辽宁明长城长度测量的作业流程及技术问题处理

来源：职称驿站所属分类：地质论文发布时间：2011-06-08 07:53:52浏览：次

　　摘要：本次长城长度测量主要采取航空摄影测量技术，利用航空摄影底片，经过影像扫描仪扫描，再通过野外控制测量和内业空三加密，在全数字摄影测量工作站上建立立体模型，在立体环境下进行长城长度测量。
　　关键词：辽宁明长城；长度测量；地理信息数据；实施与建设
　　一前言
　　项目来源：国家文物局和国家测绘局针对长城保护工程,于2006年10月26日签署了《国家文物局与国家测绘局联合开展长城资源调查合作协议》，旨在充分利用和发挥各自的优势，推动地理信息在历史文化遗产资源调查与保护中的开发和利用。辽宁明长城测量项目是辽宁省测绘局和辽宁省文物局按照国家测绘局和国家文物局的统一部署，首次联合对辽宁境内明长城资源开展的田野调查和测量项目。
　　明长城测量总体技术方案确定项目建设的目标为：通过测绘和文物部门紧密合作，在充分发挥各自优势的基础上，综合运用3S等高新技术，测量长城长度、生产长城基础地理信息和长城专题要素数据，全面、准确、详实地掌握明长城规模、分布、构成、走向等信息，获取明长城重要地理信息数据。
　　二项目要求
　　以1:1万比例尺地形图的测图精度，依据辽宁省文物局长城资源调查队田野调查的成果（田野调查登记表、田野调查工作标图和田野调查GPS轨迹点），采用航空摄影测量的方法，立体测量田野调查登记表中确定的辽宁境内的明长城的长城本体、附属设施、相关遗存、单体建筑、关堡等长城专题要素内容，在立体环境下采集这些长城专题要素矢量数据，并形成明长城专题矢量数据库数据（包括明长城总体分布矢量数据、长城墙体、单体建筑、相关遗存、关堡等专题要素矢量数据）。
　　数据格式要求采用1980西安坐标系，1985国家高程系，分幅数据采用高斯-克吕格投影，按3゜分带，坐标单位为米。长城专题要素数据以ARCGIS的GeoDatabase格式存储，文件扩展名为“MDB”。
　　三生产技术流程
　　本次长城测量利用外业像控点，在VirtuoZo空中三角测量软件Pat_B上加密，再采用全数字摄影测量工作站，在1:10000比例尺成图精度的立体测图模型环境下，参照文物田野调查资料，精确量测长城墙体上表面中心线上每个特征点（拐点、折点、起点、止点、断点）的三维坐标，高程切准到长城墙体上表面来获取数据，并且要求长城墙体中心线（特征点）立体量测采用复测的作业方式。最后对测量出的长城矢量线进行对象化处理，包括用于长城测量精度评价的对象化处理和用于长城分类长度计算的对象化处理。
　　
　　四技术难点及处理
　　1、复测
　　为了减少量测错误，提高量测精度，长城墙体中心线（特征点）立体量测采用复测的作业方式，即同一段（文物部门田野调查确定的分段）长城由作业员沿正反方向各量测一次，当量测的长度相对误差（两次量测长度差和两次量测长度平均值之比）小于0.001时，选取两次量测结果中的任意一个量测结果即可，否则需要重新量测，并使用国家地理信息中心提供的复测程序进行检验。这项工作较难满足精度要求，经过摸索作业员采用了同点采集的方法才能达到要求。因为采集时线段节点不能显示，所以这项工作做起来也较难。
　　2、三维长度量测
　　为了满足长城三维长度量测的要求，我们选择了AutodeskMap软件对测量出的长城矢量线进行对象化处理，由于软件自身的限制，对三维线的编辑不能很好的进行，所以我们编写了大量的程序，如：属性表的批量建立、三维线的连接、地物属性匹配、多个字段属性编码的批量修改、删除属性表中多余的字段等来解决这些问题。
　　3、数据格式转换
　　最终提交的长城专题要素数据以ARCGIS的GeoDatabase格式存储，文件扩展名为“MDB”。因为前期为了进行长城长度量测所以对象化的文件格式是AutoCAD的DWG,所以最后要进行文件格式的转换。考虑到软件本身的功能，AutoCADMap和ARCGIS都不能直接转换出我们所需要的数据格式，而AutoCADMap能将dwg数据一层一层的转换成ARCGIS所接受的shp或coverage格式，所有就借助lisp语言和AutoCADMap本身的命令“mapexport”，批量将数据输出为coverage格式（因为shp不能获取长度大于10个字节的字段名全称）。接着在ARCGIS中用宏命令编写批量将coverage格式转换成MDB格式的数据。接下来还有最重要的一点，就是修改mdb字段长度的步骤，因为在AutoCADMap不能设置自段长度，所有转出来的mdb字段长度都是最长的。这个过程也是用程序实现的，完成了这步，数据格式的转换就算最终完成了。
　　五结束语
　　由于航片比例尺较小，辽宁的长城破坏比较严重，影像模糊，多数长城在立体影像上都难以判断。特别是消失段的量测可以说是无法量测。
　　丹东地区长城分布在高山与沟谷之间，山上树木茂密，田野调查时GPS信号微弱，所打点极少，并且GPS点位置与立体影像偏移较大，作业人员立体影像辨认不出长城，给内业量测工作带来很大难度。
　　长城测量项目是测绘部门与文物部门合作的工程，发挥了各学科和专业的优势。项目为在历史文物资源调查中充分地利用地理信息技术和地理信息成果，开发地理信息在文物保护中的作用树立了典范。