论文部分内容阅读
【摘 要】 文章根据航空摄影测量的重要清分析，从航测技术的应用领域、航测技术的发展发展趋势三个方面进行了较详细的阐述。
【关键词】 测量;重要性;表现;分析
引言：
航空摄影测量为我们通过另一种方式看世界提供了不一样的眼睛与视觉。因为直观性，利用航空摄影测量成果进行虚拟三维实景的模拟逐渐成为热点，现在航空摄影测量己经成为现代测绘及与之相关行业高效且不可或缺的一门技术手段，并且在不断向更智能化、快捷高效的方向发展。
1、航测概述
航测，现在也叫摄影测量与遥感。属于测绘科学中的遥感科学，遥感科学与技术是在空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其他学科交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，它利用非接触传感器来获取有关目标的时空信息。航片按照用途分一般有两种：一为量测摄影测量，主要包括像点的精密量测，求取像点间的距离、角度、面积、高程及物体形状和大不等信息;一为判释摄影测量，是利用像片上所提供的信息来了解土地利用、自然生态等情况。
2、摄影测量的作用和特点
摄影测量的主要任务是对地观测，因此是测绘各种比例尺的地形图和专题图，建立地形图数据库，并贮备各种地理信息系统的建立与更新时需要的基础数据。另外摄影测量还广泛应用在非地形测绘领域，比如对爆破、高温、真空等危险现场进行监测。摄影测量的优点主要体现在以下几个方面：
（1）影像记录的物体目标客观、信息丰富、图像清晰，人们可以比较方便的获得所需要的几何或物理信息。将影像信息作为制图的依据具有非常突出的优势;
（2）摄影测量不需要接触被测口标实物，因此测量作业不受工作现场条件的约束;
（3）摄影测量可以绘制动态变化或移动的目标。影像记录是对目标物体某时刻状态的真实反映，因此摄影测量可以用来研究动态的目标。并且，这种研究是整体、全面、同时的，而非局部、片一面、有时差的;
（4）摄影测量可以绘制形态复杂的口标;
（5）影像资料可以重复使用，永久保存。在进行地貌测绘时，与全站仪的测绘方法相比，摄影测量有很大的优势。①出图时间短，生产快;②操作人员劳动强度低，以内业工作为主。③节约测绘时所需要的经费;④摄影测绘的地图精度高，客观逼真。
3、现代航空摄影测量主要方面
航空摄影测量是通过搭载精密摄影机的飞行器对地面进行像片拍摄，作业过程分为飞行航空摄影（外业）及土作站影像处理（内业）两大部分。
3.1飞行航空摄影（外业）
（1）像片控制点联测。像片控制点一般是航摄前在地面上布设的标志点，也可选用像片上的明显地物点（如道路交叉点等），用普通测量方法测定其平面坐标和高程。
（2）像片调绘。是图像判读、调查和绘注等土作的总称。在像片上通过判读，用规定的地形图符号绘注地物、地貌等要素，测绘没有影像的和新增的重要地物，注记通过调查所得的地名等。通过像片调绘所得到的像片称为调绘片。调绘土作可分为室内、野外和两者一相结合的3种方法。
（3）航空摄影测量参数设计。如航带、航高等的设计。
（4）航摄过程。空中摄影及导航等工作。
3.2工作站影像处理（内业）
（1）测图控制点的加密。整个流程又细分为创建土程、加入原始航空影像、生成影像金字塔、输入航空影像拍摄的相关参数、点位量测及空中三角测量等。
（2）空三成果制作。主要是制作数字地形模型，制作正射影像及镶嵌数字地形模型及正射影像。
4、影响航空摄影成果的因素
（一）控制点精度。控制点的精度直接影响到匹配点的精度及正确性，而经验表明此过程应注意：控制点尽量选择在地面上，如道路交叉口、操场转角、湖泊和田埂等较尖锐的特征点，避免选择具有高程的地表特征物，如屋角、树顶，因其高程所引起的视差会影响控制点的精确度。而每张影像至少需要3个控制点，具体数量根据影像的质量、大小及形状特征适当增加。理论上来说，控制点越多，匹配的影像应该越准确，但控制点本身的精度要高。
（二）外在条件。包括相机类型、区域形状及大小、像片航向及旁向重叠度、比例尺大小、航高、控制点及匹配连接点的数量、辅助资料的使用。
（三）系统误差。镜头畸变差、折光率、地球曲率、底片变形等。
（四）人为误差即对点位的识别力。
5、航测的发展
5.1航摄的发展必将促进我国基础地理信息数据库的优化及更新
随着数字时一代的到来，数字化的基础地理信息的应用深入到社会经济生活领域的各个方面，航空摄影测量生产的基础测绘数据因其效率及成本相对较低，将成为基础地理信息数据库更新和扩充的重要手段和方式，完善地理基础信息数据库，包括：地理实体数据、地图线划数据、影像数据、DEM数据和三维虚拟现实数据等，以满足公众生活、城市规划、土地利用规划、道路选线及设计、电力选线及设计、水利建设、生态保护及环境保护等对数据多样性的需求。
5.2航摄的发展是数字城市建设与发展的重要保障
数字城市地理空间框架建设是利用计算机技术、地理信息技术、全球定位系统、遥感技术等多种高新技术手段，建立多尺度、多分辨率、多种类的城市地理空间信息数据库，形成统一的、权威的，扩展性好、集成性强的开放式城市地理空间信息公共平台，实现地理空间信息的统一存储与资源共享，促进城市地理信息资源的整合利用。航摄不仅能够为数字城市建设提供现势性强的高分辨率航空影像，且能在此基础上生产数字城市建设必须的DLG数据、DEM数据及基十影像和DEM数据的三维地形数据，以满足数字城市建设的数据集合、地图浏览、查询、其他相关测量与计算的需求。
5.3航摄技术走向智能化、集成化、快速化 计算机技术的快速更新，各种软件、硬件的更新发展必将推进航摄技术由现在的在人土干预下完成向全自动化流程化智能化发展，而这种发展趋势又将带动航摄技术向其他需要航摄产品却因现在人土干预下无法快速完成处理获得的相关领域应用得到扩展，其数据和产品与其他领域产品的结合与集成也将更广泛。
5.4城市航空摄影测量的展望
利用高分辨率CCD相机所摄倾斜影像，根据建筑物的几何条件与约束条件，按照透视变换原理直接获取等主距的平行影像进而获取建筑物立面影像的方法，随后依最少的地面控制，将平行影像放大到给定比例尺的数字城市中，这种方法可大大加快车载系统大比例尺建筑物立面影像的获取过程，不受建筑物高低的影响，可用于机载、固定和人工作业多种测量模式，解决了航空摄影测量的“盲区”，将成为数字城市建设的核心技术之一。
近期国内外已将数码航空摄影技术推向实用化阶段，在我国一些城市也已进行了数码航空摄影的实践，该技术彻底抛开了常规航摄作业中对底片冲洗等十分繁冗的工作，省去了胶片冲洗、影像扫描等专用设备及相应工序，可将影像数据直接在计算机中进行后处理，使航测作业从摄影、测量到最终成图全过程的数字化，随着研究、实践进程的不断深化，该技术会不断成熟、完善，应引起城市航测界的高度关注。
6、结语
摄影测量学从产生开始，始终随着人类对自然空问的探索而发展。航空摄影测量技术在现阶段及之前的应用虽然成绩斐然，但是其技术应用主要还稳定和局限于基础数据的供给上，现代快速发展的其他数字领域的应用尚未有较好的开发，主要原因还是其技术本身在效率及产品的丰富化多样化方面还需进一步挖掘与分析。
参考文献：
[1]李军杰，关艳玲，杨蒙蒙，李志杰.数字航测相机的研究进展[J].测绘科学，2013，01：54-56.
[2]张向国.航测大比例尺地形图外业调绘相关问题浅谈[J].西部资源，2013，02：108+146.
[3]鲁欣赵郊龙.加强风险防控保障健康发展[N].中煤地质报，2013-05-15001.
作者简介：
杨伟，男，1981年05月07日，毕业于云南大学计算机专业，现主要从事于，航空摄影测量外业调绘，内业编辑。
陈丽玲，女，1986年03月02日，毕业于昆明理工大学测绘工程专业，现主要从事航空摄影测量外业调绘录入，内业编辑工作。
【关键词】 测量;重要性;表现;分析
引言：
航空摄影测量为我们通过另一种方式看世界提供了不一样的眼睛与视觉。因为直观性，利用航空摄影测量成果进行虚拟三维实景的模拟逐渐成为热点，现在航空摄影测量己经成为现代测绘及与之相关行业高效且不可或缺的一门技术手段，并且在不断向更智能化、快捷高效的方向发展。
1、航测概述
航测，现在也叫摄影测量与遥感。属于测绘科学中的遥感科学，遥感科学与技术是在空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其他学科交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，它利用非接触传感器来获取有关目标的时空信息。航片按照用途分一般有两种：一为量测摄影测量，主要包括像点的精密量测，求取像点间的距离、角度、面积、高程及物体形状和大不等信息;一为判释摄影测量，是利用像片上所提供的信息来了解土地利用、自然生态等情况。
2、摄影测量的作用和特点
摄影测量的主要任务是对地观测，因此是测绘各种比例尺的地形图和专题图，建立地形图数据库，并贮备各种地理信息系统的建立与更新时需要的基础数据。另外摄影测量还广泛应用在非地形测绘领域，比如对爆破、高温、真空等危险现场进行监测。摄影测量的优点主要体现在以下几个方面：
（1）影像记录的物体目标客观、信息丰富、图像清晰，人们可以比较方便的获得所需要的几何或物理信息。将影像信息作为制图的依据具有非常突出的优势;
（2）摄影测量不需要接触被测口标实物，因此测量作业不受工作现场条件的约束;
（3）摄影测量可以绘制动态变化或移动的目标。影像记录是对目标物体某时刻状态的真实反映，因此摄影测量可以用来研究动态的目标。并且，这种研究是整体、全面、同时的，而非局部、片一面、有时差的;
（4）摄影测量可以绘制形态复杂的口标;
（5）影像资料可以重复使用，永久保存。在进行地貌测绘时，与全站仪的测绘方法相比，摄影测量有很大的优势。①出图时间短，生产快;②操作人员劳动强度低，以内业工作为主。③节约测绘时所需要的经费;④摄影测绘的地图精度高，客观逼真。
3、现代航空摄影测量主要方面
航空摄影测量是通过搭载精密摄影机的飞行器对地面进行像片拍摄，作业过程分为飞行航空摄影（外业）及土作站影像处理（内业）两大部分。
3.1飞行航空摄影（外业）
（1）像片控制点联测。像片控制点一般是航摄前在地面上布设的标志点，也可选用像片上的明显地物点（如道路交叉点等），用普通测量方法测定其平面坐标和高程。
（2）像片调绘。是图像判读、调查和绘注等土作的总称。在像片上通过判读，用规定的地形图符号绘注地物、地貌等要素，测绘没有影像的和新增的重要地物，注记通过调查所得的地名等。通过像片调绘所得到的像片称为调绘片。调绘土作可分为室内、野外和两者一相结合的3种方法。
（3）航空摄影测量参数设计。如航带、航高等的设计。
（4）航摄过程。空中摄影及导航等工作。
3.2工作站影像处理（内业）
（1）测图控制点的加密。整个流程又细分为创建土程、加入原始航空影像、生成影像金字塔、输入航空影像拍摄的相关参数、点位量测及空中三角测量等。
（2）空三成果制作。主要是制作数字地形模型，制作正射影像及镶嵌数字地形模型及正射影像。
4、影响航空摄影成果的因素
（一）控制点精度。控制点的精度直接影响到匹配点的精度及正确性，而经验表明此过程应注意：控制点尽量选择在地面上，如道路交叉口、操场转角、湖泊和田埂等较尖锐的特征点，避免选择具有高程的地表特征物，如屋角、树顶，因其高程所引起的视差会影响控制点的精确度。而每张影像至少需要3个控制点，具体数量根据影像的质量、大小及形状特征适当增加。理论上来说，控制点越多，匹配的影像应该越准确，但控制点本身的精度要高。
（二）外在条件。包括相机类型、区域形状及大小、像片航向及旁向重叠度、比例尺大小、航高、控制点及匹配连接点的数量、辅助资料的使用。
（三）系统误差。镜头畸变差、折光率、地球曲率、底片变形等。
（四）人为误差即对点位的识别力。
5、航测的发展
5.1航摄的发展必将促进我国基础地理信息数据库的优化及更新
随着数字时一代的到来，数字化的基础地理信息的应用深入到社会经济生活领域的各个方面，航空摄影测量生产的基础测绘数据因其效率及成本相对较低，将成为基础地理信息数据库更新和扩充的重要手段和方式，完善地理基础信息数据库，包括：地理实体数据、地图线划数据、影像数据、DEM数据和三维虚拟现实数据等，以满足公众生活、城市规划、土地利用规划、道路选线及设计、电力选线及设计、水利建设、生态保护及环境保护等对数据多样性的需求。
5.2航摄的发展是数字城市建设与发展的重要保障
数字城市地理空间框架建设是利用计算机技术、地理信息技术、全球定位系统、遥感技术等多种高新技术手段，建立多尺度、多分辨率、多种类的城市地理空间信息数据库，形成统一的、权威的，扩展性好、集成性强的开放式城市地理空间信息公共平台，实现地理空间信息的统一存储与资源共享，促进城市地理信息资源的整合利用。航摄不仅能够为数字城市建设提供现势性强的高分辨率航空影像，且能在此基础上生产数字城市建设必须的DLG数据、DEM数据及基十影像和DEM数据的三维地形数据，以满足数字城市建设的数据集合、地图浏览、查询、其他相关测量与计算的需求。
5.3航摄技术走向智能化、集成化、快速化 计算机技术的快速更新，各种软件、硬件的更新发展必将推进航摄技术由现在的在人土干预下完成向全自动化流程化智能化发展，而这种发展趋势又将带动航摄技术向其他需要航摄产品却因现在人土干预下无法快速完成处理获得的相关领域应用得到扩展，其数据和产品与其他领域产品的结合与集成也将更广泛。
5.4城市航空摄影测量的展望
利用高分辨率CCD相机所摄倾斜影像，根据建筑物的几何条件与约束条件，按照透视变换原理直接获取等主距的平行影像进而获取建筑物立面影像的方法，随后依最少的地面控制，将平行影像放大到给定比例尺的数字城市中，这种方法可大大加快车载系统大比例尺建筑物立面影像的获取过程，不受建筑物高低的影响，可用于机载、固定和人工作业多种测量模式，解决了航空摄影测量的“盲区”，将成为数字城市建设的核心技术之一。
近期国内外已将数码航空摄影技术推向实用化阶段，在我国一些城市也已进行了数码航空摄影的实践，该技术彻底抛开了常规航摄作业中对底片冲洗等十分繁冗的工作，省去了胶片冲洗、影像扫描等专用设备及相应工序，可将影像数据直接在计算机中进行后处理，使航测作业从摄影、测量到最终成图全过程的数字化，随着研究、实践进程的不断深化，该技术会不断成熟、完善，应引起城市航测界的高度关注。
6、结语
摄影测量学从产生开始，始终随着人类对自然空问的探索而发展。航空摄影测量技术在现阶段及之前的应用虽然成绩斐然，但是其技术应用主要还稳定和局限于基础数据的供给上，现代快速发展的其他数字领域的应用尚未有较好的开发，主要原因还是其技术本身在效率及产品的丰富化多样化方面还需进一步挖掘与分析。
参考文献：
[1]李军杰，关艳玲，杨蒙蒙，李志杰.数字航测相机的研究进展[J].测绘科学，2013，01：54-56.
[2]张向国.航测大比例尺地形图外业调绘相关问题浅谈[J].西部资源，2013，02：108+146.
[3]鲁欣赵郊龙.加强风险防控保障健康发展[N].中煤地质报，2013-05-15001.
作者简介：
杨伟，男，1981年05月07日，毕业于云南大学计算机专业，现主要从事于，航空摄影测量外业调绘，内业编辑。
陈丽玲，女，1986年03月02日，毕业于昆明理工大学测绘工程专业，现主要从事航空摄影测量外业调绘录入，内业编辑工作。