航空摄影测量技术的应用研究

王宗辉WANG Zong-hui

（甘肃林业职业技术学院，天水 741020）

（Gansu Forestry Technological College，Tianshui 741020，China）

0 引言

航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器，进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展，地形变化的速度非常快，同时由于我国地形结构复杂，依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量，因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量，并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期，提高测量数据的准确。

1 航空摄影测量技术的任务

目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种：

1.1 地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务，它是通过对测量地形的摄影，加强对地形的了解，并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放，以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作：一是要保证摄影图形的具体数据和图形，并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原，并且根据还原的数据图像，建立相应的图片库；二是要建立数据库，航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库，掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况，以此实现在航空摄影时实现测量的数字化；三是积极掌握测量地形的相关数据，并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量，最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工，保证摄影的图像数据真实、准确，使测量数据更加符合标准。

1.2 非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域，其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的，而是通过对地形的摄影观察地形的变化，以此更加地形变化发现其中的问题，比如航空摄影技术应用在军事领域中，就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察，以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况；航空摄影技术应用在工程领域，通过航空摄影技术可以对地形进行勘测，分析该区域是否存在矿物质等，以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用，其发挥的价值也越来越大。

2 航空摄影测量技术操作的关键和作业方式

2.1 摄影精确、设计科学 在航空摄影过程中要对摄影进行准确的计算，根据地形面貌以及摄影的焦距等进行各项指标的确定，同时也要对航拍进行科学设计，具体的摄影方法是要对摄影的地点进行科学选取，并且要综合考虑摄影的角度。为了保证摄影图片的清晰，要加大图像的比例尺寸，提高航空摄影的焦距以及图像质量等；对航空摄影的图像进行还原时一定要注意图像比例尺寸的大小，尤其是图像还原的数据要真实可靠，对摄影的图像要根据相关数据进行分析，当前对于航空摄影的图像绘制还原不仅仅体现在绘制图像上，还要制作相关的数据视频。

2.2 空中采集准确，数据处理合理 在航空摄影测量中一定要保障测量的数据和图像的准确性，因为摄影的数据和图像不准确，那么根据摄影的图像和数据而来的地形面貌结论就不正确，就会影响摄影测量的效果，因此首先要保证航空摄影的图像、数据的采集准确，一是要规范航空摄影过程操作的规范性，根据不同的摄影位置选用不同的摄影技术和摄影方式。二是要保证摄影人员具有较强的摄影技术，摄影技术的好坏直接影响摄影数据的准确与否，摄影技术高的人可以根据不同的摄影环境和要求选用合适的摄影方式，能够根据摄影目的的不同，选用不同的摄影角度；其次对摄影的图像的数据处理要采取科学的方法，对数据的处理要经过科研人员的反复论证与计算，以此保证数据处理的科学性，实现航空摄影任务能够按照预定的要求实现，一是在航空器中安装摄影仪器，并且调整焦距和摄影角度，实现对地面的垂直拍摄，并且对拍摄的图片进行自动信息采集和处理；二是在数据的处理过程中一定要才起绘制比例尺进行测量，绘制的方法主要采取模拟法和解析法，以此强化数据的准确性和精确性。总之数据采集所采取的的方式一定要科学，并且对于数据的处理一定要准确，以此提高航空摄影测量整体的精确性。

2.3 质量检查准确，成果提交合理 基于航空摄影测量的重要性，因此要提高对航空摄影测量结果的准确性，具体的措施：①要对测量的最后阶段进行重点检查，对摄影的整个过程进行整体的分析与确认，保证整个摄影过程的精确。由于阶段的检查工作是保证航空摄影数据准确的关键环节，也是保证数据准确的最后一道防线，因此一定要认真分析各个环节的操作步骤，分析各个操作步骤的差异性，进而从整体上对测量结果进行计算；②检查单位要切实履行其职责，规范检查工作流程，明确检查依据。质量检查机构是检查航空摄影测量数据的机构，质量检查机构要根据合同规定的权限对航空摄影结果进行检查，对于提交的资料经过检查符合合同规定的，要给予验收，而检查资料不合格时，检查机构可以拒绝验收，并且将拒绝验收的说明反馈给相关部门。对于验收合格的要把摄影数据提交给相关部门，并且要验收内容标记，以便相关部门开展工作。

3 航空摄影测量新技术的应用

3.1 数字航摄仪DMC DMC 航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据；而四个全色传感器分别捕捉的影像，依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824 镶嵌影像。此系统的最大优点就是通过调整相机的曝光时间，实现图片的清晰度高清，因此它能够在各种光线的环境中得到应用，它对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000 万像素以上的小像幅数码相机为传感器，一般情况下它主要应用在小型无人飞机中进行低空摄影，这样的航拍模式具有很大的灵活性，能够应对各种复杂的环境。总之数字航摄仪DMC 能够在最短的时间内获得准确的高分辨率的数字图像，而且其还对机场以及天气的要求不高，因此它具有广泛的应用性，目前在应急保证、农业监测、防灾减灾、图形测绘等方面都有它的影子。

3.2 IMU/DGPS 辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS，即是惯性测量单元/差分GPS，运用在航拍之后，能够直接取得三个线元素以及三个角元素。IMU/DGPS 协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS 两种新技术的综合分析验算，从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。

这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS 接收装置或是地面站点的GPS 接收装置，进行持续的并且同步的检测太空中的GPS 卫星信号，接下来是利用GPS 载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS 技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素，把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差，因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果，这种测绘的方法叫做IMU/DGPS 协助航空三角测绘方法。

3.3 LIDAR 激光测高扫描系统 LIDAR 激光测高扫描系统通过GPS 辅助空中三角测绘技术，能够减小地表的控制点，减短测绘时间，降低成本，可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。

4 结束语

航空摄影测量技术的发展，为我国的经济发展提供了重要的贡献，带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用，突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端，促进了我国测量事业的发展。

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