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無人飛艇低空遙感平臺攝影測量系統主要是由兩個部分組成，一部分是系統硬件，另一部分是系統軟件。

2．1系統硬件

該系統的硬件由空中飛艇和地面監控兩個部分組成，空中飛艇部分的主要設備包括氣囊、吊艙、發動機、GPS陀螺儀、自動駕駛設備、增穩平臺、數碼相機和攝影機;地面監控部分具體是由以下設備組成:便攜式計算機、手控設備、視頻終端以及電源。GPS是飛艇的導航裝置，在自動駕駛的狀態下，飛艇會根據預先設置好的航行線路進行低空飛行，并以一定的距離和間隔時間進行拍照，借此來獲取地面的數碼影像;飛艇的起落主要是由地面監控部分負責，同時還對飛艇的自動駕駛進行監控。

2．2系統軟件

該系統的軟件主要由以下幾個部分組成:飛艇航行線路規劃軟件、飛艇飛行監控軟件、平差解算軟件、正射影像制作與編輯軟件。除上述軟件之外，系統還包含以下功能模塊:工程管理、全自動匹配、影像預處理、控制點量測、DEM生成等等。

3低空遙感平臺攝影測量系統的應用實例

所選測量區域的地面高程約為50m左右，該測區內分布有大量的低山，山體的整體高度全部在170m以下，整個測區的范圍長度為8000m，成圖面積約為60km2。下面運用上文中設計的低空遙感平臺攝影測量系統對該測區進行測量。

3．1飛艇航行路線規劃

目前，數碼相機在測量領域內獲得了廣泛應用，這使得大重疊度的航攝測量成為主流趨勢，為攝影測量自動化目標的實現提供了可能。在本次測量中，決定對所測區域采用大重疊度航行路線設計，航行方向的重疊度設計為80%，旁向的重疊度設計為60%，地面的分辨率為0.2m。為了獲得更加清晰的航攝影像，在數碼相機上配備了14mm焦距鏡頭，相對飛行高度控制在350m左右，每張影像的攝影范圍為600×900m。該測區的常規航行線路為22條，構架航行線路為4條，飛艇實際飛行的線路為26條，總計獲取影像1804張。

3．2選點及量測

為有效提高測量效率，在對飛艇航行線路進行規劃的過程中，需要合理選取控制點并進行量測。低空遙感攝影測量技術最為顯著的特點之一是分辨率高，為此，可以直接選取影像上較為明顯的地物點作為地面控制點，如路叉點、房屋拐角等等。依據我國現行的航攝測量作業規范標準的要求，并結合實際成圖需要，決定在該測區的設計航帶內每8條基線選取一個控制點，共計選取140個地面控制點，實地采用GPS－RTK測量155控制點。

3．3工程管理與航攝影像預處理

飛艇根據預先規劃設計好的航行線路自動飛行，并對相關影像進行拍攝后，需要先對測區內的相關數據進行整理，主要包括數碼相機參數、影像數據信息以及工程參數等等。其中數碼相機的參數可以通過三維檢驗校正獲得，在數據預處理的過程中，主要是對航空拍攝到的影像進行主點糾偏和畸變糾正。由于實際拍攝中，受角度不同等因素的影響，使得在同一個區域內的相鄰影像當中存在色差，為確保測物內正射影像的色調一致，必須進行勻色處理，具體過程如下:從該測區拍攝到的影像當中選擇出一張具有代表性的影像，然后借助圖像處理軟件，對其色調進行調節，并以此作為基準影像，隨后，利用勻色模塊將基準影像和測區內的其它影像全部載入到軟件當中，并進行勻色處理。

3．4加密處理

由艇在低空飛行的過程中，受到風力作用，會對攝影的效果造成一定程度的影響，雖然飛艇的自動駕駛系統能夠對其飛行姿態進行實時調節，數碼相機的穩定云臺也可以確保相機處于相對固定的狀態，但飛艇在航線上行進時，其本身的姿態會發生不斷地變化，若是遇到強氣流，則會導致飛艇出現劇烈的變化，這樣很難確保數碼相機拍照時保持穩定的姿態，這樣一來，造成了獲得的影像姿態角超出測量規范標準的角度要求，從而導致匹配難度較大。為了解決該問題，決定在特征點匹配的過程中引入SIFT算子，并將其匹配結果作為初始值，然后利用最小二乘進行精確匹配，以此來確保匹配結果的穩定性和有效性。

3．5平差結算與影像校正

首先，采用光束法將拍攝到的每張影像的外方位元素計算出來，然后再對大量影像點進行密集匹配，并將這些影像點的大地坐標計算出來，經過濾波處理之后，通過地面離散點規則網格化生成DEM;在對拍攝到的影像進行方位元素解算時，由于各種因素的影響，難免會出現偏差，這樣一來便會導致所生成的測區DEM出現偏差。因此可以采用系統中的正射糾偏模塊進行分塊校正，由此便可以獲得整個測量區域范圍的正射影像。

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隨著數字采集技術的不斷發展以及“數字地球”、“數字城市”概念的不斷深化，人們已不再滿足于傳統二維手段描述的三維信息，目前三維模型已成為繼圖像、聲音和視頻之后的第四種多媒體數據類型[1]，物體的表現形式也逐漸從二維表示向三維自動化建模的方向過渡。

目前實現三維建模的方法大致有以下幾種：一是直接利用三維建模軟件，如計算機輔助設計軟件（AutoCAD）、三維動畫渲染和制作軟件（3D Studio Max）等工具人機交互式三維建模；二是直接利用GIS的二維數據和高度信息建立三維模型，但這種方法只局限于規則對象的建模；三是基于數字攝影測量原理對物體快速建模。隨著數據采集技術的不斷發展和自動化，根據三維激光點云數據自動構建三維模型正成為研究的熱點。本文對現今常用的地物建模方法進行比較分析，總結出了各種建模方法的特點。

2、三維建模方法

本文以校園中建筑物為建模對象，分別通過以下3種常用的建模方法進行三維模型重建：基于AutoCAD的人機交互式建模、基于掃描點云的建模、基于近景攝影測量的建模。

2.1 基于AutoCAD的人機交互式建模

對于幾何形體相對規則的建筑，常規使用免棱鏡電子全站儀對建筑物構件的三維特征點進行散點式數據采集。本文采集數據同時采用“四位編碼法”對特征點編碼[2]，并按建筑構件分類分層存儲。繪圖時根據特征點編碼結合測繪順序在CAD中編寫LISP程序對建筑物實現自動展點和自動連線生成線框圖。以同濟大學某學生宿舍為例，在CAD中連線后的線框圖見圖1（a），圖中3個藍點為門上3個特征點，這些點不同時位于門所確定的豎直面內。可見三維繪圖不是實測點位的簡單連線或修補，需以實測點位為基礎，綜合考慮建筑的施工、形變和測量誤差及建筑特性，采用擬合的方法對線框圖進行局部處理，最后構建三維實體，如圖1（b）所示。

（a）門窗的4個圖元不共面

（b）構建后的實體效果

圖1 繪制步驟及效果

此外，游天[3]等人利用對象三視圖為底圖在三維制作軟件中直接建模，并將三面圖對模型進行紋理映射提高模型的真實度。本文也以學校校門為例對此方法進行了驗證，實驗證明該方法構建的三維實體模型精度也能滿足一般要求。

2.2基于掃描點云的建模

對于不規則物體，全站儀則顯得無能為力了。三維激光掃描技術克服了傳統數據采集方式的不足，應運而生的模型自動化重建技術愈來愈受到重視。目前基于掃描點云的建模一般流程可概括為點云的獲取、表面重建、點云的處理與建模三個階段。以校園某建筑為例具體實驗步驟如下：

（1）點云數據獲取。本實驗采用Leica C10對某樓進行掃描測量，根據該樓的輪廓特征和實際掃描范圍等影響因子，本次測量共設16站。

（2）點云數據預處理

為了給建模階段提供較理想的點云數據，需對原始點云數據進行點云拼接、去噪、采樣等預處理。點云數據預處理既可通過算法[4] [5] [6] [7] [8] [9]實現，也可以通過掃描儀配套軟件如Cyclone、Faro Scene等完成。這一步操作十分重要，是決定后續數據質量好壞和執行效率的關鍵。

（3）點云數據建模

目前，對建筑物點云數據模型重建的研究多數從兩個方面展開：一方面提取建筑物的邊界特征，以特征為約束構建三維實體模型；另一方面是直接對點云數據網格化，建立拓撲關系，進行表面重建和優化。本實驗采用點云數據分割、曲面擬合以及交互組合的方法來實現建筑物對象的三維建模。建模步驟大致可分類以下三大步：

a）海量散亂點云數據分割

點云分割是為下階段精細建模做準備。本文根據空間點的鄰域關系估算點與點間的拓撲關系，將建筑模型分割為平整墻面、屋頂和附件幾大區域。

b）分割部分精細建模

自動識別提取點云數據特征，并以此特征為約束迭代擬合模型，在此基礎上構建三角網格。

c）模型拼接

根據模型間的特征及法矢拼接相鄰模型，對拼接后的兩模型公共區域部分的三角網進行裁剪、檢查以及模型修補和優化。

綜合以上步驟，基于點云數據建成的三維模型效果如圖2所示。

圖2 文遠樓三維模型

2.3基于近景攝影測量的建模

本實驗攝影采用的是非量測型相機，以同濟大學某建筑正門為例，根據近景攝影測量原理構建三維模型的流程步驟如下：

（1）影像采集。以多攝站正直環繞攝影方式用普通相機對大禮堂進行攝影，共布設8個攝站。圖3為正門前的觀測示意圖，其中S1、S2為兩個觀測站，J1～J4分別為正門前4根柱子上粘貼的4個人工標志。

圖3 現場觀測圖

（2）坐標解算。考慮到非量測數碼相機的內、外方位元素的初始近似值未知以及像點、攝影中心、相應地物點間的不共線，需使用加入像點坐標改正數（本實驗僅考慮物鏡輻射方向的光學畸變改正數）的直接線性變換解法，建立像點坐標與相應物點空間坐標之間的線性關系。

（1）

式中，）為像片上以任意點為原點的像點坐標，為點的物方空間坐標，L1～L11為11個變換參數。

（3）繪制實體

在相片上采集一定密度的特征點并解算該特征點的三維坐標，反向投影到三維空間后借助三維繪圖軟件展繪建筑上的特征點，增補遺漏點，并利用計算機視覺技術構建一個線框和幾何實體模型。圖4為繪制的建筑前門線框模型。

圖4 前門構建線框圖

3、三維建模方法對比分析

基于人機交互的建模、基于掃描點云和基于攝影測量的建模這三種建模方法都是基于測量的建模方式，都需要以外業采集的三維坐標數據為基礎進行建模。

基于人機交互的建模方法應用時間較長，技術路線較成熟，國內外研發的許多控制集成建模軟件都可以利用基本的幾何元素構建復雜的幾何場景。這種建模方法靈活，能逼真再現對象的幾何結構和表面紋理信息，適合用于對建模效果和細節要求較高的對象。但對于諸如小區、城市這樣的大規模場景，如果每個模型都進行精細建模，不僅工作量大、費時費力，而且龐大的數據量也要求計算機硬件具備配套的處理能力，這也成為日后模型調用、管理的一大瓶頸。

基于點云的三維建模方法適用于不規則對象的三維建模，三維激光掃描技術克服了傳統數據采集方式的不足，提高了數據采集的精度和效率，獲得的點云數據信息量大，包含三維空間信息、顏色屬性和反射強度信息，通過一定的算法對點云數據進行處理即可快速構建被測物體的三維模型。這種方法自動化程度高，構建的數字模型不僅精度較高還帶有豐富的細節信息。但三維激光掃描在掃描過程中容易產生漏洞，且龐大的點云和數據處理技術也制約了該技術的進一步發展和廣泛應用。

基于攝影測量的建模包括近景攝影和相片處理兩個過程，且兩階段可獨立進行。攝影時可根據測量精度要求選用量測攝影機或非量測攝影機；目前相片處理技術已相對成熟，許多現成的成熟軟件和算法可以直接使用。這種方法建模速度快、自動化程度高。但近景攝影測量也存在一定的局限性，例如獲取影像時需要布設控制網，這就加大了外業的工作強度；而且影像上灰度變化不明顯部位無法獲得同名點，這也就制約著三維建模的精度。

4、結論

通過以上的對比分析不難看出，三維模型重建過程中，建模方法和技術路線的選擇尤為重要。在實際建模過程中，不要局限于某一種建模方法和技術，應從項目的實際情況出發，分析數據采集方式和數據類型，選擇合適的建模方法。一般采集特征點及近景攝影測量技術結合建模軟件構建簡單建筑等規則對象模型，利用三維激光掃描點云對不規則物體進行精確建模。在實際應用中會遇到或規則或不規則的建筑物（群），需要采用不同的數據采集技術、三維建模方法和可視化工具，因此不同建模方法應相互融合、交織使用。

參考文獻：

[1]許敏，張永生.三維實體模型庫的設計與實現.微計算機信息.2008，vol.24（3-7）： 207～209

[2]顧孝烈，鮑峰，程效軍.測量學.第四版.上海：同濟大學出版社，2011

[3]游天，夏青.三維實體模型的建模技術.測繪科學.2012，vol.37（6）：172～174

[4]高志國.地面三維激光掃描數據處理及建模研究：[博士學位論文].長安：長安大學，2010

尹婷.三維激光掃描數據處理技術的研究：[博士學位論文].武漢：武漢理工大學，2010

[5]楊維國.基于OpenGL在激光掃描數據處理中的應用研究：[博士學位論文].上海：上海交通大學，2010

[6]尹婷.三維激光掃描數據處理技術的研究：[博士學位論文].武漢：武漢理工大學，2010

[7]盛業華，張卡，張凱等.地面三維激光掃描點云的多站數據無縫拼接.中國礦業大學學報.2010，vol.39（2）：233～237

[8]官云蘭.地面三維激光掃描數據處理中的若干問題研究：[博士學位論文].上海：同濟大學，2008

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1.概論

傳統工程測量技術的服務領域主要包括水利、交通、建筑等行業，隨著計算機，網絡技術的發展、測量儀器的智能化，數字化測繪技術得到了廣泛的應用，而全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、攝影測量與遙感（RS）以及數字化測繪和地面測量先進技術的發展，測量數據采集和處理的逐漸自動化、實時化和數字化，工程測量的服務領域也應進一步延伸，以滿足不斷提高的社會需要。

2.工程測量中的數字化技術

2.1地圖數字化技術

在建立各種GIS系統時，對原有地圖進行數字化處理，在建庫工作中占據了相當大的工作量，各工程測繪部門都投入相當大的人力和財力。對于已有紙制地圖，若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數字化儀將其輸入計算機，經編輯、修補后生成相應的數字地圖。當前有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對大比例尺地形圖，大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。論文格式。

2.2數字化成圖手段

大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容，常規的成圖方法野外工作量大，作業艱苦，作業程序復雜，同時還有繁瑣的內業數據處理和繪圖工作，成圖周期長，產品單一，難以適應社會飛速發展的需要。論文格式。而數字化成圖技術具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應用、易于等特點。目前，數字化成圖技術有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法，主要設備是全站儀、電子手簿等，其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。論文格式。

3.數字測繪在數字地球中的應用

簡言之，數字地球就是把經濟和社會發展方方面面的信息，加載于一個統一的地理坐標框架中按數字的形式存貯于計算機，任何機構或個人均可通過網絡通訊技術，足不出戶便獲取所需的信息做到“秀才不出門，全知天下事”。數字地球是一個十分龐大的系統工程，技術復雜，涉及部門多，沒有任何一個部門或團體能單獨承擔，它需要地球科學、信息科學，空間技術才眾多應用部門的配合。測繪作為地學和信息學的重要組成部分，在國家空間數據基礎設施建設中具有不可替代的地位，空間基礎信息的獲取、處理，向信息高速公路提供內容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測繪工作者肩上。可以說，數字地球始于測繪。我國測繪部門從20世紀八十年代初期開始，對傳統測繪技術進行了大規模的數字化改造。傳統的光學定位技術已被光電技術，GPS技術所取代，傳統的白紙測圖已被數字測圖和地理信息系統所取代，以地面測量為主向以衛星定位（GPS）、衛星遙感（RS）測繪等高技術為主的對地觀測方面轉變，被動的靜態測量向動態的實時測量方面轉變測繪部門在數字地球基礎框架建設方面做了大量工作，主要包括：建立了全國A級、B級GPS網；完成了全國1：100萬、1：25萬基礎地理數據庫和數據服務設施；建立了國情和省情綜合地理信息系統，研制成功了從遙感立體影像自動建立數字地面模型的數字攝影測量系統；研制成功了數字高程模型（DEM）、數字正射影像（DOM）、數字線劃圖（DLG）、數字柵格圖（DRG）等“4D”產品生線。數字地球的雛形已經形成。

4.工程測量中的地理信息（GIS）技術

GIS是集計算機科學、空間科學信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。其技術優勢不僅在于它的集地理數據采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程，還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。目前，GIS不僅發展成為一門較為成熟的技術科學，而且已經成為一門新興的產業，在測繪、地質礦產、農林水利、氣象海洋、環境監測、城市規劃土地管理、區域開發與國防建設等領域發揮越來越重要的作用。采用GIS、數據庫、內外一體化測圖、掃描矢量化及全數字攝影測量等技術，為專業信息系統提供及時、準確、標準化、數字化的基礎空間信息，以建立各類專業信息系統，從而實現管理的科學化、標準化、信息化。

5.工程測量中的數字攝影測量技術

數字攝影測量是基于數字影像與攝影測量的基本原理，應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法，可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。全數字攝影工作站的出現，加上GPS技術在攝影測量中的應用，使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。隨著全數字攝影測量系統的應用，攝影測量產品已經從影像圖等向4D產品轉化，為建立各類專業的信息系統和基礎地理信息平臺提供了可靠的數據保證。

6.工程測量中的遙感( RS)技術

遙感（RS）技術由于大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地觀測獲取基礎地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為應用于工程測量領域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

7.工程測量中的3S集成技術

3S（GPS、GIS、RS）技術的結合，取長補短，是一個自然的發展趨勢，三者之間的相互作用行成了“一個大腦，兩只眼睛”的框架，即GPS與RS為GIS提供區域信息及空間定位信息，而GIS進行相應的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數據中提取有用的信息并進行綜合集成，使之成為科學的決策依據。諸如三峽工程、南水北調工程、西氣東輸、青藏鐵路等工程，其施工范圍大、物流量大、施工周期長等，而3S技術為該類大型工程提供了最有效的數據及信息采集、分析處理、表達決策的工具。

8.結語

伴隨著測繪新技術的不斷進步，現代工程測量必將朝著測量內外作業一體化、數據獲取及處理自動化、測量過程控制和系統行為智能化、測量成果和產品數字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網絡化的趨勢發展。

【參考文獻】

[1]陳俊勇，胡建國．GPS技術的新進展[J]．測繪工程，1996，（2）．

[2]李建松．地理信息系統原理[M]．武漢：武漢大學出版社，2006．

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1、規劃竣工驗收測量新技術的種類

1.1 近景攝影測量技術的應用

近景攝影測量具有其他測量技術無法比擬的優點：

1）在工具的選擇上，攝影測量有很大的靈活性和適應性：任何攝影測量技術都要有專業的測量工具與器械，近景攝影測量也同樣如此。但是，在器械與工具的選擇上，近景攝影測量并不苛刻，其不一定要用高精度的量測相機，用普通的膠卷相機以及數碼相機都能完成。通俗一點講就是，近景攝影測量技術能夠通過普通常規的攝影方法完成測量，當然其需要一些專業的測量操作手法，以此獲得關鍵的測量數據。

2）在數據采集與提取方面，近景攝影測量相對簡便快捷：上述已經提到，普通的常規的拍攝設備便能夠完成近景攝影測量的工作，所以其數據可以通過常規攝像工具采集。而一些常規的比較廣泛使用的攝影設備，一般便是數碼相機，這樣的設備在數據的存儲以及傳輸方面有突出的便捷性，同時，這也是其重要的特性組成部分。

3）在成果方面，近景攝影測量相對多樣，可以多層次的測量數據：近景攝影測量有上述特點與優勢，其前期的采集手段比較多樣，再加之專業的計算機軟件能夠選用各種不同的處理軟件，所以可以根據工程的資金投入，以及相應的精度要求，對測量數據進行不同層次的處理與提取，按照具體情況使用不同的軟件以取得不同層次和角度的測繪結果。

在進行近景攝影測量期間，最好是使用比較先進的且專業的近景攝影測量軟件以及圖像處理系統，這樣才能保證測量的完整性與質量。以下主要對當下應用比較廣泛的軟件做簡要的列舉與說明。

Photoshop 軟 件。Photoshop 是 Adobe 公 司 旗下比較有名且應用最廣泛的的圖像處理工具之一，是集圖像掃描、編輯修改、圖像制作、廣告創意、圖像輸入與輸出于一體的圖形圖像處理軟件。從功能上看，Photoshop 可分為圖像編輯、圖像合成、校色調色及特效制作。Photoshop 界面圖像編輯是圖像處理的基礎，可以對圖像進行各種變換，如放大、縮小、旋轉、傾斜、鏡像、透視等 ；同時也能夠完成對圖像的復制與美化修補，即使殘損的圖像也能夠做一定的修復。上述種種功能在建筑竣工測量工作中發揮相當重要的作用，他能夠對圖像進行美化處理，將不完美的部分去掉或者刪除，從而呈現給人最滿意的效果圖。圖像合成則是將幾幅圖像通過圖層操作、工具應用合成完整的、傳達明確意義的圖像，這是美術設計的必經之路。Photoshop 提供的繪圖工具能讓外來圖像與創意很好地融合，使圖像的合成天衣無縫。

1.3 數據庫軟件的應用

某系統具有以下功能 ：

1）信息的存儲能力比較強大。無論是空間信息還是不同屬性的媒體信息都能進行完整的儲存，這樣能夠將多元、多尺度、多時相的全息信息做集中統一的保持與管理，能夠形成海量信息的完美集成。

2）圖像的編輯能力相對比較靈活全面。圖形屬性一體化編輯 ；除了一些基礎性的編輯處理，比如，修改點、線以及面，或者加標記，更新增了十字尺、隨手繪、曲線注記、嵌入 office 文檔等眾多工具與功能，使圖像的編輯更加專業性。

3）美觀的繪圖制表能力。可繪制地形圖、地籍圖、房產圖、水下地形圖、航道圖、林相專題圖、規劃圖和金屬加工設計圖等，且可調色、淡化等，出圖非常美觀 ；表格可自己定義，靈活方便 。

4）有比較實用的數據處理能力。自動接邊、自動拓撲、批量賦值、批量注記、建立三角網或格網高程模型、全自動批量生成宗地圖且打印，自動房產分攤、土方計算、高程注記篩選等 。

5）方便的動態顯示能力。自動切換比例尺、自動疊加與拆分、動態漫游裝載與卸載、管理專題開關、管理專題內分層開關 。

6）完善的生產更新能力。用模板控制生產與管理規范強制統一，從而保證數據從采集到入庫無“縫隙”。加上歷史管理專題，使生產更新一體化真正達到完善 。

2、規劃竣工驗收測量新技術的優勢

2.1原有的規范竣工驗收在測量方面的問題與弱點

某城市在進行規劃管理的時候，在工作中存在一些失誤與不足。在規劃管理的整個過程中，對一些工作和管理程序做到嚴格的遵守，在規劃管理的各個指標和標準上，也做到嚴格的遵守與執行，同時也嚴格按照宏觀調控的具體要求與規定。可是，近些年仍然有一些群眾不斷上訪與舉報。歸結原因主要集中在兩個方面：首先，管理方面不完善；其次，群眾的法律認識與綜合水平不足。規劃管理對管理制度進行公示，是為群眾以及政府部門提供一個監管和知悉的平臺和途徑。無論是標準建筑還是住宅區還是道路，只要是建設完成，首先要經過政府以及群眾的評價與審核。那如此之多的建筑真的能夠保證與城市的整體建筑風格相統一嗎，我想并不盡然。同時，雖然我們不斷的吸取和學習外國諸多的先進技術與經驗，但是我們的管理并不能真正適用于所學，無論是管理的水平還是技術水平都不能達到實際的要求。只有不斷將規劃與現有的建筑保證整體的協調與統一，這才是規劃管理者的首要任務與關鍵工作。綜上所述，作為測繪人員，要對現有的技術進行不斷的探討與引申，不斷地推動規劃工作的完善與發展，真正為規劃管理工作服務。

2.2 規劃竣工驗收測量程序中的新技術

2.2.1 原有規劃竣工驗收測量程序

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地面攝影測量是變形測量方法中的一種，它在各個行業的應用十分廣泛。在監測建筑沉降的程度、建筑物發生傾斜的程度、對環境方面的工程甚至是在考古專業也可以有所作用。由于它應用的區域十分廣泛所以它的精確度就顯得很重要，在大量的工程應用中數據必須盡可能地做到精準。地面攝影測量是未來的監測行業中不可或缺的部分，所以必須共同努力采取正確的措施來提高精確率。

1 影響精度的基本因素

對于地面攝影測量精度的影響主要來自幾何、物理、數學和多余觀測4個方面。下文將詳細地進行說明。

（1）影響地面攝影測量精確度的數學模型方面主要來自于選取的攝影材料不合格。例如攝影機里的硬片是否足夠平整、攝影機里軟片安裝對其壓平并且要有一定的拉力這兩點如果做得不合標準就會引起攝影片產生變形還有攝影機的物鏡是由很多透鏡組合而成，理論上透鏡的中心要在一個光軸上，但是在制造的過程中不可能達到，因此造成的切向畸變對攝影監測數據產生影響。

（2）由于多種因素而產生的觀測上數據的誤差，在使用儀器測量坐標時，儀器本身的觀測準確度還有工作人員在使用儀器時的對儀器的使用方法是否嫻熟以及所處的觀測地點等這些因素都能對檢測數據產生影響。

（3）攝像儀的鏡頭焦距是透鏡到焦點的距離，由于鏡頭都是由多個透鏡組成所以攝像儀自身的特性對測量結果還是有著很大影響的。

（4）在實際測量中對地面攝影數值精確度有很大影響的是控制點的布局和數量情況。在測量的過程中控制點的數量越多，一般來說最后測量的數據值也就會越精確。

（5）攝影過程中對攝影器材的選取也很重要。一般來說，攝影器材內部設備的性能直接可以影響測量的精確度。

2 提高精度的措施

2.1 數據處理方法

共線方程光束法平差解一般在建筑行業檢測中應用比較廣泛，它所計算出的數值更加具有說服力。那么什么是共線方程呢？共線方程描述了像點a、攝影中心S與地面點A位于同一條直線上。這種方法主要分為近似方法和嚴密方法，近似方法是通過對測量物運用直接觀測出的數據作為測量的基礎數據，而嚴密方法是作用測量中所測取的數據結合在一起并取數據的平均值作為基礎進行計算。這樣看來近似方法的數據由于是一次測量的結果所以比起嚴密方法所采用的基礎數據來說沒有更強的說服力，產生的誤差較大。

2.2 控制點的數量及其分布

地面攝影測量的數據的準確度與控制點的數量及其分布情況之間相互影響比較大，在想要測量數據目標的區域內，想要使測量數據值達到最高，那么就要盡可能地讓控制點分布在測量的區域內，一般來說在測量的區域內控制點的數量值與測量的準確程度是呈正比的。下面為大家提到關于誤差的計算規律公式：

m2=m2拉+m2攝

2.3 觀測誤差和觀測目標

觀測過程中產生的誤差情況主要包括技術人員在觀測過程中由于自身的技術水平不夠所產生的誤差還有測量儀本身設備的問題所產生的誤差。對于這些誤差所要采取最佳的方法就是在測試的數據值中取平均值，把誤差減到最小。

在攝影地面測量的過程中，我們的工作人員要保證最后測量構成的圖像要比實際的測量目標大，這樣會比較方便觀察。下面是計算觀測目標為圓形的公式：

D=5/3?（Y/t）?d

2.4 “多次”攝影

在實際的測量過程中，由于左右眼的不同也可能產生誤差，還有測量儀器左右的設備稍有不同也會對測量值產生影響，這種情況通常采用的是“多次”攝影的方法，最后對所測量的數值取平均值。

3 建筑行業進入信息化時代

在原有的地面攝影測量的方法上現代化設計應用了更新穎的測量技術――數字近景攝影技術。數字近景攝影技術的應用為我們的測量領悟帶來了新高度。在測量數據的處理上數字近景可以獲得比以往更加精準的信息。這對我們的建筑行業很有幫助。

近景攝影測量是指測量范圍小于100 m、像機布設在物體附近的攝影測量。它經歷了從模擬、解析到數字方法的變革，硬件也從膠片像機發展到數字像機。數字近景攝影測量系統一般分為單臺像機的脫機測量系統、多臺像機的聯機測量系統。它具有其他系統無法比擬的優點：測量現場工作量小、快速、高速和不易受溫度變化、震動等外界因素的干擾。現在近景攝影測量技術被很多大公司應用到工程當中。

數字近景攝影測量的發展主要分為5個不同特征的時期：基礎階段的早期；初進入數字階段的逐步發展時期；進入數字階段的全面發展時期、穩步研究和加大推廣應用的深入發展時期和近代的成熟時期。現階段的數字近景測量技術已經可以滿足醫學界的圖像要求具有實時性，幾何高精度方面的高要求也能得到滿足。數字近景的快速發展不僅為工程的測量數值提高了精確度也使得測量的結果更加具有說服力。為工程的質量提供保證。

4 結語

該文為簡單地介紹了地面攝影現階段所存在的問題以及面對問題可以采取的有效措施，同時也為我們簡述了擁有著高精確度的數字近景攝影的測量技術，這一技術的到來，為各個領域都帶來了突破性的發展。它使醫學的攝像對人體的構造情況能夠清晰地展現在我們面前，使醫生的診斷工作更加確切。在建筑方面測量的數據更加精確，這對于建筑行業來說是非常重要的，數據的精確程度了解影響了建筑物的成果。由此看來，研究人員還要進一步地努力研發出更加精確的攝影方法。同時，也希望筆者結合認識與看法所寫出的這篇文章能夠對相關專業的人員有所幫助。

參考文獻

[1] 李仲.地面攝影測量在井架變形監測中的應用研究[J].測繪科學，2010（1）：139-142.

[2] 李仲，杜永剛，田萬壽，等.地面攝影測量在變形監測中的精度分析[J].北京測繪，2010（2）：94-95.

[3] 李仲.地面攝影測量在井架變形監測中的應用[D].西安建筑科技大學，2008.

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1 培養目標與就業面向

攝影測量與遙感技術專業面向資源勘查與測繪行業，培養德、智、體、美全面發展，具備良好的職業道德和科學文化素養，掌握必備的攝影測量與遙感理論、方法和技術基本知識，具有像片控制測量、像片調繪、空三加密、影像立體測圖、遙感數據處理、遙感數據解譯與分析等熟練的專業能力，能夠勝任航空攝影測量內業成圖、內業加密、外業調繪、外業控制測量、遙感數據處理與制圖等專業崗位的高技能應用型人才。學生畢業后，可在能在地質、城市、礦山、資源、環境、電力、水利、交通、農業、林業等領域從事4D數據產品生產、地理國情要素采集方面的專業技術及管理工作。

2 專業理論課程

經過專業定位與崗位群論證、對校企合作企業及其他相關企事業單位的進行調研，列出主要工作任務，確定典型工作任務，分析完成典型工作任務必須具備的職業能力，將行動領域轉化為學習領域，劃分出4門專業核心課程。

在已經開發出4門專業學習領域課程的基礎上，專業學習領域課程教師和專業基礎學習領域課程教師共同對所服務的典型工作任務進行匯總分析，找出共同需要的基礎能力和基礎知識。與更接近工作崗位真實工作任務的專業學習領域課程不同，專業基礎學習領域課程服務于鍛煉基礎能力、學習基礎知識的學習性任務。為此，設計了5門專業基礎課程。

3 專業實訓課程

除設置上述理實一體課程外，還設置了《攝影測量與控制測量綜合實訓》、《多源異構遙感數據處理綜合實訓》、《遙感圖像調繪與解譯綜合實習》、《頂崗實習》四門純實踐課程。

4 專業選修課

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“瑞雪兆豐年”，冬天到了春天還會遠嗎？這是人們常說的一句希望的祝詞。然而自然界的殘酷就在于：春天該有多遠還是有多遠，呼喚春天只是人類的企盼與單相思式的一廂情愿。既然春天不可能提前而至，那么在冰天雪地滴水成冰的嚴寒深冬里，如何才能得到一幅完美的冰雪攝影佳作，關鍵是如何正確測光，如何正確曝光。這些都是決定拍攝成敗的關鍵。

一、冰雪攝影的關鍵是曝光

冰雪給人以純潔無暇、簡練悅目的感覺，她把雜亂無章的景物隱藏。許多在其它季節沒有或無法表現的景物在冰天雪地里得以大顯身手。攝影曝光首先是一個技術同題，在其他季節里．無論是專業還是非專業攝影者都很容易做得到曝光正確，但對于冰雪攝影而言，無論是使用數碼相機拍攝還是使用膠片相機拍攝都不是一種容易的事。在曝光上常常出現的問題：一是曝光過度，二是曝光不足。曝光過度，白雪無層次無質感，沒有雪韻和雪感。曝光不足，白雪成灰雪成黑雪。這是為什么呢？主要是由于冰雪是一種特殊的拍攝對象，對冰雪不知如何測光，由于測光不準導致曝光失誤拍攝失敗。所以冰雪攝影的關鍵是曝光。

曝光準確的影像應該是密度適中、反差合適、影調層次豐富、準確還原景物亮度的關系和景物本來的色彩。對于冰雪就是能表現其潔白、晶瑩剔透的質感，富有層次的雪韻和雪感。如何才能把握好冰雪攝影的曝光？

（一）正確測光

測光有反射光測光法（點測光法）和入射光測光法。現在大部分手持測光表都能分別測量反射光和入射光。

1、反射光測光法

反射光測光法是測量景物的反射光正確測光，它測量的是景物的亮度。如照相機內置測光表都屬這一類。使用測光表的人必須記住一個基本原理：測光表測量的結果，在最終的影像上產生是中灰影調（反射率18﹪），這是測光表的職能。即：不管景物是明是暗，根據它測量的指數曝光，都能保證得到一個等明暗度的影像。但在少數場合下，如被景物是純白色（白雪）或純黑色（黑絲絨布）時，它就不適應了，無力還原景物的真實影調了，這時就得由攝影者作出調整，通過增加或減少曝光才能得到正確的影像。如拍攝大片的白雪，就得增加1-2級曝光，如果白雪有反光就得增加3-4級曝光，否則得到的將是灰色的甚至是黑色的雪。又如，拍攝一臺黑色的照相機，就得減少1-2級曝光，否則照片上得到的將是一臺灰色的照相機。不懂得這個原理，不了解測光表的特點，就很難拍好冰雪影像。特別是使用數碼相機和彩色反轉片拍攝時尤為重要畢業論文范文。因為數碼相機在拍攝大面積白色景物時曝光稍過度容易產“高光溢出現象”，俗稱“飛白”，即白色部位沒有任何影像信息。彩色反轉片由于寬容度小，曝光稍過度也容易產生白色景物無層次的影像。

2、點測光測光法

點測光也是測量景物的反射光，與照相機內置測光方式相同，它是獨立相機外手持式測光表，如世光508、558、758等。其測光的角度為1度至3度，且精準度極高。可用它測量景物的局部亮度，所以它是曝光要求非常嚴格的攝影師必備的工具。其測光方法和增減曝光的方式與反射光測光法基本相同。

另外，有些反射光測光表有個有效測距離問題，有的可以抵近被攝體測光，有的則限定在若干厘米之外才有效。在測量遠處景物時，如果考慮到它的受光角過大，無法取得讀數，可以用測量亮度相仿的替代物。也可以用入射光測光法（下面將談到）測取一個讀數，再加上經驗的判斷便可實現準確曝光。當然最好還是使用點測光法。

點測光法的兩種測光方式：

一是求取亮度的平均值。例如，從被攝體主要亮部測得的曝光數據為1/60秒，F16，主要暗部為1/60秒，F4正確測光，這時按1/60秒，F8的平均曝光值就是適當的。也可以多測幾個點，把所得數值加以平均。

二是求取重要部位的亮度值。如果光線復雜曝光要求嚴格，就得采取一種更直接的方法，首先測出最重要部位的亮度，然后測出次要部位的亮度。按照這兩個部位的亮度來判斷一個曝光值。

有經驗的攝影家在使用彩色負片拍照時總是選擇一個較暗的部位作為測光依據，以保證較暗的部位有層次。在使用彩色反轉片時總是選擇一個較亮的部位作為測光依據，因為彩色反轉片的曝光寬容度較小，曝光過度就失去層次和色彩，所以首先保證較亮部位影像的再現，其結果是色彩飽和凝重。

3、入射光測光法

入射光測光法測量的是光源投向被攝體的亮度。這種測量法的好處是不受被攝體明暗變化的影響。方法是把測光表置于被攝體的位置上，將測光表半透明的球狀受光器朝向照相機鏡頭，所測得曝光數據是中灰調的曝光值（反射率18﹪），據此曝光在通常情況下總是準確的。但入射光測光法也有局限，比如有的被攝體在陽光下，有的在陰影處，有的則是在逆光下，無法一一分別處理。這就要根據需要和經驗作出最后判斷。有經驗的攝影家在使用彩色反轉片拍攝雪景時總是先用點測光測量后，再用入射光測光法校對一下，最后的曝光往往是準確的。

4、灰板的運用

灰板是反射率為18％的中灰色調的紙質板，它是標準的中灰值。在從黑到白的幾何等級中，反射率為18％的色值就是中性灰。當我們采用平均曝光值來曝光時，被攝體的中間值部分將在影像中表現為中性灰。這也就是說在用反射光測光時，測光表并不知道它所測的是什么色度，只知道要測出一個象純灰板那樣的中性灰值。如果我們將一個標準的中性灰板放置在被攝體中，然后測定它的亮度，既可得到正確的曝光值，又避免了要從被攝體中去測定一個平均值的麻煩。所以，灰板測光是最簡單的測光方法之一。使用灰板測光時要注意以下幾點：

一是灰板要盡量靠近被攝體或與被攝體在同一光照條件下并與之平行，灰板要正對相機，與鏡頭光軸垂直。

二是如果被攝體大部分是明亮色調，應將所測得的曝光值減少2/3至1 級曝光量。

三是如果被攝體大部分為暗色調，應將所測得的曝光值增加2/3至1級曝光量。

四是當被攝體中有局部很亮或很暗的部位時，應當使用多點來測光以獲取更準確的曝光值。

在相同的光照條件下，用灰板測光與用入射光測光所得到的數據在理論上是一致的。特別在冰雪攝影時有許多攝影家總是喜歡帶上一塊灰板，當對測光結果發生疑惑時用它作輔助測光加以校驗，便可心中有數。在散射光條件下拍攝白雪用灰板測光其準確性相當高。

（二）靈活使用測光表

測光表不會思考．它不知道攝影者的思想正確測光，能做到的只是忠實地測量被攝景物的曝光數據。作為攝影者要靈活使用測光表，不能一味相信和依賴。對所測得曝光數據應該根據自己的要求和意圖進行曝光調整和校正，最后確定曝光值。

運用好測光表還得通過實踐，在熟悉測光表性能的基礎上才能得心應手。在不能確定曝光量時可以采取包圍式曝光法，即；根據測得的平均曝光值拍一張，提高半級（或一級）再拍一張，減少半級（或一級）再拍一張。這是有經驗的攝影家也不愿意放棄的一種行之有效的辦法，況且不同密度的影像有時候各有不同的效果和用途。這種方法在冰雪攝影中運用的較為廣泛，其作用尤為明顯。

（三）正確確定曝光量

正確曝光實際上有兩層含義：

第一、技術標準——影調豐富、層次分明、質感較強、清晰度高，景物中較亮和較暗的影紋得到了較好的表現。整個影像的層次和細節都得到較好的再現。

第二、藝術標準——能否表達作者的創作思想、情感、意圖、意境；是否有較強的感染力等等。

藝術標準與技術標準不能截然分開的，它們是相互滲的。在曝光時應該以藝術標準為準去考慮一切技術因素。因為它是恒量曝光是否正確的主要標準畢業論文范文。

正確曝光的影像可以是：

一張曝光準確的影像；

一張曝光過度的影像；

一張曝光不足的影像。

只要它符合正確曝光的藝術標準。在冰雪攝影中的逆光條件下，在正常測光的基礎上增加三至四級的曝光量拍攝是常有的事，有時增加五級曝光量才符合攝影家的要求，才能達到創作目的。

二、把握好寬容度

寬容度是指感光片、CCD、CSOM記錄被攝景物亮度范圍的能力。寬容度越大被記錄的景物亮度范圍就越大，層次就越豐富。反之亦然。 寬容度對曝光的影響也很大，寬容度大其允許曝光的誤差也大，寬容度小其允許曝光的誤差也小。通常黑白膠片允許曝光誤差在±2級左右，彩色負片允許曝光誤差在±1級左右，而彩色反轉片允許曝光誤差在±0.5級左右。值得注意的是隨著科學技術的發展，數碼相機的影像寬容度越來越大，特別是HDR技術的運用，其影像寬容度大大超過感光片的寬容度，這已是不爭的是事實。

在冰雪攝影時如果我們使用膠片就應該選擇寬容度適中的，因為過大寬容度其影像的顆粒也必然粗大，而過小的寬容度其反差就會增大層次將減少，也會影響影像的品質。有經驗的攝影家在使用寬容度適中的彩色反轉片拍攝冰雪影像時都會有意減少1/3或0.5級的曝光量，這樣色彩會更飽和，冰雪的質感和景物的細節都會有更好的表現。使用彩色負片與使用彩色反轉片正好相反，通常是增加1/3或0.5級的曝光量，其結果與彩色反轉片減少1/3或0.5級的曝光結果相同。而使用數落相機則大都使用包圍式曝光法拍攝，之后用HDR后期合成，其寬容度大影像層次極佳。

攝影體現的是攝影家獨特的視覺感受和別具匠心的藝術表現行為。為了實現創作意圖達到創作目的。攝影家們都會有意曝光過度或曝光不足，從這個意義上講曝光準確與否完全是由攝影家個人的主觀意識來決定的，是攝影家審美取向的體現。

三、冰雪攝影應注意的問題

冰雪攝影對攝影器材的要求很苛刻，不管是膠片相機還是數碼相機，不管價格多么昂貴、功能多么齊全，在零下30℃的冰天雪地中卻未必靈驗。為了保證相機能正常工作正確測光，應注意如下問題：

1由于天氣寒冷，相機電池消耗極快（有時是假消耗，在正常溫度下又會恢復電量），有些相機鏡頭的光圈葉片可能被凍住而不能正常收縮，有些相機液晶顯示器顯示遲緩。應做好相機的保暖工作，有條件的可配備相機專用的防寒外套，防寒電池盒等，或用一根導線將相機與電池盒連接，把電池盒放入懷里，這樣可以保證正常供電。

2不拍照時將相機放到入懷里，拍照時再取出來。靠電池驅動的相機一定要多準備幾節備用電池。

3拍攝完成進入室內后，不要馬上把相機從攝影包中取出來，因為室內外溫差太大，否則相機會返潮，極易損壞相機和鏡頭。應將相機繼續放在攝影包中1—2個小時．待相機升至室內正常溫度后才可打開攝影包取出相機進行檢查和保養。

4要注意個人的保暖，棉衣、棉帽、手套這些都要準備好。冬天真的很冷，有的攝影師在取景拍攝時，眼睫毛、眉毛都被凍粘在了取景器上。

作者：武建國，男,1957.8出生,大學本科,武漢警官職業學院攝影攝像專業帶頭人，副教授,研究方向：攝影

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近年來，隨著“3S”技術（全球定位系統GPS技術、地理信息系統GIS技術、攝影測量與遙感RS技術）的廣泛應用，工程測量技術也發生著實質性的變化。那么對工程測量技術人員也有著更高的要求。原有的人才培養模式下培養出來的工程測量人員已不適應當前市場對工程測量人才的需求。

因此，對原有工程測量人才的培養模式進行一次改革勢在必行。

一、工程測量人才需求狀況分析

工程測量技術人員須有扎實的基礎理論知識，對工程常用的測量儀器能夠熟練使用。同時具備強的計算機應用能力，綜合運用專業知識解決實際問題的能力以及良好的職業素養和職業道德。

近年來，國家經濟建設飛速發展，各行業對測量專業復合型人才需求是不斷增大。同時各省市水利、土地、工程建筑等行業對工程測量技術人才需求量加大。各用人單位急需掌握新技術的應用型工程測量人才。然而在這種量的需求增加的同時對工程測量人才的質的要求也越來越高。

二、測量專業人才實踐能力的重要性

工程測量技術專業是實踐性很強的專業。實踐教學是教學環節中的重要一環。其重點在于強調實踐性和應用型。根據企事業用人單位對工程測量技術人才的反饋意見，用人單位對學生的實踐動手能力及學習新知識，掌握新技術能力要求較高。因此，測量人員的實踐能力是非常重要的，是每一位合格的測量人員必須具備的專業素養。

三、“2+1”人才培養模式

“2+1”人才培養模式是“工學結合”教學模式的一種具體體現，主要應用于高職高專院校。學生在學校的前兩年進行基礎知識和技能訓練，最后一年到企事業單位參加頂崗實習。通過這種方式使學生在學習好專業知識的同時積累生產工作經驗，實現學生畢業后知識能力與崗位需求的無縫對接。

四、測量專業實踐教學改革

（一）改革實踐教學體系

根據工程測量技術專業的教學目標及崗位需求，應構建起“夯實基礎，加強能力”的實踐教學體系，使實踐教學循序漸進。早期實訓課程以提升學生專業興趣為目標，鞏固學生專業基礎理論知識與實踐動手能力為基礎。專業應用實踐課程注重提升應用實踐技能培養，以幫助學生更好地理解各種專業技術在實踐中的應用情況，培養學生對實際問題的分析與解決能力。

（二）改革畢業設計（論文）教學模式

畢業設計（論文）是高職高專學生培養方案中的一個必修的教學環節，目的在于總結專業學習的成果，培養學生綜合應用所學專業知識解決實際問題的能力。畢業設計（論文）應推行校企聯合指導畢業生進行畢業設計（論文）。學生在最后一年進行頂崗實習，學生在單位實習期間由單位的技術人員與教師共同指導學生，確定學生畢業設計（論文）的中心內容。這樣畢業實習與畢業設計相輔相成，同時學生通過畢業實習、收集資料、學習方法、解決問題進而完成畢業設計（論文）。

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航空攝影測量技術是在飛機上利用航攝相機對地面連續攝取像片，結合地面控制點測量、處理和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業，是我國獲取基礎地理信息數據的主要手段之一。目前，我國重大自然災害監測與預警、資源利用與環境監測等領域都需要大量的高分辨率、高精度的地理信息數據，這些數據與我國經濟的可持續發展緊緊相關。

傳統航空攝影測量一般需要使用野外控制點并通過空中三角測量加密求解外方位元素，而野外控制點的布設工作繁瑣，在荒漠、高山等困難地區野外控制點更是難以布設，因此，盡量減少乃至擺脫對野外控制點的依賴而直接對像片定向一直是攝影測量的重要研究方向之一。為此，人們一直試圖在航空攝影飛行過程中直接記錄或確定航攝相機的位置和方向，并利用這些定向數據實現航攝像片的絕對定向。

20世紀90年代，GPS（Global Position System，全球定位系統）輔助空中三角測量的方法得到了廣泛應用，利用GPS獲得的定位信息用來輔助空中三角測量，展現了導航技術在測繪領域的應用前景。GPS技術雖然解決了像片的定位問題，但是無法獲取像片的姿態參數，不能徹底擺脫地面控制。隨著航空攝影測量技術和慣性導航技術的發展，一種新的方法開始應用于航空攝影測量―― 定位定向系統（Position and Orientation System，簡稱POS系統）輔助航空攝影。機載POS系統集GPS技術與慣性導航技術于一體，使準確地獲取航攝相機曝光時刻的外方位元素（GPS測量得到位置參數，慣性導航系統得到姿態參數）成為可能，從而實現了無（或少量）地面控制點，甚至無需空中三角測量加密工序，即可直接定向測圖，從而大大縮短航空攝影作業周期、提高生產效率、降低成本。因此，POS系統的出現，將從根本上改變傳統航空攝影的方法，進而引起航空攝影理論與技術的重大飛躍。隨著計算機技術的發展及其慣性、GPS器件精度水平的提高，POS無論定位定向精度還是實時數據處理能力都會有質的提高，將會在航空攝影測繪方面發揮越來越重要的作用。POS系統高精度定位定向技術是POS系統應用的關鍵技術，它的研究可以極大的推動POS系統的發展。

1 POS工作原理

IMU慣性測量單元最大優點是不依賴于任何外界信息，能夠進行完全自主的導航。慣性測量單元能夠連續長時間的工作，可以提供多種導航信息如位置、速度、航程、航向，還可以提供水平及方位基準，精度較高。但是，慣性測量單元的精度主要取決于慣性器件（陀螺儀和加速度計）的精度，并且其定位誤差隨時間積累，精度逐漸降低，這對于需要長時間工作的情況是極為不利的。而且其初始對準時間長，所以想到利用其它定位手段作為參考信息源，定期或不定期地對慣性測量單元進行綜合校正，對慣性器件的漂移進行補償。

GPS衛星導航系統具有定位精度高的特點，而且能夠進行全球、全天候、全天時、多維連續定位，其精度不隨時間變化。然而，GPS是非自主式的系統，不能提供諸如載體姿態等參數，運動載體上的GPS接收機不易捕獲和穩定跟蹤衛星信號，動態環境造成中信噪比下降。這些原因都容易產生周跳。而且由于GPS信號在傳播途中的干擾，使得系統定位精度有所下降，定位結果較為離散。

如上所述，GPS和IMU慣性測量單元各有所長，具有可互補的特點，兩者的組合不僅具有兩個獨立系統各自的主要優點，而且隨著組合水平的提高，它們之間信息傳遞、融合、使用的加強，組合系統的總體性能要遠優于任一獨立系統。

組合導航把無線電導航長期精度高與慣性測量短期精度高和不受干擾的優點結合起來，因而GPS與IMU的組合被認為是目前導航領域最理想的組合方式，其基本原理如圖1所示。POS都是采用這樣的組合系統，其優點主要表現在以下幾方面。

（1）GPS/IMU組合提高了系統的精度。

高精度GPS信息作為外部測量信息輸入系統，在運動過程中頻繁修正IMU測量值，以控制減弱其隨時間積累的誤差；而短時間內IMU定位結果可以很好的解決GPS動態環境中由于信號失鎖和周跳導致的精度跳躍下降問題。因而，GPS/IMU組合測量誤差實際上比單獨的GPS或IMU的誤差都小。

（2）GPS/IMU組合加強系統的抗干擾能力。

由于IMU可以獨立進行導航，因而當GPS信號受到干擾時，IMU不僅能提供導航信息，而且其導航解可作為輔助信息，對GPS碼和載波的再捕獲起輔助作用，大大縮短了GPS恢復工作的時間，提高了GPS接收機的跟蹤能力。而GPS信息對IMU的輔助可使IMU在運動中不斷進行初始對準。

（3）GPS/IMU組合解決了GPS動態應用采樣頻率低的問題。

由于GPS的數據采樣率低，不能達到某些動態應用中的要求，這時高頻IMU數據可以在GPS定位結果之間高精度內插所求事件發生的位置，如航空相機曝光瞬間的位置，從而保證了組合系統對整個航線的各個攝影位置的高精度定位。當然GPS本身的采樣頻率也隨著設備的發展不斷提高。

（4）GPS/IMU組合將降低對慣導系統的要求。

長期以來，IMU的高價格一直是限制其廣泛應用的主要原因。而組合系統提供另一種解決方案，利用IMU的速度信號解決動態跟蹤問題，而高精度定位則由GPS來實現，因此可以采用較低性能的IMU，從而降低了組合系統的成本。

2 試驗概況

POSAV510輔助RC30相機在2006年關中地區進行了兩次試驗飛行。根據試驗的目的和技術要求，結合實際工作的需要選定試驗測區。測區內分布有水系河流、城鎮市區、山區和主要交通道路等典型地形地貌，較有利于對設備精度的評估。選擇了1∶10000和1∶40000兩個攝影比例尺。如表1所示。

3 試驗區控制點的布設

為了對POS的精度做出客觀的評估，在關中某試驗區內根據《GB/T13977-921∶5000、1∶10000地形圖航空攝影測量外業規范》《GB/T13990-92 1∶5000、1∶10000地形圖航空攝影測量內業規范》《P0S/TRACKER系統應用航空攝影試飛方案》技術設計書進行試驗區控制點布設。

3.1 A區控制點布設方案

根據《POS/TRACKER系統試驗區航空攝影技術設計書》要求，A區范圍覆蓋6幅（3×2）1∶50000地形圖。依據關于1∶50000比例尺成圖丘陵地和山地的區域網布點及構架航線的布點要求，A區控制點布設如圖1所示。

3.2 B區控制點布設方案

根據《POS/TRACKER系統試驗區航空攝影技術設計書》要求，B區范圍覆蓋2幅（1×2）1∶10000地形圖。關于1∶10000比例尺成圖平地的區域網布點要求，同時結合檢校場控制點布設要求。B區控制點布設如圖2所示。

為了提高量測精度，在像片上更準確地判別出控制點的位置，本次試驗在B區采用了先布控后飛行的方法。根據控制點周圍的環境情況，對B區100 km2內的42個控制點分別用埋石、砸木樁及鐵釘的方法將控制點標記到位，其中大標石6個（預計作為檢校場控制點永久保留）、小標石11個、木樁19個、鐵釘6個。

為了使控制點在像片上容易判別，飛行前對測區100 km2內的42個控制點進行標志布設。根據控制點的情況，采用1 m×1 m的標志布和刷漆等辦法，在飛機起飛前將標布設到位。

4 基準站布設

為保證POS輔助航空攝影飛行，需要在測區內布設基準站。考慮到基準站觀測數據備份和檢核，根據測區大小和試驗為中、小比例尺航攝的特點，按照GB/T18314與GJB2228-1994規定的GPS基準站選址原則，結合已知大地測量控制成果，并經過現場踏勘，在攝區內布設1個地面GPS基準站。同時為了驗證基準站距離對測量精度的影響，在寶雞（距測區約200 km）和鄭州（距測區約500 km）地區分別布設長基線和超長基線GPS基準站。

5 航攝飛行

根據《POS/TRACKER系統試驗區航空攝影技術設計書》和《POS/TRACKER系統試驗區航空攝影實施計劃》，共飛行5架次，完成了試驗區1∶10000及1∶40000的航攝工作，獲取了1∶10000、1∶40000有效黑白像片323片，l∶10000彩色有效像片133片隨后再次完成POS輔助RC30相機B區1∶10000飛行。

6 POS外方位元素解算

（l）偏心角解算。在1∶10000黑白影像掃描完畢，獲得檢校場像控測量數據以及檢校場空三加密數據后，結合POS原始數據及基準站數據，利用PosPac軟件中的PosGPs、PosPro及CalQc模塊對偏心角進行解算，獲得了305 mm鏡頭進行1∶10000飛行時的偏心角。同時解算出152 mm鏡頭進行1∶40000飛行時的偏心角。

（2）像片外方位元素的解算。將獲得的偏心角輸入PosPac軟件的PosPEO模塊進行解算，獲得像片的外方位元素EO。

7 空三處理

由于現有的海拉瓦軟件和適普軟件都不支持POS數據的空三處理，因此，數據后期的空三解算采用了Leica公司的LPS軟件。在LPS中建立與EO數據坐標相一致的工程，進行了直接定向法和POS輔助空三法兩種方法的試驗。

直接定向法。在LPS中建立工程，輸入試驗區影像，生成縮小片。在自動完成內定向后，在Fiducial orientation and Exterior Orientation Parameter Editor直接輸入EO解算出的外方位元素，將其作為確定值，試驗區的立體即可完全恢復，最終進行精度檢測。

POS輔助空三法。前期與直接定向法一致，不過在輸入外方位元素后，將其設為初始值，再按直接定向法檢測出的精度給出一個外方位元素合適的標準方差。進入Orima軟件，通過APM選點，判讀合適的控制點，進行平差解算，最后將結果寫出。退回到LPS中，進行精度檢測。試驗進行了僅有連接點無控制的平差、加入1個控制點的平差、加入4個控制點的平差。

8 POS數據直接定向精度分析研究

在內定向結束后，輸入RC30的POS數據按照LPS中影像的數據順序，依次將其對應的EO數據拷貝到相應的位置，獲得POSEO數據直接定向的結果。從表2中可以看出：

（1）200X年B區直接定向，精度已經可以滿足1∶10000成圖要求。

（2）200X年B區直接定向，平面精度可以滿足1∶10000成圖要求，但高程精度超限。這是因為我國的外業大地高均為ITRF97或與其相似的框架下的大地高，而我們所采用的EO數據的大地高是初始WGS84的大地高，兩者之間有固定差，在引入一個控制點平差后，高程精度馬上符合精度要求。

9 結論

通過本次課題試驗精度分析，POS輔助RC3相機航攝，在成小于1∶10000地形圖時，可采用直接定向的方法。在成1∶10000或更大比例尺地形圖時，應采用POS輔助空中三角測量的方法。

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主辦單位：中國測繪學會

出版周期：雙月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：

國內刊號：

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發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1957

期刊收錄：

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

Caj-cd規范獲獎期刊

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無人機航空攝影測量因成本低、精度高、作業方式靈活等特點得到了廣泛的應用。在我公司承擔的某核電項目中，采用了無人機獲取測區的DEM及DOM建立了三維電子沙盤，通過現場檢查證明，電子沙盤平面精度可達到30cm以上，高程精度達到50cm以上，為工程前期階段的規劃、設計、土石方量的估算等工作提供重要的技術支持。

該核電廠位于廣西壯族自治區防城港市港口區，廠址地處欽州灣盆地西北邊緣，交通便利，北距省會南寧市約130km（直線距離），主要地貌為沿海丘陵和海灣灘涂。

2、無人機航空攝影

無人機航空攝影與傳統航空攝影有較大區別，首先飛行高度低，影像分辨率高；其次機動性高，可隨時隨地執行航攝任務；但由于無人機重量輕速度慢受風力影響較大，而核電廠區長期3-4級風，加之廠區附近無合適起降場地，增加了本次航攝的難度。

2.1 無人機航空攝影測量的技術設計

2.1.1 航高設計

經計算當地面分辨率為0.15米時航高約為520米，考慮測區位于海邊空風大且存在渦流現象，低空飛行時影響飛機姿態及攝影質量，故本次飛行的設計航高為480米。

2.1.2劃分航攝分區

本次執行任務的無人機續航時間為1小時，航速33±5米/秒，航線間回頭轉彎約4分鐘，起飛與降落需10分鐘，有效飛行時間約40分鐘，每架次可飛行面積約10km2，該區需2個架次飛行；鑒于地表高差起伏僅20-30米，遠小于航高的三分之一，故只設一個航高區飛行即可。

2.1.3 航線設計

根據攝影區域地形情況、起飛場地情況以及攝影分辨率要求等要素，使用“微型無人機低空遙感系統”自帶程序進行自動航線設計。共布設10條航線（如下圖所示）。按照數字攝影測量新型解算理論（即多基線自動空三解算）要求，該區設計航向重疊75%―85%，旁向重疊45%―55%，旁向最少不小于25%。

圖1航線規劃圖

當測區的風向與設計的航線成垂直方向時，為減小飛行過程的漂移問題，可調整航線方向。

3、無人機航空攝影測量的外業工作

3.1控制測量

3.1.1 加密控制點的布設

測區有三等GPS點6個，四等GPS點18個，其坐標系統為1980西安坐標系和WGS84坐標系，高程為1985國家高程基準。以上控制資料可作為本項目的基礎控制資料。鑒于該區已有基本控制點成果，而該項目所必需的像片控制點測量只需達到圖根點精度即可滿足正射影像圖制作要求，故該區可不再加密控制測量，可以從已有控制點上用快速靜態GPS直接聯測像片控制點。

照現代航測自動空三軟件MAP-AT1.0+要求，一個作業區只需要五個像片控制點即可實現絕對定向。為了確保作業區的作業質量，擬布設不少于16個的像控點。以多余觀測點參與平差，進一步提高空三解算精度。鑒于本測區的特殊地形情況及新的作業方法，為提高像片控制點捕捉精度，本測區在航攝前布設地面像控點標志。

3.1.2 控制點測量

采用GPS快速靜態觀測，其技術要求如下：

表2 GPS觀測技術指標

對于GPS不能直接測量的點位，可用不多于三條邊的雙定向支導線引點觀測。高程采用GPS擬合高程，起算高程點應多于三個，并使起算點分布于解算點。起算點高程等級不低于四等水準。

3.2 航飛作業

航攝時間盡量選擇在中午11點―15點之間，減少高差陰影。陰天時可不受時間段限制。無人機飛行對近地區域氣流反應靈敏，一般要求起飛和降落的地面風力1―2級為宜，但該區近海岸普遍風大且有亂流，故飛行時應充分考慮此因素，空中飛行時的風力最好小于4級（5.5米/秒）以保證航片的重疊度。空氣能見度的好壞，直接影響影像質量，當空氣能見較差時，應壓低航高或增加感光度以保證影像質量。實際航攝影像覆蓋，航向應超出范圍外一條基線，旁向超出范圍線不少于像幅的15%，像片航向重疊不小于60%，旁向重疊不小于30%；旋偏角一般不大于10º，在確保不影響解算質量前提下，個別旋偏角最大不超過15º。

4、無人機航空攝影測量的內業處理

無人機航攝數據處理，應用現代航測自動空三軟件MAP-AT1.0+”進行自動空三加密，輸入相機參數、POS數據、外控點成果及原始像片數據，輸出空三加密成果及像控點殘差成果。使用“現代航測自動空三軟件MAP-AT1.0+”的MAP-DEM功能，利用空三加密成果，自動匹配解算生成整個測區的DEM。

使用“現代航測自動空三軟件MAP-AT1.0+”的MAP-DOM功能，利用DEM成果及預處理后的影像，批量生成整個測區的DOM成果。生成后的DOM經過檢查、編輯、接縫處理和色彩處理，其地物判讀分辨率精度執行1：1000比例尺地形圖有關指標要求。

將最終處理好的DOM和DEM在ArcGlobal軟件中進行疊加，在加上注記信息，即可建立三維電子沙盤，如下圖：

圖2某核電廠電子沙盤

5、結論

無人機低空攝影測量系統具有實時性、低成本等技術優勢，其所獲得的高分辨率遙感數據可應用于多種領域，以快捷便利的方式獲取野外影像數據，減輕野外作業勞動強度，提高生產效率。采用了無人機獲取測區的DEM及DOM建立了三維電子沙盤，為核電工程前期階段的規劃、設計、土石方量的估算等工作提供重要的技術支持。

參考文獻：

[1] 尹金寬．無人機低空數字攝影測量系統及其在道路工程中的應用[D]，碩士學位論文，2007年5月

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隨著時代的進步，科學技術不斷的發展。當前的空間定位技術、計算機信息技術和傳感技術的飛速發展，使得航空攝影測量幾何定位方法實現了超前的進展，并且即將實現脫離地面控制的高水準。下面筆者就和大家一起探討一下航空攝影測量影像定向技術。

一、航空攝影測量影像定向技術的發展

在當今這個數字攝影測量時代，人們是以3S技術為主要手段、以4D產品(DEM、DOM、DLG、DRG)生產為終極目標的。如何充分發揮當代航空攝影測量技術的優勢進行4D產品的大規模生產并對相應數據庫實施快速更新需要我們不斷的努力探索

二、我國航空攝影測量影像定向技術的現狀

目前，航空攝影測量主要有常規航空攝影測量、GPS航空攝影測量、DGPS/IMU航空攝影測量3種模式。航空影像的獲取和影像定向方法的不同是這三種測量技術最主要的區別。航空攝影測量影像定向技術是借助大量地面控制點加密技術獲取模型定向點來實現的。通過GDPS/IMU來直接測定傳感器的六個外方位元素,能夠讓客戶認為價格是合適的。直接地面參考技術即GDPS/IMU能夠將傳感器數據或目標數據直接轉化到一個本地或者全球的坐標系統,從而能夠進行下一步的處理。將GDPS/IMU數據作為輔助信息用于對比小、沒有明顯特征的地區的空中三角測量的作業是很有用處的，但是直接用校正過的定向參數而不進行整體的空中三角測量,所能達到的地面精度,主要依賴行高度。對于幾何模型考慮的比較簡單,導致即使區域網結構十分完美且檢校場及GDPS/IMU數據聯合處理準確無誤,直接地面參考所能達到的精度仍然難以滿足大比例尺測圖的需要。而基于DEM和DOM的航空攝影測量直接解具有地學編碼、信息翔實等優點，并且能夠輕易實現快速更新和實現變化檢測的自動化與半自動化。基于已知定向參數影像的航空攝影側量直接解則需要滿足一些要求。首先，必須能夠從數據庫中能夠得到原有影像及它們的定向參數值；其次，影像的重疊度和約束點的分布必須滿足穩定的幾何構造,以保證達到較高的精度；并且新舊影像在內容上必須有相關性,這樣我們才能提取同名點。

三、航空攝影測量影像定向作業的要求及實驗

現代的航空攝影測量在作業上一般在航空攝影、地面控制和內業測繪上有一定的要求。在采用GPS航空攝影測量時一般會將動態GPS接收機與航攝儀固聯以提高影像獲取的質量。一般在采用DGPS/IMU航空攝影測量時,都會在航攝儀上安裝POS系統。根據不同的情況要選擇不同的地面控制方案，以獲得最佳的加密點坐標和像片外方位元素。內業測繪采用影像匹配技術識別同名像點,以完成地形和地物的自動測繪現行的4D產品生產中,一般按照單片內定向y像對相對定向y單模型絕對定向y立體模型測繪的流程進行作業,僅僅是在DGPS/IMU航空攝影測量之直接對地目標定位方法中探討如何利用POS系統獲取的影像定向參數進行模型恢復的有關理論和方法。航空攝影測量幾何定位有攝影測量加密和直接對地目標定位兩種方式。其中，攝影測量加密是將所獲取影像坐標與地面控制點和/或影像的外方位元素作為帶權觀測值進行整體光束法區域網平差,以解求影像的定向參數和目標點的空間坐標,主要是為立體模型測圖提供定向控制點和進行高精度的對地目標定位。現行航空攝影測量內業規范對不同比例尺、不同類別地形的攝影測量加密規定了具體的加密方法、地面控制方案,并對加密點精度給出了定量指標,已作為一種成熟技術被廣泛使用。直接對地目標定位是在獲得高精度影像外方位元素的前提下,利用立體像對上同名像點的像平面坐標按照空間前方交會理論計算出相應地面點的物方空間坐標,以直接確定物點的空間位置,從而實現4D產品的生產。現行的4D產品生產都是利用攝影測量區域網平差所獲得的加密點作為模型定向點用的,不會直接使用影像外方位元素來恢復立體模型。所以,現行規范中并沒有規定影像外方位元素的精度。一般說來,只要加密時在單個模型上量測了足夠多的加密點,且加密點精度符合限差要求,據其進行單個模型的絕對定向就能建立可量測的幾何模型,進而可提取符合要求的三維空間信息。利用現行攝影測量加密方法獲取的影像外方位元素進行直接對地目標定位完全可以滿足測繪地形碎部點的精度要求。

四、總結

對于同一地區利用己知定向參數的影像進行新影像的定向的理論和方法,通過模擬和實際試驗證實了方法可行性,純粹利用兩期影像進行聯合光束法區域網平差所確定地面點的精度可滿足規范要求,可真正實現無需地面控制點的航空攝影測量作業，這對于減少攝影測量外業控制測量、地形圖修測、地理信息數據庫快速更新、多時相遙感影像的自動變化檢測等具有十分重要的意義。符合規范精度要求的攝影測量加密方法獲取的影像外方位元素可以直接用于影像的定向以構建立體模型進行4D產品的生產,而由POS系統提供的影像外方位元素帶有較大的誤差,目前還難以直接用于攝影測量中提取三維空間信息。當前數字攝影測量時代可以讓 3種攝影測量模式共同存在，航攝影像的定向手段也變得豐富多彩，從而使得攝影測量作業也越來越輕松。通過本文的研究，我們可以得到這樣的結論：常規攝影測量加密技術比較成熟，應用的也比較廣泛，GPS輔助空中三角測量則比較經濟實惠，POS直接傳感器定向技術也越來越成熟。就基礎地理信息的獲取而言，我們應當根據不同的情況采取不同的技術方案，才能夠減少消耗以獲得最大的利潤。常規攝影測量方法在交通便利、地勢平坦地區的大比例尺地形測圖中應該要重點的進行使用。而無地面控制GPS航空攝影測量技術則可以在困難地區、無圖區或者人員不能通達地區普及使用以獲得基礎地理信息。POS航空攝影測量方法則可以在正射影像圖制作、小范圍的4D產品更新等應用中進行使用，而且在城市大比例尺測圖和一些具有比較高水平的科研項目上，POS系統的應用前景是相當的可觀的。為了能夠經濟、快速的獲取地球空間信息，我們應盡快完善POS系統與其他傳感器的集成技術，不斷的進行探索研究，從而達成理想的目標。

參考文獻：

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伴隨著當代測繪儀器科學技術連同測量在現實工作中的相互結合，開拓了測量的生存領域及工作空間，為資源環境信息系統的建立提供基本性的材料；對地面和地下的空間、資源和環境信息實施采集、儲存、解決、展現和運用；科學合理地開發資源、保護資源、為了力保環境和治理環境服務，為將來社會的進步和可持續發展進行服務。

1 遙感技術的理念

遙感，實際就是說，從遙遠處感知，泛指各種非接觸的、遠距離的探測技術。也就是利用地面上空的飛機、飛船、衛星等飛行物上的遙感器收集地面數據資料，同時從里面獲得有關信息，經過有關記錄、傳送、分析和判讀來識別地物。遙感由空基系統、地基系統和研究技術支持系統組成。遙感技術是一門實用的，先進的空間探測技術，在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。測繪工作，特別是基礎測繪是國民經濟和社會發展不可缺少的一項基礎性、前期性和公益性工作。遙感技術應用于基礎測繪，可以高速度、高質量的測繪地圖。

2 遙感技術的特點

遙感技術具有獲取數據資料范圍大、獲取信息的速度快，周期短、獲取信息受條件限制少、獲取信息的手段多，信息量大等特點。航空遙感具有技術成熟、成像比例尺大、地面分辨率高、適于大面積地形測繪和小面積詳查以及不需要復雜的地面處理設備等優點。缺點是飛行高度、續航能力、姿態控制、全天候作業能力以及大范圍的動態監測能力較差。但作為一種探測和研究地球資源與環境的手段，仍是方興未艾、不可取代的。

3 航空攝影測量

現代社會飛速發展，地理要素不斷更新，原始的人工測繪方法顯然不能滿足社會需要，航空攝影就充分體現了快速、準確的特點，滿足了現代測繪的需求。現在，航空攝影測量普遍應用于基礎測繪。攝影測量的幾何處理任務是通過相片上像點的位置確定相應地面點的空間位置，需要坐標轉換確定地面點。

4 遙感技術用于基礎測繪的基本流程

4.1 航空攝影 航空攝影就是將航攝儀安裝在飛機上，按照一定的技術要求對地面進行攝影的過程。測繪航空攝影是指獲取指定地區的航攝資料，用以測繪一定比例尺的地形圖、平面圖或正攝影像圖；識別地面目標和設施，進行資源調查等。航空攝影測量經歷了模擬攝影測量、解析攝影測量、數字攝影測量幾個階段。

4.2 立體測圖 以前航空攝影測量立體內業測圖常用的是雙像解析攝影測量。目前，隨著科技的發展，全數字攝影測量已廣泛應用于航空攝影測量立體內業測圖。數字攝

影測量是基于攝影測量的基本原理，應用計算機技術，從影像(數字影像或數字化影像)以數字方式提取所攝對像的幾何與物理信息的攝影測量分支學科。包括計算機輔助測圖(常稱為數字測圖)與影像數字化圖。立體測圖的基本流程：

4.2.1 數據準備 數據準備主要包括航空攝影測量成果和區域網外業像片控制點測量成果。

4.2.2 解析空中三角測量進行加密、創建立體模型 解析空中三角測量就是用計算的方法，根據航攝像片上量測的像點坐標和少量地面控制點坐標，采用較嚴密的數學公式，根據最小二乘法原理用計算機解算待定點的平面坐標和高程。方法有航帶法、獨立模型法、光束法。目的是為影像糾正、數字高程采集和航攝立體測圖提供定向成果。主要成果是像片定向點大地坐標和像片的外方位元素。涉及資料準備、內業加密點的選點觀測、相對定向、解析空中三角測量平差計算、區域網接邊、質量檢查和成果整理與提交等環節。

4.2.3 設置測區模型參數 測區參數包括測區目錄和文件以及一些基本參數。

4.2.4 立體相對的定向 立體相對的定向包括內定向、相對定向和絕對定向。內定向：系統自動對左、右影像進行內定向。目的是建立數字影像與所攝物體表面相應的點之間的數學關系，從而提取數字影像中的信息。

相對定向：定向過程中不考慮相片的絕對坐標及姿態，僅恢復攝影時兩張相片的相對位置和姿態，這樣建立的模型稱為相對定向模型。

絕對定向：在相對定向基礎上，再對相對定向模型進行整體的平移、縮放、旋轉，達到絕對位置。引入外方位元素進行模型定向 (用解析的方法處理立體相對)，恢復地面目標的空間坐標。目前常用的是用光束法雙像解析攝影測量來解求地面目標的空間坐標，此方法將待求點與已知外業控制點同時列出誤差方程式，統一進行平差解析。

4.3 數字化編輯 對數字化測圖產品進行外業核實工作、對新增地物進行補測。航片是特定時期的航攝影像，不能體現近期變化的地理要素，這就需要人工進行傳統的野外測量，并把野外測量結果添加到已完成的測圖成果。根據不同要求運用相應軟件進行數字化編輯成圖。立體采集的只是各種地理要素的線化圖，采集完成后需根據不同要求進行地理要素的整理、歸類、符號化等工作。檢查驗收。數字化編輯的成果需進行嚴格的檢查，包括數據精確度及完整性等檢查。生產單位檢查驗收后的成果需專門的質檢機構進行詳查或抽查才能獲得最終的測量成果。

4.4 數據整理、入庫

5 應用前景

航空遙感技術在環境保護、農業發展和煤礦測量中有廣泛的應用。尤其在環境保護方面，因為加強環境保護工作，是新的經濟發展和新生活質量觀的必然要求[1]，對于發展中國家具有特殊的意義。測繪工作是經濟建設的一項公益性、基礎性、先行性的工作，是其它部門的工作不能代替的。許多規劃工作都要用到測繪成果，沒有測繪部門的先行性工作作為基礎，許多工作要走彎路，甚至干不了。

目前，測繪科技日新月異，各種專業的地理信息系統( 包括環境地理信息系統) 相繼建立，傳統的測繪產業正在向現代地理信息產業轉變。這為環境保護提供了堅實的技術基礎和充足的信息資源儲備。總之，現代測繪通過信息技術和自動化生產數字地理信息，測繪工作的服務領域大大拓寬，不僅為各種工程建設提供保障，而且可以利用豐富的地理信息資源促進環境保護工作的發展，為社會的可持續發展作出巨大的貢獻。因此，隨著遙感技術[2]的不斷發展，測繪行業必將得到迅速的發展。

6 結束語

伴隨著整個人類生活環境的改變和國際之間競爭的更加激烈，對于自然資源和太空資源的開創及搶奪變成關乎人類進步的關鍵性因素。遙感而正是為了與目前這種狀況的急切需求應運而生的一門綜合性的運用科技，是以航空攝影技術為基本，在二十一世紀六十年代初期發展開來的一門新興學科。遙感技術能完全、立體、迅速地探出地上和地下資源的實際分布狀況，它的工作效率是非常該的，是之前所有科學技術都無法媲美的。測繪工作尤其是基本測繪直接關乎著整個國家的經濟和社會的全面進步，是不能缺少的關鍵性組成部分，是經濟社會能夠獲得可持續發展的關鍵性保障的客觀條件。遙感技術運用在基礎測繪，能夠迅速的制定出高質量地圖，滿足當前社會中的多方面需要。

我們國家經濟的飛速發展，國家建設獲得迅速的提升，各種地理因素也在持續改變更新，航空攝影測量運用在基礎測繪展現出了迅速、精準、節省時間、省力的特征，完全與當下社會發展的總趨勢相吻合。

伴隨著科學技術的逐漸進步遙感技術在測繪中所發揮到的影響力將會越來越大，將更好的為我們所服務。

參考文獻：

[1] 鄒曉軍.攝影測量與遙感.測繪出版社，2011，(01).

[2] 何紹福.遙感技術在土地利用與土地覆被變化研究中的應用.碩士學位論文.