数字航空摄影测量技术分析

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摘要：伴随信息技术、测绘技术及计算机技术蓬勃发展，航空摄影测量技术现已取得一定进步，社会对于城市测量的技术要求也更为严格，而受传统测量技术无法满足现代化城市测量需求的影响，应用数字航空摄影测量技术能弥补传统测量技术的不足大大增强城市航空测量的精确性及有效性，尤其是空间数据获取领域呈现多元化发展趋势。鉴于此，本文数字航空摄影测量技术发展现状为切入点分析其应用领域，就提出具体的关键技术要点进行深入探究，旨在为相关技术人员积累更多的应用经验。

关键词：数字航空摄影测量；数据处理关键技术；应用要点

自进入21世纪以来，在测绘技术、信息技术及计算机技术蓬勃发展的大背景下，促使航空摄影测量技术空间数据获取方式由传统单一性野外测量向内外业综合或以内业为主的数据收集方式转变，客观上推动航空摄影测量技术快速发展取得一定技术进步[1]。同时，数字航空摄影测量技术具有适用性强等鲜明特点，被广泛应用于地质勘查、工业测量、水利工程、矿山测量、考古、城市交通及城市建筑等领域，而如何分析数字航空摄影测量数据处理关键技术提高其测量准确性，现已成为航空摄影测量技术领域的研究重点问题，必须纳入技术难点、数据处理关键技术及应用领域等层面开展全面分析。鉴于此，本文针对数字航空摄影数据处理关键技术的研究具有重要意义。

1数字航空摄影测量技术的发展现状

自21世纪初发明数字航空相机以来，SWDC数字航空摄影设备、UCD航空摄影设备及DMC数字航空摄影设备及ADS40推扫式数字航空摄影设备不断丰富，再与雷达、激光扫描、惯性导航、数码扫描及GPS等高端技术相结合，为出现SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统、POS辅助航空摄影测量及GPS辅助航空摄影测量等新型数字航空摄影技术提供强有力的技术保障[2]。同时，数字航空摄影测量技术应用范围较为广泛，涉及材料力学、生物科学、工业测量、矿山测量、医疗卫生、考古、城市交通、水利工程、城市建筑、农林业获取地理信息、地质地理信息、专题制图、城市规划、资源管理、土地测量及数据更新。

2数字航空摄影测量数据处理关键技术

2.1空中三角加密技术。一般说来，选择VirtuoZoAAT＋Pat-B自动化空中三角加密模块能将数码航空像片视为空中三角加密的原始数据，而选择Pat-B平差软件能开展光束法区域网平差[3]。利用相对定向、公共连接点转刺及内定向等航空摄影测量内业方法能构建空中三角网络，将航空摄影测量外业控制点成果与POS数据输入系统以严格的数字模型为基础进行区域总体平差能获取优化后外方位元素及加密点成果。同时，将航空摄影测量外业分区视为航空摄影测量内业空中三角加密的主要单元，应用数字航空摄影测量系统完成像点坐标采集工作，便于解析空中三角平差程序解算大地坐标。同时，加密分区间广泛参与大地定向公共像控点时必须保持同点及同坐标值，即保持公共像控电唯一性，并且其加密限差以国家测绘类标准GB7930-87《1:500、1:1000、1:1200地形图航空摄影测量内业规范》相关规定为执行标准，确保加密分区间接边一致性[4]。此外，完成测量作业后要求相关技术人员填写检验报告、接边点坐标、大地定向、检查点坐标、外业像控点坐标、外业控制点分布略图、加密点坐标、加密点分布略图、输出作业说明及图例表，便于形成具有专业性的文件报告，有助于向他人展示加密成果评估成果准确性及有效性以达到总结工作经验的目标。2.2数字正射影像图数据生产技术。由于本次研究选择Virtuozo全数字摄影测量系统制作1:1000DOM，相关技术人员以Virtuozo全数字摄影测量系统工作站为基础导入空中三角加密成果恢复测试区组建立体像，纳入生产区域DEM（中文简称数字高程模型）数据再结合特征线及特征点进行计算修正生成DEM。同时，选择DEM数据微分纠正原始影像数据，即应用计算机技术逐个像元微分纠正数字影像再使用自动生成镶嵌线无缝拼接总体测区正射影像模型完成DOM，以40厘米×50厘米矩形图廓进行分幅裁切DOM完成DOM数据生产环节[5]。此外，结合空中三角加密成果自动创建测区立体模型及参数文件能生成核线影像（英文简称epipolarim－age）。在采集DEM数据的过程中，相关技术人员利用影像自动相关技术生成DEM点或视差曲线，以保证视差曲线曲线间隔合理性为前提条件促使DEM点或视差曲线切准地面便于真实全面反映地形态势，并且结合加密点及区域能生成大范围区域DEM，纳入特征面、特征线及特征点等数据生成三角网完成插值计算，以2.5米×2.5米网格间距为标准构建DEM。同时，选择DEM数据微分纠正原始影像数字，分区对测区内影像以0.1米像元大小为标准通过三次卷积内插法或双线性内插法完成重采样生成分区DOM，再利用自动生成镶嵌线无缝拼接整体测区分区DOM完成DOM。同时，DOM接边过程中高大建筑工程投影差产生接边倒影，通过调换左右片方法生成正射影像以达到贴补的目标实现高大建筑工程无缝衔接。在检查DOM数据的过程中，相关技术人员确认数据是否存在变形或失真，尤其是桥梁工程、道路工程及房屋工程是否存在道路扭曲、桥梁变形、房角拉长及房屋重影等情况，一旦DOM数据出现变形或失真问题必须重新采集数据生成DEM重新纠正数字微分确保DOM数据无误。此外，针对DOM出现局部重影或模糊问题利用贴补纠正单区DOM完成数据修补。为了确保镶嵌无缝拼接后DOM色彩均匀性及一致性，纠正多图像色彩均衡及调整单影像色彩能解决航空摄影所出现的色差问题。选择具有代表性图幅将所测区中代表不同地貌的影像图均匀着色，分析匀色效果调整出符合航空摄影测区颜色信息的标准样图，结合标准样图实现全自动色彩调整平衡处理DOM确保DOM总体色彩一致性及均匀性，以达到纹理清晰、层次感丰富、色彩真实、反差适中、色调饱满正常及不同图幅间色彩过渡自然且颜色一致性的目标。相邻DOM必须精确匹配其空间及几何形状，做好可视化检查工作确保相邻DOM中地面特征无法偏移，并且结合镶嵌线避开因高程特征预防错位或偏移问题确保地物完整性。此外，应用空中三角加密保密点能检查DOM，一旦同名点平面差异性较大时必须查明其原因进行返工处理。

3结论

通过本文探究，认识到数字航空摄影测量技术起步晚发展迅速，而逐步替代传统航空摄影测量技术现已成为必然发展趋势。如何分析数字航空摄影测量数据处理关键技术提高其测量准确性，现已成为航空摄影测量技术领域的研究重点问题。由此可见，相关技术人员纳入技术难点、数据处理关键技术及应用领域等层面开展全面分析对于解决技术难题具有显著价值作用，为推动我国航空摄影测量技术迈向数字化时代奠定夯实基础。

参考文献

[1]司大刚,李风贤,王艳娟,李玉霞,王潇.摄影测量教学实验系统的设计与开发研究[J].现代测绘,2017(5):62-64.

[2]孜叶尔迭,黄铁成.数字摄影测量技术在湿地公园道路规划中的应用研究[J].新疆环境保护,2017(2):47-54.

[3]王勇.数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨[J].绿色环保建材,2017(5):253.

[4]鲁一鸣,曲津助,李铭晨.数字航空摄影测量数据处理关键技术分析[J].四川水泥,2017(3):303.

[5]肖志婷,郝娜.数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨[J].测绘与空间地理信息,2014(7):200-201.

作者:熊文 刘湘媛 单位:江西省煤田地质局测绘大队