(內蒙古自治區(qū)測繪院 內蒙古 呼和浩特 010010)

數字航空攝影測量關鍵技術探究

賈亞紅

(內蒙古自治區(qū)測繪院內蒙古呼和浩特010010)

隨著現代化進程的加快，科技發(fā)展越來越迅速，測量技術的發(fā)展也是越來越快，尤其是計算機技術廣泛應用之后，航空攝影的測量方式已經逐漸在實際中開始應用，并且逐漸成為一種主要的測量方式，對于這一種新的測量技術進行研究具有很大意義。本文主要研究了數字航空攝影測量技術的發(fā)展、技術原理以及應用。

測量技術；航空攝影；數字化

航空攝影測量技術作為一種新的測量技術，無論是在數據的采集方式、采集范圍還是處理儲存，都與傳統(tǒng)的測量方式存在著很大的差異。航空采集不僅僅局限于野外信息的測量，而是轉化為以內業(yè)信息采集為主的方式，將內業(yè)和外業(yè)綜合起來，從而獲得更豐富的信息，更加方便快捷，正在逐漸取代傳統(tǒng)的測量方式成為最主要的測量方式。

一、數字航空攝影測量技術的概述

數字航空的攝影機械出現于二十一世紀初期，并且在問世之后得到了非?？焖俚陌l(fā)展，對于航空攝影技術不斷完善，尤其是GPS、遙感、雷達等技術的改進以及應用，更是大大的加強了航空攝影測量的準確性和精密度，能夠通過地球外的人工衛(wèi)星拍攝到分辨率極高的照片，從而更完整、立體的呈現出一個地區(qū)的地貌形態(tài)和變化特征，同時，準確的地形結構圖可以實時對城市規(guī)劃情況做出反應，更有利于土地資源的合理化應用開發(fā)；經過采集的影像數據經過處理之后，可以在交通規(guī)劃、考古挖掘、礦業(yè)地質測量勘探等等領域發(fā)揮重要的作用。

二、數字航空攝影測量所應用的技術

(一)空中三角加密技術。所謂的空中三角加密技術，就是指以航空影像資料為最原始的數據，通過平差處理光束法的范圍，通過相對定向、內定項和轉刺公共連接點等技術手法在空中形成一個三角形，以外業(yè)控制點在傳輸數據的同時建立數字模型，在這個過程中獲得加密效果和外方位因素。整個空中加密三角技術，是完成航空影像數據測量的基本單元，利用這和三角加密，航空攝影測量技術進行像點坐標收集之后，再利用三角平差公式原理進行數據的解讀和計算。在確定了加密的限差之后，再經過對加密部分進行技術接邊處理后，將數據進行輸出。在這個過程中的加密處理，包括了操作的說明、加密點和控制點的具體的分布狀況的保密以及對監(jiān)控點的坐標位置、定向、檢驗結果等等的加密處理。

(二)DOM數據生產技術。DOM數據生產技術的執(zhí)行是一個非常復雜的過程，是在利用空中三角加密的技術成果，建立起一個測區(qū)立體模型，并且在這個模型建立起來的基礎上生成核線影像，經過技術的處理生成DEM(數字高程模型)數據，經過數字高程模型對原始的數據模型進行分析，并且通過自動生成的鑲嵌線將整個測量區(qū)域內的各種模型進行銜接，從而得出DOM數據，隨后，將完成后的DOM再次進行分割裁剪，即完成了完整的DOM數據生產路線。在這一過程中，對于視差曲線的編輯中，間距的合理與否將會決定視差曲線是否確切準了地面，是否真實的反映出了地形的真實態(tài)勢。

(三)建立數字高程模型DEM。在建立DEM的過程中，需要根據加密點來生成范圍較大的區(qū)域的數字高程模型DEM，通過引入特征的點、線、面的具體的數據來生成一個三角網絡，通過計算之后按照固定的規(guī)格來建立起DEM，這個規(guī)格通常都是2.5厘米×2.5厘米。

(四)編輯DEM的匹配結果。航空影像在完成拍攝之后，更重要的是進行影像呈現結果的分析處理，這種處理的過程包括了利用等高線、等視差模式對模型中已經得出的結果進行另外的檢測，以便于檢查影響是否連貫、匹配點的確切性等等。一旦影像不夠連貫，或者存在著過大的隱形盲區(qū)，都會對影像和地面的切準造成干擾，而地面如果存在面積較大的溝壑等地區(qū)，也要確保航空影像反應的是真實的地形概況，防止圖像中的結構部分的變形，失去準確性。

(五)對影像進行無縫銜接。但是，普通的數據模型對于具體的建筑物的無縫銜接的準確度相對較差，所以就需要利用DEM的數據對原始的航空攝影獲得的圖像進行微分糾正，分出DOM分區(qū)，完成DOM分區(qū)后再以自動生成的鑲嵌線將大區(qū)域內的DOM的分區(qū)進行銜接，其次利用左右片生成的正射影像對建筑物的投影早橫的誤差進行修復，從而做出一個完整版的DOM。在這個DOM中可能會存在色彩不一致的問題，這時就要應用到單影像色彩調整和多影像色彩調整的兩種調整方式對不一致的色彩進行修補糾正，并且對圖像中的不同的圖像的色彩進行均勻化調整，從而制作出一個完全符合航空影像數據采集需要的完整圖像，經過這個技術過程，將會徹底的解決建筑物的無縫銜接的問題。

(六)對DOM影像進行分割。對于DOM的分幅切割工作，必須遵循相應的規(guī)律，即按照GB/7930 - 87的分割標準，將DOM按照40厘米×50厘米的規(guī)則進行劃分裁剪，才能保證影像資料的可用性。在進行裁剪之前，必須要首先確定影像的四個輪廓點的坐標位置，根據這四個坐標的位置進而確定圖像的裁剪的范圍，并且將這個范圍控制在0.2平方千米之內，才能保障分割后的圖像的準確性，從而在實際的各種勘探、測量工作中加以應用。

(七)DOM技術的圖像質量控制。由于DOM技術雖然是目前較為先進的測量技術構成之一，但并不是極為成熟、完美的技術，尚且會受到環(huán)境等一系列原因的影響，導致成像出現畫面不清晰、像素質量差等問題。所以，要保證數字測量結果的準確性，還需要對DOM的圖像畫面進行控制修復，例如通過目視檢查的方法，找出航空攝影所拍攝打的圖片中不夠清晰、色調不夠均勻等問題，保證影像圖片不存在重影、紋理不清、像素模糊等等的現象，使影像保持完整性和色彩的平衡一致，確保影像中呈現出的地貌不會出現偏差、扭曲變形等等現象，以免影響了測量工作的準確性。

三、數據航空攝影測量技術中的困難點

就目前的科技狀況來說，對地球的地質地貌資源等的勘探測量等技術已經相對的成熟，數據航空攝影測量技術也正處于成熟應用的階段，但是這并不代表這一項最新的技術手段不需要進行改進。即使是航空攝影進行技術的采集工作，影像的獲取手段依舊是停留在依靠傳統(tǒng)的膠片工具來完成的階段，并沒有達到大眾心目中完全的數字化的高級階段。

實現數字化航空影像并不是一個沒有方向的研究，相反，由于數碼技術在當今社會的成熟以及廣泛的應用，已經為航空攝影測量技術的影像呈現模式提供了改進的大致方向。但是由于數碼相機的鏡頭設計主要是面向于社會中所需要的影像拍攝和儲存，在精密度和專業(yè)性上滿足不了航空拍攝的技術要求。數碼相機的鏡頭由于畸變差較大，無法對內方位因素進行直接的提取，這就決定了數碼相機的鏡頭設計是不能夠直接在航空拍攝的影像測量中應用。

另外，數碼相機為滿足大眾對于照片的視感協調習慣，所以幅面普遍較小，而形狀的設計多為矩形結構，這種設計結構與航空影像測量的要求并不相符，直接應用于航空影響測量中，將會大幅度的增加內業(yè)和外業(yè)處理的信息量，給數據處理增加出更大的負擔。要將數碼相機應用到航空攝影測量之中，尚且存在很多的技術難題。

其次，對于航空影像測量來說，必須加強對近地面測量的研究，近景的測量是解決機器視覺識別的一個最主要的方式和技術手段，但目前為止，我國對相關方面的研究并沒有針對性的開展，因此也沒有取得相關的重要研究成果。

四、小結

數字航空攝影測量技術作為一種新型的測量技術，綜合了信息科技中的立體模型、GPS和遙感等技術手段，在現代的信息化社會得到了較為廣泛的應用，代表了一種最新的數字化發(fā)展趨勢。對于最新的航空攝影測量技術的持續(xù)研究，將會逐步解決現存的各種問題，從而進一步促進我國測量技術的發(fā)展變革。

[1]肖志婷,郝娜.數字航空攝影測量數據處理關鍵技術探討[J].測繪與空間地理信息,2014

[2]桂力,鄭順義,王曉南等.嵌入式在線航空攝影測量方法[J].國防科技大學學報,2015