城市測(cè)繪工程中的全數(shù)字化影像測(cè)量技術(shù)分析

朱亞強(qiáng)

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了社會(huì)科學(xué)的進(jìn)步，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，各項(xiàng)工程建設(shè)都開始了新的技術(shù)革命，在城市建設(shè)領(lǐng)域，城市測(cè)繪工程也逐漸受到人們的關(guān)注。依靠全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，能夠?yàn)槌鞘袦y(cè)繪提供一個(gè)更為精準(zhǔn)有效的數(shù)據(jù)。本文通過在實(shí)踐中對(duì)全數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)的操作與分析，探究全數(shù)字?jǐn)z影在城市測(cè)繪中的主要作用以及發(fā)展建議，為城市測(cè)繪工程的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：城市測(cè)繪工程；全數(shù)字化攝影；實(shí)際應(yīng)用；措施

一、前言

隨著現(xiàn)代城市建設(shè)不斷的發(fā)展，為城市建設(shè)起到輔助作用的城市測(cè)繪工程也逐漸發(fā)展起來。全數(shù)字?jǐn)z影是一個(gè)具有高度的自動(dòng)化穩(wěn)定可靠地操作系統(tǒng)能夠有效的對(duì)地形地貌等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集等工作，對(duì)不同的地形、環(huán)境等采集分析，并進(jìn)行基礎(chǔ)空間信息產(chǎn)品的設(shè)計(jì).能夠依據(jù)工程不同需求建立適應(yīng)于工程設(shè)計(jì)的地圖，如不同比例尺的數(shù)字劃線地形圖、影像圖以及地形模型等。全數(shù)字化攝影測(cè)繪的主要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)交換速度快，數(shù)據(jù)處理較為穩(wěn)定，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)化的城市測(cè)繪，并依據(jù)采集的數(shù)據(jù)建立高精度的三維立體影像。在基礎(chǔ)城市測(cè)繪中已經(jīng)成為進(jìn)行城市測(cè)繪最為普遍的使用方式。

二、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的配置要求與基本原理

1、配置要求

全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量使用建議配置系統(tǒng)軟件平臺(tái)為 Windows xp，CPU 為 PentiumⅣ1GHZ 或以上，內(nèi)存為 512MB 或以上，硬盤位40GB或以上，為雙屏顯示，建議使用 1280×1024 或以上的分辨率的顯示屏。其他的觀測(cè)裝備有N型液晶立體眼鏡（Nuvision）和紅外發(fā)射器、C 型液晶立體眼鏡、立體反光鏡、偏振光鏡屏、手輪腳盤、三維鼠標(biāo)等配置，使全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)繪功能得到良好實(shí)現(xiàn)[1]。

2、基本原理

①攝影測(cè)量主要是通過對(duì)相鄰的兩張圖像上選取三對(duì)及其以上的坐標(biāo)點(diǎn)計(jì)算出兩張想領(lǐng)土想的位置關(guān)系，確定圖像位置。在圖像去電過程中，選擇的同名坐標(biāo)點(diǎn)越多，計(jì)算后得到的結(jié)果就越精確。通過這種方式，確定整個(gè)航帶上所有影像之間的相對(duì)位置關(guān)系。

②在相鄰的兩個(gè)航帶之間取一定數(shù)量的同名點(diǎn)，以確定每條航帶之間的相互關(guān)系。在航帶間選擇的同名點(diǎn)數(shù)量越多，計(jì)算后的結(jié)果就相對(duì)較為穩(wěn)定，對(duì)航帶之間的聯(lián)系也就越緊密。通過這貨在那個(gè)方式對(duì)整個(gè)測(cè)量區(qū)域內(nèi)的所有影像的關(guān)系與相對(duì)位置進(jìn)行確定。

③標(biāo)出圖像已知的坐標(biāo)高度在圖像中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，包括一定數(shù)量的平高控制點(diǎn)以及一個(gè)高程控制點(diǎn)，已經(jīng)對(duì)象的坐標(biāo)點(diǎn)越多，在測(cè)量系統(tǒng)中通過相對(duì)位置的計(jì)算也就越精確，這樣在城市測(cè)繪過程中，對(duì)每對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置計(jì)算就更加快速準(zhǔn)確。

三、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展建議

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)代化，攝影技術(shù)也在科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下有傳統(tǒng)的手繪測(cè)量技術(shù)發(fā)展為現(xiàn)代的全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)[2]。這種攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展提高了測(cè)繪技術(shù)的準(zhǔn)確性與測(cè)繪效率，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)中的不足之處。但由于現(xiàn)階段，我國的全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量還處于起步階段，對(duì)全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的操作步驟與操作細(xì)節(jié)等都還沒有形成系統(tǒng)性的指導(dǎo)方案，因此在實(shí)際操作過程中會(huì)出現(xiàn)很多不必要的消耗，這就對(duì)人力物力等造成了一定程度的浪費(fèi)。因此，推動(dòng)全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的發(fā)展還需要工程測(cè)繪工作者的共同努力[3]。

1、積極推動(dòng)測(cè)量規(guī)范等指導(dǎo)措施的建立與完善。全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量經(jīng)歷了一定時(shí)期的發(fā)展，對(duì)城市測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了革新，傳統(tǒng)測(cè)量儀器以及解析測(cè)量儀等都已經(jīng)逐漸被全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量所取代。但在實(shí)際操作中，由于工作人員的綜合能力不足、操作方式不當(dāng)以及環(huán)境因素等的影響，測(cè)量中所需要耗費(fèi)的人力、物力等資源較大，沒有充分發(fā)揮全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量經(jīng)濟(jì)、快速的特點(diǎn)。因此需要加強(qiáng)對(duì)城市測(cè)量規(guī)范中對(duì)全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量測(cè)量的操作指導(dǎo)，使全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量操作有一定的科學(xué)依據(jù)作為參考。

2、提高成圖精度。在較大規(guī)模的航測(cè)過程中，由于測(cè)繪數(shù)據(jù)較多，容易導(dǎo)致測(cè)量不精確，在航帶之間出現(xiàn)誤差，影響成圖的使用效果。因此為加強(qiáng)成圖精度，主要從兩個(gè)方面著手。一是加強(qiáng)模型接邊的精度，現(xiàn)在范圍線是捕捉標(biāo)準(zhǔn)定向點(diǎn)成四邊形。采集地物地貌不超描，到四邊形邊為止。這樣不會(huì)出現(xiàn)模型不接邊的情況。連續(xù)的模型都如此，采集地物地貌到定向點(diǎn)的連線上。顯然這樣接邊精度高于矩形框。二是加強(qiáng)圖相間接邊精度，方法類似于模型接邊進(jìn)度的確立，將圖幅的接邊部位裁切出來，將周圍的圖像資料裝載入這一區(qū)域，視為一個(gè)單獨(dú)的航片進(jìn)行計(jì)算，就能夠有效提高成圖精度。

3、提高全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的使用效率。隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市發(fā)展逐漸趨于成熟，城市的基本格局幾乎固定下來。但依然要在城市測(cè)繪過程中對(duì)城市進(jìn)行航飛拍攝。這樣大面積的反復(fù)飛行不僅是對(duì)人力與物理的巨大浪費(fèi)，同時(shí)也浪費(fèi)了測(cè)繪時(shí)間，降低了工作效率。因此要加強(qiáng)對(duì)全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量在以前的城市測(cè)繪工作中工作資料的重復(fù)利用，對(duì)城市發(fā)展中出現(xiàn)變化的城市格局景行單獨(dú)拍攝，結(jié)合舊有的拍攝資料進(jìn)行修復(fù)，是提高工作效率的必然要求。

4、結(jié)合新的圖像采集系統(tǒng)，發(fā)揮全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量優(yōu)勢(shì)。目前，LIDAR+CCD 相機(jī)的集成系統(tǒng)的出現(xiàn)，能夠更加快速的獲得地面影響，并建立出高精度的高程模型，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，為全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的應(yīng)用帶來了一定的挑戰(zhàn)與啟示。加強(qiáng)對(duì)新的影像采集系統(tǒng)的融合，是全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量未來發(fā)展的關(guān)鍵所在。

四、總結(jié)

綜上所述，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量在城市測(cè)量領(lǐng)域的運(yùn)用中做出了突出貢獻(xiàn)，全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的出現(xiàn)，為現(xiàn)代城市建設(shè)的地形勘探、城市建模等方面都有著顯著效果。為加強(qiáng)測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)深入研究全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的特性，在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高在操作中數(shù)據(jù)采集的精確度。

參考文獻(xiàn)：

[1]王洛飛.無人機(jī)低空攝影測(cè)量在城市測(cè)繪保障中的應(yīng)用前景[J].測(cè)繪與空間地理信息，2014，（2）：216-218.

[2]張國柱，許桂平.城市大比例尺測(cè)圖中全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的應(yīng)用方法[J].科技信息2011，（5）：33-37.

[3]鄭偉安，陳傳河，孟大鵬.全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量方法在地理信息數(shù)據(jù)更新中的應(yīng)用[J].山東國土資源2012，28（6）：37-38.