航空摄影测量中新技术的应用

贾亚红 李慧

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714068

摘要：在科学技术不断发展的背景下，在城市测绘、复杂地形以及国界等测绘区域中航空摄影测量技术已经得到了广泛的应用，目前，航空摄影测量技术已经取得了十足的发展，并且不断趋于数字化，越来越多的新技术也涌现出来。鉴于此，本文对航空摄影测量进行简单介绍，并针对航空摄影测量模式进行阐述，提出航空摄影测量作业要求，最后对航空摄影测量中新技术的应用进行分析，以供参考。

关键词：航空摄影测量；新技术；应用

1 航空摄影测量概述

航空摄影测量指的是通过二维对地进行影响观测，并对三维地表空间信息进行提取的科学技术，通过该项技术，人们可以有效获取地球空间信息。航空摄影测量中，几何定位指的是对遥感影响加以利用，实现对地面目标点空间位置的确定，遥感影像目标识别就是基于此得的实现的。为了使目标定位得以实现，就需要提高影响获取时空间方位恢复的快速性与准确性。

在空间定位技术、传感器技术以及计算机计算等的发展，航空摄影测量几何定位的方法的得到了一定的完善，对地面控制点的需求也逐渐减小。上世纪50年代初，摄影测量工作人员开始针对相关辅助数据的应用来实现地面控制点的减少展开研究，然而受限于落后的技术条件，在实际应用中这一目标尚未实现。到了70年代，美国GPS全球定位系统的出现对于航空摄影测量的发展产生了重要的影响，人们开始载波相位差分GPS动态定位技术加以运用，通过该项技术，实现对航空摄影瞬间摄站的空间位置的确定，通过此展开空中三角测量，使测量作业中对地面控制点的需求得到有效减少，航成图周期得到有效控制，在生产成本的降低上也取得了很大的突破，摄影测量由此取得了重大成果。但是，GPS辅助空中三角测量的主要特点还是在大区域、中小比例尺、困难地区的航空摄影测量中得到充分体现，而在带状趋于、城区大比例尺测图的应用中，其具备的优势并不是很明显。

但是，基于3S技术，以生产4D产品为最终目标的数字摄影时代背景下，将当代航空摄影测量技术的特点充分发挥粗来，实现4D产品生产的规模化，以及快速更新相应的数据库，成为了相关工作人员研究的重点课题。因此，针对当下航空摄影测量的作业模式以及技术要求的研究具有重要意义。

2 航空摄影测量模式探究

现阶段，航空摄影测量主要包括三种模式，即常规航空摄影测量、GPS航空摄影测量、DGPS/MU航空摄影测量。通过对航空摄影测量模式的主要工序可知，现行的3种航空摄影测量方法主要是在获取航空影响以及影响定向方面存在区别。常规航空摄影测量中的影像定向是在大量地面控制点的辅助下，通过摄影测量加密技术实现模型定向点的获取；GPS航空摄影测量中，在航空影响获取的过程中，对动态GPS定位技术加以运用，实现摄影中心的定位，使地面控制点被取代，通过摄影测量加密实现模型定向点的获取，然而在加密点的辅助下，使影像定向得以实施。

3 航空摄影测量作业要求

3.1 航空摄影部分

现代航空摄影测量中，为了使影像获取的质量得到有效提升，不僅需要将飞行控制系统安装在航摄仪上，在对GPS航空摄影测量中，还需要实现动态GPS接收机与航摄仪的固联；如果是DGPS/MU航空摄影测量，那么就要将POS系统安装在航摄仪上，并以航空摄影测量模式的不同，对摄影方案进行合理定制。

3.2 地面控制部分

在数字摄影测量工作站中，摄影测量加密采用的都是具有严密理论的光束法区域网评查，然而根据摄影测量模式的不同，需要对地面控制方案进行合理选个，如此才能够加密点坐标与像片外方位元素的获取质量更高。

3.3 内业测绘部分

就理论而言，在影像精确外方位元素获取中之后，就要对影像外方位元素进行安置，以此实现可量测的立体模型的建立，然后在影像匹配技术识别同名像点的辅助下，使地形与地物的自动测绘得以实现。但是，现行的4D产品生产过程中，大部分作业流程都是以单片内定向→像对相对定向→单模型绝对定向→立体模型测绘为主，只是在DGPS/MU航空摄影测量中的对地目标的直接定位的方法中对POS系统实现影像定向参数的获取来恢复模型的理论与方法的研究与探讨。

4 航空摄影测量技术的应用

4.1 数字航摄仪DMC

数字航摄仪DMC属于一种数字相机系统，该系统具有较高的精度与分辨率，在航空摄影测量中具有较高的应用价值。DMC数字航空相机的组成部分包括四个全色传感器与四个多波段传感器。在四个多波段传感器辅助下，DMC航空相机分别对红色、绿色、蓝色以及近红外数据进行捕捉；四个全色传感器则是对影像进行捕捉，以少量重叠区域为依托，使一个大的768013824镶嵌影像得以生成。

低空数字航空摄影测量的传感器采用的是像素超过2000万的小像幅数码相机，并在无人飞机的支持下，实现低空航摄。其特点在于具有较强的机动性，能够快速完成作业任务，并且在经济成本方面具有一定的优势。该项技术能够快速实现局部区域数字影像的获取，并且在精度与分辨率方面也相对较高，不会过分依赖天气与机场，在应急保障、防灾减灾以及地形测绘等领域中有着广泛的应用。

4.2 IMU/DGPS輔助航空摄影测量技术

GPS指的是全球定位系统，在航空摄影测量中的应用中，利用空三的方式实现角元素的获取，并且投影光束的直接获取也得以实现。IMU/DGPS则是指惯性测量单元/差分GPS，在航空摄影测量中得到应用之后，能够实现对三个线元素与三个角元素的直接获取，在航空摄影测量中对地面控制点的需求不大，航片定向甚至整个测图工作得到了简化。

4.3 LIDAR激光测高扫描系统

LIDAR激光测高扫描系统是基于空中三角测量技术，在GPS辅助下，使航空摄影测量对地面控制点的需求得以降低，在该系统下，作业周期相对较短，在成本方面也具有一定优势，在困难地区、无图区以及边境区的基础测量中，这种技术具有较强的适用性。在该测量技术的支持下，有地面控制点的四角带中，地图精度可满足1：10000的比例尺要求。对于具有丰富特征以及较好的影像的地面，比例尺为1：50000的精度要求也可以满足。在西部大开发战略中，这种测量技术具有重要的应用价值，对于我国基本地形图的完善而言有着十分重要的作用。

参考文献：

[1]郭大海，吴立新，王建超，等.IMU/DGPS辅助航空摄影新技术的应用[J].国土资源遥感，2006，（1）：5155，74.