数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨

蔡长武

华东勘测设计院（福建）有限公司，中国·福建 漳州 363000

航空摄影测量技术；数据处理；关键技术

1 引言

改革开放以来，中国各行各业迅速发展，信息化水平不断提高，便利了人们的工作和生活。近年来，数字航空摄影测量技术日趋完善和成熟，需要注意的是，该技术的应用能力仍存在一些问题，为了更好的应用航空摄影测量技术，应该提高对其相关技术的重视程度，从而保证技术应用的科学性和合理性。在测绘领域中实施航空摄影测量技术，可提高中国测绘行业的市场竞争力。

2 数字航空摄影测量技术的基本概述

航空摄影测量主要实施在飞行器上，利用摄像机拍摄数字影像资料。在拍摄的过程中，提前编制航摄计划，对航摄位置、航摄季节、航摄时间进行选择，并确定航摄分区及航摄基准面，有助于提高航摄的效果，从而较大程度提高了测量的准确性。相关工作人员在拍摄测绘的时候，根据拍摄地的具体情况，做好相应的准备工作，最大限度上获取有效信息[1]。根据实际的拍摄需求，选择合适的航摄比例尺。在开展相关工作时，应制定科学合理的操作方案，对数据资料进行处理过程中，以影像资料为基础，控制测绘误差降低到最小值。

目前，数字化航空相机被广泛应用，带动了航空测量领域的发展。随着航空摄影仪的出现，以及它逐步发展，性能也越来越优良。摄影仪充分结合定位技术和扫描技术，为更好的发展航空测量提供了技术支持。在各个行业中，应用航空摄影仪，能够在工程建设、考古研究中充分发挥作用。航空摄影仪是一种技术变革，能够减少人力，人们的工作效率明显提高，技术变革促进了社会变革的发展[2]。

3 数字航空摄影测量技术应用的现状

在研究航空摄影测量技术的时候，最开始是对航空摄影测量技术进行模拟，科学技术进步之后，相关的研究人员在以往技术的基础上学习现代化技术，通过数字相机将航空摄影测量技术研究并应用。在中国的军事方面，航空摄影测量技术也被广泛的应用，利用数字相机对军事基地进行拍摄，主要测量其准确的地理位置信息等，能够为军队的演习训练提供影像资料，并提供详细的数据。社会生活中，在国土调查及森林测绘等方面具有较高的作用，还可以在城市规划以及考古中进行应用，效果显著。利用数字相机测量地理信息，在各个行业，都能够准确进行测量，为社会发展提供了有力支撑。

航空摄影测量技术具有拍摄画面清晰的优势，且分辨率非常高，并统一管理所有数据信息[3]。通过传输通道将数据信息传输出来，实施航空摄影测量技术获取的数据能够有效进行应用，可提高数据获取方式的效率和质量。

4 实施航空摄影测量技术的优势

4.1 实施航空摄影测量技术具有技术优势

（1）应用数字航摄仪，自由调整航空摄影仪的曝光时间，有助于提高图像的分辨率和清晰度，且具有直观，易读的特点，可满足不同的航摄需求。

（2）应用IMU 或者DGPS，具有INS 惯性导航系统，同时GPS 全球定位系统也完全覆盖，能够对地面点进行控制，利用三角测量的方式将测绘图形成，该方法具有高效、便捷的特点，很大程度上节省了测量成本[4]。

（3）实施激光扫描系统，能够高精度测量诸多区域的地表特征，对于地势复杂的区域同样能够进行测量。实施激光扫描系统，能够缩短测绘时间和测绘效率。

4.2 数字航空摄影测量技术的应用优势

（1）航空摄影测量技术应用范围广泛

航空摄影测量技术在资源开发、应急救援等方面都具有较好效果。

（2）航空摄影测量技术信息内容较全

该技术能将区域的水文环境、地表特征进行详细的记录，立体化呈现三维效果较好，且具有层次感。

（3）航空摄影测量技术高效环保

该技术能够突破空间限制和环境限制，人力和物力的投入较少，且对环境的破坏程度较小。

5 数字航空摄影测量的相关航摄仪

5.1 ADS40 航摄仪

该航摄仪的基础是CCD 技术，和GPS 充分结合，可形成新型的摄影测量仪器。在实际的应用过程中，许多CCD 线阵式可分光镜结合，从不同的角度形成扫描成像，扫描成像主要包括：下视画面、前视画面以及后视画面等，同时可将近红外波段显示出来，通过处理之后，能够获得相应测区的立体图像[5]。

5.2 DMC 航摄仪

DMC 是数字成图相机的简称，该航摄仪的镜头主要包括CCD 传感器以及全色波段镜头等，可获得全色影像、真彩影像、彩红外影像。通过不同镜头拍摄的影像资料在计算机整合后，然后实施二次处理方法，从而形成虚拟中心投影影像。通过深入处理，中心投影影像能够将所需真彩影像显示出来，具有较高的准确性。

5.3 SWDC 航摄仪

SWDC 航摄仪分为单镜头和多镜头，五镜头的可用于倾斜摄影测量并建立三维模型。该航摄仪镜头可更换、视场角大、高程测量精度高，能在空中摄影定点曝光，同时通过精密GNSS 辅助，可大大减少航摄外业，具有较强的数据处理软件，实现对影像高精度纠正与拼接。

6 基于数字航空摄影测量对数据处理关键技术的几点思考

6.1 数字航空摄影测量的空三加密技术

在实际的拍摄过程中，构建三角网是前提条件，在空中作业的时候应用三角网，保证三角网的定向、连接点等方法[6]。然后，优化加密点和像片外方位元素，通过数字形式控制相关数据，计算整体的层次差值。与此同时，提高对测量分区的重视程度，尤其是加密点工作，充分解析加密单元相关坐标，充分利用数字形式进行保存。通过这样的方法可完成空三加密作业，并对加密结果进行完善。完善加密成果工作主要有：填写图历表、加密点坐标、检查点坐标以及说明等。

6.2 数字航空摄影测量的DOM 数据生产技术

在制作数字模型的时候，通过三角加密技术创建相关的立体数据和参数，然后，利用核线资料收集DEM 数据。在实际的数据收集过程中，实施影像自动技术，形成和地面相切的视差曲线，需要注意的是，应保持一定间距，从而真实反映相应的地形态势，并同数据表现出来。在建立DEM 的过程中，以三角加密技术作为基础，最大范围引入DEM 的特征数据，主要内容为：点、线、面，生成一定的三角网，计算其插值，很大程度上提高了数据的精确性。最后，在不同的格网间距上将DEM 数据建立出来。

修改原始影像是DEM 数据的主要作用，通过无缝衔接，可自动生成镶嵌线，并正射区域模型，然后将DOM 完成。在实施DEM 数据的时候，纠正原始的影像数据，重新对测区的影像进行采样，一般情况下，像元大小为0.1m，在此期间实施双线内插，从而生成分区DOM。根据镶嵌线对分区进行无缝拼接，将DOM 完成。除此之外，针对部分高层建筑物测区，会出现投影差的问题，需提高其重视程度。这个问题主要采用调换左片和右片，具有贴补正射影像的效果，能够无缝接边，进一步保证DOM 数据的准确性。

DOM 完成后进行检查和修补。DOM 检查主要是影像的辐射质量检查和对失真问题进行分析，同时DOM 的变形问题也是需要重视的，这些问题主要体现在房屋影像区域。房屋问题为房屋重影以及房角拉长等。然后，需对DOM 的数据影像进行调整，实施匀色技术对正射影像的色调一致性较好，对色彩的均匀性也有一定的作用。若在相关的航摄影像资料存在一定的色差，可选择有效的方法对其进行调整，主要方式分为单影像和多影像两种形式，一是将色彩调整，二是均衡色彩。

7 结语

随着科学技术的进步，数字航空摄影测量技术在各个行业被广泛的应用，该技术属于数字化测量方法，具有科学性和有效性。利用空中的摄像机拍摄地面信息，获取精确的数字化信息，有助于展开地面活动。通过航空摄影测量和数据处理获取高精度的成果，该技术是目前航测研究的重点内容。在实际的测量过程中，数字航空摄影测量技术具有较大优势，实施数字航空摄影测量技术符合时代发展的需求，对人们的工作和生活提供了便利条件。