淺談航空攝影測量技術的應用

發(fā)布日期：2018-04-11 00:00 瀏覽量：13536

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　　隨著現(xiàn)代數(shù)字化科技的發(fā)展與各種技術的進步，傳統(tǒng)的儀器測量已經(jīng)不能完全滿足當下獲取測量數(shù)據(jù)的需要，由于測量技術在航空攝影中得到了更為廣泛的應用，所以對航空測量的應用技術加強探究也顯得尤為重要。
　　1 航空攝影測量技術的相關概述
　　1.1 航空攝影測量技術的內容
　　航空攝影測量技術指的是通過讓飛機在飛行中運用航攝儀器同地面進行連接，并且用航攝儀器對地面展開連續(xù)性的攝取相片，然后結合地面上的控制點完成測量、調繪以及立體測繪等具體步驟，接著再完成地形圖繪制作業(yè)的一項工作內容。換言之，空攝影測量的運用即是測量人員通過將地面的投影中心轉變?yōu)榈匦螆D（正射投影），從而讓人們更加直觀地了解到地面的基礎信息狀況。
　　航空攝影測量所采用的測繪方法是多樣化的，包含了綜合法、分工法、全能法等等，其中綜合法指的是將攝影測量同平板之類的設備相互結合完成測圖。分工法指的是依照平面與高程分球的方式來完成測圖，通過在立體式的測繪儀器上進行等高線與地面點的測圖，從而對地面的平面位置展開精確性的測量。該種方式同綜合法存在一定的相似性，主要在丘陵地區(qū)的測量中運用較多。而全能法則是指利用立體測圖儀器，構建出一些被縮小的反映地面的幾何模型，在并且立體模型之上將地面平面的位置情況、等高線與高程等信息表示出來，從而獲取地形圖。
　　1.2 航空攝影技術的發(fā)展現(xiàn)狀
　　航空攝影技術是本世紀才被創(chuàng)造出來的一項新型現(xiàn)代科技，而且隨著航空相機的革新升級，DMC、ADS40、SWDC、UCD等專業(yè)的航空攝影儀在性能表現(xiàn)上也愈發(fā)出色。加之慣導技術、GPS技術、激光掃描、數(shù)碼掃描以及其他尖端技術的進步，這種航空技術與不同領域生成技術之間的相互融合，也使得航空攝影測量獲得了更大的使用與進步空間。而航空攝影中所運用到的攝影測量系統(tǒng)，以DMC II為例，其內部構造情況如下圖1所示。
　　在以DMC II為例的攝影設備中，其不僅實現(xiàn)了攝影與測量之間的無縫連接，同時其航攝相機還可以為拍攝工作提供最為高清的航攝效果圖。其中DMC II250中所使用的相機的參數(shù)達到了16768，航向像素數(shù)為14016；焦距達到了112 mm；其飛行高度到達500m時，對于地面景物的分辨率為2.5cm。此外，在基高比、彩色融合比等方面也有所更新、發(fā)展。

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　　2 航空攝影測量技術的具體應用方法
　　在航空攝影測量技術的具體應用過程中，主要應當從以下方面予以把握：
　　第一，運用航攝儀器完成航空攝影測量。數(shù)字化與信息化是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要方向，航空攝影測量也并不例外。通過將巨大空間地域范圍內的地理信息與社會信息以數(shù)字形式納入到測量儀器功能使用中，不僅能夠滿足地理測繪這種基礎性功能，與此同時數(shù)字航攝儀器還能夠代替膠片相機完成其不具備的設計任務。以DMC為例，該類數(shù)字航攝儀器能夠提供高分辨率、高清晰度的攝像需求，在滿足數(shù)字相機的基礎上，還實現(xiàn)了歷史性的技術突破，將航空攝影相機中的內部傳感器進行了改革。在其內部的8個傳感器中，分別有4個波段傳感與4個全色傳感，綜合起來這些傳感器所能夠捕獲的數(shù)據(jù)信息通常來說是較為全面的，并且在完成對于影像數(shù)據(jù)的捕獲后，技術人員便可以再利用各種播放軟件對各種類型的影響進行輸出了。需要注意的是，由于DMC所具有的強大性能，能夠對小比例尺與高分辨率、大比例尺與拍攝業(yè)務需求的綜合需要。所以在地面的分辨率達到5cm時，該系統(tǒng)便可以在任意的光照條件下完成曝光，從而保障所測的影像質量。
　　第二，利用ArcGIS軟件完成所測地形圖的制作。在地形圖的繪制過程中，由于當下各類電子設備的普及，為了講求實用性，技術人員往往會匯集測量數(shù)據(jù)然后再運用ArcGIS軟件來制作出相應的電子地形圖。而要完成地形圖的繪制工作，首先要對數(shù)據(jù)類型與計劃要求對于各類的數(shù)據(jù)信息予以確定，電子地圖講求的是信息的準確、快速以及便捷，所以保障數(shù)據(jù)的真實可靠也應當成為測量中的重中之重。其次，完成數(shù)據(jù)的整理工作以便于軟件后續(xù)的信息提取。信息平臺中要提取的內容主要有poi、道路、水系、植被、居民地、等等數(shù)據(jù)。而地形圖中所應提取的還具體包括附屬設施、管線、境界、地質地貌、植被等更為詳細的內容。然后繪圖人員還需按照1：500的比例尺對基礎地形數(shù)據(jù)進行標注。
　　第三，輔助技術的應用。在航空攝影測量工作中，通常還會運用到IMU、DGPS以及LIDAR等輔助類技術。IMU或DGPS技術是指慣性測量的單元，通過對其的利用，可以實現(xiàn)對于三個線性元素的直接運算，并且這兩項技術在計算中也可以帶來不同的優(yōu)勢，從而使得航空攝影測量的效果更加具有精確度。而要使得該種慣性測量單元，還需要利用飛行器結合GPS定位系統(tǒng)，對來自衛(wèi)星的定位信號予以接收。然后攝影儀再從中獲取數(shù)據(jù)與圖像因素等內容。IMU、DGPS可以清楚、準確的展示出測量中圖片的外方位因素，所以通過此種技術往往也可以使得圖片的外方位因素愈發(fā)精準。另外，LIDAR技術等其他輔助類技術的使用對于提高效率、縮短工作時長、減少成本投入等方面也有著積極作用，所以在航空攝影的應用中也有著較好的發(fā)展趨勢。
　　3 結束語
　　加強關于航空攝影測量技術的方法研究，不僅能夠切實幫助人們收集空間數(shù)據(jù)提供更為便利的條件，同時測量技術的運用與升級，也使得該項技術更能夠同當前數(shù)據(jù)測量等關鍵性要求相互適應，從而更加符合航空攝影的發(fā)展趨勢，為人們的生活提供更為便利的服務。