浅析航空摄影测量结果出现误差的因素

李大立

摘要：航空航天摄影与测量技术已经渗透到各个应用领域之中，为了能够荻取到最佳的测量结果，将真实的瞬间通过影像数据记录下来，需要确保在航空摄影过程中能够合理的开展测绘工作。本文将深入分析在实际的航空摄影测量结果中容易产生误差的主要影响因素，针对这些因素提出合理的控制方法。

关键词：航空摄影；测量结果；误差；因素

引言：随着时代的不断变迁，如今人们看世界的方式也在发生着巨大的改变，航空摄影作为一种直观性的方式，为我们更好地呈现出了千奇百怪的世界风采。自上世纪九十年代以来，航空摄影测量逐渐走入到人们的视野之中，并通过虚拟三维模拟重现的方式来还原—些特殊景象。就目前的实际情况来看，现代测绘和相关行业都已经离不开航空摄影测量技术，在其功能和应用上还在不断向着更高处发展。

1.航空摄影测量的基本概念

学术上通常将摄影测量定义为一种通过量测、记录、辐射电磁波的形态、判释相片影像等方式来获取主体与环境之间的有效信息的技术手段。随着现代科技的不断进步，如今无论实在地形图制作，还是地图编绘工作中都主要采用的方法就是航空摄影测量。最开始这一技术手段就被用于简单的编辑地图和地形测制上，后来逐渐渗透到其他领域，譬如说城市的更新计划、管线设计规划、运输路线、地面控制加密等等，在区域规划、森林、土壤、地质等非工程领域也得到了广泛应用。

根据实际的用途，通常将航片分为两种类型，一种是判释摄影测量，一种是量测摄影测量。前者主要是通过航空拍摄的像片所提供的信皂涞帮助了解到真实的自然生态、土地利用情况。后者的摄影信息就涵盖了像点的精密量测，取像点之间的大小、形状、距离、角度、面积等基本信息。

2.现代航空摄影测量的主要内容

航空摄影测量是将精密的摄影仪器装载在飞行器，然后通过地面控制，实现对目标物的像片拍摄过程。其作业环节主要分为两个部分，一个是飞行航空摄影即外业。一个是工作站影像处理即内业。

2.1飞行航空摄影

2.1.1像片控制点联测。通常在进行航空拍摄之前于地面上布设的参照点也就是像片的控制点，除外也可以将像片上具有显著特征的地方作为控制点，采取基本的测量方法来对该点的平面坐标和高程进行汁算。

2.1.2像片调绘。所谓的像片调绘即是指图像的分析、判读、绘注等过程。首先将航摄的像片进行图像分析、判读，明确像片上面的重要地物，将各个细节利用标准的地形图符号进行绘注，明确像片上的所有信息，最后绘制而成的像片即是调绘片。通常进行调绘工作可以采取野外进行或室外进行，或者是二种相结合的方式。

2.1.3参数设计。参数设计主要包括了航高、航带等内容设计。

2.1.4航摄过程。通过飞行器进行导航控制摄影仪器在空中完成摄制过程。

2.2工作站影像处理

2.2.1测图控制点的加密。在这一工作环节中涉及到的工作内容较为繁复，包括了基本的工程创建、投入原始航空影像、输入摄像的基本参数、空中三角测量、点位量测等等。

2.2.2空中三角测量成果制作。将航空摄像测量的结果进行数字地形模型制作，明确正射影像、地质模型等。

3.航空摄影测量结果出现误差的因素

3.1航空摄影内业测量工作

在工作站影像处理过程中主要是通过相关的应用程序将摄制到的航空影像进行深度处理，形成数字地形模型DEM和正射影像DOM。在这一过程中还需要涉及到空中三角测量，即利用像点坐标来明确这一点的整个空间坐标。在实际的处理过程中，必须充分借助控制点来对整个空间进行全方位的定量工作，不仅需要布设高程控制点还有基本的平面，以此建立其模型，通过模型可以明确像片所示空间里任意一点的空间坐标位置。

3.2误差因素

3.2.1控制点精度。在控制点的选择及其精度都会对最终的航空摄影测量成果产生一定的影响，往往会使得测量数据存在误差。根据实操过程和经验总结可以明确注意的是，在控制点的选择上尽量选择一些具备显著特征的点，譬如田埂、湖泊、道路交叉口这些易于观察的参照点，尽量不要去选取一些高程的地表点，譬如树尖、屋角，往往选取这些类似的特征点容易产生视觉混淆而导致判断失误，从而影响到最终成果的精确度。

3.2.2装备测量过程。在飞行器上安装相机时，视准轴若与网络板中心垂直容易使得走向发生偏移。网络板精度的修正值都对最终的结果产生一定的影响，要尽量控制好修正值，减小误差过大。瞄准镜头与被测镜头的焦距比例倍数不相适宜，这就导致后者的主距发生变化而产生误差。

3.2.3外在条件因素。相机的选取、区域大小、形状、航高、航向、比例尺大小、连接点数量、相关资料的使用等等。避免使用边缘畸变较大的像片，确保摄像质量正常，航摄的航向与旁向重叠度要控制在适宜范围内，否则将大大影响到地表模型的精确度，产生较大误差。

3.2.4人为误差。人为的测量计算过程中对点位的识别上可能存在误差。

3.2.5系统误差。底片变形、地球曲率、折光率、镜头畸变差等。

3.2.6环境因素。测量过程中的环境发生变化，如人为的视觉疲劳、轻微震动、光源位置的变化、温度的升降等。日照强度等环境因素都会直接影响到摄像质量。

结论：综上所述，尽管这几十年来我国的航空摄影测量技术在其应用上已经取得了一定的成果，但是仍旧存在一定的不足之处，在数据量测和应用上存在不稳定性，容易产生误差的影响因素较多，针对这一情况还需要不断探究技术本身的实际效率，进一步分析研究航空摄影测量技术，以帮助提升技术水平，突破局限。未来的航空摄影技术发展任重而道远，只有不断地总结经验，才能更快地进行技术优化，适应市场需求。