航空攝影測量技術的應用研究

王宗輝WANG Zong-hui

（甘肅林業職業技術學院，天水 741020）

（Gansu Forestry Technological College，Tianshui 741020，China）

0 引言

航空攝影測量就是在航空器中安裝攝影儀器，進而在空中對需要測量的地形進行攝影。隨著我國經濟的發展，地形變化的速度非常快，同時由于我國地形結構復雜，依靠傳統的測量技術很難對特殊地形進行實地測量，因此借助航空攝影技術可以實現對復雜地形的測量，并且航空攝影測量可以縮短測量工作周期，提高測量數據的準確。

1 航空攝影測量技術的任務

目前我國航空攝影測量技術的任務主要包括對地形面貌的測量和非地形測量兩種：

1.1 地形測量 地形測量是航空攝影測量的主要任務，它是通過對測量地形的攝影，加強對地形的了解，并且按照比例尺寸對攝影的對象進行準確的濃放，以此實現測量的目的。在地形測量中需要做好以下三點工作：一是要保證攝影圖形的具體數據和圖形，并且按照預定的尺寸比例對航空攝影的圖片進行數據還原，并且根據還原的數據圖像，建立相應的圖片庫；二是要建立數據庫，航空攝影要根據對地形的數據分析建立相應的數據庫，掌握數據的不同分類以及數據之間參數的變化情況，以此實現在航空攝影時實現測量的數字化；三是積極掌握測量地形的相關數據，并且根據掌握的數據情況完成對地形的整體測量，最后實現攝影圖像的真實還原。總之在航空攝影測量的時候要進行合理的分工，保證攝影的圖像數據真實、準確，使測量數據更加符合標準。

1.2 非地形測量 航空攝影測量技術不僅僅應用在地形測量領域，其還應用在許多其它領域。非地形測量不是以測量地形為目的，而是通過對地形的攝影觀察地形的變化，以此更加地形變化發現其中的問題，比如航空攝影技術應用在軍事領域中，就可以通過航空攝影技術對某一區域內進行軍事偵察，以此觀察該地形是否存在軍事設備以及該地區的變化情況；航空攝影技術應用在工程領域，通過航空攝影技術可以對地形進行勘測，分析該區域是否存在礦物質等，以此實現對該區域的合理開發利用。航空攝影技術的非地形測量功能被越來越多的領域所應用，其發揮的價值也越來越大。

2 航空攝影測量技術操作的關鍵和作業方式

2.1 攝影精確、設計科學 在航空攝影過程中要對攝影進行準確的計算，根據地形面貌以及攝影的焦距等進行各項指標的確定，同時也要對航拍進行科學設計，具體的攝影方法是要對攝影的地點進行科學選取，并且要綜合考慮攝影的角度。為了保證攝影圖片的清晰，要加大圖像的比例尺寸，提高航空攝影的焦距以及圖像質量等；對航空攝影的圖像進行還原時一定要注意圖像比例尺寸的大小，尤其是圖像還原的數據要真實可靠，對攝影的圖像要根據相關數據進行分析，當前對于航空攝影的圖像繪制還原不僅僅體現在繪制圖像上，還要制作相關的數據視頻。

2.2 空中采集準確，數據處理合理 在航空攝影測量中一定要保障測量的數據和圖像的準確性，因為攝影的數據和圖像不準確，那么根據攝影的圖像和數據而來的地形面貌結論就不正確，就會影響攝影測量的效果，因此首先要保證航空攝影的圖像、數據的采集準確，一是要規范航空攝影過程操作的規范性，根據不同的攝影位置選用不同的攝影技術和攝影方式。二是要保證攝影人員具有較強的攝影技術，攝影技術的好壞直接影響攝影數據的準確與否，攝影技術高的人可以根據不同的攝影環境和要求選用合適的攝影方式，能夠根據攝影目的的不同，選用不同的攝影角度；其次對攝影的圖像的數據處理要采取科學的方法，對數據的處理要經過科研人員的反復論證與計算，以此保證數據處理的科學性，實現航空攝影任務能夠按照預定的要求實現，一是在航空器中安裝攝影儀器，并且調整焦距和攝影角度，實現對地面的垂直拍攝，并且對拍攝的圖片進行自動信息采集和處理；二是在數據的處理過程中一定要才起繪制比例尺進行測量，繪制的方法主要采取模擬法和解析法，以此強化數據的準確性和精確性。總之數據采集所采取的的方式一定要科學，并且對于數據的處理一定要準確，以此提高航空攝影測量整體的精確性。

2.3 質量檢查準確，成果提交合理 基于航空攝影測量的重要性，因此要提高對航空攝影測量結果的準確性，具體的措施：①要對測量的最后階段進行重點檢查，對攝影的整個過程進行整體的分析與確認，保證整個攝影過程的精確。由于階段的檢查工作是保證航空攝影數據準確的關鍵環節，也是保證數據準確的最后一道防線，因此一定要認真分析各個環節的操作步驟，分析各個操作步驟的差異性，進而從整體上對測量結果進行計算；②檢查單位要切實履行其職責，規范檢查工作流程，明確檢查依據。質量檢查機構是檢查航空攝影測量數據的機構，質量檢查機構要根據合同規定的權限對航空攝影結果進行檢查，對于提交的資料經過檢查符合合同規定的，要給予驗收，而檢查資料不合格時，檢查機構可以拒絕驗收，并且將拒絕驗收的說明反饋給相關部門。對于驗收合格的要把攝影數據提交給相關部門，并且要驗收內容標記，以便相關部門開展工作。

3 航空攝影測量新技術的應用

3.1 數字航攝儀DMC DMC 航空攝影相機是利用四個多頻率的接收器分別接收紅、藍、綠三色光以及近紅外數據；而四個全色傳感器分別捕捉的影像，依靠少量的重疊區域生成一個大的768013824 鑲嵌影像。此系統的最大優點就是通過調整相機的曝光時間，實現圖片的清晰度高清，因此它能夠在各種光線的環境中得到應用，它對于地面的分辨率能夠達到5cm。低空數字航空攝影測量以2000 萬像素以上的小像幅數碼相機為傳感器，一般情況下它主要應用在小型無人飛機中進行低空攝影，這樣的航拍模式具有很大的靈活性，能夠應對各種復雜的環境。總之數字航攝儀DMC 能夠在最短的時間內獲得準確的高分辨率的數字圖像，而且其還對機場以及天氣的要求不高，因此它具有廣泛的應用性，目前在應急保證、農業監測、防災減災、圖形測繪等方面都有它的影子。

3.2 IMU/DGPS 輔助航空攝影測量技術 IMU/DGPS，即是慣性測量單元/差分GPS，運用在航拍之后，能夠直接取得三個線元素以及三個角元素。IMU/DGPS 協助航空攝影的工作原理是利用了IMU、DGPS 兩種新技術的綜合分析驗算，從而得到了具有十分高的準確度的航空攝影測繪相關的概念、技術以及方案。

這種攝影方法的工作方式是首先利用組裝在飛機外體上的GPS 接收裝置或是地面站點的GPS 接收裝置，進行持續的并且同步的檢測太空中的GPS 衛星信號，接下來是利用GPS 載波相位測繪差分定位技術的協助從而得到了航空攝影儀的有關定位數值。IMU/DGPS 技術能夠直接的得到每一張攝影到的圖片外方位元素，把其當作加權檢測值參加到攝影測繪區域網的平差，因此得到了準確度更加高的圖片外方位元素結果，這種測繪的方法叫做IMU/DGPS 協助航空三角測繪方法。

3.3 LIDAR 激光測高掃描系統 LIDAR 激光測高掃描系統通過GPS 輔助空中三角測繪技術，能夠減小地表的控制點，減短測繪時間，降低成本，可以真正應用于困難地區、無圖區及邊境區的基礎測量。

4 結束語

航空攝影測量技術的發展，為我國的經濟發展提供了重要的貢獻，帶動了測量技術的發展。航空攝影測量技術的廣泛應用，突破了地形復雜、攝影周期長等一些弊端，促進了我國測量事業的發展。

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