淺析航空攝影測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差的因素

李大立

摘要：航空航天攝影與測(cè)量技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域之中，為了能夠荻取到最佳的測(cè)量結(jié)果，將真實(shí)的瞬間通過(guò)影像數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，需要確保在航空攝影過(guò)程中能夠合理的開展測(cè)繪工作。本文將深入分析在實(shí)際的航空攝影測(cè)量結(jié)果中容易產(chǎn)生誤差的主要影響因素，針對(duì)這些因素提出合理的控制方法。

關(guān)鍵詞：航空攝影；測(cè)量結(jié)果；誤差；因素

引言：隨著時(shí)代的不斷變遷，如今人們看世界的方式也在發(fā)生著巨大的改變，航空攝影作為一種直觀性的方式，為我們更好地呈現(xiàn)出了千奇百怪的世界風(fēng)采。自上世紀(jì)九十年代以來(lái)，航空攝影測(cè)量逐漸走入到人們的視野之中，并通過(guò)虛擬三維模擬重現(xiàn)的方式來(lái)還原—些特殊景象。就目前的實(shí)際情況來(lái)看，現(xiàn)代測(cè)繪和相關(guān)行業(yè)都已經(jīng)離不開航空攝影測(cè)量技術(shù)，在其功能和應(yīng)用上還在不斷向著更高處發(fā)展。

1.航空攝影測(cè)量的基本概念

學(xué)術(shù)上通常將攝影測(cè)量定義為一種通過(guò)量測(cè)、記錄、輻射電磁波的形態(tài)、判釋相片影像等方式來(lái)獲取主體與環(huán)境之間的有效信息的技術(shù)手段。隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，如今無(wú)論實(shí)在地形圖制作，還是地圖編繪工作中都主要采用的方法就是航空攝影測(cè)量。最開始這一技術(shù)手段就被用于簡(jiǎn)單的編輯地圖和地形測(cè)制上，后來(lái)逐漸滲透到其他領(lǐng)域，譬如說(shuō)城市的更新計(jì)劃、管線設(shè)計(jì)規(guī)劃、運(yùn)輸路線、地面控制加密等等，在區(qū)域規(guī)劃、森林、土壤、地質(zhì)等非工程領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。

根據(jù)實(shí)際的用途，通常將航片分為兩種類型，一種是判釋攝影測(cè)量，一種是量測(cè)攝影測(cè)量。前者主要是通過(guò)航空拍攝的像片所提供的信皂淶幫助了解到真實(shí)的自然生態(tài)、土地利用情況。后者的攝影信息就涵蓋了像點(diǎn)的精密量測(cè)，取像點(diǎn)之間的大小、形狀、距離、角度、面積等基本信息。

2.現(xiàn)代航空攝影測(cè)量的主要內(nèi)容

航空攝影測(cè)量是將精密的攝影儀器裝載在飛行器，然后通過(guò)地面控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的像片拍攝過(guò)程。其作業(yè)環(huán)節(jié)主要分為兩個(gè)部分，一個(gè)是飛行航空攝影即外業(yè)。一個(gè)是工作站影像處理即內(nèi)業(yè)。

2.1飛行航空攝影

2.1.1像片控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)。通常在進(jìn)行航空拍攝之前于地面上布設(shè)的參照點(diǎn)也就是像片的控制點(diǎn)，除外也可以將像片上具有顯著特征的地方作為控制點(diǎn)，采取基本的測(cè)量方法來(lái)對(duì)該點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程進(jìn)行汁算。

2.1.2像片調(diào)繪。所謂的像片調(diào)繪即是指圖像的分析、判讀、繪注等過(guò)程。首先將航攝的像片進(jìn)行圖像分析、判讀，明確像片上面的重要地物，將各個(gè)細(xì)節(jié)利用標(biāo)準(zhǔn)的地形圖符號(hào)進(jìn)行繪注，明確像片上的所有信息，最后繪制而成的像片即是調(diào)繪片。通常進(jìn)行調(diào)繪工作可以采取野外進(jìn)行或室外進(jìn)行，或者是二種相結(jié)合的方式。

2.1.3參數(shù)設(shè)計(jì)。參數(shù)設(shè)計(jì)主要包括了航高、航帶等內(nèi)容設(shè)計(jì)。

2.1.4航攝過(guò)程。通過(guò)飛行器進(jìn)行導(dǎo)航控制攝影儀器在空中完成攝制過(guò)程。

2.2工作站影像處理

2.2.1測(cè)圖控制點(diǎn)的加密。在這一工作環(huán)節(jié)中涉及到的工作內(nèi)容較為繁復(fù)，包括了基本的工程創(chuàng)建、投入原始航空影像、輸入攝像的基本參數(shù)、空中三角測(cè)量、點(diǎn)位量測(cè)等等。

2.2.2空中三角測(cè)量成果制作。將航空攝像測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行數(shù)字地形模型制作，明確正射影像、地質(zhì)模型等。

3.航空攝影測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差的因素

3.1航空攝影內(nèi)業(yè)測(cè)量工作

在工作站影像處理過(guò)程中主要是通過(guò)相關(guān)的應(yīng)用程序?qū)z制到的航空影像進(jìn)行深度處理，形成數(shù)字地形模型DEM和正射影像DOM。在這一過(guò)程中還需要涉及到空中三角測(cè)量，即利用像點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)明確這一點(diǎn)的整個(gè)空間坐標(biāo)。在實(shí)際的處理過(guò)程中，必須充分借助控制點(diǎn)來(lái)對(duì)整個(gè)空間進(jìn)行全方位的定量工作，不僅需要布設(shè)高程控制點(diǎn)還有基本的平面，以此建立其模型，通過(guò)模型可以明確像片所示空間里任意一點(diǎn)的空間坐標(biāo)位置。

3.2誤差因素

3.2.1控制點(diǎn)精度。在控制點(diǎn)的選擇及其精度都會(huì)對(duì)最終的航空攝影測(cè)量成果產(chǎn)生一定的影響，往往會(huì)使得測(cè)量數(shù)據(jù)存在誤差。根據(jù)實(shí)操過(guò)程和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)可以明確注意的是，在控制點(diǎn)的選擇上盡量選擇一些具備顯著特征的點(diǎn)，譬如田埂、湖泊、道路交叉口這些易于觀察的參照點(diǎn)，盡量不要去選取一些高程的地表點(diǎn)，譬如樹尖、屋角，往往選取這些類似的特征點(diǎn)容易產(chǎn)生視覺(jué)混淆而導(dǎo)致判斷失誤，從而影響到最終成果的精確度。

3.2.2裝備測(cè)量過(guò)程。在飛行器上安裝相機(jī)時(shí)，視準(zhǔn)軸若與網(wǎng)絡(luò)板中心垂直容易使得走向發(fā)生偏移。網(wǎng)絡(luò)板精度的修正值都對(duì)最終的結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，要盡量控制好修正值，減小誤差過(guò)大。瞄準(zhǔn)鏡頭與被測(cè)鏡頭的焦距比例倍數(shù)不相適宜，這就導(dǎo)致后者的主距發(fā)生變化而產(chǎn)生誤差。

3.2.3外在條件因素。相機(jī)的選取、區(qū)域大小、形狀、航高、航向、比例尺大小、連接點(diǎn)數(shù)量、相關(guān)資料的使用等等。避免使用邊緣畸變較大的像片，確保攝像質(zhì)量正常，航攝的航向與旁向重疊度要控制在適宜范圍內(nèi)，否則將大大影響到地表模型的精確度，產(chǎn)生較大誤差。

3.2.4人為誤差。人為的測(cè)量計(jì)算過(guò)程中對(duì)點(diǎn)位的識(shí)別上可能存在誤差。

3.2.5系統(tǒng)誤差。底片變形、地球曲率、折光率、鏡頭畸變差等。

3.2.6環(huán)境因素。測(cè)量過(guò)程中的環(huán)境發(fā)生變化，如人為的視覺(jué)疲勞、輕微震動(dòng)、光源位置的變化、溫度的升降等。日照強(qiáng)度等環(huán)境因素都會(huì)直接影響到攝像質(zhì)量。

結(jié)論：綜上所述，盡管這幾十年來(lái)我國(guó)的航空攝影測(cè)量技術(shù)在其應(yīng)用上已經(jīng)取得了一定的成果，但是仍舊存在一定的不足之處，在數(shù)據(jù)量測(cè)和應(yīng)用上存在不穩(wěn)定性，容易產(chǎn)生誤差的影響因素較多，針對(duì)這一情況還需要不斷探究技術(shù)本身的實(shí)際效率，進(jìn)一步分析研究航空攝影測(cè)量技術(shù)，以幫助提升技術(shù)水平，突破局限。未來(lái)的航空攝影技術(shù)發(fā)展任重而道遠(yuǎn)，只有不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能更快地進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，適應(yīng)市場(chǎng)需求。