运用航空摄影新技术推动数字摄影测量发展

■王刚

（辽宁省地理信息院 辽宁 沈阳110034）

运用航空摄影新技术推动数字摄影测量发展

■王刚

（辽宁省地理信息院 辽宁 沈阳110034）

本文在简要概述了航空摄影新技术的基础上，对GPS辅助航空摄影技术、数字摄航仪以及LIDARA激光测高扫描系统等有关航空摄影的问题展开了探讨，指出了其对数字摄影侧影发展的关键性作用，并对航空摄影新技术未来的发展趋势进行了分析与展望。

航空摄影新技术数字摄影测量数字摄航仪

0 前言

摄影测量是的发展经历了众多历史阶段，直至目前的数字摄影测量，其测量效率与准确程度已经得到了极大程度的提高。将数字摄影测量应用到生产与生活中，对于生产效率的提高意义重大。需要认识到的是，数字摄影测量基于航空摄影而产生，是以诸多航空摄影技术为依托所实现的一种测量方式，因此，后者技术水平的提高必定能够为前者的发展带来促进作用。

1 航空摄影新技术概述

航空摄影又称航拍，摄影过程需要依靠飞行器以及航空摄影机来实现。通过将航空摄影机装置在飞行器中的手段，对地面上的景象进行拍摄，以实现对地面状况的全面了解[1]。为了保证航空摄影效果，需要在地面景物较为清晰的时段展开拍摄，这一点必须得到重视。

航空摄影新技术是最新出现的，以支持航空摄影有效完成的新型技术，主要包括GPS辅助航空摄影技术、数字摄航仪、LIDARA激光测高扫描系统、SAR合成孔径雷达成像系统以及IMU（POS）/DGPS辅助航空摄影技术等，不同技术的实现过程不同，原理也不尽相同[2]。将其应用到航空摄影过程中，能够为数字摄影测量提供必要的、准确的参考数据，对于数字摄影测量的发展具有重要意义。

2 运用航空摄影新技术推动数字摄影测量发展

2.1 GPS辅助航空摄影技术

在GPS辅助航空摄影技术的基础上，GPS辅助空中三角测量的数字摄影测量方式逐渐成长起来。其测量过程的实现必须依靠飞行器以及航摄仪来完成，特殊的是，这一测量方式要求将GPS装置与航摄仪相连接，以使拍摄过程中站仪所在的具体位置能够被定位。将定位数据应用到摄影测量区域网平差中，通过一系列算法的应用对数据进行处理，最终能够实现方位的测量工作。该技术的实现图如图1[3]：

图1 GPS辅助航空摄影技下的GPS辅助空中三角测量

2.2 数字摄航仪

数字摄航仪的优势在于能够在能见度较差的环境下，拍摄出较为清晰的影像，相对于其他摄影技术而言，其实用性更强。这一优势的存在与该摄航仪在拍摄过程中利用高解相率的CCD阵列取代了胶片存在联系。就目前的情况看，DMC便属于这一技术的主要体现[4]。

2.3 LIDARA激光测高扫描系统

LIDARA激光测高扫描系统本质属于激光系统，将其应用到航空摄影过程中，能够使被拍摄的物体的三维坐标得以显示，因此也就能够及时有效的完成数字摄影测量的过程。三维坐标的获取与这一系统对激光脉冲的发射存在联系，同时，为使所获取的三维坐标能够为应用，必须通过相应软件对其进行处理。

2.4 SAR合成孔径雷达成像系统

这一系统的应用功能要依靠雷达的作用来实现。将雷达安装在飞行器中，其微波能够发射到地面，并集中在目标点，对其进行扫描，在此基础上，通过不同的技术将所扫描的目标以空间坐标的形式体现出来，并在计算空间坐标等一系列数据的前提下，有效的分析出目标的空间特性等问题。相对于其他技术而言，SAR合成孔径雷达成像系统同样具有较强的实用性，能够在雾天等能见度较差的天气保证拍摄的清晰度以及测量的准确度，因此，目前这一技术已经被应用到了雨雾较多的区域的航空摄影以及数字摄影测量工作中。

2.5 IMU（POS）/DGPS辅助航空摄影技术

与GPS辅助航空摄影技术相同，这一技术的应用同样需要依靠GPS的功能来实现。在IMU（POS）/DGPS辅助航空摄影技术的基础上，飞行器中的GPS接收机可以与地面接收机共同作用，以实现对GPS信号的观测，在此基础上，通过对相应技术的应用，实现测量过程。

3 航空摄影新技术发展展望

GPS辅助航空摄影技术在我国起步较高，发展至今已经较为成熟，相对而言，IMU（POS）/DGPS辅助航空摄影技术在GPS辅助航空摄影技术的基础上发展起来，虽充分利用了前者的优势，但由于起步较晚，因此技术水平相对较低。从长远发展的角度看，随着研究时间的延长以及科学技术整体水平的进一步提高，上述技术必定能够逐渐突破缺陷的限制，而使自身功能能够得到更大程度的发挥，这对于我国航空摄影技术的发展以及数字摄影测量准确程度的提高都具有重要意义。需要注意的是，传统摄影测量的功能主要在于测图，这一功能远远无法满足时代以及各领域的发展要求，因此，在未来，数字地面模型的建立必定能够实现，同时模型对于实际地面情况反映的准确程度也将显著提高，这能够为我国各领域的发展带来极大的促进作用。

4 结论

当前，航空摄影技术的发展已经进入了较为鼎盛的阶段，在数字技术的支持下，数字摄航仪开始出现，同时，其他一系列技术的共同存在为数字摄影测量的发展带来了帮助。不同技术具有不同优势，以SAR合成孔径雷达成像系统为例，其优势便在于能够有效解决雨雾等能见度较低的天气对于航拍清晰度的影响，因此也就能够使测量更加准确。在未来，数字摄影技术水平必定能够得到进一步的提高，以此为基础，数字摄影测量的成像也将能够以模型的方式体现出来。

[1]刘先林,段福洲,宫辉力.航空摄影科技发展成就与未来展望 [J].前沿科学,2007,03:10-14.

[2]俞旭升,姜建慧,林先秀,连镇华.福建省摄影测量与遥感技术学科发展报告 [J].海峡科学,2014,01:22-31.

[3]邹友峰,李天子,刘先林.大面阵数字航摄仪SWDC的关键技术及应用 [J].科学技术与工程,2013,15:4302-4310.

[4]马成.航空摄影测量的技术应用及注意事项 [J].江西建材,2015,17:227.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-12-189-1