航空攝影測(cè)量技術(shù)在城市測(cè)繪中的應(yīng)用

何宇

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，加上無(wú)人機(jī)技術(shù)的成熟與完善，航空攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展日新月異，人們可以用無(wú)人機(jī)攜帶高分辨率的攝像機(jī)或者照相機(jī)拍出美麗的照片，更重要的是隨著技術(shù)進(jìn)步，航空攝影在城市測(cè)繪中發(fā)揮越來(lái)越廣泛的作用，尤其是航空攝影測(cè)量技術(shù)在大比例尺地圖測(cè)繪中快速地得到推廣應(yīng)用，航空攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的城市測(cè)繪的方式、流程產(chǎn)生根本性的變革。本文對(duì)航空攝影測(cè)量技術(shù)在城市測(cè)繪中應(yīng)用現(xiàn)狀和應(yīng)用方式加以探討。

關(guān)鍵詞：地航空攝影；城市測(cè)繪；大比例尺地圖測(cè)繪；應(yīng)用方式

城市建設(shè)規(guī)劃需要的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和指標(biāo)的建立都需要去認(rèn)真科學(xué)的測(cè)量獲得，城市測(cè)繪主要進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工和經(jīng)營(yíng)管理等方面的測(cè)量工作。比如，在城市中興建任何建筑物，都必須由城市測(cè)量部門定出撥給土地的界線，這是城市建設(shè)中的一項(xiàng)重要工作，它將保證道路兩旁的建筑用地做到規(guī)范整齊，杜絕亂入、不合理占地的現(xiàn)象出現(xiàn)。航空攝影能夠幫助測(cè)繪部門有效解決這一問(wèn)題，通過(guò)飛行器上的各種先進(jìn)儀器，利用攝影光束相交得到地面點(diǎn)的點(diǎn)位，以此來(lái)完成各種測(cè)繪工作。利用攝影技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪工作，主要是利用光學(xué)或數(shù)碼攝像機(jī)獲取的影像，經(jīng)過(guò)處理以獲取物體的形狀、大小、位置、性質(zhì)和相互關(guān)系的一門技術(shù)。

一、我國(guó)航空攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

為控制測(cè)繪的高強(qiáng)度多批次的工作量，減少費(fèi)用，我國(guó)決定大力發(fā)展航空攝影測(cè)量技術(shù)。自20世紀(jì)80年代初起，我國(guó)的幾十個(gè)大型城市陸續(xù)開(kāi)展了航空攝影測(cè)量技術(shù)測(cè)制城市大比例尺地形圖的生產(chǎn)應(yīng)用，隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的要求，各城市測(cè)繪部門先后組建了航空攝影測(cè)量機(jī)構(gòu)，進(jìn)行航空攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，從此，航空攝影測(cè)量技術(shù)在國(guó)內(nèi)的各個(gè)城市快速的得到推廣應(yīng)用。

二、航空攝影測(cè)量技術(shù)在城市測(cè)繪中的具體應(yīng)用

（一）航空攝影測(cè)量技術(shù)下大比例尺地形圖發(fā)揮的重大作用。飛行高度在600米以下的超低空航空攝影，在城市大比例地形圖等測(cè)繪領(lǐng)域具有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。超低空航測(cè)利用地形比例尺與航高的關(guān)系，航高越低，分辨率越低，航高在550米時(shí)，地面分辨率在0.1米左右，當(dāng)航高為200米是，地面分辨率降低為0.04米，當(dāng)航高降低為100米時(shí)，地面分辨率可以達(dá)到0.02米的精度，通過(guò)降低航行高度來(lái)提高分辨率，地形圖的精度也就得以提高。超低空航測(cè)成圖的原理與傳統(tǒng)航測(cè)成圖原理一樣，地面像控點(diǎn)、空三加密、像片外業(yè)調(diào)繪等都需要布設(shè)，使用無(wú)人機(jī)航測(cè)專用軟件能夠繪制出DEM、DOM，可以繪制出1：500～1：2000的大比例尺地形圖。目前很多研究機(jī)構(gòu)掌握成熟的低空遙感無(wú)人機(jī)技術(shù)，可以載重10-20千克，抗風(fēng)能力達(dá)到6級(jí)，安裝1-4個(gè)面陣數(shù)碼相機(jī)，可以獲得0.05-0.050m分辨率的光學(xué)彩色影像。在無(wú)人機(jī)上安裝GPS和輕小型穩(wěn)定平臺(tái)，可以支持全自動(dòng)空中三角測(cè)量，實(shí)現(xiàn)稀少地面控制點(diǎn)的高精度測(cè)量。

無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)體積小，重量輕，起飛方便，并且無(wú)需申請(qǐng)升空權(quán)，限制少使其擁有性很強(qiáng)的特點(diǎn)。低空系統(tǒng)可以作為衛(wèi)星遙感和常規(guī)航空遙感的補(bǔ)充技術(shù)，大大降低成本，具有高機(jī)動(dòng)性、低成本、高分辨率、信息豐富、快速等很多優(yōu)勢(shì)，并且可以減少天氣對(duì)航測(cè)的影響，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)量方法低效、長(zhǎng)周期、低精度、效果差等缺點(diǎn)。

（二）航空攝影測(cè)量技術(shù)在城市道路建設(shè)與測(cè)量中的作用。在道路測(cè)量和設(shè)計(jì)中測(cè)量中，最重要的就是要有準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，這樣才有合理的分析依據(jù)，才能進(jìn)一步的進(jìn)行道路的勘測(cè)、設(shè)計(jì)和施工，而傳統(tǒng)道路測(cè)量方式測(cè)量工期長(zhǎng)、投入成本大、效率低，收到地理?xiàng)l件的限制等弊端，航空攝影測(cè)量可以快速高效的提供三維數(shù)據(jù)信息和影像數(shù)據(jù)，大大較少地面測(cè)量工作，具有廣闊的應(yīng)用前景。

在城市道路航測(cè)準(zhǔn)備階段，第一步需要根據(jù)城市道路的路線分布確定航攝的具體范圍，收集道路的具體數(shù)據(jù)信息，并且在道路兩側(cè)預(yù)留300-500m，為方案的修改留有余地。第二步是城市道路航測(cè)的航帶設(shè)計(jì)，在道路路線走廊中設(shè)置密集的航攝區(qū)域并劃分航帶。第三步是航高與航攝比例尺的確定，結(jié)合道路的實(shí)際情況和比例尺的精度，參考國(guó)家測(cè)量規(guī)范確定合適的比例尺。其次就是城市航測(cè)的作業(yè)階段，作業(yè)階段分為航空攝影工作、外業(yè)作業(yè)和內(nèi)業(yè)作業(yè)三個(gè)部分。航空攝影工作選擇外界環(huán)境影響較小的時(shí)候，根據(jù)準(zhǔn)備階段的航攝范圍及比例尺、精度等要求進(jìn)行攝影。外業(yè)作業(yè)就是以內(nèi)業(yè)作業(yè)為基礎(chǔ)，像片控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)、像片調(diào)繪、綜合測(cè)量的操作。內(nèi)業(yè)作業(yè)包括電算加密、立體測(cè)圖、底圖清繪整飾等作業(yè)。

（三）航空攝影測(cè)量技術(shù)在土地利用中起到的規(guī)劃作用。航空攝影測(cè)量技術(shù)在土地利用現(xiàn)狀和建立地籍管理系統(tǒng)也有優(yōu)越的表現(xiàn)。首先根據(jù)土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術(shù)規(guī)程、基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品元數(shù)據(jù)、國(guó)家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)等相關(guān)規(guī)范，其次采用正射影圖像調(diào)查方法或全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)調(diào)查方法，最后選定數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)路線就可以建立土地利用現(xiàn)狀信息管理系統(tǒng)。航空攝影測(cè)量高分辨率是建立3維地籍系統(tǒng)的基礎(chǔ)，利用傾斜攝影技術(shù)使地物情況反更真實(shí)、清晰，并且降低了3維城市建模的成本，將傾斜攝影技術(shù)與機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)結(jié)合，可以獲得符合人眼特征的空間影像，系統(tǒng)中的地物真實(shí)、可量，三維效果顯著。

結(jié)語(yǔ)：城市的發(fā)展離不開(kāi)精確科學(xué)的測(cè)量計(jì)算和規(guī)劃，雖然測(cè)量工作復(fù)雜程度很大，但絲毫不得大意。我國(guó)的城市發(fā)展規(guī)模大、速度快，每年都要進(jìn)行大量的施工建設(shè)，城鎮(zhèn)化覆蓋率大幅增長(zhǎng)，而且這樣旺盛建設(shè)浪潮還要持續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間，因此這就給城市的測(cè)繪工作加大了壓力，在城市測(cè)量規(guī)劃的設(shè)計(jì)和實(shí)施中，應(yīng)充分的利用各種高效率、高科技的測(cè)量工具，認(rèn)真做好測(cè)繪工作，完善城市發(fā)展規(guī)劃。航空攝影測(cè)量技術(shù)的不斷應(yīng)用與進(jìn)步，讓我們看到了新技術(shù)的合理利用，為城市發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用，航空攝影測(cè)量技術(shù)在城市測(cè)繪領(lǐng)域的發(fā)展還有很大的潛力可挖，對(duì)于我國(guó)的發(fā)展來(lái)說(shuō)也是一個(gè)需要用心經(jīng)營(yíng)的巨大市場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)

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