數(shù)字航空攝影測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究

高宇

[摘要]伴隨現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字航空攝影測(cè)量技術(shù)也隨之發(fā)展起來，逐漸成為當(dāng)前航空攝影測(cè)量的重要技術(shù)，所以深入研究數(shù)字航空攝影測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)時(shí)代發(fā)展有一定的實(shí)際意義。基于此，本文針對(duì)數(shù)字航空攝影測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字航空攝影測(cè)量；關(guān)鍵技術(shù)；正射影像

文章編號(hào)：2095-4085（2016）09-0035-02

航空攝影測(cè)量技術(shù)的空間數(shù)據(jù)采集不僅來源于野外測(cè)量，已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)業(yè)采集為主，外業(yè)與內(nèi)業(yè)綜合獲取的方式?，F(xiàn)階段，獲取空間數(shù)據(jù)的技術(shù)方式也逐漸增加，主要包括機(jī)載激光雷達(dá)、資源衛(wèi)星等，而傳統(tǒng)意義上的測(cè)量逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代技術(shù)采集的輔助手段。

1空中三角加密

在數(shù)字航空攝影測(cè)量中，空中三角加密作為關(guān)鍵性技術(shù)，要求其具備較高的專業(yè)技術(shù)水平。該技術(shù)原始數(shù)據(jù)為航空影像，通過平差軟件處理光束法范圍，利用相對(duì)定向、內(nèi)定向以及轉(zhuǎn)刺公共連接點(diǎn)等手段形成空中三角網(wǎng)，在系統(tǒng)中導(dǎo)入外業(yè)控制點(diǎn)，同時(shí)傳輸POS數(shù)據(jù)，以數(shù)字模型平差整體范圍，進(jìn)而獲得加密點(diǎn)成效與外方位元素。內(nèi)業(yè)空中三角加密是以規(guī)劃完成的航測(cè)外業(yè)范圍為基本單元，通過數(shù)字航空攝影測(cè)量技術(shù)對(duì)像點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行收取，以空中三角平差公式對(duì)大地坐標(biāo)進(jìn)行解析和計(jì)算。大地定向與加密分區(qū)間之間僅有一個(gè)公共像控點(diǎn)，即僅有一點(diǎn)的坐標(biāo)值和點(diǎn)號(hào)相同。按照內(nèi)業(yè)規(guī)范相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定加密限差，對(duì)加密分區(qū)間進(jìn)行接邊處理，操作結(jié)束后對(duì)圖例表進(jìn)行如實(shí)填寫，將加密成果作輸出處理，加密成果主要包括操作說明、加密點(diǎn)與外業(yè)控制點(diǎn)具體分布情況圖、加密點(diǎn)與外業(yè)像控點(diǎn)具體坐標(biāo)值、檢查點(diǎn)和接邊點(diǎn)位置、大地定向、檢驗(yàn)結(jié)果等。

2數(shù)字正射影像圖

2.1技術(shù)路線

在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量中，DOM的產(chǎn)生是將空中三角加密成果導(dǎo)入測(cè)區(qū)，形成立體像對(duì)，再結(jié)合線與特征點(diǎn)等，最終產(chǎn)生DEM數(shù)據(jù)。通過此數(shù)據(jù)糾正原始影像，并利用自動(dòng)產(chǎn)生的鑲嵌線拼接測(cè)區(qū)整體的正射影像，保證其無縫對(duì)接，進(jìn)而形成正射影像圖，再裁切長(zhǎng)為50cm、寬為40cmd的影像圖。

2.2DEM數(shù)據(jù)生產(chǎn)

在空中三角加密成果的幫助下，測(cè)區(qū)立體模型被建立起來，同時(shí)形成參數(shù)文件，以此為前提，核線影像生成。在收取DEM數(shù)據(jù)過程中，需利用影像自動(dòng)生成系統(tǒng)，確定視差曲線或DEM點(diǎn)，在編輯視差曲線時(shí)，注意合理的間隔，且應(yīng)切準(zhǔn)地面，對(duì)大地形態(tài)進(jìn)行反映。

（1）線、面以及特征點(diǎn)的采集。對(duì)于部分自動(dòng)匹配影像困難的部位與區(qū)域，可通過測(cè)量對(duì)應(yīng)位置的線、面以及特征點(diǎn)的方式進(jìn)行處理。主要包括幾個(gè)方面：?jiǎn)翁卣骶€為地形變化線，具有明顯的地形變化特點(diǎn)，采用靜態(tài)讀點(diǎn)進(jìn)行采集，與立體模型相切準(zhǔn)，如果采集過程中涉及到植被覆蓋問題，應(yīng)與林間空地相切準(zhǔn)，對(duì)碎部點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量和記錄；雙特征線主要包括比例尺的斜坡和陡坎，另外也指鐵路和公路等，為使影像質(zhì)量得到保證，在對(duì)鐵路、公路等帶狀構(gòu)造物進(jìn)行采集的過程中，需以雙特征線為基準(zhǔn)，對(duì)上端和下端的堤頂、地腳線進(jìn)行分別測(cè)量。而在彎曲線狀地物進(jìn)行測(cè)量的過程中，應(yīng)測(cè)量弧線上三條特征線或更多，且不能出現(xiàn)特征點(diǎn)交叉的問題；在高架路與橋的DEM數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中，需在其邊緣對(duì)特征線進(jìn)行采集，采集的數(shù)據(jù)應(yīng)延伸至其面上，避免影像在糾正后出現(xiàn)移位或變形問題；點(diǎn)面編輯方式相結(jié)合即修正DEM點(diǎn)至立體模型中，與地貌特征相結(jié)合，對(duì)DEM點(diǎn)進(jìn)行編輯，形成間距為2.5m的格網(wǎng)，并檢測(cè)其具體情況，保證與各模型情況一致，對(duì)于不一致部分應(yīng)重新修正，確保格網(wǎng)中各點(diǎn)與地表貼近。

（2）編輯DEM結(jié)果。編輯DEM匹配結(jié)果主要可選用顯示等視差或顯示等高線兩種模式，在相應(yīng)的立體模型中，結(jié)合匹配結(jié)果完成編輯、檢查等操作。就本項(xiàng)目而言，在進(jìn)行編輯、檢查操作時(shí)，需重點(diǎn)把握以下幾點(diǎn)內(nèi)容：第一，重點(diǎn)檢測(cè)影響內(nèi)陰影、間斷以及被遮蓋區(qū)域的產(chǎn)生原因，詳細(xì)檢查匹配點(diǎn)切準(zhǔn)地面情況是否符合要求；第二，針對(duì)樹林、建筑物等區(qū)域，需重點(diǎn)檢查匹配點(diǎn)選擇情況，應(yīng)選擇地面點(diǎn)，如選擇非物體表面，則代表匹配點(diǎn)選擇錯(cuò)誤；第三，針對(duì)地形破碎和面積較大的平坦區(qū)域，需重點(diǎn)檢查地形表現(xiàn)的真實(shí)度；第四，針對(duì)跨圖幅且面積相對(duì)較大的靜水面，需重點(diǎn)控制其水面DEM的一致性；第五，為確保DOM影響出現(xiàn)變形問題，可結(jié)合實(shí)際需求，對(duì)高架鐵路、高架橋等建筑進(jìn)行置平或抬高處理。

（3）建立DEM。DEM建立過程并不復(fù)雜，首先結(jié)合加密點(diǎn)可按區(qū)域直接形成大范圍的DEM；其次逐步引入點(diǎn)、線、面等特征采集數(shù)據(jù)，并構(gòu)建三角網(wǎng)，從而完成插值計(jì)算；最后依據(jù)相應(yīng)的格網(wǎng)間距，組建數(shù)字高程模型即可。

（4）DOM生產(chǎn)。DOM需先使用DEM影像進(jìn)行微分糾正，其次根據(jù)三次卷積內(nèi)插法或雙線內(nèi)插法重新采樣生成，完成上述操作后，利用系統(tǒng)自帶的鑲嵌線完成整個(gè)模型的無縫拼接。

（5）修補(bǔ)正射影像檢查。對(duì)正射影像的生成情況進(jìn)行檢查，特別是橋梁與道路的變形和失真情況，如果發(fā)現(xiàn)此類問題，應(yīng)再次采集數(shù)據(jù)并重新生成正射影像圖，對(duì)存在問題進(jìn)行糾正。對(duì)于正射影像中出現(xiàn)重影以及模糊問題，應(yīng)在單模型正射影像的貼補(bǔ)糾正后再進(jìn)行修補(bǔ)，避免影響最終效果。

3結(jié)語

雖然數(shù)字航空攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展時(shí)間較短，但該技術(shù)避免了人眼的局限性，人眼被計(jì)算機(jī)所取代之后，在理論層面與實(shí)際應(yīng)用方面，對(duì)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)發(fā)展十分有利。數(shù)字航空攝影測(cè)量技術(shù)取代了膠片攝影技術(shù)，其系統(tǒng)研究已經(jīng)成為航空遙感研究中的方向。數(shù)字航空攝影測(cè)量廣泛應(yīng)用于三維可視化以及數(shù)字近景攝影測(cè)量等領(lǐng)域，并得到迅速發(fā)展。

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