航空攝影測(cè)量影像定向的若干探討

張貴和

摘要：雖則科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，我國(guó)航天攝影測(cè)量定向技術(shù)也得到了很大的更新和改進(jìn)。也正是由于航天攝影測(cè)量技術(shù)的不斷應(yīng)用，使得我國(guó)的土地規(guī)劃以及城市建筑以及城市道路的發(fā)展和分布變得更加的科學(xué)和均勻。本文主要對(duì)航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述，對(duì)航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)的使用現(xiàn)狀進(jìn)行敘述，對(duì)其的作業(yè)要求以及發(fā)展前景進(jìn)行分析，以能夠?qū)ξ覈?guó)的航空攝影測(cè)量影響定向技術(shù)的發(fā)展提供一些具有價(jià)值的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：航空攝影測(cè)量；影響定位；發(fā)展前景；定向

時(shí)代的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的提高推動(dòng)了我國(guó)空間定位技術(shù)的發(fā)展，由于現(xiàn)階段空間定位技術(shù)多是應(yīng)用于傳感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，因此，該技術(shù)對(duì)地面的控制具有較高的水準(zhǔn)，能夠更好的對(duì)地面空間的影像進(jìn)行科學(xué)的分析以及合理的推測(cè)，以幫助人們獲取更多的未知并且真實(shí)的空間信息，由此可知，航空攝影測(cè)量影響定位技術(shù)既是一次科技領(lǐng)域的一次更新，又是測(cè)繪領(lǐng)域的一次技術(shù)革命。

一、航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)

航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)最早起源于上世紀(jì)的70年代初期，其研究的目的就是為了讓我國(guó)的空間測(cè)量變得更加的精準(zhǔn)。雖然那個(gè)時(shí)期已經(jīng)有了雷達(dá)以及激光段面儀等技術(shù)，但是，該技術(shù)的使用仍然不能夠達(dá)到人們對(duì)空間定位精度的要求，故而，GPS技術(shù)應(yīng)時(shí)而生，并且自GPS技術(shù)應(yīng)用以來就得到了廣泛的發(fā)展和普及。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，該技術(shù)的發(fā)展具有一定的局限性，所以在上世紀(jì)的90年代，國(guó)際有研究出了一種較為新型的技術(shù)，即POS系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)臻g的具體位置進(jìn)行定位，但是其精度并不理想。

二、航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)的使用現(xiàn)狀

對(duì)于我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來說，主要采用三種航空攝影測(cè)量模式，分別為常規(guī)化、GPS化、DGPS/IMU化等。這三種測(cè)量方式存在著本質(zhì)的區(qū)別，主要區(qū)別于航空影響的獲取方式及對(duì)于所要獲取的目標(biāo)進(jìn)行定位的方法。我們現(xiàn)在所運(yùn)用的航空攝影測(cè)量影像定位技術(shù)，就是依靠地面上諸多的控制點(diǎn)進(jìn)行加密從而進(jìn)行定向點(diǎn)的模擬。由于GDPS/IMU技術(shù)所涉及的價(jià)格很高，但是通過其工作效率可直接將傳感器的六個(gè)外方位元素進(jìn)行精確測(cè)定，可滿足客戶端額需求，從而是客服感覺價(jià)格的合理性。想要進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理，首先我們需要利用地面參考技術(shù)或目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一個(gè)完善的坐標(biāo)系統(tǒng)。

三、航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)的作業(yè)要求

（一）航空測(cè)量。在航空攝影測(cè)量影像技術(shù)中，為了提高攝像數(shù)據(jù)的精度，除了對(duì)航空測(cè)量的航攝儀增加ASCOT、CCNS4、Track Air等飛行控制系統(tǒng)外，如果應(yīng)用GPS航空攝影測(cè)量技術(shù)時(shí)，還要將航攝儀與動(dòng)態(tài)GPS接收機(jī)連接；當(dāng)應(yīng)用DGPS/IMU航空攝影測(cè)量技術(shù)時(shí)，還需要在航攝儀上增加安裝POS系，以提高攝像數(shù)據(jù)的精度。

（二）地面控制。在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作時(shí)，通過應(yīng)用理論嚴(yán)密的光束法區(qū)域網(wǎng)平差進(jìn)行攝影測(cè)量加密，但是針對(duì)不同的攝影測(cè)量技術(shù)，分別需要采用不同的地面控制方案，從而獲得最佳的加密點(diǎn)坐標(biāo)，以及像片外方位元素，提高航空攝影測(cè)量的精度。

（三）內(nèi)業(yè)測(cè)繪。傳統(tǒng)的航空測(cè)量技術(shù)，當(dāng)提取了航空影像精確外方位元素以后，通過應(yīng)用安置影像外方位元素的基本理論，建立需要測(cè)量的立體模型，然后再識(shí)別同名像點(diǎn)時(shí)，應(yīng)用影像匹配技術(shù)，這樣就完成了測(cè)量目標(biāo)表面的地形和地物的自動(dòng)測(cè)繪?？墒牵?D航空測(cè)量產(chǎn)品中，按照如下流程進(jìn)行測(cè)量作業(yè)：?jiǎn)纹瑑?nèi)定向→像對(duì)相對(duì)定向→單模型絕對(duì)定向→立體模型測(cè)繪。

四、航空攝影測(cè)量影響定向技術(shù)的實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)代的航空攝影測(cè)量在作業(yè)上一般在航空攝影、地面控制和內(nèi)業(yè)測(cè)繪上有一定的要求。在采用GPS航空攝影測(cè)量時(shí)一般會(huì)將動(dòng)態(tài)GPS接收機(jī)與航攝儀固聯(lián)以提高影像獲取的質(zhì)量。

一般在采用DGPS/IMU航空攝影測(cè)量時(shí)，都會(huì)在航攝儀上安裝POS系統(tǒng)。根據(jù)不同的情況要選擇不同的地面控制方案，以獲得最佳的加密點(diǎn)坐標(biāo)和像片外方位元素。僅僅是在DGPS/IMU航空攝影測(cè)量直接對(duì)地目標(biāo)定位方法中探討如何利用POS系統(tǒng)獲取的影像定向參數(shù)進(jìn)行模型恢復(fù)的有關(guān)理論和方法。攝影測(cè)量加密和直接對(duì)地目標(biāo)定位是航空攝影測(cè)量幾何定位的兩種方式。

五、數(shù)字航攝儀DMC

數(shù)字航攝儀DMC是一種用于高精度、高分辨率航空攝影測(cè)量的數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)。DMC數(shù)字航空相機(jī)由四個(gè)全色傳感器和四個(gè)多波段傳感器組成。DMC航空相機(jī)通過四個(gè)多波段傳感器分別捕捉紅色、藍(lán)色、綠色及近紅外數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)在不同的光線條件下，通過改變曝光時(shí)間，確保影像質(zhì)量，其對(duì)地面分辨率可達(dá)到5cm。

低空數(shù)字航空攝影測(cè)量以2000萬像素以上的小像幅數(shù)碼相機(jī)為傳感器，采用無人飛機(jī)進(jìn)行低空航攝，具有機(jī)動(dòng)、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)能夠在短時(shí)間獲取局部區(qū)域的較高精度的高分辨率數(shù)字影像，且天氣及機(jī)場(chǎng)的依賴性小，已廣泛應(yīng)用于應(yīng)急保障、防災(zāi)減災(zāi)、地形測(cè)繪等領(lǐng)域。

六、航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)的發(fā)展前景

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著數(shù)字化攝影測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展，航空攝像測(cè)量技術(shù)通過對(duì)定向參數(shù)進(jìn)行分析，初步確立了航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)。隨后，人們主要以3S技術(shù)為主要測(cè)量手段、以4D產(chǎn)品（DEM、DOM、DLG、DRG）生產(chǎn)技術(shù)為輔的測(cè)量技術(shù)，廣泛應(yīng)用于航空攝影測(cè)量影像定向應(yīng)用中。我們?nèi)绾纬浞掷卯?dāng)代航空攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行4D產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)，并對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)庫實(shí)施快速更新，是一個(gè)值得關(guān)注的問題。同時(shí)我們應(yīng)該充分利用現(xiàn)在的航空攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展我國(guó)的航空測(cè)量事業(yè)。

結(jié)束語：

通過全文的敘述，可以得出以下結(jié)論。通過多次的研究以及嘗試，我國(guó)的航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)有了很大的改變，其擁有的功能也逐漸的趨于完善。在常用的三種影響定位技術(shù)中，最為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的是GPS空中輔助定位測(cè)量技術(shù)，最有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)是POS直接傳感定向技術(shù)。在進(jìn)行航空攝影時(shí)，要根據(jù)建筑、地形等不同情況采取最佳的測(cè)量方法，以最小的消耗獲得最大的利潤(rùn)，像是無人區(qū)、進(jìn)入困難的地區(qū)以及不能夠到達(dá)的區(qū)域，可以通過GPS來進(jìn)行定位，而正射影像圖的制作以及小范圍4D更新應(yīng)用的使用可以用POS來做到，目前來講，POS系統(tǒng)的應(yīng)用還是較為廣泛的，因此，POS技術(shù)的發(fā)展前景還是較為可觀的。

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