【纪实】“行黑土、跨石海、攀雪山”——五大连池航空重力梯度标定场地形测量
为保证完成高精度的航空重力梯度标定场建设，高精度的地形信息也是不可或缺的。此次五大连池航空重力梯度标定场地形测量任务，由中山大学测绘科学与技术学院先进遥感技术团队完成。一行四人由张书航助理教授带队，研究生曾林洲、吕嘉欣参与，并由深圳飞马机器人科技有限公司谭超文工程师全程支持，主要任务包括像控点野外布设与测量以及无人机航飞大范围激光雷达与正射影像地形数据采集。
地形的起伏会引起重力梯度发生一定的变化，高精度地形改正对重力梯度解算具有非常重要的意义。为此，需要在中心区域5km*5km的范围开展精细的地形测量。根据项目需求，在测量设备的选择上，我们使用天宝R10 GNSS接收机、飞马D20多旋翼无人机搭载激光雷达及飞马V100垂直起降固定翼无人机搭载正摄像机分别获取测区的控制点坐标、三维点云及正射影像。在观测时间的选择上，因十月份为当地玉米、大豆的收获时间，且树木均已落叶，我们将观测计划定在十月中下旬。这样可以最大限度地消除植被对测量的影响，让激光与影像尽可能地直接观测地面，获取准确的地形分布。
像控点野外布设与测量
像控点是航空摄影测量控制加密和测图的基础，能够纠正航测飞行器因单纯后差分点位技术PPK解算带来的系统误差。为保证获取精确的像控点点位，像控点的布设需要在测区内均匀分布并且用油性喷漆或标靶布在平坦区域进行标记，保证点位的稳定性。像控点的测量则是通过网络RTK和基准站与流动站“1+1”的动态RTK技术完成。
航空重力梯度标定场覆盖区域主要以火山和岩浆喷发形成的石海和大范围覆盖的黑土农耕地为主，地质松软以及不平坦。加上作业执行第二天，五大连池第一场大雪始料未及，地面积雪最深可达到队员的膝盖位置。复杂的地形以及突发的大雪给外业实测任务带来不少麻烦，但是为了保证任务能够高效、顺利地完成，张书航老师经多番努力联系上了当地的农用拖拉机，队员们站在全是积雪的拖拉机车斗上行过一片片黑土、步行跨过一层层石海、攀越雪山，最终布设上预先规划好的每个像控点。虽然整个过程充满荆棘与挑战，但是在攀越雪山过程中队员们联想到去年国测一大队成功登上珠穆朗玛峰峰顶，树立起橘红色觇标，第七次为珠峰”量身高“，作为测绘行业的新力军，这种艰苦奋斗、忠诚事业的测绘精神不断地激励着队员们前行，最终安全顺利地完成了整个区域的像控点布设与测量。
无人机航飞
像控点布设完成后，需要进一步进行无人机航测飞行地形数据采集。整个过程主要包括飞行前的区域航线规划、仪器检查、搭载无人机平台上的正射相机和激光雷达的数据采集以及最后大比例尺地形图成果的生产（数字高程模型、数字正射影像等）。由于测区气温比较低，无人机电池出现低温报警，队员们通过将电池捂在自己的羽绒服下，用体温加快电池升温，最终在深圳飞马机器人科技有限公司谭超文工程师的指导和张书航助理教授的带领下，无人机航飞地形数据采集高效、顺利地完成。
野外工作期间，学院副院长惠风鸣教授前来考察无人机航飞实测过程，实地了解并关心队员们外业作业时的具体情况，同时还参与了无人机航飞整个操作过程，把关具体的技术细节和注意要点。
惠凤鸣副院长现场考察
老黑山LiDAR点云
本次五大连池航空重力梯度标定场地形测量外业工作中，队员们行黑土、跨石海、攀雪山，在复杂、恶劣的环境下圆满完成了像控点测量与无人机航飞的外业工作，获取了厘米级精度的地形数据。在时间紧，任务重，天气恶劣的条件下，队员们以顽强的意志、专业的技术、必胜的决心克服了外业过程中一个又一个困难，排除一个又一个险阻。本次外业测量的成功，离不开精心的准备、合理的安排以及临危不乱、迎难而上的精神。相信老一辈测绘人的“艰苦奋斗，一丝不苟”的测绘精神能在新时代中得以传承与发扬光大。
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来源：中山大学测绘科学与技术学院
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