關(guān)于城市航空攝影測(cè)量技術(shù)相關(guān)問題的分析

趙鵬程

（河南省地礦局第二地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院，河南 鄭州 450053）

在當(dāng)前我國航空技術(shù)水平不斷提升的環(huán)境下，航空攝影測(cè)量技術(shù)憑借自身特性，廣泛應(yīng)用于復(fù)雜地形，國界和城市測(cè)量等區(qū)域。目前，航空攝影測(cè)量的新技術(shù)正在興起，行業(yè)正在進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。不但在實(shí)際中獲取了一定的效果，同時(shí)無人機(jī)航空攝影也由于自身具備快速性、安全性等特性，在城市地形圖測(cè)繪中廣泛應(yīng)用。通過把航空攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用到城市地形圖測(cè)繪工作中，除了可以促進(jìn)航空攝影領(lǐng)域高效發(fā)展，也帶動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。本文綜合分析了當(dāng)前技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，希望為當(dāng)前新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提供一定的視角。

一、航空攝影測(cè)量的基本概述

在進(jìn)行航空攝影測(cè)量時(shí)，其測(cè)量工作原理主要展現(xiàn)在四個(gè)方面，首先，合理選擇無人機(jī)類型。在應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行航空攝影之前，需要結(jié)合實(shí)際情況選擇對(duì)應(yīng)類型的無人機(jī)設(shè)備，在選擇完無人機(jī)設(shè)備以后，應(yīng)該做好相關(guān)數(shù)據(jù)采集工作，并對(duì)無人機(jī)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。其次，對(duì)無人機(jī)航空攝影航線加以科學(xué)規(guī)劃，在規(guī)劃過程中，應(yīng)該保證路線的簡(jiǎn)單性，確保不會(huì)給攝影測(cè)量帶來任何影響，這種設(shè)計(jì)方式不但能夠保證無人機(jī)工作的穩(wěn)定性，同時(shí)還能降低工作強(qiáng)度[1]。在無人機(jī)飛行航線設(shè)定過程中，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行核查，做好無人機(jī)設(shè)備調(diào)試工作。再次，在實(shí)施低空攝影的過程中，結(jié)合像控點(diǎn)分布情況采集相關(guān)攝影數(shù)據(jù)，并加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理。最后，應(yīng)用DEM及DOM等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)攝影圖像的處理，核查獲取的結(jié)果，利用結(jié)果實(shí)現(xiàn)DLG制作，以此獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

二、城市航空攝影測(cè)量分析

（一）航攝準(zhǔn)確，航攝設(shè)計(jì)合理

隨著現(xiàn)代高科技技術(shù)的不斷發(fā)展，航空攝影測(cè)量走過了艱難曲折的歷程，航測(cè)經(jīng)歷了從模擬測(cè)繪時(shí)代向數(shù)字測(cè)繪時(shí)代的跨越。在城市航空攝影測(cè)量過程中，需要精準(zhǔn)對(duì)航攝進(jìn)行計(jì)算，確保其各項(xiàng)指標(biāo)都能夠更趨于合理和科學(xué)。同時(shí)還要加強(qiáng)航攝的設(shè)計(jì)工作。為了能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)化計(jì)算，需要在具體作業(yè)過程中要找準(zhǔn)目標(biāo)，同時(shí)還要確保拍攝角度的合理性，整個(gè)拍攝過程需要與實(shí)際相符合，在數(shù)據(jù)和圖像還原過程中要采取合理的比例，同時(shí)加入大比例尺的數(shù)字圖，以此來更好的提高航攝的精度，確保航高、比例尺、焦距和影像的質(zhì)量。通過在航攝過程中對(duì)各要素的強(qiáng)調(diào)，能夠進(jìn)一步提高航攝的準(zhǔn)確性，確保航攝設(shè)計(jì)的合理性。

（二）數(shù)據(jù)采集與遞交

對(duì)于航空攝影測(cè)量過程中所采信到的數(shù)據(jù)和圖像，需要準(zhǔn)確對(duì)其進(jìn)行處理。在采集過程中，要確保采集整個(gè)過程的正確性，作業(yè)方式要與標(biāo)準(zhǔn)要求相符合，拍攝人員也需要掌握合理的拍攝方法，針對(duì)不同的高度來選擇適宜的拍攝方法。在對(duì)數(shù)據(jù)處理過程中，需要重復(fù)計(jì)算及科學(xué)研究，確保數(shù)據(jù)處理的合理性。同時(shí)還要針對(duì)不同數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，以便于更好的完成航空攝影測(cè)量任務(wù)。當(dāng)前航空攝影測(cè)量過程中獲取數(shù)據(jù)開始向數(shù)字化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，有效的確保了數(shù)據(jù)采集和處理的質(zhì)量。在航攝攝影測(cè)量的最后階段要對(duì)質(zhì)量進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)的檢查，對(duì)整體的過程進(jìn)行準(zhǔn)確核實(shí)和分析，達(dá)到整體質(zhì)量的準(zhǔn)確性，在最后的檢查中一定要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。針對(duì)作業(yè)方式要加強(qiáng)各步驟的聯(lián)系，區(qū)別各步驟的不同，對(duì)內(nèi)容進(jìn)行整體計(jì)算，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行重復(fù)的分析，使結(jié)果符合真實(shí)的效果。數(shù)據(jù)核實(shí)無異議后要提交給相關(guān)部門，提交過程中要把內(nèi)容標(biāo)記的詳細(xì)些，確保相關(guān)部門能夠根據(jù)數(shù)據(jù)開展以后的工作。

（三）時(shí)效性高

和衛(wèi)星測(cè)繪以及人機(jī)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行比較，無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)具備的優(yōu)勢(shì)在于在較短時(shí)間內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)城市地形圖測(cè)量，給用戶提供精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果。同時(shí)在價(jià)格方面和其他測(cè)量技術(shù)相比較，性價(jià)比比較高。無人機(jī)運(yùn)行效率比人工測(cè)繪方式高的多，每天能夠?qū)崿F(xiàn)幾十平方千米的測(cè)繪工作，因此，無人機(jī)航空攝影測(cè)量在未來小范疇城市地形圖測(cè)繪中具備良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

（四）安全性強(qiáng)

和其他載人飛機(jī)存在本質(zhì)差異，無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)不管是在起飛方面，還是在降落方面都無需借助專業(yè)場(chǎng)地。因此，在應(yīng)用無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)過程中，測(cè)量工作更具靈活性和安全性，并且可以在各個(gè)領(lǐng)域中進(jìn)行城市地形圖測(cè)繪，對(duì)提升測(cè)量效果起到了重要意義。此外，因?yàn)闇y(cè)量地形較為繁瑣，應(yīng)用航空攝影測(cè)量技術(shù)具備較強(qiáng)的安全性，能夠有效保證測(cè)量人員人身安全。

（五）數(shù)字航攝儀

數(shù)字航攝儀DMC是一種用于高精度、高分辨率航空攝影測(cè)量的數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)。DMC數(shù)字航空相機(jī)由四個(gè)全色傳感器和四個(gè)多波段傳感器組成。DMC航空相機(jī)通過四個(gè)多波段傳感器分別捕捉紅色、藍(lán)色、綠色及近紅外數(shù)據(jù)；而四個(gè)全色傳感器分別捕捉的影像,依靠少量的重疊區(qū)域生成一個(gè)大的768013824鑲嵌影像。DMC能夠滿足小比例尺和高分辨率大比例尺航攝業(yè)務(wù)的需要。該系統(tǒng)在不同的光線條件下,通過改變曝光時(shí)間,確保影像質(zhì)量,其對(duì)地面分辨率可達(dá)到5 cm。低空數(shù)字航空攝影測(cè)量以2000萬像素以上的小像幅數(shù)碼相機(jī)為傳感器,采用無人飛機(jī)進(jìn)行低空航攝,具有機(jī)動(dòng)、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)

三、城市航空攝影測(cè)量發(fā)展趨勢(shì)

城市航空攝像測(cè)量技術(shù)在不斷應(yīng)用過程中得到了不斷發(fā)展和完善。當(dāng)前可以借助于高分辨率的CCD相機(jī)來獲取傾斜影像，并充分的結(jié)合建筑物的幾何特點(diǎn)來獲取到立面影像，利用盡可能少的地面控制來放大平行影像，并將其融入到數(shù)字城市系統(tǒng)中來，實(shí)現(xiàn)了圖像的快速獲取，而且利用固定、機(jī)載及人工等多種拍攝作業(yè)模式，有效的避免了航測(cè)過程中的盲區(qū)，為數(shù)字化城市的構(gòu)建起到了積極的促進(jìn)作用。當(dāng)前在城市航測(cè)中數(shù)碼航空攝影技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用，這使航空攝影測(cè)量過程中節(jié)省了許多工序，可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行直接處理，而且能夠全程實(shí)現(xiàn)攝影、測(cè)量和成圖的數(shù)字化。一些具有較強(qiáng)功能及較高分辨率的遙感影像采集產(chǎn)品在小比例尺和中比例尺地形圖中發(fā)揮著非常重要的作用。另外，我國一些研發(fā)的衛(wèi)星計(jì)劃也會(huì)為城市航測(cè)地形圖的生產(chǎn)提供更多的支持和幫助。概括的講，城市地理信息數(shù)據(jù)庫亟待完善，這就要求以豐富而全面的地理實(shí)體、地圖線劃、DEM、三維虛擬、城市影像等數(shù)據(jù)為支持，唯有如此，才可能切實(shí)滿足城市規(guī)劃、公眾生活、土地利用、生態(tài)保護(hù)等需求；而集成化、智能化的航攝技術(shù)是城市航測(cè)發(fā)展必不可少的方法。

四、結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)通信技術(shù)的發(fā)展,航測(cè)技術(shù)由模擬測(cè)繪向數(shù)字測(cè)繪轉(zhuǎn)變,由計(jì)算機(jī)代替“人眼”,邁向信息化測(cè)繪時(shí)代。數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步使傳統(tǒng)的航空測(cè)量技術(shù)走向了數(shù)字信息時(shí)代。盡管在一些實(shí)際應(yīng)用中遇到了一些小問題和技術(shù)瓶頸，但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這些問題都會(huì)迎刃而解。新的航空攝影測(cè)量技術(shù)將以高精度，高分辨率和高便利性向數(shù)字化方向發(fā)展，航空攝影測(cè)量具有工藝流程自動(dòng)化程度高、工作量大幅度減少、成圖周期短、生產(chǎn)成本低、測(cè)繪成果精度高等特點(diǎn)?？梢姾娇諗z影測(cè)量技術(shù)在城市建設(shè)中具有不可或缺的重要應(yīng)用前景,這將極大地促進(jìn)航空攝影測(cè)量的發(fā)展，縮短地形圖像采集的時(shí)間。