航空摄影测量技术在数字化地形测绘中的应用党涛

航空摄影测量技术在数字化地形测绘中的应用党涛

党涛

西北综合勘察设计研究院陕西710003

摘要：在航空摄影测量技术和遥感技术高速发展的背景下，人们对地球上地形地貌信息的表达逐渐由二维转化为三维，这也成为当前数字城市、智慧城市建设的重点内容，航空摄影测量技术因具有高精度、高分辨率、地面纹理特征丰富等特征，在数字化地形测量中得以广泛应用。

关键词：摄影测量技术；数字化地形测量

引言

在现代化数字信息工程建设中，航空摄影测量主要通过数码相机、红外扫描仪、轻型光学相机等机载遥感设备来获取信息的，为相关领域展开测绘工作提供了可靠的保障。

一、航空摄像测量技术在地形测绘中应用优势

（一）响应能力强

在航空摄像测量技术应用过程中，低空飞行的模式，其可以脱离不良天气状况的影响，从而达到良好的数据响应能力。而航空摄像测量实时数据传输的模式，也可以保证阶段地形测绘过程中获得几百平方公里的航空测量信息数据。

（二）数据获取及时

在航空拍摄过程中，可在保证传送影响高精准性的同时，将数字化图像转化为三维正摄影影像图，或者进行三维可视化图像转化。相关数据图像的可视化应用，不仅可以为实际地形勘测工作提供有效的数据支持，而且可以通过与卫星遥感、航空测绘等工作的结合，促使整体地形测绘精确程度得到有效的提升。

（三）机动灵活性

由于航空设备内部具有精度较高的数码成像设备，其具有倾斜、垂直摄像两种功能，这种情况下就可以在缺乏专业起降区域的基础上，开展正常的摄像测绘工作。同时可以通过多个地形测量航拍点的一次设置，在完成相应航拍点数据采集过程中将周边区域地面情况进行实时上传，从而提高整体工作效率【2】。

二、航空摄像测量技术在地形测绘中的应用

（一）像控点布设

像控点布设是航空摄像测量技术应用的首要环节，其主要暴恐区域网点布设、像片控制点测量两个环节。其中在区域网点布设环节，主要根据平高点特点，将区域网点依照航空拍摄线路跨度特点，划分为4条基线；而在旁向航线跨度位置可划分为2条航线；在地形崎岖位置可划分为6条航拍基线；在不规则区域网点布设环节可将其不均匀凹凸位置进行平高点的补充布设。而在像片控制点测量环节，主要采用D、E级别的GPS控制节点，分别对起算点、检测点进行测量。在具体像片控制点测量环节，主要利用接收设备、控制手簿等设备，将其纳入整体的网络PTK控制系统后，依照网络PTK运行特点进行像控点测量工作。为了保证像控点测量工作的顺利进行，可预先设定整体区域内像控点均为平高点。在这个基础上，可在统一的CORS网络内，将网络PTK流动站进行合理设置，保证数据控制终端与航拍数据的有效传输。同时在保证PTK测量流动站运行观测效果符合标准的基础上，可将测量手簿流动站点运行参数，依照相应区域地理坐标，进行平面、高程收敛精度及参数的设置，保证参考站点数据通讯的稳定进行。在具体的像控点贯彻过程中需要对数码摄像设备进行初始化设置，并在获得数码摄像设备固定解之后，在每个站点设定三次观测频率。且每次检测作业开始位置、结束位置全部在已经检测后的控制节点进行。在PTK平面控制点测量平面坐标环节，应控制残差最大值在1.6cm以上，限额差值在±1.9cm左右；而高程坐标转换残差应在-2.8cm以下，限额差值在±4.9cm左右。

（二）空中三角测量模式

在像控点测量流动点观察环节，主要采用三角架对中整齐的模式，空中三角测量模式在实际航空摄像测量过程中主要包括空中三角加密点选择、空中加密三角点测量等几个环节。其中空中三角加密点选择过程中，需要选择区域空地的突出位置，并控制空中三角加密点标识距离，若在航空摄像1/1000图像测量过程中需控制空中三角加密点标识距离1.0mm以上。在空中三角加密点设置环节，若出现山谷或河道航线布设时，应加大对标准航拍测量节点间高度差值间的控制，避免标准点高度差值过大导致相对定向出现不稳定因素；而在地面较平坦的航拍区域向地面坡度较大区域转化过程中，需要进行空中三角加密点的适当增设，一般每个像控点需增设2个左右；而在自由边缘位置测绘范围规划时，需要将空中三角加密点控制在测量线以外。在空中三角加密点设置完毕之后，需要对空中三角进行测量作业。在具体的测量作业中主要包括前期准备、内定向确定、相对定向确定、绝对定向确定、数据传递等几个环节。其中内定向主要包括像素、像素值、像素大小、焦距等航空摄像拍摄检定数据；而相对定向监督主要包括连接点上下视差误差、连接点上下视差最大残差两个方面，在实际数码航空摄像测量过程中，需要分别控制其在1/3像素、2/3像素左右。需要注意的是在地形较复杂的区域，可适当调控影像精度1/2左右。

（三）全数字化测图及数字正射影像图绘制

在全数字化图像测量过程中，主要采用EPS2008加载MAPMATRIX4.1系统，通过立体数据采集、编辑编码数学赋予等过程，可实现有效的数据测量。在全数字化地形图像数据分析过程中，一般需要利用AtuoCAD2010系统进行大比例尺度图像编制，通过图像编辑软件的应用，可将线性规划地形图像数据转化为DWG格式，结合相应数据地形模型的构建，可为数据图像定向分析提供依据。在实际全数字化数字图像定向作业中，主要利用人工与自动系统相结合的形式。即在相应地形影像数据导入系统程序后，通过系统自动配置，可生成DSM格式的数据文档。在获得完善的DSM数据文档之后，可对其图像滤波进行合理调控，从而获得与地形影像相符的DEM图像。在这个基础上，可利用测图系统正摄像制作功能，对全数字摄像测量模块进行优化调制。在具体摄像测量模块调制过程中，可结合单独像对范围，将像主点作为整体像片调制的核心，以此为依据采取适当的像片纠正措施，为最终单片正射影像的获得提供依据。全数字化图像测量主要针对航空摄像无法有效测量的地形结构，如死角、隐蔽地理位置等。在全数字化图像测量过程中一般需要在航空内测的基础上进行人工外业补测作业，通过局部测量结果的对比分析，及时寻找出测量失误位置并进行实际修正。保证数字图像测量精确度。而数字正射影像图制作主要是综合利用全数字摄影测量系统、INPHO软件数据处理的形式，得到高精确度的数字图像模型。在具体的操作过程中，首先可依据数字高程模型精度，对局部影像数据进行适当修整处理，便于像片数字正射影像的准确获得；然后在均色影像处理过程中，可针对影像色彩、对比度、亮度等模块，采取适当微调整措施，从而保证数字影像均匀度；最后对数字正射影像镶嵌接边精度进行进一步检测，保证镶嵌线精度符合标准【1】。

结语

综上所述，在航空摄像遥感技术的发展过程中，我国航空摄像测量技术应用范围不断拓展，在地形测绘工作中得到了有效的影响。为了促使航空摄像测量技术实际价值得到充分的发挥，在具体航空摄像测量技术应用过程中，相关人员可根据数字图像精度要求，进行合理像控点及空中三角加密点的布设、测量，结合INPHO、EPS等相关软件的应用，提高整体航空摄像测量技术应用效率。

参考文献：

[1]方坤.航空摄影技术在地形图修补测工程中的应用[J].福建建材，2018（05）：47-48+10.

[2]陈杰塔.航空倾斜摄影测量技术及应用探讨[J].科技资讯，2018，16（04）：11+13.