探討數(shù)字?jǐn)z影測量空三加密的應(yīng)用及精度

張芳

摘要：在以往的航測工作當(dāng)中，往往會應(yīng)用到空中三角測量方式，這樣的空中三角測量其精準(zhǔn)度有待商榷，進(jìn)而在創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展之下，形成了先進(jìn)的基于信息化的無人機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測量方式，因此，本文將基于在實際當(dāng)中應(yīng)用到的數(shù)字?jǐn)z影測量空三加密方式進(jìn)行研究，進(jìn)而對其精度等進(jìn)行全面化的理論分析，以期促進(jìn)航測的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：空三加密;數(shù)字?jǐn)z影測量;應(yīng)用;精度

引言：在數(shù)字?jǐn)z影測量過程當(dāng)中，所形成的系統(tǒng)功能多種多樣，包括空中三角測量以及自動繪制等高線、提取地物信息等，在信息技術(shù)逐漸發(fā)展過程當(dāng)中，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，傳統(tǒng)形式當(dāng)中的解析測圖儀被取代，這樣的使用效果主要是基于數(shù)字?jǐn)z影測量的高性價比所決定的，而作為在數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)當(dāng)中的關(guān)鍵模塊，自動空中三角測量能夠?qū)崿F(xiàn)眾多功能的自動化處理，本文基于此進(jìn)行深入研究其更加優(yōu)化的未來使用效果。

1 數(shù)字?jǐn)z影測量空三加密應(yīng)用方式

作為在數(shù)字?jǐn)z影測量空三加密當(dāng)中的重要特征，自動化在設(shè)計過程當(dāng)中主要是應(yīng)用到測圖軟件當(dāng)中，因此，如若將自動化的加密成果應(yīng)用到數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的其他功能當(dāng)中，需要尋求更加合理的應(yīng)用方式。具體來講，數(shù)字?jǐn)z影測量空三加密主要就是在原有的空中三角測量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)數(shù)字化的攝影效果，這一技術(shù)簡稱數(shù)字空三，這樣的航測技術(shù)存在著兩種不同的方式，一種是基于傳統(tǒng)形式的有人機(jī)數(shù)字?jǐn)z影空中三角測量，而另一種則是基于更加先進(jìn)的自動化無人機(jī)空三測量。這兩種不同的方式都需要借助自動化的數(shù)字?jǐn)z影空中三角測量才能夠?qū)嵤?/p>

首先來講，現(xiàn)階段大多數(shù)應(yīng)用到的數(shù)字?jǐn)z影空三測量主要是基于無人機(jī)應(yīng)用的航測作業(yè)方式，實施有序的加密處理，基于每一處航測位置的不同位置，構(gòu)設(shè)不同的基礎(chǔ)航測點位，保障各個像控點對應(yīng)不同航測區(qū)域，進(jìn)而形成有效的連接效果之后，實施數(shù)字化攝影。獲得數(shù)字影像之后，對計劃點進(jìn)行測量，并最終實施加密解算，這樣的空中三角測量方式就是基于無人機(jī)方式下的數(shù)字?jǐn)z影空三加密應(yīng)用[1]。其中蘊含著兩層深刻的差異性含義，首先則是在一般情況下的加密計劃，在測量過程當(dāng)中必須能夠?qū)ο鄳?yīng)的計劃點實施測量，其次則是需要在不同的像片當(dāng)中構(gòu)建不同的標(biāo)準(zhǔn)連接點位，這樣的方式相較于解析空三測量之間的差異在于：能夠結(jié)合更加先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)實施測量，最后則是在于數(shù)字空三系統(tǒng)成為了加密軟件。空三測量作為無人機(jī)航測技術(shù)當(dāng)中的關(guān)鍵性遙感技術(shù)之一，應(yīng)用到相對較少的野外像控點實施控制，進(jìn)而以更加明確的加密處理計算平面坐標(biāo)以及高程坐標(biāo)等，最終提供定向測區(qū)的加密控制點。

2 數(shù)字?jǐn)z影空三測量精度理論

2.1精度影響因素

基于數(shù)字?jǐn)z影測量空中三角測量的不同應(yīng)用方式進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，其中對數(shù)字空三精度造成影響的主要原因則是由于在實際當(dāng)中的外控精準(zhǔn)度、影響精準(zhǔn)度、分辨率以及精度平差計算精度等。其中作為在攝影測量工作常見的外控精確度不必多說，本文詳細(xì)研究的主要是基于數(shù)字影像精準(zhǔn)度以及分辨率、測量精度相關(guān)內(nèi)容。

首先來講數(shù)字影像精度以及分辨率，這一影響因素的產(chǎn)生主要是基于在以往的航測過程當(dāng)中，獲得的數(shù)字影像其精準(zhǔn)度則是依靠于航測過程當(dāng)中應(yīng)用到的無人機(jī)所搭載的攝像頭像素所決定的，因此，其實際的影片分辨率等攝像頭其自身的像素效果之間具有直接關(guān)系，并且掃描像元的大小同樣對分辨率會造成一定的影響，如若在攝影過程當(dāng)中的像元越小，則相應(yīng)的能夠提升分辨率。而例如在實際當(dāng)中應(yīng)用到的GF105等超高精度的無人機(jī)攝像頭，能夠形成相對較好的定位精度效果，應(yīng)用精度誤差能夠控制在2μm之間，進(jìn)而能夠適應(yīng)大多數(shù)的數(shù)字?jǐn)z影精度需求。一般情況下應(yīng)用到的攝像頭其拍攝畫面實際分辨率能夠達(dá)到40lp/mm，而此時如若畫面的實際參數(shù)為12.5μm，則實際產(chǎn)生的影像其分辨率與設(shè)備的分辨率處于一致狀態(tài)當(dāng)中，但是如若在實際航測拍攝過程當(dāng)中獲取到的畫面其實際參數(shù)為25μm，則最終呈現(xiàn)出的圖像分辨率為20lp/mm。因此，在空三作業(yè)環(huán)境當(dāng)中應(yīng)用到的所有設(shè)備以及最終的畫面其實際參數(shù)需要結(jié)合實際精度以及工程環(huán)境最終要求等進(jìn)行分析[2]。并且在這一過程當(dāng)中需要注意到，由于分辨率相對較高，因此則會產(chǎn)生相對較大的高頻信息，信噪比則對測量精準(zhǔn)度等同樣會造成一定的影響。

其次在實際當(dāng)中有關(guān)于測量精度的影響因素，在加密過程中平差計算法，則相應(yīng)地，需要以較高的測量精準(zhǔn)度對觀測坐標(biāo)實施測量，且需要能夠改正系統(tǒng)誤差，包括攝影材料的變形以及物鏡畸變差等。如若在測量過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)實際產(chǎn)生的誤差相對較大，一般認(rèn)定為超過30μm，則無法獲得最為精確的結(jié)果。而平差法的計算效果在實際當(dāng)中主要則是表現(xiàn)為基礎(chǔ)的5μm以內(nèi)的誤差值效果，最終才能夠保障所獲得的結(jié)果其真實性，因此不難判定影響到精度的關(guān)鍵性因素就是測量精度。數(shù)字?jǐn)z影測量當(dāng)中主要是基于更加先進(jìn)的自動化測量技術(shù)所實現(xiàn)的，或是對數(shù)字影像的處理以自動化的形式而呈現(xiàn)，因此在測量當(dāng)中的相關(guān)技術(shù)需要具有較高的精度。在眾多數(shù)字算法當(dāng)中，包括平差法、核線相關(guān)以及基于特征或是整體的攝影匹配等，所呈現(xiàn)出的精度以及可靠性等相對較為不同，具有一定的差異性，部分算法同時需要構(gòu)建完整的模型之后才能夠使用，因此，不同的算法系統(tǒng)匹配下的方法等，最終呈現(xiàn)出的測量精度不相一致。

2.2常規(guī)空三測量精度理論分析

在實施數(shù)字?jǐn)z影常規(guī)空三測量的過程當(dāng)中，需要實施加密處理，而在這樣的加密計劃當(dāng)中，作為連接點的像控點以及航線基線等涉及到的相應(yīng)點位對于攝影精度具有一定影響，因此如若部分其中涉及到的點位匹配過程當(dāng)中出現(xiàn)明顯的問題，出現(xiàn)航線重疊、航高等問題都需要應(yīng)用到人工進(jìn)行實地考察測量后再次確定點位。如若在實際當(dāng)中，通過各種不同的手段保障人工測量之后不存在偏差，則相應(yīng)地可以應(yīng)用到數(shù)字像元的誤差計算效果實施估算，進(jìn)而保障精準(zhǔn)度效果，基于左右影像采樣過程當(dāng)中的同名點與其中心點位并不同的可能，左側(cè)像控點的同名點可能是在右側(cè)像控點當(dāng)中的任意一點，最終獲得的實際測算精度能夠達(dá)到0.41像元左右，因此，像元若表示為25μm時則相應(yīng)地能夠形成10μm精度的測量效果。測量像控點時一般情況下需要應(yīng)用到RTK技術(shù)結(jié)合全站儀以及GPS接收機(jī)等眾多設(shè)備同時實現(xiàn)，并結(jié)合不同的GPS控制點對像控點的測量數(shù)據(jù)等實施反復(fù)的核查，以確保精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)結(jié)果。同時在完成相關(guān)數(shù)據(jù)信息的采集之后，需要應(yīng)用到photomod軟件實施信息編輯傳輸以及數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，進(jìn)而促使測繪技術(shù)能夠從數(shù)字化呈現(xiàn)出信息化的發(fā)展趨勢。

3 數(shù)字?jǐn)z影測量的空三加密應(yīng)用中的問題以及發(fā)展趨勢

3.1問題

促使數(shù)字?jǐn)z影測量以及空三加密等能夠形成相對更好的使用效果，需要促使測圖設(shè)備模型能夠形成自動化的恢復(fù)效果[3]?；谠跀?shù)字?jǐn)z影測量加密系統(tǒng)以及解析測圖儀當(dāng)中的獨立體系，缺少存在著直接輸入與輸出的模型恢復(fù)的接口，因此難以采用相一致的空間坐標(biāo)系，促使立體模型在實際的應(yīng)用過程當(dāng)中會出現(xiàn)一定的工作困難，需要能夠積極構(gòu)建更加良好的自動化設(shè)備模型恢復(fù)功能，才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字?jǐn)z影測量空三加密的實際應(yīng)用效果。并且在實際當(dāng)中，基于自動化測量的可靠性有待商榷，這是由于空三測量自動化成功率普遍較低，需要借助人工協(xié)助實施精準(zhǔn)度較高的測量效果，尤其是在應(yīng)用到更加復(fù)雜的城區(qū)以及林業(yè)環(huán)境當(dāng)中后，需要對各個不同的模型進(jìn)行充分的瀏覽之后才能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的測量。同時需要強(qiáng)化攝影質(zhì)量以及外控質(zhì)量，市場當(dāng)中的航測儀器設(shè)備等越來越多樣化，更加精準(zhǔn)的儀器卻始終無法形成相對較好的航攝質(zhì)量，由于在應(yīng)用到無人機(jī)等相應(yīng)的航測過程當(dāng)中會受到不定因素的影響，產(chǎn)生不穩(wěn)定的重疊度以及過大的旋轉(zhuǎn)角等，都會影響到最終的影像清晰度。

3.2發(fā)展趨勢

迎合更加先進(jìn)的航測技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)字空三的優(yōu)化升級，全面結(jié)合數(shù)字化測圖效果，促使航測設(shè)備的生產(chǎn)環(huán)節(jié)能夠更加精簡，進(jìn)而呈現(xiàn)出相對較大的實用性。并且，在空三測量過程當(dāng)中逐漸應(yīng)用到GPS定位系統(tǒng)等更加先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)，進(jìn)而降低像控點數(shù)量，形成更加精準(zhǔn)的自動化測定區(qū)域?qū)?，降低人工輸入像控點的工作量，并能夠有效提高轉(zhuǎn)點自動化的成功效果，并且在GPS技術(shù)不斷優(yōu)化升級的過程當(dāng)中，將會呈現(xiàn)出完全脫離地面控制的效果。在未來的發(fā)展中，科學(xué)技術(shù)將不斷進(jìn)步，進(jìn)而將會呈現(xiàn)出完全信息化的空三測量效果。

結(jié)束語：作為在先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程當(dāng)中形成的先進(jìn)航測技術(shù)成果，數(shù)字?jǐn)z影測量空三加密的應(yīng)用在未來的發(fā)展當(dāng)中將會更加廣泛，因此為了能夠保障其良好的應(yīng)用效果，需要及時控制各種影響到其實際應(yīng)用精度的因素，進(jìn)而才能夠為航測事業(yè)的發(fā)展提供有效助力。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒小香，李偉.數(shù)字?jǐn)z影測量空三加密處理技術(shù)及精度評價研究[J].科技資訊，2013（35）：25-26.

[2]高文革，范永杰，宋倩.空三加密在數(shù)字?jǐn)z影測量中的精度分析[J].山東國土資源，2010，26（12）：26-29+33.

[3]王建紅.HELAVA數(shù)字?jǐn)z影測量工作站空三加密軟件在鐵路航測中的應(yīng)用[J].鐵道勘察，2006（05）：31-33.