航空攝影測量技術在城市測繪中的應用

何宇

摘要：隨著科學技術的不斷發展，加上無人機技術的成熟與完善，航空攝影測量技術的發展日新月異，人們可以用無人機攜帶高分辨率的攝像機或者照相機拍出美麗的照片，更重要的是隨著技術進步，航空攝影在城市測繪中發揮越來越廣泛的作用，尤其是航空攝影測量技術在大比例尺地圖測繪中快速地得到推廣應用，航空攝影測量技術對傳統的城市測繪的方式、流程產生根本性的變革。本文對航空攝影測量技術在城市測繪中應用現狀和應用方式加以探討。

關鍵詞：地航空攝影；城市測繪；大比例尺地圖測繪；應用方式

城市建設規劃需要的各項數據和指標的建立都需要去認真科學的測量獲得，城市測繪主要進行規劃設計、施工和經營管理等方面的測量工作。比如，在城市中興建任何建筑物，都必須由城市測量部門定出撥給土地的界線，這是城市建設中的一項重要工作，它將保證道路兩旁的建筑用地做到規范整齊，杜絕亂入、不合理占地的現象出現。航空攝影能夠幫助測繪部門有效解決這一問題，通過飛行器上的各種先進儀器，利用攝影光束相交得到地面點的點位，以此來完成各種測繪工作。利用攝影技術進行測繪工作，主要是利用光學或數碼攝像機獲取的影像，經過處理以獲取物體的形狀、大小、位置、性質和相互關系的一門技術。

一、我國航空攝影測量技術的發展現狀

為控制測繪的高強度多批次的工作量，減少費用，我國決定大力發展航空攝影測量技術。自20世紀80年代初起，我國的幾十個大型城市陸續開展了航空攝影測量技術測制城市大比例尺地形圖的生產應用，隨著時代的發展，社會的進步，應生產發展的要求，各城市測繪部門先后組建了航空攝影測量機構，進行航空攝影測量技術的發展，從此，航空攝影測量技術在國內的各個城市快速的得到推廣應用。

二、航空攝影測量技術在城市測繪中的具體應用

（一）航空攝影測量技術下大比例尺地形圖發揮的重大作用。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繪領域具有越來越廣泛的應用。超低空航測利用地形比例尺與航高的關系，航高越低，分辨率越低，航高在550米時，地面分辨率在0.1米左右，當航高為200米是，地面分辨率降低為0.04米，當航高降低為100米時，地面分辨率可以達到0.02米的精度，通過降低航行高度來提高分辨率，地形圖的精度也就得以提高。超低空航測成圖的原理與傳統航測成圖原理一樣，地面像控點、空三加密、像片外業調繪等都需要布設，使用無人機航測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。目前很多研究機構掌握成熟的低空遙感無人機技術，可以載重10-20千克，抗風能力達到6級，安裝1-4個面陣數碼相機，可以獲得0.05-0.050m分辨率的光學彩色影像。在無人機上安裝GPS和輕小型穩定平臺，可以支持全自動空中三角測量，實現稀少地面控制點的高精度測量。

無人機航測系統體積小，重量輕，起飛方便，并且無需申請升空權，限制少使其擁有性很強的特點。低空系統可以作為衛星遙感和常規航空遙感的補充技術，大大降低成本，具有高機動性、低成本、高分辨率、信息豐富、快速等很多優勢，并且可以減少天氣對航測的影響，彌補了傳統測量方法低效、長周期、低精度、效果差等缺點。

（二）航空攝影測量技術在城市道路建設與測量中的作用。在道路測量和設計中測量中，最重要的就是要有準確的測量數據，這樣才有合理的分析依據，才能進一步的進行道路的勘測、設計和施工，而傳統道路測量方式測量工期長、投入成本大、效率低，收到地理條件的限制等弊端，航空攝影測量可以快速高效的提供三維數據信息和影像數據，大大較少地面測量工作，具有廣闊的應用前景。

在城市道路航測準備階段，第一步需要根據城市道路的路線分布確定航攝的具體范圍，收集道路的具體數據信息，并且在道路兩側預留300-500m，為方案的修改留有余地。第二步是城市道路航測的航帶設計，在道路路線走廊中設置密集的航攝區域并劃分航帶。第三步是航高與航攝比例尺的確定，結合道路的實際情況和比例尺的精度，參考國家測量規范確定合適的比例尺。其次就是城市航測的作業階段，作業階段分為航空攝影工作、外業作業和內業作業三個部分。航空攝影工作選擇外界環境影響較小的時候，根據準備階段的航攝范圍及比例尺、精度等要求進行攝影。外業作業就是以內業作業為基礎，像片控制點聯測、像片調繪、綜合測量的操作。內業作業包括電算加密、立體測圖、底圖清繪整飾等作業。

（三）航空攝影測量技術在土地利用中起到的規劃作用。航空攝影測量技術在土地利用現狀和建立地籍管理系統也有優越的表現。首先根據土地利用數據庫標準、土地利用現狀調查技術規程、基礎地理信息數字產品元數據、國家基本比例尺地形圖分幅和編號等相關規范，其次采用正射影圖像調查方法或全數字攝影測量系統調查方法，最后選定數據庫技術路線就可以建立土地利用現狀信息管理系統。航空攝影測量高分辨率是建立3維地籍系統的基礎，利用傾斜攝影技術使地物情況反更真實、清晰，并且降低了3維城市建模的成本，將傾斜攝影技術與機載激光雷達技術結合，可以獲得符合人眼特征的空間影像，系統中的地物真實、可量，三維效果顯著。

結語：城市的發展離不開精確科學的測量計算和規劃，雖然測量工作復雜程度很大，但絲毫不得大意。我國的城市發展規模大、速度快，每年都要進行大量的施工建設，城鎮化覆蓋率大幅增長，而且這樣旺盛建設浪潮還要持續很長的時間，因此這就給城市的測繪工作加大了壓力，在城市測量規劃的設計和實施中，應充分的利用各種高效率、高科技的測量工具，認真做好測繪工作，完善城市發展規劃。航空攝影測量技術的不斷應用與進步，讓我們看到了新技術的合理利用，為城市發展起到了極大的促進作用，航空攝影測量技術在城市測繪領域的發展還有很大的潛力可挖，對于我國的發展來說也是一個需要用心經營的巨大市場。

參考文獻

[1] 陳永明.航空攝影測量[M].中國建筑工業出版社，2013-7-1.

[2] 田鵬波.超低空航攝測量在城市地形測量中的應用前景[C].廣東省2010年度城市測量與測量工程學術經驗交流會，2010.