淺談航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

高巖王　孫曉昱

摘 要：近年來(lái)，隨著信息測(cè)繪技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入發(fā)展，航空攝影的測(cè)量技術(shù)也取得了顯著的進(jìn)步。不僅空間數(shù)據(jù)的獲取方式變得更加多元化，而且這些技術(shù)手段的投入使用往往也能獲得更好的測(cè)量效果。由此，文章便從航空攝影技術(shù)的內(nèi)涵入手，并結(jié)合其發(fā)展現(xiàn)狀提出該技術(shù)的具體應(yīng)用方法，以期為各位讀者提供參考。

關(guān)鍵詞：航空攝影；測(cè)量技術(shù)；應(yīng)用；研究

隨著現(xiàn)代數(shù)字化科技的發(fā)展與各種技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的儀器測(cè)量已經(jīng)不能完全滿足當(dāng)下獲取測(cè)量數(shù)據(jù)的需要，由于測(cè)量技術(shù)在航空攝影中得到了更為廣泛的應(yīng)用，所以對(duì)航空測(cè)量的應(yīng)用技術(shù)加強(qiáng)探究也顯得尤為重要。

1 航空攝影測(cè)量技術(shù)的相關(guān)概述

1.1 航空攝影測(cè)量技術(shù)的內(nèi)容

航空攝影測(cè)量技術(shù)指的是通過(guò)讓飛機(jī)在飛行中運(yùn)用航攝儀器同地面進(jìn)行連接，并且用航攝儀器對(duì)地面展開(kāi)連續(xù)性的攝取相片，然后結(jié)合地面上的控制點(diǎn)完成測(cè)量、調(diào)繪以及立體測(cè)繪等具體步驟，接著再完成地形圖繪制作業(yè)的一項(xiàng)工作內(nèi)容。換言之，空攝影測(cè)量的運(yùn)用即是測(cè)量人員通過(guò)將地面的投影中心轉(zhuǎn)變?yōu)榈匦螆D（正射投影），從而讓人們更加直觀地了解到地面的基礎(chǔ)信息狀況。

航空攝影測(cè)量所采用的測(cè)繪方法是多樣化的，包含了綜合法、分工法、全能法等等，其中綜合法指的是將攝影測(cè)量同平板之類(lèi)的設(shè)備相互結(jié)合完成測(cè)圖。分工法指的是依照平面與高程分球的方式來(lái)完成測(cè)圖，通過(guò)在立體式的測(cè)繪儀器上進(jìn)行等高線與地面點(diǎn)的測(cè)圖，從而對(duì)地面的平面位置展開(kāi)精確性的測(cè)量。該種方式同綜合法存在一定的相似性，主要在丘陵地區(qū)的測(cè)量中運(yùn)用較多。而全能法則是指利用立體測(cè)圖儀器，構(gòu)建出一些被縮小的反映地面的幾何模型，在并且立體模型之上將地面平面的位置情況、等高線與高程等信息表示出來(lái)，從而獲取地形圖。

1.2 航空攝影技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

航空攝影技術(shù)是本世紀(jì)才被創(chuàng)造出來(lái)的一項(xiàng)新型現(xiàn)代科技，而且隨著航空相機(jī)的革新升級(jí)，DMC、ADS40、SWDC、UCD等專(zhuān)業(yè)的航空攝影儀在性能表現(xiàn)上也愈發(fā)出色。加之慣導(dǎo)技術(shù)、GPS技術(shù)、激光掃描、數(shù)碼掃描以及其他尖端技術(shù)的進(jìn)步，這種航空技術(shù)與不同領(lǐng)域生成技術(shù)之間的相互融合，也使得航空攝影測(cè)量獲得了更大的使用與進(jìn)步空間。而航空攝影中所運(yùn)用到的攝影測(cè)量系統(tǒng)，以DMC II為例，其內(nèi)部構(gòu)造情況如下圖1所示。

在以DMC II為例的攝影設(shè)備中，其不僅實(shí)現(xiàn)了攝影與測(cè)量之間的無(wú)縫連接，同時(shí)其航攝相機(jī)還可以為拍攝工作提供最為高清的航攝效果圖。其中DMC II250中所使用的相機(jī)的參數(shù)達(dá)到了16768，航向像素?cái)?shù)為14016；焦距達(dá)到了112 mm；其飛行高度到達(dá)500m時(shí)，對(duì)于地面景物的分辨率為2.5cm。此外，在基高比、彩色融合比等方面也有所更新、發(fā)展。

2 航空攝影測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用方法

在航空攝影測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用過(guò)程中，主要應(yīng)當(dāng)從以下方面予以把握：

第一，運(yùn)用航攝儀器完成航空攝影測(cè)量。數(shù)字化與信息化是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要方向，航空攝影測(cè)量也并不例外。通過(guò)將巨大空間地域范圍內(nèi)的地理信息與社會(huì)信息以數(shù)字形式納入到測(cè)量?jī)x器功能使用中，不僅能夠滿足地理測(cè)繪這種基礎(chǔ)性功能，與此同時(shí)數(shù)字航攝儀器還能夠代替膠片相機(jī)完成其不具備的設(shè)計(jì)任務(wù)。以DMC為例，該類(lèi)數(shù)字航攝儀器能夠提供高分辨率、高清晰度的攝像需求，在滿足數(shù)字相機(jī)的基礎(chǔ)上，還實(shí)現(xiàn)了歷史性的技術(shù)突破，將航空攝影相機(jī)中的內(nèi)部傳感器進(jìn)行了改革。在其內(nèi)部的8個(gè)傳感器中，分別有4個(gè)波段傳感與4個(gè)全色傳感，綜合起來(lái)這些傳感器所能夠捕獲的數(shù)據(jù)信息通常來(lái)說(shuō)是較為全面的，并且在完成對(duì)于影像數(shù)據(jù)的捕獲后，技術(shù)人員便可以再利用各種播放軟件對(duì)各種類(lèi)型的影響進(jìn)行輸出了。需要注意的是，由于DMC所具有的強(qiáng)大性能，能夠?qū)π”壤吲c高分辨率、大比例尺與拍攝業(yè)務(wù)需求的綜合需要。所以在地面的分辨率達(dá)到5cm時(shí)，該系統(tǒng)便可以在任意的光照條件下完成曝光，從而保障所測(cè)的影像質(zhì)量。

第二，利用ArcGIS軟件完成所測(cè)地形圖的制作。在地形圖的繪制過(guò)程中，由于當(dāng)下各類(lèi)電子設(shè)備的普及，為了講求實(shí)用性，技術(shù)人員往往會(huì)匯集測(cè)量數(shù)據(jù)然后再運(yùn)用ArcGIS軟件來(lái)制作出相應(yīng)的電子地形圖。而要完成地形圖的繪制工作，首先要對(duì)數(shù)據(jù)類(lèi)型與計(jì)劃要求對(duì)于各類(lèi)的數(shù)據(jù)信息予以確定，電子地圖講求的是信息的準(zhǔn)確、快速以及便捷，所以保障數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠也應(yīng)當(dāng)成為測(cè)量中的重中之重。其次，完成數(shù)據(jù)的整理工作以便于軟件后續(xù)的信息提取。信息平臺(tái)中要提取的內(nèi)容主要有poi、道路、水系、植被、居民地、等等數(shù)據(jù)。而地形圖中所應(yīng)提取的還具體包括附屬設(shè)施、管線、境界、地質(zhì)地貌、植被等更為詳細(xì)的內(nèi)容。然后繪圖人員還需按照1：500的比例尺對(duì)基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注。

第三，輔助技術(shù)的應(yīng)用。在航空攝影測(cè)量工作中，通常還會(huì)運(yùn)用到IMU、DGPS以及LIDAR等輔助類(lèi)技術(shù)。IMU或DGPS技術(shù)是指慣性測(cè)量的單元，通過(guò)對(duì)其的利用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于三個(gè)線性元素的直接運(yùn)算，并且這兩項(xiàng)技術(shù)在計(jì)算中也可以帶來(lái)不同的優(yōu)勢(shì)，從而使得航空攝影測(cè)量的效果更加具有精確度。而要使得該種慣性測(cè)量單元，還需要利用飛行器結(jié)合GPS定位系統(tǒng)，對(duì)來(lái)自衛(wèi)星的定位信號(hào)予以接收。然后攝影儀再?gòu)闹蝎@取數(shù)據(jù)與圖像因素等內(nèi)容。IMU、DGPS可以清楚、準(zhǔn)確的展示出測(cè)量中圖片的外方位因素，所以通過(guò)此種技術(shù)往往也可以使得圖片的外方位因素愈發(fā)精準(zhǔn)。另外，LIDAR技術(shù)等其他輔助類(lèi)技術(shù)的使用對(duì)于提高效率、縮短工作時(shí)長(zhǎng)、減少成本投入等方面也有著積極作用，所以在航空攝影的應(yīng)用中也有著較好的發(fā)展趨勢(shì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

加強(qiáng)關(guān)于航空攝影測(cè)量技術(shù)的方法研究，不僅能夠切實(shí)幫助人們收集空間數(shù)據(jù)提供更為便利的條件，同時(shí)測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用與升級(jí)，也使得該項(xiàng)技術(shù)更能夠同當(dāng)前數(shù)據(jù)測(cè)量等關(guān)鍵性要求相互適應(yīng)，從而更加符合航空攝影的發(fā)展趨勢(shì)，為人們的生活提供更為便利的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：高巖（1988-），男，漢族，吉林公主嶺市，本科，職稱(chēng)：助理工程師，主要從事方向：航天攝影測(cè)量、遙感攝影測(cè)量。