浅谈航空摄影测量在地形图测绘中的应用与发展

武艳强

河北卓远地理信息系统工程服务有限公司 河北 张家口 075000

1、引言

地形图测绘在城市发展中必不可缺，在国家建设、经济、文化中都发挥着重要的作用，并且在交通、水利、道路、矿山、隧道等测量领域也有着不同程度的应用，为工程领域的建设奠定了坚实的基础。航空摄影测量是20世纪新兴的测绘技术，作为“3S”技术重要的组成部分，该技术的发展影响着传统测绘的发展与应用，其在地形图测绘中产生的影响更是革命性的。

2、我国航空摄影测量的发展

航空摄影测量在国内得到了长足的发展。1978年王之卓先生提出“全数字自动化测图系统概念”，在该思想的指导下，北京思维远见公司开发了JX4DPW，武汉适普公司开发了VirtuoZo，1998年，这两套DPW都于通过了国家测绘局的鉴定。大部分的摄影测量数据后处理工作都在这两套系统上集成。国内外数字摄影测量工作站的涌现，不仅极大地促进了摄影测量在各个方面的应用，而且极大地促进了摄影测量发展。

3、相比传统地形测绘航空摄影测量的特点

3.1 大范围、适时快速

相对传统地形图的测制，航空摄影测量不受到气候条件的制约，不受人员多少条件的影响，大范围的，快速测制大比例尺地形图，且在测制过程中可以大大减少外业工作量，把节约的人员分派到内业数据处理中，加快了整体项目的速度。航空摄影测量由于其快速性的特点，在很短的时间内完成影像图的制作，这就提供最新的数据，从而达到地形图的适时性。

3.2 机动灵活、操作简单

地形图测制中基本采用的是小型无人机，无人机的飞行高度一般为50-100m，属于低空飞行，申请空域就显得相对简便。无人机对起降的条件要求较低，只需要一段平整路面就可以进行起降。现代无人机价位较低，且无人机的操作相对简单，只需要较短时间的培训就可以完成，较为普及。

3.3 直观性

无人机的航空摄影测量一般测制的最后成果为正射影像图，在影像图中可以明显的看出建（构）筑物，交通设施，水系设施，地形地貌等要素，这给后期地形图的测制提供了有利的条件。相对于传统地形图的绘制，无论是在草图绘制上，还是在后期属性赋予上都更加的直观，易懂。

3.4 性价比高

传统地形图测绘一般采用全野外数据采集成图，无论是人力，物力都需要较大的投入，且需要较长时间周期，同时受天气因素影响较大。而航空摄影测量可以利用其机动、快速、经济等优势，即使阴天、雾天极端天气也可以得到清晰的影像。外业工作量的减少极大的节约经济成本，采用航空摄影测量可以一天测制几平方公里到几十平方公里，提升工作效率，节约项目成本。

4、航空摄影测量生产DLG的流程

4.1 航空摄影测量测制地形图的基本流程

航空摄影测量测制数字线化图的基本流程为资料准备及分析→数据采集与属性录入→图形数据和属性数据的编辑与接边→质量检查→成果整理。

4.2 资料准备及分析

在项目开始前应根据项目要求和测区特点收集、分析测区自然地理概况，技术设备情况。同时从测区的自然地理、技术设备、资金、飞行空域等情况进行系统分析，选择最佳方案。

4.3 数据采集与属性录入

制作DOM→工作底图制作→调绘工作底图分析→外业实地调绘→数字化、整饰调绘资料→外业数字化调绘成果→全数字化测图→DLG数据编辑→DLG成果。其中DOM的制作又分为影像数据GPSPOS数据下载→数据整合→智能匹配处理→结合控制数据进行区域网平差→得到影像精确参数，并提取三维数据信息→制作正射影像→生成DOM成果。

4.4 图形数据和属性数据的编辑与接边

根椐测图成果，对八大类要素进行相应编辑、赋值、建拓扑、接边等。进行编辑时有些要素可以直接引用调绘成果时，但要特别注意其变形、位移，接边等问题。（如：新增地物、地类界、路网、水系等）

4.5 质量检查

质量检查有几何精度检查和属性精度检查。其中采用的检查方法为数据对比、实地检查和室内检查等。

4.6 成果整理

成果包括DLG数据文件、元数据文件、DLG数据文件、结合表、质量检查（验收）报告、技术报告等。

5、航空摄影测量生产地形图的应用探索

5.1 数字城市建模

航空摄影测量可以快速、精准、无死角的对城市各个角落进行高分辨的测量，同时航空摄影测量可以得到DLG、DOM、DEM、DRG等各种数字产品。通过对各种数字产品的影像处理和匹配可以得到精确的数字三维模型，建立精准的空间数据，为数字城市提供基础数据，也为数字城市的建立打下坚实的基础。

5.2 为应急情况提供数据

由于航空摄影测量具有灵活、快速、准确、直观、不受气候、地形条件约束等特点，可以为荒漠化监测、旱情监测、火情监测、地质灾害等极端情况提供详实、准确的空间地理影像数据，结合计算机、通讯技术帮助应急情况紧急措施的快速制定，进一步缩小灾害的人员、财产损失。

5.3 在社会生产中的使用

航空摄影测量生产的数字产品DOM和DEM叠加可用于工程上的土方量计算、通视分析等。在防洪减灾上可以进行汇水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄洪分析、淹没分析等，在通讯方面可以进行蜂窝电话的基站分析等。同时航空摄影测量在城市规划、资源调查、环境保护等方面都有不同程度的应用。

6、结语

航空摄影测量以其大范围、适时快速、性价比低等特点在地形图测绘中取得了广泛的应用，并且在其他各个领域都取得了长足的发展[4]。航空摄影测量结合地理信息产业将会成为今后地理信息产业发展的生力军，也将会在“大测绘”中扮演重要的角色。