航空摄影测量技术在数字化地形测绘中的应用

2017-03-09张利刚

环球市场 2017年36期

张利刚张亚

新疆疆海测绘院

1、航空摄影测量概述

航空摄影测量系统自应用以来已经在诸多领域取得了一定的成果，如地形测量、矿山测量、工业测量、城市交通以及文物考古，给我国的测量领域带来了新变革。

航空摄影测量在应用方面的优势主要体现在以下三个方面：其一是应用范围广，无论是数字测图、资源开发还是应急救援都有着十分突出的表现；其二是信息内容全，该技术的应用能够将测区的地表特征、水文地理环境等信息客观记录下来，并且呈现出立体化和层次化的特征；其三是环保，该技术的应用突破了空间和地理条件的限制，不仅减少了对人力、物力的投入，还不会造成对自然环境的破坏。

2、航空摄影测量在地形图测绘中的现状

航空摄影是一中新型的测量方式，发展低空的的航空技术的发展是当下测量工程重要的发展趋势，是国家在技术领域发展的需求和数字化城市建设的具体的需要。航空测量的具体的优点有机动灵活、成本较低以及载荷多样性、操作简单等，在测绘行业的作用越来越重要。地形图的测绘也是建设工程必须要进行的基础工程之一，所以地形图的测绘对于建设的质量有着关键的影响，获取的数据的精准度也便有了更加重要的实际的意义。航空摄影的成本也较低，符合相关建设单位的预算承受能力，所以应该进一步研究，充分发挥航空摄影测量在地形图的测绘中的广泛的使用价值。

3、航空摄影测量技术在数字化地形测绘中的应用

某区数字化地形测量包括：利用低空遥感技术，对测区进行航空摄影测量，获取高分辨率真彩色数码影像，制作正射影像(DOM)、城郊1：1000及主城区1：500数字化地形图数据。测区航摄范围为：东经 116°35′54′～116°57′55′，北纬 23°20′21′～23°41′38′。测区成图范围为：东经 116°41′55′～116°54′57′，北纬 23°23′16′～23°38′45′，设计总航摄面积约387km2，其中城郊航摄面积约为289km2，主城区航摄面积约为98km2。

3.1、航线设计

低空无人机航空摄影高度的自动测量，主要通过分析气压测量法计算各种气压因素对低空无人机航空摄影高度的影响，然后推导出大气对流层内气压随低空无人机航空摄影高度的变化，以及重力加速度与低空无人机航空摄影高度之间的关系；最后计算得到低空无人机航空摄影高度为标准气压高度。

3.2、航空摄影

在数字航空摄影测量拍摄工作中，VirtuoZoAAt+pat-B 模块有着十分重要的作用。VirtuoZoAAt+pat-B 模块是自动空中三角网加密的基础，并且能够利用 pat-B 平差软件来进行光束区域网的平差计算。在实际应用中，首先需要构建空中三角网，即飞机在空中作业时应用相对定向、内定向及连接点转刺三个方法所形成的三角网；其次，对加密点与外方位元素进行优化，主要是以数字的形式分别对 POS数据和航空摄影测量控制点数据进行整体的层次性平差计算；最后，做好测量分区内的加密点工作，并且对加密单元的坐标进行解析，以数字的形式保存，以便进行航测作业完成后加密成果完善工作。

3.3、摄影测量像控点的布设

(1)区域网布点

在对区域网实施布点的时候，应该依据航线的方向来布置四条基线，如果测量地形非常复杂的话可以布设六条基线，一般为两条航线的宽度。

(2)像片控制点测量

在像片控制点测量过程中应该注意以下几个方面的问题：首先，网络RTK测量流动站应该确保在CORS范围之内来实施操作，并实施和中心控制站之间对相关数据的有效传输；其次，可以利用测量手簿来设置测量像片控制点的具体参数；再次，确保RTK工作站始终处于正常工作状态；另外，通常情况下对每组数据都观测测量三次，并对每次所获取的数据进行严格的审查与核对。

3.4、摄影测量测图的方法

我国目前所用到的摄影测量通常情况下分为全能法、综合法以及分工法三种，其中全能法主要适用于对山地地形的测量，其可以利用立体测图仪来对那些非常微小的地形结构进行很好地测量，进一步获取该地区的准确的地形图。综合法主要是利用平板仪来对等高线和高程进行准确的判定，并利用摄影来取得的详细地形情况。而分工法则主要使用与丘陵地带，因为其基本工作原理是利用高程分求和平面位置的原理来实施测量工作的，其实和全能法具有一定的相似性，同样也是利用立体测图仪来对相关的地形数据进行采取，并最终获取该地区的地形图。