現(xiàn)代科技發(fā)展對(duì)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的影響

康敏

摘要：二十世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的攝影測(cè)量學(xué)，特別是航空、航天攝影測(cè)量是我國(guó)傳統(tǒng)測(cè)繪重要組成部分，在大地、航測(cè)和制圖三大組成部分中，航測(cè)是測(cè)制地形圖的最基本手段。隨著攝影測(cè)量技術(shù)向數(shù)字化攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，攝影測(cè)量與遙感技術(shù)逐漸成為了地球科學(xué)中的重要內(nèi)容，成為了地球空間信息科學(xué)的重要推動(dòng)力。本文就對(duì)現(xiàn)代科技發(fā)展下，攝影測(cè)量與遙感技術(shù)方面展開(kāi)簡(jiǎn)要的探討。

關(guān)鍵詞：科技發(fā)展；攝影測(cè)量；遙感技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP7 獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 攝影測(cè)量特點(diǎn)與分類

對(duì)攝影測(cè)量簡(jiǎn)單定義，是指采用一定的攝影技術(shù)獲取物體影像，并對(duì)物體影像進(jìn)行處理，獲得關(guān)鍵信息并將信息以數(shù)字、圖像或圖形等形式表達(dá)出來(lái)的測(cè)量方法。攝影測(cè)量主要具有如下幾方面特點(diǎn)：第一，與測(cè)量物體不進(jìn)行直接接觸，主要借助攝影技術(shù)獲得物體影像。第二，所測(cè)物體必須客觀存在。攝影測(cè)量能夠獲得大量的信息，主要是由于所測(cè)物體真實(shí)存在，是對(duì)物體的真實(shí)反應(yīng)。第三，主要以物理信息或者幾何信息為主，信息結(jié)果主要采用數(shù)字、圖形進(jìn)行表達(dá)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，攝影測(cè)量的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，測(cè)量技術(shù)也不斷的推陳出新，經(jīng)過(guò)模擬測(cè)量和解析測(cè)量后，攝影測(cè)量實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和自動(dòng)化。當(dāng)前，對(duì)攝影測(cè)量進(jìn)行分類主要依據(jù)測(cè)量距離，根據(jù)測(cè)量距離的遠(yuǎn)近不同，分為顯微攝影測(cè)量、地面攝影測(cè)量、航天攝影測(cè)量、近景攝影測(cè)量和航空攝影測(cè)量等。

2 攝影測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 GPS技術(shù)的應(yīng)用

航空攝影測(cè)量是攝影測(cè)量領(lǐng)域的主要方向，在當(dāng)期攝影測(cè)量行業(yè)的發(fā)展最為迅速，其對(duì)GPS技術(shù)的運(yùn)用最早，并形成了GPS航空攝影測(cè)量技術(shù)。作為一種新型的攝影測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了航空攝影測(cè)量與GPS定位融合，將兩者技術(shù)優(yōu)點(diǎn)集于一身，是攝影測(cè)量領(lǐng)域的重要技術(shù)突破。所謂GPS航空攝影測(cè)量技術(shù)，就是在航攝飛機(jī)上安裝相關(guān)儀器，實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS信號(hào)的接受，并利用GPS動(dòng)態(tài)定位進(jìn)行瞬間攝影的技術(shù)。GPS在航空攝影測(cè)量中的運(yùn)用，分為如下幾個(gè)步驟：第一，航空攝影。航攝儀對(duì)測(cè)區(qū)進(jìn)行攝影時(shí)，GPS接收機(jī)會(huì)架設(shè)相應(yīng)的控制點(diǎn)，GPS地面基準(zhǔn)站可對(duì)地面控制點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。第二，像控點(diǎn)布設(shè)。根據(jù)收集的飛行數(shù)據(jù)，在分析與處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行少量像空點(diǎn)布設(shè)，一般選擇測(cè)區(qū)四角與中心位置，之后對(duì)像控點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，均以3次為標(biāo)準(zhǔn)，以3次的平均值作為控制點(diǎn)的成果值。第三，數(shù)據(jù)預(yù)處理。外方位元素求解與空中三角測(cè)量是數(shù)據(jù)預(yù)處理的兩個(gè)重要過(guò)程，借助同步的GPS基站，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制點(diǎn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測(cè)量，并依據(jù)航攝時(shí)間記錄以及慣性測(cè)量單元數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，從而獲得姿態(tài)數(shù)據(jù)。第四，立體測(cè)圖。根據(jù)以上元素?cái)?shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)z影結(jié)果，按照一定的比例生產(chǎn)測(cè)繪產(chǎn)品，完成測(cè)區(qū)范圍內(nèi)的地形圖。

2.2 傾斜攝影測(cè)量技術(shù)

通過(guò)在同一飛行平臺(tái)上搭載5臺(tái)傳感器，同時(shí)從一個(gè)垂直、四個(gè)傾斜五個(gè)不同的角度采集影像，拍攝相片時(shí)，同時(shí)記錄航高，航速，航向和旁向重疊，坐標(biāo)等參數(shù)，然后對(duì)傾斜影像進(jìn)行分析和整理。在一個(gè)時(shí)段，飛機(jī)連續(xù)拍攝幾組影像重疊的照片，同一地物最多能夠在3張相片上被找到，這樣內(nèi)業(yè)人員可以比較輕松地進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)分析，并且能選擇最為清晰的一張照片進(jìn)行紋理制作。向用戶提供真實(shí)直觀的實(shí)景信息。影像數(shù)據(jù)不僅能夠真實(shí)地反映地物情況，而且可通過(guò)先進(jìn)的定位技術(shù)，嵌入地理信息、影像信息，獲得更高的用戶體驗(yàn)，極大地拓展遙感影像的應(yīng)用范圍。

3 遙感測(cè)量技術(shù)概述

遙感測(cè)量技術(shù)是對(duì)地面各種景物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù)，主要是利用各種傳感儀器來(lái)收集和處理遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息，最后成像。利用遙感測(cè)量技術(shù)在地籍測(cè)量中進(jìn)行應(yīng)用，主要是利用電磁波理論。遙感系統(tǒng)主要組成包括遙感器、遙感平臺(tái)、信息傳輸設(shè)備、接收裝置和圖像處理設(shè)備等。在遙感平臺(tái)上設(shè)置遙感器，地面接收到的遙感圖像通過(guò)圖像處理設(shè)備進(jìn)行處理后來(lái)獲取能夠?qū)Φ匚镄再|(zhì)和狀態(tài)進(jìn)行反映的信息。經(jīng)過(guò)處理的圖像信息由判讀和成圖設(shè)備提供給判釋人員，或是利用光學(xué)儀器或是計(jì)算機(jī)進(jìn)行淮安入分析，從而找出特征，并將其與典型地物特征進(jìn)行比較，從而對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。地籍測(cè)量主要是以權(quán)屬調(diào)查為基礎(chǔ)進(jìn)行的一種測(cè)繪工作，測(cè)量結(jié)果登記后即具有法律效果，因此其測(cè)量?jī)?nèi)容具有特殊性，比例尺較大，具有現(xiàn)勢(shì)性，對(duì)測(cè)量成果準(zhǔn)確性要求較高。因此利用遙感測(cè)量技術(shù)進(jìn)行地籍測(cè)量能夠獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)分析出土地利用變化情況，從而為土地管理工作提供重要的依據(jù)。

4 現(xiàn)代科技發(fā)展對(duì)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的影響

4.1 對(duì)攝影測(cè)量的影響

4.1.1 測(cè)量?jī)x器的徹底改變

傳統(tǒng)攝影測(cè)量?jī)x器主要分二大類，一類用于測(cè)量像片的坐標(biāo)，用于加密，提供測(cè)圖時(shí)控制點(diǎn)坐標(biāo)。第二類是用于測(cè)圖，通常為機(jī)械模擬方式。如張祖勛院士研發(fā)的VirtuoZo，劉先林院士研發(fā)的Jx4等。而且這些軟件都是以計(jì)算機(jī)作為運(yùn)算、產(chǎn)品輸出的平臺(tái)。

4.2.2 產(chǎn)品形式的改變

由于計(jì)算機(jī)的發(fā)展，測(cè)繪生產(chǎn)的產(chǎn)品模式發(fā)生了根本變化，由過(guò)去的模擬表達(dá)方式改為全數(shù)字形式，即4D產(chǎn)品DLG、DEM、DRG、DOM。

而且隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，完整的4D產(chǎn)品檢驗(yàn)合格后進(jìn)入GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，使產(chǎn)品成為一個(gè)共享一切的可以使用的資源，從而達(dá)到資源最大化的利用目的。

4.2 航天遙感的影響

為了應(yīng)用需要，必須對(duì)航天遙感影像進(jìn)行處理和分析，鑒于航天遙感影像具有數(shù)據(jù)量大、分析復(fù)雜等特點(diǎn)，因此對(duì)處理設(shè)備和方法提出了新的要求，對(duì)許多相關(guān)領(lǐng)域引起重要影響。例如存儲(chǔ)設(shè)備，為了解決海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題，美國(guó)NASA和EROS中心研制了專用存儲(chǔ)設(shè)施，存放5000盤磁帶，用機(jī)械手自動(dòng)取帶和存帶。

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