試論航測(cè)內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

孫健

摘要：目前在航測(cè)內(nèi)業(yè)中其各項(xiàng)技術(shù)也在不斷的發(fā)展及完善，而在空中三角測(cè)量中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也得到了良好的推廣，在空中三角測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用中其可以通過(guò)數(shù)碼航空攝影來(lái)對(duì)測(cè)量區(qū)域各項(xiàng)參數(shù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定。在航測(cè)內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用中其可以有效的減少在以往測(cè)量活動(dòng)中選點(diǎn)、轉(zhuǎn)點(diǎn)、刺點(diǎn)等流程。并且在航測(cè)內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中具有更高的精準(zhǔn)度，在進(jìn)行測(cè)量觀測(cè)時(shí)可以方便其重復(fù)作業(yè)，使測(cè)量工作的效率得到了有效的提高。

關(guān)鍵詞：航測(cè)內(nèi)業(yè)；空中三角測(cè)量；技術(shù)

現(xiàn)今在航測(cè)內(nèi)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中其所應(yīng)用的電子技術(shù)、控制技術(shù)等都得到了極大的提升，這使得其所采用的航測(cè)設(shè)備遙控、續(xù)航、性能等都得到了顯著的提升，而這也為航測(cè)內(nèi)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。目前在空中三角測(cè)量中通過(guò)小型無(wú)人機(jī)的應(yīng)用可以有效的達(dá)到實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、全天候的測(cè)量效果，并且根據(jù)航測(cè)內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)來(lái)看其在實(shí)際中可以獲取更高分辨率的圖像數(shù)據(jù)，滿足多種測(cè)量要求，使其可以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)測(cè)量活動(dòng)所提出的要求。

一、空中三角測(cè)量簡(jiǎn)介

從整個(gè)航測(cè)流程來(lái)看，空三加密對(duì)最終的地形圖精度有很大的影響，是航測(cè)中的一個(gè)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)?？杖用苁呛綔y(cè)內(nèi)業(yè)測(cè)圖的第一道工序，是測(cè)圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，本文采用LPS+ORIMA軟件進(jìn)行空三加密作業(yè)，LPS+ORIMA是一個(gè)區(qū)域網(wǎng)空中三角測(cè)量與分析的軟件系統(tǒng)。能夠處理大量的影像坐標(biāo)、地面控制點(diǎn)和GPS坐標(biāo)。ORIMA能夠?qū)崿F(xiàn)以生產(chǎn)為核心的框幅式和萊卡ADS40/ADS80影像的空中三角測(cè)量。擁有ORIMA，精度不再成為問(wèn)題。ORIMA利用高級(jí)的工具集，允許專(zhuān)業(yè)攝影測(cè)量專(zhuān)家在流程化的處理過(guò)程中盡可能地達(dá)到精確。功能包括在點(diǎn)測(cè)量的過(guò)程中多窗口顯示，在立體或單景模式下連接點(diǎn)全自動(dòng)量測(cè)（APM）和半自動(dòng)的控制點(diǎn)量測(cè)。

二、空中三角測(cè)量的方法

在空中三角測(cè)量的過(guò)程中，加密點(diǎn)指的是需要解求的內(nèi)業(yè)控制點(diǎn)。進(jìn)行空中三角測(cè)量的時(shí)候，即完成對(duì)于三維坐標(biāo)加密的解求。攝影側(cè)量中的作業(yè)形式包括內(nèi)作業(yè)與外作業(yè)，兩種作業(yè)方式采用的空中三角測(cè)量方式也有很大的區(qū)別。在內(nèi)作業(yè)中，正射糾正、三角測(cè)量、測(cè)圖等技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。在外作業(yè)中則主要是針對(duì)于控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)，空中三角測(cè)量的形式也有很多種，因?yàn)樗墓ぷ髟砗蜏y(cè)量方法不一樣，將其分為光學(xué)機(jī)械法空中三角側(cè)量、解析空中三角測(cè)量和全數(shù)字空中三角測(cè)量方式。在科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展中，這幾種方式出現(xiàn)的時(shí)間也有所不一樣，光學(xué)機(jī)械法和解析兩種測(cè)量方式已經(jīng)被全數(shù)字的測(cè)量方式逐漸的取代。

三、自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)在航測(cè)內(nèi)業(yè)中的具體應(yīng)用

1、自動(dòng)空中三角測(cè)量軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

（1）構(gòu)建區(qū)域網(wǎng)

第一，進(jìn)行航測(cè)內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量技術(shù)應(yīng)用之前需要對(duì)測(cè)定區(qū)域進(jìn)行光學(xué)掃描，并將所獲取的光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字影像，之后將其輸入相應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)中，以此來(lái)建立起測(cè)定區(qū)域的數(shù)字信息文件；第二，將測(cè)定區(qū)域地面各個(gè)控制點(diǎn)的參數(shù)信息進(jìn)行收集、處理，以此來(lái)制定出原始的觀測(cè)值文件，第三，在相鄰航帶的重疊區(qū)域內(nèi)測(cè)定一對(duì)以上的同名連接點(diǎn)，需要重點(diǎn)注意的是，數(shù)字影像掃描時(shí)其掃描分辨率必須設(shè)置正確，并檢查影像是否存在翻轉(zhuǎn)。

（2）自動(dòng)選定、自動(dòng)相對(duì)定向

首先，從相鄰兩幅影像的重疊范圍之內(nèi)，選擇明顯均勻分布特征的點(diǎn)位作為特征點(diǎn)并進(jìn)行提取，并對(duì)每個(gè)特征點(diǎn)進(jìn)行局部影像匹配，從而得出另一幅影像中的同名點(diǎn)。為了確保影像匹配的高可靠性，要求所選擇的特征點(diǎn)應(yīng)足夠多；其次，作相對(duì)定向解算，并對(duì)解算結(jié)果剔除粗差后再重新計(jì)算，直到解算結(jié)果不含粗差為止。

（3）地面控制點(diǎn)的半自動(dòng)量測(cè)

目前在航測(cè)內(nèi)業(yè)中受技術(shù)因素等因素的影響使其仍然無(wú)法利用系統(tǒng)軟件來(lái)對(duì)測(cè)定區(qū)域地面控制點(diǎn)的影像坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的獲取，因此在空中三角測(cè)量技術(shù)應(yīng)用中需要采取半自動(dòng)量測(cè)的方式來(lái)保證可以獲取更加準(zhǔn)確的控制點(diǎn)坐標(biāo)，一般在航測(cè)內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中其需要由工作人員先對(duì)地面控制點(diǎn)進(jìn)行定位，以此來(lái)保證在地面控制點(diǎn)影像坐標(biāo)的判別中可以達(dá)到良好的精準(zhǔn)性，之后再進(jìn)行多影像匹配和自動(dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn)。

2、GPS/IMU輔助

自動(dòng)空中三角測(cè)量的應(yīng)用如何盡量減少甚至不使用地面控制點(diǎn)，一直是航空攝影測(cè)量工作者追求的目標(biāo)，也是生產(chǎn)單位減少勞動(dòng)強(qiáng)度、增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。利用機(jī)載定位定姿（POS）數(shù)據(jù)通過(guò)空三加密技術(shù)獲取像片的外方位元素可以實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。具體而言，POS輔助航空攝影測(cè)量是將全球定位系統(tǒng)（GPS）、慣性測(cè)量單元（IMU）設(shè)備與航攝儀集成，其中，GPS提供像片的初始位置信息，IMU設(shè)備可以提供初始姿態(tài)信息，理論上三者集成可以在獲取影像的同時(shí)獲取像片的外方位元素，從而直接恢復(fù)影像在攝影瞬間的空間位置和姿態(tài)，大大簡(jiǎn)化了航測(cè)外業(yè)作業(yè)工作量。

四、空中三角測(cè)量技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用前景

在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量理論和方法的不斷進(jìn)步與發(fā)展中，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量將會(huì)與模式識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等結(jié)合的越來(lái)越緊密。雖然數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量還是屬于對(duì)被認(rèn)知目標(biāo)的量測(cè)和理解，但用于獲取影像的傳感器正由傳統(tǒng)的攝影機(jī)向航空數(shù)碼相機(jī)、航天遙感衛(wèi)星等轉(zhuǎn)變，所以，對(duì)于整個(gè)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量實(shí)際應(yīng)用將會(huì)產(chǎn)生重要的影響。如隨著高精度機(jī)載GPS技術(shù)等的商業(yè)化發(fā)展與應(yīng)用，利用GPS測(cè)定航空攝影機(jī)的攝影中心坐標(biāo)，由慣性測(cè)量系統(tǒng)IMU（Ienirtal Measurement Uint）測(cè)定影像的姿態(tài)，能夠在航空攝影的過(guò)程中直接測(cè)定影像的外方位元素；又如利用帶有定位參數(shù)文件的高分辨率衛(wèi)星影像（如IKONOS影像），只需要極少數(shù)的地面控制點(diǎn)，不需要空中三角測(cè)量就可以完成后續(xù)的數(shù)字化產(chǎn)品的生產(chǎn)。這些新的方法和手段，對(duì)空中三角測(cè)量工序?qū)?huì)產(chǎn)生十分重大的影響。

結(jié)語(yǔ)：

通過(guò)上文分析可以對(duì)現(xiàn)今航測(cè)內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量技術(shù)應(yīng)用的各項(xiàng)要點(diǎn)有一定的了解，從中可以看出現(xiàn)今在空中三角測(cè)量技術(shù)應(yīng)用中其自動(dòng)化水平不斷的提高，因此也極大的提升了在測(cè)量活動(dòng)中的準(zhǔn)確度，使測(cè)量效率得到有效的加強(qiáng)，為了確保航測(cè)內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量技術(shù)可以更好的進(jìn)行應(yīng)用還需不斷的對(duì)其技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行完善，以此來(lái)促進(jìn)空中三角測(cè)量技術(shù)的更新?lián)Q代。

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