遙感及航空攝影測量中的新技術探討

劉紫君

摘要：航空攝影技術所涵蓋的學科范圍非常廣泛，受到攝影和成像技術發展的影響。數字技術的發展帶動傳統的航空測量技術逐步信息化。現階段，利用高清航空攝影測量技術已經被用于進行大規模的國家地形圖的制作工作中。航空攝影測量新技術將朝著高準確性、高分辨率和高便利的數字化方向不斷地創新優化，從而推動航空攝影測量工作的開展和進步，并減少用于獲取采集地形圖像的時間。

關鍵詞：遙感;航空攝影測量;新技術

引言

地形測繪是社會發展的關鍵技術，也是確保有效利用地形資源的基本技術。隨著遙感和航空攝影測量技術的發展和完善，地形資源的管理工作質量也有所提高。因此，遙感和航空攝影測量新技術的研究具有重要的意義。

一、攝影測量與遙感技術的發展意義

現階段，遙感和航空攝影測量技術在農業、水利、氣象監測、城市建設中得到廣泛的應用，并推動我國國民經濟的發展。我國的攝影測量技術從傳統的模擬測量轉變為分析性攝影測量。目前，已經開發了一個將數字高程模型、數字線劃圖、數字正射影像與地名和土地數據庫相結合的測繪技術系統，有利于后期攝影測量技術的應用。使用遙感和航空攝影測量技術可提供豐富的地理信息數據。

二、遙感及航空攝影測量中的新技術特征

遙感及航空攝影測量中的新技術具有三個方面的特點，即高分辨率、可適用的范圍廣、數據能夠快速穩定的傳輸。對這三個方面的特點展開具體的分析：第一，可提供高分辨率圖像，在無人機遙感的基礎上達到每分米的水平，因此它具有極大的價值，可以大大提高大型地形圖的準確性。由于遙感技術的高分辨率這一特點可將一個影像的像幅限制在非常小的范圍上，因此攝影數量就會有所增加，而且在某一地區，攝影量可能超過數千張，從而間接地增加了測繪工作的工作量。第二，在科學技術不斷發展的同時，遙感和航空攝影技術的應用范圍也在擴大，已經包括自然災害預警、地形測繪和地質勘察等，另外，遙感衛星還可以從太空對地球進行物理偵察。有些環境比較惡劣人類勘察會比較困難，無法進行實地的考察，在這種情況下就可以利用遙感技術，準確地展示無人機遙感或衛星遙感的實際功能。第三，遙感及航空攝影測量所使用的一些新技術有利于對想要的數據信息進行快速的處理，可以提高數據的質量和穩定性，滿足各種需要。

三、航空攝影和遙感中新技術應用現狀

在遙感數據處理平臺的基礎上，建立了國家衛星遙感圖像地面處理系統，它的建立為我國獨立的地面觀測系統和地面觀測數據的發展起到了推動的作用。航空攝影測量技術主要用于測量工作，通過對此技術的使用掌握在波束交叉位置檢測到的高空地面位置。光束的投射技術主要利用三個角度元件和三個線性元件確定。事實上，一些城鎮在實測數據和實際數據上大不相同，使得城市規劃工作和土地的使用極為困難。通過使用航空攝技術來獲取準確的測量數據信息對于城市的發展很重要。

四、幾種測量新技術的應用探討

（一）GPS在航空攝影中的應用

1、GPS用于航攝飛機導航

在獲取地理圖像時，航空拍攝的飛行器必須按照空中拍攝方案飛行在指定的高度上，以獲取一定比例的照片，并確保飛行方向和側向的重疊。全球定位系統技術的不斷發展及其應用的擴展，使得航空攝影的飛行器導航中已經開始使用全球定位系統。

2、GPS輔助空中三角測量中的導航與定位

全球定位系統對于空中三角測量能夠起到輔助的作用，通過在全球定位系統精密測量技術下提供一個瞬時捕獲儀器目標的中心位置，并在攝影加密中使用這項數據信息，從而幫助進行空中三角測量，有利于最大限度地減少地面監測點的數量。全球定位系統動態定位被用來確定瞬時曝光物鏡的中心位置，并具有高精度相位差，在飛行器攝影導航工作中比較常用。利用分布在地面上的多個基準站所檢測到的數據來確定航空探測器的目標位置。

（二）機載激光掃描技術的應用

二十世紀九十年代后期，機載激光掃描技術得到廣泛的使用，基于激光測距和全球定位系統定位的機載激光掃描技術可在最短的時間內獲得地理信息數據，機載激光掃描技術比傳統的攝影測量技術更先進，激光掃描技術已成為地形和繪圖的主要趨勢。三維激光掃描測量技術超越了傳統測量技術的局限性，允許非接觸地獲得更精確的三維坐標信息技術，并對許多復雜的景觀進行二十四掃描和監測。機載激光掃描技術的優點包括掃描高效、高準確性、可實時、主動性和完整性，可減少掃描工作的成本，使用更加便利，可廣泛應用。三維激光掃描測量技術更廣泛地用于制圖測繪工作，可以通過慣性導航技術和掃描、全球定位系統等獲得高精度城市三維建模的當地地理信息，從而補充和優化改進遙感和航空攝影測量技術的不足。

（三）機載側視雷達技術的應用

機載側視覺雷達是安裝在機身翼和飛行器底下的天線設備，能夠在飛行時掃描地下和飛行器兩側的地形、地質和地貌特征，并獲得地理信息且保障所獲取數據信息的準確性。目前，機載合成孔徑側視雷在重要的行業部門的發展中應用較為廣泛。立體地形和地貌的檢測主要是通過機載終端、星載SAR圖像技術來完成的。從雷達技術獲取地形和形態信息不僅需要從異軌道雷達進行立體測量，而且還需要采用新的雷達干涉測量技術，以廣泛地采集地形和地貌信息。

（四）低空遙感系統的應用

低空遙感系統是一種可移動的、專業的和低成本遙感探測技術，其優勢在于對起飛環境的低影響、更有效和更準確的圖像采集能力、檢測迅速，它優化補充了衛星遙感和航空攝影技術不足。低空遙感監測系統主要由無人飛行器航攝系統和輕飛行器航攝系統共同組成。

（五）輔助航空攝影

輔助航空攝影測量主要是在全球定位系統技術的基礎上，對其進行擴充和發展應用。空間三角測量元數據用于在航拍攝影測量完成后產生投影光束。如果航空攝影工作已經完成，那么三個角元件和三個線性元件可以與少數地面檢查站進行結合，對開展測量地形的工作并分析航空測量，從而有利于對航空站進行定位，也有利于減少制圖工作的工作量。

五、結語

綜上所述，遙感和航空攝影測量是發展測繪技術的關鍵因素，對于地形測繪的應用具有更大的重要性和價值。數字測繪技術基本已經取代了傳統的模擬測繪技術，成為目前主要使用的技術。

參考文獻：

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（作者單位：山東省地質礦產勘查開發局第三地質大隊）