测科院所属公司科技助力2022年北京冬奥会
发布日期:2022-02-23来源:浏览次数:0次【字号 大 中 小】
中国测绘科学研究院控股公司中测新图(北京)遥感技术有限责任公司应邀加入冬奥延庆赛区测绘服务项目。延庆赛区是国家高山滑雪中心所在地,是北京2022年冬奥会和冬残奥会三大赛区之一,主要承担高山滑雪、雪车、雪橇等赛事。其中高山滑降赛道全长约3公里,落差约900米。中测新图公司负责这一区域的1:500比例尺地形图无人机航摄、航外控制点布测、空三加密等工作。公司以坚强的意志、专业的技术、严谨的作风,为延庆赛区场馆规划设计、施工监测等提供了多维度全生命周期的技术保障。
延庆赛区设在北京延庆县小海坨山区域,小海陀山是北京第二高峰,这里群山叠翠,植被茂盛,山势险峻,大部分地域坡度在30度以上,部分险要地域超过70度,很多地方外业队员根本无法涉足,此外,在24平方公里测区范围内,最高海拔近2200米,最低海拔700多米,高差近1500米,大大超过了常规大比例尺地形图航测允许的高差范围,测绘难度极高。
作为国内航空遥感的领军企业,中测新图公司在无人机航摄领域一直处于领跑地位,自主研制的续航时间最长的无人机曾经参与过西部测图、海岛礁测绘等重大工程项目,至今领航业内先进水平。此次有机会将优势技术运用于奥运场馆规划建设测绘,公司高度重视,从工程、研发、无人机等队伍中抽调近20名骨干,成立了专项组,全力以赴投入延庆滑雪场馆测绘这场硬仗之中。
小海坨山测区是一片未经开发的深山密林,地形复杂,很多区域没有路,更没有明显地标。踏勘时发现困难远比想象中大很多。为达到1:500的测图精度,必须在测区范围内布设近600个像控点。此外,测区内地形复杂,在近1500米高差的测区运用无人机进行1:500大比例尺地形图测绘,航摄分区与航线敷设难度极大,同时又要克服山区风力大、风向乱等问题,还要考虑无人机飞行安全和森林防火要求,执行难度无以复加地剧增。这在国内尚无先例,有专家称之为“不可能完成的任务”。为将“不可能”变成“可能”,项目组根据踏勘结果制定了周密的计划和工作部署。
项目组迎难而上合力攻坚,反复修改完善方案,探究各种新技术新方法,采用CORS系统与电台模式单基站系统相结合的方法进行测量定位,充分保证了成果精度;在布设、测量地面控制点时摒弃传统的图纸与像片,利用平板电脑、卫星定位、GIS软件等新技术形成刺、判、选电子一体化的作业手段,大大提升了作业效率与准确度。
测区最初采用的是旋翼无人机,但旋翼无人机存在航时短、升限性能低、抗风性差等缺点。项目组随即展开科研攻坚,自主研发了一款ZC-3电动固定翼无人机,它弹射即可起飞,航时长达1个多小时,这属于电动固定翼无人机的领先水平,目前ZC-3仍是公司主力机型之一,而它的最大续航时间也已提升至4.5小时。近年来,ZC-3系列无人机曾参与作战四川木里火灾驰援、雅鲁藏布江色东普沟地质灾害监测以及云南哀牢山失联人员搜救等重大任务。
固定翼无人机在大高差区域进行高分辨率航摄,航摄方案的制定难上加难,项目组根据试验情况不厌其烦反复修改完善航测方案,航高一调再调,航摄相机一选再选。经过反复试验、修正,一整套无人机大比例尺地形图测绘作业模式诞生了,24平方公里的摄区,共设计划分了14个航摄分区,最小的分区面积仅有0.56平方公里。
最终,无人机成功起落47个架次,拍摄了1万余张高质量航片。把这些航片还要经过空三加密,才能变为具有平面坐标和高程的地形图。但当时市面上常规的空三软件根本无法解决无人机高山地影像全自动匹配、高精度快速量测这一难题。困难再次横亘在眼前,项目组研发人员立即启动加班模式,团结协作,大胆创新,在最短时间内攻克了非量测型相机自检校、高山地控制点分布不规则的控制网平差、空三成果与测图软件无损对接等技术难关。
如今,第24届冬季奥林匹克运动会圣火已在北京激情点燃,各项赛事如火如荼。开幕式上的微火不微,为泱泱大国留下精彩绝伦的一笔;延庆赛区测绘项目团队的微火不微,让奥运精神薪火相传,源源不断,生生不息。这束微火,也让测科院中测新图公司在服务大局、服务社会、服务民生的大路上迈得更加铿锵执著。(文/薛艳芳,图/任亚锋)