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【摘 要】 随着当前生产的发展需求，大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用；同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述，进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。
【关键词】 遥感技术；航空摄影测量；新技术；应用
一、摄影测量与遥感的发展的重要作用
从摄影测量与遥感的发展来看，在近三十年来，摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业，在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起，摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来，已经进入了数字摄影阶段，摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。
（一）摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步
从二十世纪七十年代后期开始，我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量，并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段，也标志着我国的传统测绘技术体系的解体，新的数字化的测绘技术体系的兴起。
首先，从数字影像的类型来说，我国目前已经建立了数字正射影像（DOM，Digital Orthophoto Map）、数字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）、数字线划图（DLG，Digital Line Graphic）、数字栅格图（DRG，Digital Raster Graphic），同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库，多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性，推动了测绘技术的發展。
其次，国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外，还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1：1000000、1：250000、1：50000比例尺级别的地理信息数据库；除了国家级外，省一级的1：10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1：500至1： 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。
另外，我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等，于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查，并建立了业务运行系统，具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据，开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究，并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。
（二）摄影测量与遥感有利于提升
空间数据的获取能力经过近50年的发展，我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台，以此为核心建立了国产卫星遥感影像地面处理系统，并开展了定量遥感反演研究，为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。首先，从数据获取能力方面来看，在国家973与863计划的支持下，成功研制了一系列传感器，发射了50多颗对地观测卫星，包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等，组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系，从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测，可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像，并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。其次，在数据储备方面，已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。
二、几种测量新技术的应用探讨
（一）GPS在航空摄影中的应用
（1）GPS用于航摄飞机导航
在航空摄影测量获取航片的过程中，航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求，在一定的高度沿设计的航线飞行，以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用，已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。
（2）GPS辅助空中三角测量中的导航与定位
GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置，将所测数据应用于摄影测量内业加密，以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法，其实时差分定位可用于摄影导航，而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2～3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。
（二）LIDAR激光测高扫描系统的应用
LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术，可以减少地面控制点，缩短作业周期，降低成本，可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术，在有地面控制点的四角带，完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求；在地面特征丰富、影像较好时，可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。
（三）机载侧视雷达技术的应用
机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线，随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面，进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点：
（1）具有全天候工作性能；（2）分辨率高，所摄照片清晰；（3）覆盖面积大，提供信息快，把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图；（4）不易受干扰；（5）具有分辨地面固定和活动目标的能力。
（四）低空遥感系统的应用
低空遥感系统是一种高机动性、低成本的小型化、专业化遥感系统。它受天气因素和起飞场地条件影响较小，效率高，获取的影像分辨率高，具有对地快速、实时调查和监测能力，可作为卫星遥感和常规航空摄影的有效补充手段。低空遥感系统主要包括超轻型飞行器航摄系统和无人飞行器航摄系统。超轻型飞行器航摄系统是指采用2000万像素以上框幅式数码相机的有人驾驶轻型固定翼飞机、三角翼飞行器、动力滑翔伞、直升机等飞行平台进行航空摄影的系统。无人飞行器航空系统是指采用2000万像素以上框幅式小像幅数码相机的无人驾驶的固定翼飞机、直升机、飞艇等飞行平台进行航空摄影的系统。无人驾驶低空遥感系统由无人驾驶飞行器平台系统、测控及信息传输分系统、轻小型多功能对地观测传感器系统、遥感空基交互控制系统、地面实验处理与加工系统、综合保障系统组成，在我国北方低平原地区应用较多，其成果质量无法保证，适用于对精度要求不高的影像拼接、规划、灾害应急等；地形图更新以及小范围区域的4D产品制作等用图需求，则有人驾驶超轻型飞行器低空遥感系统更适合，国内平原、山地地区均有应用实例。
（五）定位定姿系统的应用
定位定姿系统是IMU/DGPS组合的高精度位置与姿态测量系统（POS），利用装在飞机上的GPS接收机和设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号，精密定位主要采用差分GPS定位（DGPS）技术，而姿态测量主要是利用惯性测量装置（IMU）来感测飞机或其他载体的加速度，经过积分等运算，获取载体的速度和姿态（如位置及选择角度）等信息。机载POS系统一般由以下几部分组成：（1）惯性测量装置（IMU）。IMU由三个加速度计、三个陀螺仪、数字化电路和一个执行信号调节及温度补偿功能的中央处理器组成。（2）GPS接收机。GPS系统由一系列GPS导航卫星和GPS接收机组成，并采用载波相位差分的GPS动态定位技术解求GPS天线相位中心位置。（3）计算机系统。计算装置包含GPS接收机、大规模存储系统和一个实时组合导航的计算机，实时组合导航计算的结果作为飞行管理系统的输入信息。（4）数据后处理软件。数据后处理软件通过处理POS系统在飞行中获得的IMU和GPS原始数据以及GPS基准站数据得到最优的组合导航解。当POS系统用于摄影测量时，最后还需要利用后处理软件解算每张影像在曝光瞬间的外方位元素。
结语
针对航摄地区的特点选取合适的技术进行影像获取，必将提高航摄效率，缩短测绘产品获取的周期，提高影像质量。同时随着计算机技术和互联网通讯技术的发展，地球空间信息技术的空间信息网格技术，目前已实现。
参考文献：
[1]魏宁凤，牛芝香，张丽霞.浅论航空摄影测量中的卫星遥感影像[J].测绘标准化，2011，04：46-48.
[2]史文飞.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用[J].企业研究，2014，02：183.
[3]范业稳.基于DMC的航空摄影测量误差分析和质量控制方法研究[D].武汉大学，2011.
【关键词】 遥感技术；航空摄影测量；新技术；应用
一、摄影测量与遥感的发展的重要作用
从摄影测量与遥感的发展来看，在近三十年来，摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业，在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起，摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来，已经进入了数字摄影阶段，摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。
（一）摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步
从二十世纪七十年代后期开始，我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量，并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段，也标志着我国的传统测绘技术体系的解体，新的数字化的测绘技术体系的兴起。
首先，从数字影像的类型来说，我国目前已经建立了数字正射影像（DOM，Digital Orthophoto Map）、数字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）、数字线划图（DLG，Digital Line Graphic）、数字栅格图（DRG，Digital Raster Graphic），同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库，多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性，推动了测绘技术的發展。
其次，国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外，还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1：1000000、1：250000、1：50000比例尺级别的地理信息数据库；除了国家级外，省一级的1：10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1：500至1： 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。
另外，我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等，于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查，并建立了业务运行系统，具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据，开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究，并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。
（二）摄影测量与遥感有利于提升
空间数据的获取能力经过近50年的发展，我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台，以此为核心建立了国产卫星遥感影像地面处理系统，并开展了定量遥感反演研究，为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。首先，从数据获取能力方面来看，在国家973与863计划的支持下，成功研制了一系列传感器，发射了50多颗对地观测卫星，包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等，组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系，从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测，可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像，并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。其次，在数据储备方面，已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。
二、几种测量新技术的应用探讨
（一）GPS在航空摄影中的应用
（1）GPS用于航摄飞机导航
在航空摄影测量获取航片的过程中，航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求，在一定的高度沿设计的航线飞行，以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用，已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。
（2）GPS辅助空中三角测量中的导航与定位
GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置，将所测数据应用于摄影测量内业加密，以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法，其实时差分定位可用于摄影导航，而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2～3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。
（二）LIDAR激光测高扫描系统的应用
LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术，可以减少地面控制点，缩短作业周期，降低成本，可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术，在有地面控制点的四角带，完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求；在地面特征丰富、影像较好时，可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。
（三）机载侧视雷达技术的应用
机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线，随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面，进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点：
（1）具有全天候工作性能；（2）分辨率高，所摄照片清晰；（3）覆盖面积大，提供信息快，把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图；（4）不易受干扰；（5）具有分辨地面固定和活动目标的能力。
（四）低空遥感系统的应用
低空遥感系统是一种高机动性、低成本的小型化、专业化遥感系统。它受天气因素和起飞场地条件影响较小，效率高，获取的影像分辨率高，具有对地快速、实时调查和监测能力，可作为卫星遥感和常规航空摄影的有效补充手段。低空遥感系统主要包括超轻型飞行器航摄系统和无人飞行器航摄系统。超轻型飞行器航摄系统是指采用2000万像素以上框幅式数码相机的有人驾驶轻型固定翼飞机、三角翼飞行器、动力滑翔伞、直升机等飞行平台进行航空摄影的系统。无人飞行器航空系统是指采用2000万像素以上框幅式小像幅数码相机的无人驾驶的固定翼飞机、直升机、飞艇等飞行平台进行航空摄影的系统。无人驾驶低空遥感系统由无人驾驶飞行器平台系统、测控及信息传输分系统、轻小型多功能对地观测传感器系统、遥感空基交互控制系统、地面实验处理与加工系统、综合保障系统组成，在我国北方低平原地区应用较多，其成果质量无法保证，适用于对精度要求不高的影像拼接、规划、灾害应急等；地形图更新以及小范围区域的4D产品制作等用图需求，则有人驾驶超轻型飞行器低空遥感系统更适合，国内平原、山地地区均有应用实例。
（五）定位定姿系统的应用
定位定姿系统是IMU/DGPS组合的高精度位置与姿态测量系统（POS），利用装在飞机上的GPS接收机和设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号，精密定位主要采用差分GPS定位（DGPS）技术，而姿态测量主要是利用惯性测量装置（IMU）来感测飞机或其他载体的加速度，经过积分等运算，获取载体的速度和姿态（如位置及选择角度）等信息。机载POS系统一般由以下几部分组成：（1）惯性测量装置（IMU）。IMU由三个加速度计、三个陀螺仪、数字化电路和一个执行信号调节及温度补偿功能的中央处理器组成。（2）GPS接收机。GPS系统由一系列GPS导航卫星和GPS接收机组成，并采用载波相位差分的GPS动态定位技术解求GPS天线相位中心位置。（3）计算机系统。计算装置包含GPS接收机、大规模存储系统和一个实时组合导航的计算机，实时组合导航计算的结果作为飞行管理系统的输入信息。（4）数据后处理软件。数据后处理软件通过处理POS系统在飞行中获得的IMU和GPS原始数据以及GPS基准站数据得到最优的组合导航解。当POS系统用于摄影测量时，最后还需要利用后处理软件解算每张影像在曝光瞬间的外方位元素。
结语
针对航摄地区的特点选取合适的技术进行影像获取，必将提高航摄效率，缩短测绘产品获取的周期，提高影像质量。同时随着计算机技术和互联网通讯技术的发展，地球空间信息技术的空间信息网格技术，目前已实现。
参考文献：
[1]魏宁凤，牛芝香，张丽霞.浅论航空摄影测量中的卫星遥感影像[J].测绘标准化，2011，04：46-48.
[2]史文飞.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用[J].企业研究，2014，02：183.
[3]范业稳.基于DMC的航空摄影测量误差分析和质量控制方法研究[D].武汉大学，2011.