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浅谈航空摄影测量技术的应用

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2018-04-11

航空摄影.jpg


  随着现代数字化科技的发展与各种技术的进步,传统的仪器测量已经不能完全满足当下获取测量数据的需要,由于测量技术在航空摄影中得到了更为广泛的应用,所以对航空测量的应用技术加强探究也显得尤為重要。
  1 航空摄影测量技术的相关概述
  1.1 航空摄影测量技术的内容
  航空摄影测量技术指的是通过让飞机在飞行中运用航摄仪器同地面进行连接,并且用航摄仪器对地面展开连续性的摄取相片,然后结合地面上的控制点完成测量、调绘以及立体测绘等具体步骤,接着再完成地形图绘制作业的一项工作内容。换言之,空摄影测量的运用即是测量人员通过将地面的投影中心转变为地形图(正射投影),从而让人们更加直观地了解到地面的基础信息状况。
  航空摄影测量所采用的测绘方法是多样化的,包含了综合法、分工法、全能法等等,其中综合法指的是将摄影测量同平板之类的设备相互结合完成测图。分工法指的是依照平面与高程分球的方式来完成测图,通过在立体式的测绘仪器上进行等高线与地面点的测图,从而对地面的平面位置展开精确性的测量。该种方式同综合法存在一定的相似性,主要在丘陵地区的测量中运用较多。而全能法则是指利用立体测图仪器,构建出一些被缩小的反映地面的几何模型,在并且立体模型之上将地面平面的位置情况、等高线与高程等信息表示出来,从而获取地形图。
  1.2 航空摄影技术的发展现状
  航空摄影技术是本世纪才被创造出来的一项新型现代科技,而且随着航空相机的革新升级,DMC、ADS40、SWDC、UCD等专业的航空摄影仪在性能表现上也愈发出色。加之惯导技术、GPS技术、激光扫描、数码扫描以及其他尖端技术的进步,这种航空技术与不同领域生成技术之间的相互融合,也使得航空摄影测量获得了更大的使用与进步空间。而航空摄影中所运用到的摄影测量系统,以DMC II为例,其内部构造情况如下图1所示。
  在以DMC II为例的摄影设备中,其不仅实现了摄影与测量之间的无缝连接,同时其航摄相机还可以为拍摄工作提供最为高清的航摄效果图。其中DMC II250中所使用的相机的参数达到了16768,航向像素数为14016;焦距达到了112 mm;其飞行高度到达500m时,对于地面景物的分辨率为2.5cm。此外,在基高比、彩色融合比等方面也有所更新、发展。


航空摄影2.jpg


  2 航空摄影测量技术的具体应用方法
  在航空摄影测量技术的具体应用过程中,主要应当从以下方面予以把握:
  第一,运用航摄仪器完成航空摄影测量。数字化与信息化是现代科技发展的重要方向,航空摄影测量也并不例外。通过将巨大空间地域范围内的地理信息与社会信息以数字形式纳入到测量仪器功能使用中,不仅能够满足地理测绘这种基础性功能,与此同时数字航摄仪器还能够代替胶片相机完成其不具备的设计任务。以DMC为例,该类数字航摄仪器能够提供高分辨率、高清晰度的摄像需求,在满足数字相机的基础上,还实现了历史性的技术突破,将航空摄影相机中的内部传感器进行了改革。在其内部的8个传感器中,分别有4个波段传感与4个全色传感,综合起来这些传感器所能够捕获的数据信息通常来说是较为全面的,并且在完成对于影像数据的捕获后,技术人员便可以再利用各种播放软件对各种类型的影响进行输出了。需要注意的是,由于DMC所具有的强大性能,能够对小比例尺与高分辨率、大比例尺与拍摄业务需求的综合需要。所以在地面的分辨率达到5cm时,该系统便可以在任意的光照条件下完成曝光,从而保障所测的影像质量。
  第二,利用ArcGIS软件完成所测地形图的制作。在地形图的绘制过程中,由于当下各类电子设备的普及,为了讲求实用性,技术人员往往会汇集测量数据然后再运用ArcGIS软件来制作出相应的电子地形图。而要完成地形图的绘制工作,首先要对数据类型与计划要求对于各类的数据信息予以确定,电子地图讲求的是信息的准确、快速以及便捷,所以保障数据的真实可靠也应当成为测量中的重中之重。其次,完成数据的整理工作以便于软件后续的信息提取。信息平台中要提取的内容主要有poi、道路、水系、植被、居民地、等等数据。而地形图中所应提取的还具体包括附属设施、管线、境界、地质地貌、植被等更为详细的内容。然后绘图人员还需按照1:500的比例尺对基础地形数据进行标注。
  第三,辅助技术的应用。在航空摄影测量工作中,通常还会运用到IMU、DGPS以及LIDAR等辅助类技术。IMU或DGPS技术是指惯性测量的单元,通过对其的利用,可以实现对于三个线性元素的直接运算,并且这两项技术在计算中也可以带来不同的优势,从而使得航空摄影测量的效果更加具有精确度。而要使得该种惯性测量单元,还需要利用飞行器结合GPS定位系统,对来自卫星的定位信号予以接收。然后摄影仪再从中获取数据与图像因素等内容。IMU、DGPS可以清楚、准确的展示出测量中图片的外方位因素,所以通过此种技术往往也可以使得图片的外方位因素愈发精准。另外,LIDAR技术等其他辅助类技术的使用对于提高效率、缩短工作时长、减少成本投入等方面也有着积极作用,所以在航空摄影的应用中也有着较好的发展趋势。
  3 结束语
  加强关于航空摄影测量技术的方法研究,不仅能够切实帮助人们收集空间数据提供更为便利的条件,同时测量技术的运用与升级,也使得该项技术更能够同当前数据测量等关键性要求相互适应,从而更加符合航空摄影的发展趋势,为人们的生活提供更为便利的服务。


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