數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀分析與發(fā)展趨勢(shì)研究

劉偉

摘 要：近年來，攝影測(cè)量技術(shù)在測(cè)繪行業(yè)中出現(xiàn)的頻率越來越高，其在經(jīng)歷了模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量?jī)蓚€(gè)發(fā)展階段后，進(jìn)入了數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段。這個(gè)轉(zhuǎn)變對(duì)整個(gè)攝影測(cè)繪行業(yè)都產(chǎn)生了很大的影響，如：科研、生產(chǎn)、教學(xué)等等。在現(xiàn)實(shí)生活中，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量存在許多種不同的概念，但是無論是何種概念都在一定程度上對(duì)地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。本文主要針對(duì)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并且對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了一個(gè)預(yù)測(cè)，從而更好地推進(jìn)攝影測(cè)量技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：攝影測(cè)量；現(xiàn)狀分析；發(fā)展

攝影測(cè)量學(xué)自發(fā)展以來，已經(jīng)有兩百多年的歷史。在初期，它被稱為圖像量測(cè)學(xué)。在1837年左右，由于攝影技術(shù)的發(fā)明，所以后面才改為攝影測(cè)量學(xué)。攝影測(cè)量學(xué)是以透視幾何理論為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，而這個(gè)理論是著名的數(shù)學(xué)家勃蘭特在18世紀(jì)提出來的。自從進(jìn)入電子信息時(shí)代之后，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)也逐漸出現(xiàn)在人們的視野內(nèi)，它對(duì)現(xiàn)代測(cè)量有著深遠(yuǎn)的影響。

1 對(duì)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)得到了跨越式的發(fā)展，雖然數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的整個(gè)作業(yè)流程及作業(yè)方式與傳統(tǒng)的攝影測(cè)量沒什么差別，但是在信息技術(shù)的不斷革新下，新一代的傳感器和定位系統(tǒng)也發(fā)展迅猛，推動(dòng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的不斷更新，給傳統(tǒng)的攝影測(cè)量帶來了重大的變革。下面筆者就數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

1.1 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

攝影測(cè)量學(xué)發(fā)展歷程主要有3個(gè)階段，分別是模擬、解析以及數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段。目前，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量被廣泛地應(yīng)用到實(shí)際工作中，并滲透到各行各業(yè)。而全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量作為一項(xiàng)更加先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，許多學(xué)者對(duì)它進(jìn)行大量的研究，從而讓它更好地應(yīng)用在實(shí)際工作中。所謂的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)指的就是在數(shù)字影像的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)以及專門的攝影軟件對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行分析和量測(cè)、采集三維空間信息。這項(xiàng)技術(shù)在國際上通常被用于獲取地球空間數(shù)據(jù)，使得空間信息能夠更加精確地被測(cè)量。其中，主要的測(cè)量?jī)x器有：糾正儀、坐標(biāo)儀、投影儀等，還有不同種類的解析測(cè)量設(shè)備。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸成熟，可以用它來代替測(cè)繪中的測(cè)試物體或者測(cè)試點(diǎn)。大量的計(jì)算可以通過它來輕松地解決，并且計(jì)算結(jié)果還更加可靠、精確，完全可以替代人工進(jìn)行計(jì)算，將它運(yùn)用到攝影測(cè)量方面實(shí)現(xiàn)測(cè)量的自動(dòng)化發(fā)展。

我國對(duì)攝影測(cè)量的研究也非常早，在20世紀(jì)左右，航空攝影測(cè)繪地圖數(shù)字化的理論和方法被我國的地質(zhì)學(xué)家提出，并且受到德國科學(xué)家的廣泛好評(píng)。在1978年，測(cè)繪學(xué)家王之卓提出了一個(gè)全新的想法和方案，主要內(nèi)容是圍繞全數(shù)字自動(dòng)化測(cè)圖系統(tǒng)所展開。在這個(gè)基礎(chǔ)上，1985年武漢測(cè)繪科技大學(xué)開發(fā)出了一套測(cè)圖軟件系統(tǒng)，這是我國第一套全數(shù)字自動(dòng)化測(cè)圖系統(tǒng)WUDAMS。它成為了攝影測(cè)量史上的一個(gè)重大轉(zhuǎn)變，也是一個(gè)里程碑，對(duì)整個(gè)攝影測(cè)量學(xué)有著深遠(yuǎn)的影響。

1.2 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)存在的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量這項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)獲取的方式是利用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)這個(gè)工具來完成的，在有關(guān)的工作站內(nèi)，傳統(tǒng)的解析測(cè)圖儀被數(shù)字?jǐn)z像機(jī)所代替，因此這種測(cè)繪方式被稱之為數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量。目前，通過對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行廣泛研究發(fā)現(xiàn)，它能夠?qū)Υ罅康臄?shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理，成為了它最主要的一個(gè)優(yōu)勢(shì)；同時(shí)數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確度比人工計(jì)算更高，而且速度更快；另外，由于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的信息量大，所以整體成圖精度較高；最后，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量可以生成地形圖、正射影像地圖、DTM和DilM數(shù)據(jù)等多樣化的成果。因此，該技術(shù)為將來的生產(chǎn)或科研領(lǐng)域提供了更多的數(shù)據(jù)和資料。

2 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)

2.1 數(shù)字測(cè)量技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合

在數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)中，空間數(shù)據(jù)的采集和更新主要是通過攝影測(cè)量和遙感技術(shù)相結(jié)合的手段來完成。在采集完數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)中自動(dòng)生成DEM和DOM，而且在DOM上采用人機(jī)交互的方式來提取不同類型的信息，然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包整理，傳送至數(shù)據(jù)庫中，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的建立和不斷更新。在線路設(shè)計(jì)的過程中，主要資料的獲取是從數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的地形圖以及斷面圖中得到的。衛(wèi)星遙感圖像可以獲取各種地物屬性信息，并且在GIS技術(shù)的幫助下，線路設(shè)計(jì)工作的開展能夠更加順利，更加自動(dòng)化。

2.2 為三維虛擬實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)支持

在DEM、DOM的基礎(chǔ)上，通過立體的方式將地表景觀的全面信息展示出來，由傳統(tǒng)的平面展示方式轉(zhuǎn)換為三維展示。當(dāng)前數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)已經(jīng)達(dá)到計(jì)算機(jī)可視化的領(lǐng)域，為了能夠改變傳統(tǒng)的測(cè)量約束條件，這項(xiàng)技術(shù)需要進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)展。除此之外，雖然在某些方面數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與計(jì)算機(jī)視覺存在著許多不同，但是由于量測(cè)型計(jì)算機(jī)視覺的精度要求越來越高，所以這兩個(gè)學(xué)科之間需要進(jìn)行相互融合，相互完善，只有這樣才能更好地滿足市場(chǎng)的需求，促進(jìn)這兩個(gè)學(xué)科的共同發(fā)展?，F(xiàn)階段數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的還不夠完善，必須還要進(jìn)行不斷地研究、改進(jìn)，使之能夠?yàn)槿S虛擬實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。三維虛擬模擬的成像過程需要大量數(shù)據(jù)來完成，因此要求數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)有更高的數(shù)據(jù)采集、處理、分析能力，在未來的時(shí)間里相關(guān)科研工作者可以朝著這個(gè)方向發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)還存在著廣泛的發(fā)展空間。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及航空技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)量技術(shù)也逐漸與它們進(jìn)行融合，主要表現(xiàn)在對(duì)空間數(shù)據(jù)信息的獲取方面。雖然數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量已經(jīng)擁有很長(zhǎng)的歷史，但是它作為一項(xiàng)技術(shù)來發(fā)展的時(shí)間并不長(zhǎng)。因此，要想將這項(xiàng)技術(shù)更好地應(yīng)用到各個(gè)方面，還需要加大研究力度，克服存在的各種問題，從而推動(dòng)該項(xiàng)技術(shù)的良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]于洪雨，莫玉兵，蔡琳琳，等.數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量生產(chǎn)中數(shù)據(jù)管理的研究與實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪與空間地理信息，2015，（12）：122-125.

[2]嚴(yán)偉，金芳芳，詹斌，等.攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2015，（9）：65，66.

（作者單位：安徽省地球物理地球化學(xué)勘查技術(shù)院）