航空攝影測量技術(shù)在地形圖測繪中的應(yīng)用

發(fā)布日期：2018-05-30 00:00 瀏覽量：16656

　　之前當(dāng)攝影測量應(yīng)用于實(shí)際工程測量時(shí)，一般都會進(jìn)行模擬測量。隨著新技術(shù)的發(fā)展，攝影測量也得到了發(fā)展，如數(shù)字攝影測量。航空攝影測量技術(shù)的使用具有靈活性強(qiáng)、測量速度快、測量效率高、技術(shù)應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。適用于許多工程測量領(lǐng)域，還有其他方面的領(lǐng)域。

　　一、航空攝影測量在現(xiàn)實(shí)測量中的技術(shù)優(yōu)勢

　　航空攝影測量是指通過航空攝影儀器，結(jié)合地面控制點(diǎn)測量、測繪、立體測繪等方法，對地面航拍照片進(jìn)行連續(xù)攝影。

　　航空攝影測量在實(shí)際測量中的優(yōu)越性與新技術(shù)的應(yīng)用密切相關(guān)。

　　1、數(shù)字航攝儀DMC的應(yīng)用：數(shù)字航攝儀DMC，由于其分辨率高、精度高，已經(jīng)應(yīng)用于航空攝影測量中，數(shù)字航攝儀數(shù)字航空相機(jī)是由八個(gè)傳感器組成，有四個(gè)多波段傳感器全色傳感器，紅色，藍(lán)色，綠色，和近紅色的數(shù)據(jù)圖像是由四個(gè)多頻傳感器接收完成的，一個(gè)大的768013824的圖像由少量的重疊區(qū)域產(chǎn)生，并且所述航拍照相機(jī)獲得的圖像數(shù)據(jù)信息是視覺和可讀的數(shù)字，航空相機(jī)可以滿足不同尺度航空攝影的需要，而小型化、大規(guī)模化的高分辨率則能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最大的優(yōu)勢，其最大的優(yōu)點(diǎn)是，曝光時(shí)間可調(diào)，實(shí)現(xiàn)高分辨率和高分辨率，5厘米的地面分辨率，數(shù)字攝影測量超過2000萬像素的小型數(shù)碼相機(jī)，利用低空無人機(jī)的智能、高效、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)獲得高分辨率，它基本不會受到機(jī)場和天氣條件的影響。它具有很大的優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景。它已應(yīng)用于地震救援，應(yīng)急處理，地圖測量和應(yīng)急保障中。

　　2、IMU DGPS新技術(shù)的應(yīng)用：IMU DGPS是一種組合導(dǎo)航系統(tǒng)，將INS和GPS組合成IMU DGPS系統(tǒng)，INS指的是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，GPS指的是全球定位系統(tǒng)。IMUDGPS把兩者的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)勢結(jié)合起來，集中于一體，主要輔助航測成圖、進(jìn)行航拍測繪，最終獲取更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。這種技術(shù)是將GPS接收機(jī)放置在地面或飛機(jī)上，并通過GPS載波檢測衛(wèi)星在空間中的信號，以此得到數(shù)據(jù)信息。IMU DGPS借拍攝過程中拍攝的膠片作為輔助元素輔助空中三角測量，將攝影測量的加權(quán)值融入到區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整中，得到更準(zhǔn)確的外部方位元素，從而實(shí)現(xiàn)攝影的全過程，減少測量任務(wù)的量，節(jié)省地面控制點(diǎn)，不需三角測量即可形成映射圖，它節(jié)省了成本，使測繪效率高，方便實(shí)用，特別是在山區(qū)或人煙稀少的地區(qū)，如戈壁灘海灘，測量將有很大的優(yōu)勢。

　　3、LIDAR激光測高掃描系統(tǒng)：LIDAR激光測高掃描系統(tǒng)，GPS輔助空中三角測量技術(shù)可以充分利用空中三角測量技術(shù)，可以廣泛應(yīng)用于邊遠(yuǎn)地區(qū)、邊境地區(qū)和非區(qū)域攝影測量，以滿足測繪的需要，此外，這種技術(shù)不需要設(shè)置大量的控制點(diǎn)，最大限度地減少地面控制，縮短測繪時(shí)間，降低成本，獲得更高的效率和方便，通過這一新技術(shù)的映射，四角帶和地面控制點(diǎn)的精度可達(dá)到1：10000比例尺地圖；這種測量技術(shù)用于沒有地圖或地圖的偏遠(yuǎn)地區(qū)的開發(fā)和改進(jìn)具有重要意義。

　　二、航空攝影測量的應(yīng)用

　　1、測量地形概況

　　測量山區(qū)地形時(shí)，如果地形區(qū)域內(nèi)天氣條件惡劣，陰雨多霧，測量地形的面積和最終測繪規(guī)模都比較大。航空攝影測量是必要的，測量該地的地形，以方便實(shí)際應(yīng)用和了解該地區(qū)的地形。航空攝影測量系統(tǒng)是利用航空攝影測量技術(shù)測量地形的先進(jìn)技術(shù)，是一種國外引進(jìn)的高像素?cái)?shù)碼航空攝影設(shè)備。在進(jìn)行該地區(qū)的地形測量時(shí)，數(shù)字航測、衛(wèi)星定位和導(dǎo)航系統(tǒng)自動(dòng)控制操作，協(xié)助空中攝影測量。該地區(qū)地形測量的要求是保證地物的精度、拍攝和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，確保測量的質(zhì)量。

　　2、航空攝像測量中像片的控制測量

　　該地區(qū)的地形特征的測量航空攝影測量，主要是結(jié)合導(dǎo)航和定位信息的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和拍攝期間拍攝的數(shù)據(jù)，航拍圖像和地面測量反映的真實(shí)特征和地形的地面，并進(jìn)行測繪。在航空攝影測量過程中，通過對攝影控制點(diǎn)的設(shè)置和分布，通過與全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)相關(guān)的測量技術(shù)測量圖像控制點(diǎn)的面積和測量地形，對于在測量圖像控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)注意外部控制點(diǎn)的定位。總的來說，圖像控制點(diǎn)的外部控制點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在地形、道路或斑馬線的拐角處，具有明顯的特點(diǎn)和參考價(jià)值，在測量過程中，應(yīng)注意控制點(diǎn)的位置，繪制記錄，便于后期其他工作的開展。

　　3、航空攝像測量中空中三角測量

　　在航空攝影測量過程中，航空攝影測量中的空中三角測量主要采用航空數(shù)碼攝像設(shè)備進(jìn)行地形測量，航空攝影數(shù)字圖像的自動(dòng)設(shè)定不需要人工操作，通過系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算和生成。在航空攝影測量地形時(shí)，必須完成手動(dòng)選擇的連接點(diǎn)的相對取向，以及測量模型和天線連接測量之間的連接等。然后，通過對航空攝影測量中的連接點(diǎn)和圖像控制點(diǎn)位置的調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了航空攝影測量的標(biāo)度映射，實(shí)現(xiàn)了對地形的精確測量。

　　4、航空攝像測量中內(nèi)業(yè)立體采編測量

　　經(jīng)過上述測量操作，有必要對航測航測地形圖中的立體信息進(jìn)行測繪和編輯。正常情況下，航空攝影地形測量的使用，為獲得內(nèi)部和編輯操作，使用GEOWAY和JX4軟件實(shí)現(xiàn)。在航測地形測量中，應(yīng)準(zhǔn)確采集目標(biāo)的線性地形結(jié)構(gòu)和線節(jié)點(diǎn)，以提高采集信息的準(zhǔn)確性。但對于一些地形等高線和水平線要用手工繪進(jìn)行采集在地形區(qū)建筑在室內(nèi)信息采集中，應(yīng)采用航拍照片，對建筑物的屋頂邊緣進(jìn)行切割，以測量建筑物的地形面積，房屋測量的正確的結(jié)果必須由自動(dòng)直角進(jìn)行改正。此外，在航空攝影的地形測量應(yīng)采取收集測量的其他對象，例如，應(yīng)當(dāng)注意對于地形結(jié)構(gòu)區(qū)域內(nèi)的其它類似于電桿等物體的測量采集，為了避免航空攝影內(nèi)業(yè)編輯或反復(fù)試驗(yàn)后故障測量帶來的麻煩，對于航空攝影不能測量的部分，必須進(jìn)行對外測量采集，以保證地形特征測量的完整性。

　　5、航空攝像測量中外業(yè)補(bǔ)測操作

　　在對該地區(qū)的地形特點(diǎn)測量航空攝影技術(shù)的使用，對死角沒有地形結(jié)構(gòu)的地形測量或隱蔽的位置利用空氣攝像測量技術(shù)，通常進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測工作。在進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測操作中，為了達(dá)到航空攝影測量的精度，通常將測量結(jié)果與測繪結(jié)果進(jìn)行比較。通過比較結(jié)果，糾正測量誤差，或者當(dāng)該地區(qū)的地形相對隱蔽，或在一定程度上難以測量面積和建筑物的進(jìn)行附加測試，并與結(jié)果進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)測量誤差，要改正，以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　結(jié)束語：回首過去航空測量走過了一段艱難曲折的歷程，我們今天為我們?nèi)〉玫淖吭降某删透械阶院溃S著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展航空測量經(jīng)歷了從模擬測繪時(shí)代向數(shù)字測繪時(shí)代的偉大跨越，而且也在朝向信息化測繪的時(shí)代不斷邁進(jìn)，利用航測技術(shù)大比例尺地形圖的繪制，不僅要實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確、快速地完成地形測繪作業(yè)，而且與傳統(tǒng)地形測繪技術(shù)相比，測繪成本也有一定的控制效果。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，地理空間信息技術(shù)的一個(gè)發(fā)展目標(biāo)是空間信息網(wǎng)格，還有很長的路去實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，航空攝影測量將面臨前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

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