數字航空攝影測量數據處理關鍵技術分析

魯一鳴 曲津助 李銘晨

?

數字航空攝影測量數據處理關鍵技術分析

魯一鳴 曲津助 李銘晨

（沈陽理工大學 遼寧沈陽 110159）

信息時代的來臨、科學技術的迅猛發展，我國數字化航空攝影測量技術在科學領域中獲得了明顯的進步，現如今，運用航空測量的主要途徑則是數字化航空攝影測量技術。對于我國現在化技術來看，數字航空攝影測量技術具有很大的研究意義。文章簡述了現代數字航空攝影測量技術的發展趨向，對數字航空攝影測量技術的問題及難點進行了分析，然后對文章的探究給予了結論。

數字航空攝影測量；數據處理；關鍵技術

前言:

隨著陸地資源衛星、機載激光雷達、星載SAＲ等計算機技術、信息技術與測繪技術的快速發展，使航空攝影測量技術獲取空間數據的方式從傳統的野外測量單一方式發展成為內外業綜合、以內業為主的數據采集方式，推動著航空攝影測量技術快速發展并取得巨大進步。特別是數字航空攝影測量技術，廣泛應用于城市建筑、城市交通、考古、礦山測量、水利工程、工業測量、地質等各個領域，已經成為航空攝影測量領域的研究熱點。本文將就數字航空攝影測量的發展、應用領域、數據處理關鍵技術以及技術難點進行相應的分析與總結。

一、數字航空攝影測量的發展和應用領域發展

20世紀末期，我國就曾對數字航空攝影測量做過測試，新世紀的來臨，數字化航空相機的誕生，給我國研究數字航空攝影測量帶來了巨大的貢獻在數字化航空相機的基礎上研究形成了[SWDC]數字航空攝影儀其次，我國近些年研究出的數字掃描技術及導航定位技術，創新技術的相結合在一起，則研發出了對數字航空攝影測量起到輔助的作用，導航輔助航空攝影測量。新科技的創新備受大家關注，其得到了廣泛的應用，現有地理考古、城市道路交通、工程建筑及山體海拔測量等，都會應用到數字航空攝影測量。數字化航空攝影測量新技的發展取代了人工，新技術的發展帶給了測量技術上新的變革，推動了數字航空攝影測量技術的快速發展，使我國數字航空攝影測量技術走向高端。

二、數字航空攝影測量數據處理關鍵技術分析

（一）空中三角加密

空中三角加密技術在數碼航空相片拍攝中起著關鍵作用，應用的自動加密“VirtuoZoAAT+Pat-B”模塊，光束區域網的平差是由Pat-B軟件進行計算的。空中三角網的構建方法是利用相對定向、內定向及連接點轉刺三個方法在其空中作業時所組成的三角網，稱之為空中三角網。之后再將POS數據傳輸到系統中與系統中的航空攝影數據測量控制點，以數字的形式，分別對其進行整體層次性的平差計算，兩者間的計算使得加密點與外方位元素得以優化。我們將航空攝影數據測量外業分區的三角加密，以數字的形式利用坐標，對其應用進行解析。

其加密地域間必須要有銜接，且作業任務完成以后還要填寫圖歷表以作記錄，則是以輸出作業形式說明、加密點區域分布圖、加密點坐標、外業控區域制點分布略圖、外業像控點坐標、檢查點坐標、大地定向、接邊點坐標以及檢驗報告的形式來說明加密成果的。

（二）DMC、ADS40數字航攝儀技術分析

應用空中三角加密成果，自動創建測區立體模型以及參數文件，生成核線影像(epipolarimage)。DEM數據采集時，應用影像自動相關技術，生成DEM點或者視差曲線，并且在視差曲線編輯過程中保持合理的視差曲線間隔。DEM點或者視差曲線應該切準地面，從而真實地反映出地形態勢。

根據加密點直接按照區域生成大范圍區域DEM，并通過引入特征點、特征線及特征面等數據生成三角網，進行插值計算，最后按照2．5m×2．5m網格間距建立DEM。

DMC數字航攝儀系統主要由8個鏡頭組成，在每個鏡頭中都裝有CCD傳感器。這8個鏡頭中最重要的是飛機底部的4個全色波段鏡頭，這4個鏡頭可以在飛機飛行中進行工作，拍攝影像。通過這4各攝像頭所獲取的影像進行二次處理，利用外擴法拼合成虛擬焦距為120mm的中心投影影像，最終的真彩影像（紅外影像）的合成也是將這些投影的影像進行處理而獲得。

根據線陣式CCD技術的ADS40數字航攝儀，結合了導航與慣性裝置（MU）的新型攝影測量儀器，以線陣式CCD傳感裝置掃描，并獲得清晰的影像畫面。由多條CCD線陣式與安裝了分光鏡的焦平面，在空中飛行以多方面角度來進行掃描成像，則會顯現出下、前、后視、R、G、B及近紅外波段，多方位角度下的影像畫面分別構成立體圖像。DMC與ADS40的主要技術參數如表1所示。

表格1DMC和ADS40相機參數

相機焦距CCD像素大小旁向幅畫航向幅畫旁向視場角航向視場角 DMC120mm12μm×12μm13824像素7680像素69.3°(全色)42°(全色) 72.8°(多光譜)52.35°(多光譜) ADS4062.77mm6.5μm×6.5μm12000像素64°42°

（三）DOM數據生產技術路線

文章利用Virtuozo數字化攝影測量的過程，從而組建成了1:1000的DOM，根據Virtuozo數字化攝影測量的工作中，利用空中三角加密技術的特征，來對其設立影像，而生產中的DOM技術，利用自身的特征線及特征點，從而進行修改計算生成DEM。而DEM的作用則是對其原始影像進行修改，利用無縫拼接且自動生成的鑲嵌線對區域的模型進行正射影像，從而完成DOM，并按照40cm×50cm矩形圖廓對DOM進行分幅修改，這種無縫拼接則是DOM的數據生產技術。

應用DEM數據對原始影像進行數字微分糾正，按照分區對測區內影像以像元大小為0．1m進行雙線性內插或者三次卷積內插法進行重采樣，生成分區DOM，再利用自動生成的鑲嵌線對整個測區的分區DOM進行無縫拼接，最終完成DOM。其中，在DOM接邊過程中高大建筑物投影差產生的接邊倒影，可以運用調換左右片生成正射影像進行貼補，從而實現高大建筑物的無縫接邊。

三、結束語

文章分析出，新數字航空攝影測量技術明顯優于傳統傳統航空攝影，技術的不斷進步,數字航空攝影測量技術也會不斷地發展下去，信息軟件的漸漸發展，會使數字航空攝影技術的后續處理都變為自動化，我國還要加強對新數字航空攝影測量技術的近一步研究，爭取解決所有新數字航空攝影測量技術上的難題，筆者認為我國新數字航空攝影測量技術定會向前推進，成為新時代最美的前景。

[1]肖志婷,郝娜.數字航空攝影測量數據處理關鍵技術探討[J].測繪與空間地理信息,2014,07:200-201.

[2]萬幼川,劉良明,張永軍.我國攝影測量與遙感發展探討[J].測繪通報,2007,01:1-4.

[3]萬幼川,張永軍.攝影測量與遙感學科發展現狀與趨勢[J].工程勘察,2009,06:6-12.

[4]高旭娜.航空攝影測量數據處理關鍵技術研究[J].科技資訊,2012,10:21.

G322

B

1007-6344（2017）03-0303-01

魯一鳴，專業：專業測控技術與儀器，學校：沈陽理工大學

曲津助，專業：專業測控技術與儀器，學校：沈陽理工大學

李銘晨，專業：通信工程，學校：沈陽理工大學