淺談航空攝影測量在地形圖測繪中的應用與發展

武艷強

河北卓遠地理信息系統工程服務有限公司 河北 張家口 075000

1、引言

地形圖測繪在城市發展中必不可缺，在國家建設、經濟、文化中都發揮著重要的作用，并且在交通、水利、道路、礦山、隧道等測量領域也有著不同程度的應用，為工程領域的建設奠定了堅實的基礎。航空攝影測量是20世紀新興的測繪技術，作為“3S”技術重要的組成部分，該技術的發展影響著傳統測繪的發展與應用，其在地形圖測繪中產生的影響更是革命性的。

2、我國航空攝影測量的發展

航空攝影測量在國內得到了長足的發展。1978年王之卓先生提出“全數字自動化測圖系統概念”，在該思想的指導下，北京思維遠見公司開發了JX4DPW，武漢適普公司開發了VirtuoZo，1998年，這兩套DPW都于通過了國家測繪局的鑒定。大部分的攝影測量數據后處理工作都在這兩套系統上集成。國內外數字攝影測量工作站的涌現，不僅極大地促進了攝影測量在各個方面的應用，而且極大地促進了攝影測量發展。

3、相比傳統地形測繪航空攝影測量的特點

3.1 大范圍、適時快速

相對傳統地形圖的測制，航空攝影測量不受到氣候條件的制約，不受人員多少條件的影響，大范圍的，快速測制大比例尺地形圖，且在測制過程中可以大大減少外業工作量，把節約的人員分派到內業數據處理中，加快了整體項目的速度。航空攝影測量由于其快速性的特點，在很短的時間內完成影像圖的制作，這就提供最新的數據，從而達到地形圖的適時性。

3.2 機動靈活、操作簡單

地形圖測制中基本采用的是小型無人機，無人機的飛行高度一般為50-100m，屬于低空飛行，申請空域就顯得相對簡便。無人機對起降的條件要求較低，只需要一段平整路面就可以進行起降。現代無人機價位較低，且無人機的操作相對簡單，只需要較短時間的培訓就可以完成，較為普及。

3.3 直觀性

無人機的航空攝影測量一般測制的最后成果為正射影像圖，在影像圖中可以明顯的看出建（構）筑物，交通設施，水系設施，地形地貌等要素，這給后期地形圖的測制提供了有利的條件。相對于傳統地形圖的繪制，無論是在草圖繪制上，還是在后期屬性賦予上都更加的直觀，易懂。

3.4 性價比高

傳統地形圖測繪一般采用全野外數據采集成圖，無論是人力，物力都需要較大的投入，且需要較長時間周期，同時受天氣因素影響較大。而航空攝影測量可以利用其機動、快速、經濟等優勢，即使陰天、霧天極端天氣也可以得到清晰的影像。外業工作量的減少極大的節約經濟成本，采用航空攝影測量可以一天測制幾平方公里到幾十平方公里，提升工作效率，節約項目成本。

4、航空攝影測量生產DLG的流程

4.1 航空攝影測量測制地形圖的基本流程

航空攝影測量測制數字線化圖的基本流程為資料準備及分析→數據采集與屬性錄入→圖形數據和屬性數據的編輯與接邊→質量檢查→成果整理。

4.2 資料準備及分析

在項目開始前應根據項目要求和測區特點收集、分析測區自然地理概況，技術設備情況。同時從測區的自然地理、技術設備、資金、飛行空域等情況進行系統分析，選擇最佳方案。

4.3 數據采集與屬性錄入

制作DOM→工作底圖制作→調繪工作底圖分析→外業實地調繪→數字化、整飾調繪資料→外業數字化調繪成果→全數字化測圖→DLG數據編輯→DLG成果。其中DOM的制作又分為影像數據GPSPOS數據下載→數據整合→智能匹配處理→結合控制數據進行區域網平差→得到影像精確參數，并提取三維數據信息→制作正射影像→生成DOM成果。

4.4 圖形數據和屬性數據的編輯與接邊

根椐測圖成果，對八大類要素進行相應編輯、賦值、建拓撲、接邊等。進行編輯時有些要素可以直接引用調繪成果時，但要特別注意其變形、位移，接邊等問題。（如：新增地物、地類界、路網、水系等）

4.5 質量檢查

質量檢查有幾何精度檢查和屬性精度檢查。其中采用的檢查方法為數據對比、實地檢查和室內檢查等。

4.6 成果整理

成果包括DLG數據文件、元數據文件、DLG數據文件、結合表、質量檢查（驗收）報告、技術報告等。

5、航空攝影測量生產地形圖的應用探索

5.1 數字城市建模

航空攝影測量可以快速、精準、無死角的對城市各個角落進行高分辨的測量，同時航空攝影測量可以得到DLG、DOM、DEM、DRG等各種數字產品。通過對各種數字產品的影像處理和匹配可以得到精確的數字三維模型，建立精準的空間數據，為數字城市提供基礎數據，也為數字城市的建立打下堅實的基礎。

5.2 為應急情況提供數據

由于航空攝影測量具有靈活、快速、準確、直觀、不受氣候、地形條件約束等特點，可以為荒漠化監測、旱情監測、火情監測、地質災害等極端情況提供詳實、準確的空間地理影像數據，結合計算機、通訊技術幫助應急情況緊急措施的快速制定，進一步縮小災害的人員、財產損失。

5.3 在社會生產中的使用

航空攝影測量生產的數字產品DOM和DEM疊加可用于工程上的土方量計算、通視分析等。在防洪減災上可以進行匯水區分析、水系網絡分析、降雨分析、蓄洪分析、淹沒分析等，在通訊方面可以進行蜂窩電話的基站分析等。同時航空攝影測量在城市規劃、資源調查、環境保護等方面都有不同程度的應用。

6、結語

航空攝影測量以其大范圍、適時快速、性價比低等特點在地形圖測繪中取得了廣泛的應用，并且在其他各個領域都取得了長足的發展[4]。航空攝影測量結合地理信息產業將會成為今后地理信息產業發展的生力軍，也將會在“大測繪”中扮演重要的角色。