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【摘要】随着我国科学技术的快速发展，在地形图的测绘中对于航空摄影测量法的应用也越来越广泛。本文将结合我国地形图测绘工作的现状，详细介绍航空摄影测量法在应用与发展，并阐述在地形图测绘中航空摄影测量法作业的具体操作方法，包括对内业地形图成图以及外业数据采集过程的叙述，从而总结出航空摄影测量法在地形图测绘中的优越性。
【关键词】地形图测绘;航空摄影测量法;应用分析
中图分类号：P2文献标识码： A 文章编号：
1.前言
地形图测绘主要是指测绘工作人员根据对地形的测量得出较为精准的数据，并采用科学的技术方法根据测量的数据进行绘制地形图。地形图的测绘包括距离、方位与高程三大因素，随着科技的高速发展，人们在地形图的测绘工作中越来越广泛地使用起了航空摄影测量法。航空摄影测量法主要是指人们在飞机上通过航摄仪器对地面进行连续的摄取像片，并结合对地面控制点的测量、立体测绘、调绘等步骤，绘制出地形图的一种方法。
2.航空摄影测量法在地形图测绘中的发展与概述
2.1航空摄影测量法的发展
在1902年，我国当时的北洋大学曾使用进口的摄影仪器进行过建筑摄影测量的试验。到了1931年，我国浙江省的水利局航测队与德国的测量公司进行合作并首次使用航空摄影测量法，采用航摄比例为1:20000的比例尺摄取了钱塘江支流浦阳江的某一段河道航片，并且将其制绘成了地形平面图。
新中国成立后，随着我国国防的大规模建设与经济的快速发展，我国对于地形图资料的急需也促使了航空摄影测量法的快速发展。我国的测绘局、农业、林业、铁道、石油、地质、水利等部门都相继在地形图的测绘中积极地使用航空摄影测量法进行测绘工作。
目前，随着全数字测量工作站的建设与发展，我国的航空摄影测量工作又步入了新的阶段，随着国内对许多进口数码航空摄相机的引进与应用，我国在结合GPS差分定位、现代通讯技术、惯性导航等技术的前提下，逐步完善了航空摄影测量的方法，从而有效提高了地形图测绘工作的精准度与效率[1]。
2.2地形图测绘中航空摄影测量法的概述
航空摄影主要是指在飞机上安装航空摄影仪，通过飞机对地面进行垂直的摄影，以此来获取航摄像片或是数字影像。而航空摄影测量法主要是指利用航摄像片进行测绘地形图的一种方式方法。使用航空摄影测量法进行地形图的测绘，其具用精度均匀、成图速度快、不受气候季节限制、成本较低等特点，同时也使得大部分本该在室外进行测量的工作可较轻松地在室内进行完成。在我国，其测绘部门使用航空测量法进行测绘时一般采用1:10000—1:100000的比例尺地形图测绘。而对于国土资源的规划与管理、城市规划与管理、矿山设计与施工、各类工程的设计与施工等工程测绘中相关的部门大多会使用航空测量法测制1:500—1:5000的大比例尺地形图 [2]。
3.地形图测绘中航空摄影测量法的具体应用分析
3.1地形图测绘中航空摄影测量法的主要作业方式
在地形图的测绘中其航空摄影测量的作业主要可分为内业与外业，其中内业主要包括测制地形原图与加密测图的控制点，而外业主要包括像片调绘与像片控制点联测。
3.1.1内业测量的作业方式
内业测量的中测制地形原图主要是依据各种的光学机械儀器收集统计出的数据进行测制地形原图，而加密测图的控制点一般是指采用辐射三角测量法，对山地和丘陵地区建立起单航线模拟的空中三角网，并对其进行控制点的加密。
航空摄影测量法中的内业测量是通过全数字摄影测量工作站对内业地形的要素进行数据采集的工作。其中，要注意采编所有的地物外轮廓，并对其影像模糊难以测定或是立体判断有疑问的地物，要标注记号或加以详细说明。通过认真的数据采集工作可对下一道工序提供较为可靠、准确以及完整的数据。
3.1.2外业测量的作业方式
外业测量中的像片调绘主要是根据实地确定地貌、地物地真实性质并查清其实际的情况。并根据设计书的要求将需要进行表示的内容对地貌、地物等进行取舍，并且要对航空拍摄的像片中没裁出来的地貌与地物进行补测或新增。且要对测量地区的地理进行实地的考察，并将其地理名称进行标注，使采用航空摄影测量法测绘出的地形图符合规范的要求。其像片调绘工作主要可分为野外、室内或是两者相结合的三种工作方式。
外业测量中像片的控制点联测主要是通过将像片控制点按照区域网进行布设，从而提高像控加密的精度标准，像片控制测量要求要在区域网的中间与两端各增设一个平高点，使像控点平用采用RTK、GPS快速静态法或是测距导线竺技术进行测定，而高程一般采用图根水准法或是GPS曲面拟合法进行测定。
3.2地形图测绘中航空摄影测量法的技术要求
在使用航空摄影测量法进行地形图的测绘中，首先，要保证全航摄区没有航摄绝对的漏洞或是相对的漏洞，且旁向要超出摄区范围30%以上的像幅，航向要超出摄区范围至少一条的基线。在进行测量拍摄时要求其航摄像片的影像清晰、层次分明、色彩丰富、反差适中、无划痕以及无云影等[3]；其次，进行航空摄影测量后，在对当日的摄影测量数据进行统计处理时，如发现其中有缺陷或是有漏洞从而影响摄影质量时，在第二天的航摄工作中便要进行及时的补摄，避免其质量问题的发生；最后，经过航空摄影测量的像片数据应该严格按照相关的规定准确地记录在硬盘上，并要对每个数据的载体清楚地标明其航摄的时间、航线号、摄区代号、起止片号以及总片数等等，以便相关测绘人员进行查询。
3.3地形图测绘中使用航空摄影制图的方法分析
3.3.1航空摄影测量的基本知识
根据图1所示，设为摄影的基线，、为摄影的中心，、为像片，为摄影机的焦距，为航高，地面点在两张像片上的影像分别是、，1为正方形像幅的宽度（航摄仪的像幅一般有180*180mm与230*230mm两种），而航摄比例尺的定义为摄影仪的航高与焦距之比，如公式[4]：
图1 航空摄影测量简析图
3.3.2航空摄影测量制图的方法
使用航空摄影像片测制地形图主要有数字摄影测量法与模拟法两种测绘方法。其中，数字摄影测量法主要是以数字影像做为基础，通过计算机软件对影像进行匹配与处理，并自动对坐标及相应像点进行识别。且应用解析摄影测量方法对所摄物体的三维坐标进行确定，并图解线划等高线图或带等高线的正射影像图的摄影测量技术，或者输出正射数字影像、数字高程模型等。其中，使用摸拟法测图主要是以摸拟航摄时的几何关系来对地形图进行测制，模拟法测图又可分为立体测图法和综合法。
立体测图法主要是将航摄的过程作几何反转所构成的立体观察做为基础，通过利用各种的立体仪器，进行测绘地貌和地物等，立体测图法在测绘地形图中主要适用于高山和丘陵地区的测图[5]。而综合法主要是指将平板仪测量与航空摄影测量相结合的一种方法，根据其纠正后的航摄像片，确定出地面点的平面位置，并使用经纬仪或是平板仪等进行测量地面点的高程与等高线。
4.总结
综上所述，目前我国大多使用航空摄影测量法进行地形图的测绘工作，其航空摄影测量法较其他测量法来言具有高效、便捷、精准等优点。在进行地形图绘工作时，相关地形图测绘工作人员应根据航空摄影测量的技术要求，严格按照规范的方式进行作业，才能更好地利用航空摄影测量法。并通过对其技术的不断完善，使航空摄影测量的仪器与成图方法朝着半自动化与自动化的方向发展。
【参考文献】
[1]李津岭,张鉴,吴学峰.浅谈航空摄影测量法在1:10000地形图测绘中的应用[J].测绘与空间地理信息,2012,35(10):208-210.
[2]林翔.低空数码航空摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用[J].科技创新导报,2011,17(17):142.
[3]胡震天,黄炳强,王文瑞.基于IMU/DGPS辅助航测技术的大比例尺地形图测绘的应用研究[J].城市勘测,2009,2(2):100-104.
[4]张永光,刘豪杰,周亚平,李国敏等.普通数码影像在地形图测绘中的应用[J].河南科技,2011,1(1):86.
[5]王文革.航测新技术在全数字化地形图应用中的体会[J].科技信息,2011,29(29):72-74.
【关键词】地形图测绘;航空摄影测量法;应用分析
中图分类号：P2文献标识码： A 文章编号：
1.前言
地形图测绘主要是指测绘工作人员根据对地形的测量得出较为精准的数据，并采用科学的技术方法根据测量的数据进行绘制地形图。地形图的测绘包括距离、方位与高程三大因素，随着科技的高速发展，人们在地形图的测绘工作中越来越广泛地使用起了航空摄影测量法。航空摄影测量法主要是指人们在飞机上通过航摄仪器对地面进行连续的摄取像片，并结合对地面控制点的测量、立体测绘、调绘等步骤，绘制出地形图的一种方法。
2.航空摄影测量法在地形图测绘中的发展与概述
2.1航空摄影测量法的发展
在1902年，我国当时的北洋大学曾使用进口的摄影仪器进行过建筑摄影测量的试验。到了1931年，我国浙江省的水利局航测队与德国的测量公司进行合作并首次使用航空摄影测量法，采用航摄比例为1:20000的比例尺摄取了钱塘江支流浦阳江的某一段河道航片，并且将其制绘成了地形平面图。
新中国成立后，随着我国国防的大规模建设与经济的快速发展，我国对于地形图资料的急需也促使了航空摄影测量法的快速发展。我国的测绘局、农业、林业、铁道、石油、地质、水利等部门都相继在地形图的测绘中积极地使用航空摄影测量法进行测绘工作。
目前，随着全数字测量工作站的建设与发展，我国的航空摄影测量工作又步入了新的阶段，随着国内对许多进口数码航空摄相机的引进与应用，我国在结合GPS差分定位、现代通讯技术、惯性导航等技术的前提下，逐步完善了航空摄影测量的方法，从而有效提高了地形图测绘工作的精准度与效率[1]。
2.2地形图测绘中航空摄影测量法的概述
航空摄影主要是指在飞机上安装航空摄影仪，通过飞机对地面进行垂直的摄影，以此来获取航摄像片或是数字影像。而航空摄影测量法主要是指利用航摄像片进行测绘地形图的一种方式方法。使用航空摄影测量法进行地形图的测绘，其具用精度均匀、成图速度快、不受气候季节限制、成本较低等特点，同时也使得大部分本该在室外进行测量的工作可较轻松地在室内进行完成。在我国，其测绘部门使用航空测量法进行测绘时一般采用1:10000—1:100000的比例尺地形图测绘。而对于国土资源的规划与管理、城市规划与管理、矿山设计与施工、各类工程的设计与施工等工程测绘中相关的部门大多会使用航空测量法测制1:500—1:5000的大比例尺地形图 [2]。
3.地形图测绘中航空摄影测量法的具体应用分析
3.1地形图测绘中航空摄影测量法的主要作业方式
在地形图的测绘中其航空摄影测量的作业主要可分为内业与外业，其中内业主要包括测制地形原图与加密测图的控制点，而外业主要包括像片调绘与像片控制点联测。
3.1.1内业测量的作业方式
内业测量的中测制地形原图主要是依据各种的光学机械儀器收集统计出的数据进行测制地形原图，而加密测图的控制点一般是指采用辐射三角测量法，对山地和丘陵地区建立起单航线模拟的空中三角网，并对其进行控制点的加密。
航空摄影测量法中的内业测量是通过全数字摄影测量工作站对内业地形的要素进行数据采集的工作。其中，要注意采编所有的地物外轮廓，并对其影像模糊难以测定或是立体判断有疑问的地物，要标注记号或加以详细说明。通过认真的数据采集工作可对下一道工序提供较为可靠、准确以及完整的数据。
3.1.2外业测量的作业方式
外业测量中的像片调绘主要是根据实地确定地貌、地物地真实性质并查清其实际的情况。并根据设计书的要求将需要进行表示的内容对地貌、地物等进行取舍，并且要对航空拍摄的像片中没裁出来的地貌与地物进行补测或新增。且要对测量地区的地理进行实地的考察，并将其地理名称进行标注，使采用航空摄影测量法测绘出的地形图符合规范的要求。其像片调绘工作主要可分为野外、室内或是两者相结合的三种工作方式。
外业测量中像片的控制点联测主要是通过将像片控制点按照区域网进行布设，从而提高像控加密的精度标准，像片控制测量要求要在区域网的中间与两端各增设一个平高点，使像控点平用采用RTK、GPS快速静态法或是测距导线竺技术进行测定，而高程一般采用图根水准法或是GPS曲面拟合法进行测定。
3.2地形图测绘中航空摄影测量法的技术要求
在使用航空摄影测量法进行地形图的测绘中，首先，要保证全航摄区没有航摄绝对的漏洞或是相对的漏洞，且旁向要超出摄区范围30%以上的像幅，航向要超出摄区范围至少一条的基线。在进行测量拍摄时要求其航摄像片的影像清晰、层次分明、色彩丰富、反差适中、无划痕以及无云影等[3]；其次，进行航空摄影测量后，在对当日的摄影测量数据进行统计处理时，如发现其中有缺陷或是有漏洞从而影响摄影质量时，在第二天的航摄工作中便要进行及时的补摄，避免其质量问题的发生；最后，经过航空摄影测量的像片数据应该严格按照相关的规定准确地记录在硬盘上，并要对每个数据的载体清楚地标明其航摄的时间、航线号、摄区代号、起止片号以及总片数等等，以便相关测绘人员进行查询。
3.3地形图测绘中使用航空摄影制图的方法分析
3.3.1航空摄影测量的基本知识
根据图1所示，设为摄影的基线，、为摄影的中心，、为像片，为摄影机的焦距，为航高，地面点在两张像片上的影像分别是、，1为正方形像幅的宽度（航摄仪的像幅一般有180*180mm与230*230mm两种），而航摄比例尺的定义为摄影仪的航高与焦距之比，如公式[4]：
图1 航空摄影测量简析图
3.3.2航空摄影测量制图的方法
使用航空摄影像片测制地形图主要有数字摄影测量法与模拟法两种测绘方法。其中，数字摄影测量法主要是以数字影像做为基础，通过计算机软件对影像进行匹配与处理，并自动对坐标及相应像点进行识别。且应用解析摄影测量方法对所摄物体的三维坐标进行确定，并图解线划等高线图或带等高线的正射影像图的摄影测量技术，或者输出正射数字影像、数字高程模型等。其中，使用摸拟法测图主要是以摸拟航摄时的几何关系来对地形图进行测制，模拟法测图又可分为立体测图法和综合法。
立体测图法主要是将航摄的过程作几何反转所构成的立体观察做为基础，通过利用各种的立体仪器，进行测绘地貌和地物等，立体测图法在测绘地形图中主要适用于高山和丘陵地区的测图[5]。而综合法主要是指将平板仪测量与航空摄影测量相结合的一种方法，根据其纠正后的航摄像片，确定出地面点的平面位置，并使用经纬仪或是平板仪等进行测量地面点的高程与等高线。
4.总结
综上所述，目前我国大多使用航空摄影测量法进行地形图的测绘工作，其航空摄影测量法较其他测量法来言具有高效、便捷、精准等优点。在进行地形图绘工作时，相关地形图测绘工作人员应根据航空摄影测量的技术要求，严格按照规范的方式进行作业，才能更好地利用航空摄影测量法。并通过对其技术的不断完善，使航空摄影测量的仪器与成图方法朝着半自动化与自动化的方向发展。
【参考文献】
[1]李津岭,张鉴,吴学峰.浅谈航空摄影测量法在1:10000地形图测绘中的应用[J].测绘与空间地理信息,2012,35(10):208-210.
[2]林翔.低空数码航空摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用[J].科技创新导报,2011,17(17):142.
[3]胡震天,黄炳强,王文瑞.基于IMU/DGPS辅助航测技术的大比例尺地形图测绘的应用研究[J].城市勘测,2009,2(2):100-104.
[4]张永光,刘豪杰,周亚平,李国敏等.普通数码影像在地形图测绘中的应用[J].河南科技,2011,1(1):86.
[5]王文革.航测新技术在全数字化地形图应用中的体会[J].科技信息,2011,29(29):72-74.