMAIXiaozheng1YEDongmei2（1.TheFourthAerialSurveyRemoteSensingInstituteOfSBSMHaikou570203China；2.ZheJiangTopRSTechnologyCo.LtdDeqing313200China）A

4、bstract：AccdingtothefactthatthemostoftheoffshereefiscannotlingtodeveloplargescalesurveyingmappingofoffshereefisverydifficultthispaperpresentsusingGNSSbuoycontrolpointsattheseatodiscisstherolethatGNSSbuoyplaysinthereefof1

5、:2000DOMproduction.UsinglongenduranceUAVtoobtainthehighresolutionimagesofthetestreefunderthepremiseofUAVregularcontrolstripcombinedthetechnologyofPPPregionalblockadjustmentDOMproductionarecarriedoutinthecontrolmodeofGNSS

6、buoydeployedaroundtheisl.TheexperimentalresultsshowthatitisfeasibletousethismethodtoproducelargescaleDOMproductionbasicallymeettheaccuracyrequirementof1:2000DOMprodiction.Theresearchresultprovideareasonablesolutionfthere

7、ef1:2000DOMproductionithasacertainreferencevalueflargescalesurveyingmappingofoffshereef.Keywds：offshereef；GNSSbuoy；controlstrip；ThetechnologyofPPP；DOMproduction.0引言0引言我國遠(yuǎn)海島礁多為不可登島，開展海島礁大比例尺測圖難度大。目前，海島礁影像獲取主要采用常規(guī)航空攝影和衛(wèi)星遙感

8、的方式。然而，常規(guī)航空攝影作業(yè)成本高、周期長，受天氣和起降場地影響大，很難滿足快速獲取目標(biāo)區(qū)域地理信息數(shù)據(jù)的要求。大多數(shù)海島影像成果是利用衛(wèi)星影像作為數(shù)據(jù)源來制作DOM，而且多為中小比例尺、影像分辨率低、定位精度不高，并且南海海上環(huán)境氣候復(fù)雜，高分辨率影像獲取困難。無人機(jī)作為一種新型的航測遙感技術(shù)，其機(jī)動性、靈活性等優(yōu)勢使其成為常規(guī)作業(yè)手段的有力補(bǔ)充。采用長航時無人機(jī)對試驗島礁進(jìn)行高分辨率影像獲取，并利用GNSS浮標(biāo)作為海上控制點，探討

9、GNSS浮標(biāo)在海島礁1:2000DOM生產(chǎn)中發(fā)揮的作用，通過試驗分析不同航攝影像、不同控制源、不同控制數(shù)量條件下的島礁1:2000DOM生產(chǎn)精度，為海島礁1:2000DOM生產(chǎn)提供一套合理的技術(shù)方法。1試驗海島概況1試驗海島概況大洲島小嶺作為試驗海島，該海島位于海南萬寧縣東南部的海面上，是海南沿海最大的島嶼，距萬寧縣城15km。大洲島有二島三峰，面積約4.4km2，主峰高289.3m，為典型的網(wǎng)絡(luò)出版時間：2016030913:55:1

10、1網(wǎng)絡(luò)出版地址：kcmsdetail11.4415.p.20160309.1355.002.html3圖4GNSS浮標(biāo)控制成果獲取流程圖4GNSS浮標(biāo)控制成果獲取流程Fig.4TheFloatProcessofGNSSBuoyControlResults從4個浮標(biāo)的解算結(jié)果看，由于受海浪的影響，浮標(biāo)在高程上變化較大，其中973浮標(biāo)（即1號位置）受海浪影響最大，其平面和高程誤差較大。分別對各浮標(biāo)的X、Y、Z坐標(biāo)進(jìn)行傅里葉變換擬合，浮標(biāo)在平

11、面上有一定規(guī)律可尋，符合多項式擬合規(guī)律；但在高程上離散性很強(qiáng)，呈隨機(jī)分布。根據(jù)4個浮標(biāo)每個采樣時刻的數(shù)值，解算出浮標(biāo)平面和垂直精度及總體中誤差，從而得出浮標(biāo)的平均精度，如表1所示：表1GNSS浮標(biāo)平均精度表1GNSS浮標(biāo)平均精度Tab.1TheAverageAccuracyofGNSSBuoy浮標(biāo)號RMSmm平面精度mm垂直精度mm52348451578258748352383880549953583497355861810303）影像

12、GNSS浮標(biāo)坐標(biāo)解算3）影像GNSS浮標(biāo)坐標(biāo)解算影像上GNSS浮標(biāo)的解算是利用無人機(jī)航攝瞬間與GNSS浮標(biāo)GPS同步原理，從而得到影像上對應(yīng)的GNSS浮標(biāo)的坐標(biāo)信息。但由于浮標(biāo)采樣的頻率間隔和無人機(jī)雙頻GPS的頻率不同，使得浮標(biāo)GPS時刻和無人機(jī)曝光時刻不能完全對應(yīng)。試驗利用GNSS浮標(biāo)采樣記錄的GPS時刻與無人機(jī)曝光GPS時刻進(jìn)行匹配、內(nèi)插，選取無人機(jī)影像中具有浮標(biāo)點的相鄰幾張航片的GPS時刻，通過最接近時刻求平均值得到影像上浮標(biāo)的平

13、面和高程坐標(biāo)。2.3地面基站布設(shè)與測量2.3地面基站布設(shè)與測量為了驗證雙頻GPS差分定位與PPP(精密單點定位)解算曝光點坐標(biāo)對島礁1:2000DOM生產(chǎn)精度的影響，在無人機(jī)航攝前需架設(shè)地面基站。選擇距試驗海島20km范圍內(nèi)的海南島陸地上架設(shè)地面基站，在無人機(jī)航攝前完成基站聯(lián)測工作。1）雙頻GPS差分定位：1）雙頻GPS差分定位：基于雙頻高精度測量型GPS記錄的曝光時刻精確數(shù)據(jù)，利用海島附近的CS基站的數(shù)據(jù)進(jìn)行差分，按照載波相位測量差分