航空摄影测量技术在测绘中的应用与发展研究

浅谈航空摄影测量DOM在地形测绘中的应用

摘要：在传统地形测绘中，采用的测绘技术无法满足大比例地形图绘制需求，且只能在局部小范围内进行测图，相关测绘数据结果的更新则主要依赖于人工来完成。这种测绘工作方式不仅劳动强度大，而且作业效率低，无法满足当今地理信息产业化时代的工程地形测绘要求。采用无人机航空摄影测量技术进行测绘分析，可以提供丰富的数字化、可视化成果，提升地形测绘图的应用价值。下面主要分析航空摄影测量DOM在地形测绘中的应用。

关键词：无人机；航空摄影测量；地形测绘

1.无人机航空摄影测量技术分析

1.1技术原理

无人机航空摄影测量技术以UAV无人机航测系统为载体，集成了空中拍摄、无人机遥控遥测和视频影像传输处理等多种技术。无人机航测技术主要借助无人机、影像航拍设备、地面航线设计应用软件、无人机航摄飞行控制软件、地面信息处理系统、机载数据处理系统等，获取高分辨率及高精度遥感数字影像。通过无人机高空飞行作业，搭载数字航测设备进行工程地形遥感测绘，借助信息数据处理系统对无人机航空摄影所得相关遥感影像数据进行后期加工，从而制作形成符合各种比例尺精度要求及国家地形测绘标准的地图产品。

1.2DOM的制作原理

所谓数字正射影像的制作就是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空像片或遥感影像，经过逐像元进行处理，再按影像镶嵌，根据图幅范围裁剪生成的影像数据。

使用数字影像处理技术，不仅便于影像增强、改变反差等，而且以非常灵活地应用到影像的几何变换中，形成数字微分纠正技术。 根据有关的参数与数字地面模型，利用相应的构像方程式，或按一定的数学模型用控制点解算，从原始非正射投影的数字影像获取正射影像，这种过程是将影像化为很多微小的区域逐一进行，而且使用的是数字方式处理，因此叫做数字微分纠正或数字纠正。

2 无人机航空摄影测量技术的应用优势与误差来源

2.1应用优势

航空摄影测量在测绘中的作用和优势

航空摄影测量是一种通过航空器搭载相机来获取地面影像信息，并利用这些影像信息进行地理位置定位、地理空间数据的采集与更新的技术。它在测绘领域中具有极其重要的作用和优势。本文将从不同角度来讨论航空摄影测量在测绘中的作用和优势，包括地理空间数据采集、地形测量与建模、地貌演化监测、资源调查与管理等方面。

首先，航空摄影测量在地理空间数据的采集与更新中发挥着至关重要的作用。在传统测绘中，地图更新通常需要耗费大量的人力和物力，而且更新周期较长。然而，通过航空摄影测量，可以快速获取大面积的地理数据，高效地更新地图信息。通过遥感技术结合地理信息系统，可以实现对区域地理数据的实时更新和监测，提高测绘数据的准确性和及时性。

其次，航空摄影测量在地形测量与建模中具有独特的优势。传统地形测量涉及到地面点的测量，难以获取一些特殊地貌和复杂地形区域的数据。而通过航空摄影测量，可以获得全面且精细的地形数据，包括地面高程、坡度、坡向等。这些数据对于城市规划、土地利用、灾害防治等方面都具有重要的参考价值。同时，利用这些数据可以进行三维地形模型的构建，实现真实环境的仿真和模拟，对于工程设计和规划决策有着重要的指导作用。

此外，航空摄影测量还可以用于地貌演化监测。地貌变化是自然界中一种常见的现象，通过航空摄影测量可以精确的记录和监测这些变化。例如，可以检测地表植被的变化、河流的演变、山体的滑坡等。这些数据对于环境保护、自然灾害预警和防控具有重要的意义。通过对地貌演化的监测，可以及时发现变化并采取相应措施，保护生态环境和人类安全。

最后，航空摄影测量还可以应用于资源调查与管理。地球上拥有丰富的自然资源，包括矿产资源、水资源、森林资源等。通过航空摄影测量，可以获取这些资源的详细信息，包括产量、质量、分布等。这些数据对于资源的合理开发和管理具有重要意义。同时，航空摄影测量还可以用于监测环境污染和生物多样性保护等方面，为可持续发展提供科学依据。

科技论坛　・６９・　航空摄影在大比例尺地形测绘中的应用　赵树春　（吉林市宝隆测绘有限公司，吉林吉林１３２０００）　摘要：新技术、新设备的不断涌现推动了社会各个领域的飞跃发展，此时传统的测量方法已不能满足＇－３前的社会发展需求，航空摄　影测量技术应运而生，并且在大比例尺地形测绘中得到了广泛的应用。本文根据某实际案例，简要阐述了航空摄影测量技术在大比例尺　地形测绘中的应用，以供参考。　关键词：航空摄影；大比例尺；地形测绘；应用　中国的摄影测量技术最早可以追溯到２０世纪初，如今，随着社　会的发展以及技术水平的提高，摄影测量技术在实际工程中也有了　较快的发展，已经从模拟测量转变到数字摄影测量。航空摄影测量　由于具有灵活性的特点，能够提高测量的速度与效率等而被广泛应　用在工程项目当中，具有非常广阔的发展前景。本文首先介绍了航　空摄影测量技术的发展以及应用，然后结合实例浅要分析了航空摄　影测量技术在大比例尺地形测绘中的应用以及发展前景。　１航空摄影测量技术的发展现状以及优势　一般情况下，航空摄影测量技术会应用在卫星或者航天飞机的　研究当中，在研究过程中，我们只有不断应用各种先进的传感技术　才能够收集到有效的地理信息，并对其进行一系列的处理。该项技　术在实际工作中具有成本低、信息准确度高、灵活性大、能够实现资　源共享的目的。在测量工作中，我们一般会采用优质的数码相机来　进行摄影，不管外界天气如何，都能够保证测量的质量以及工作效　率，相对于传统的测量技术而言，航空摄影测量技术具有较大的优　越性。从国际上看，相关研究者都非常重视航空摄影测量技术的应　用。在当前的社会发展中，航空摄影技术在地形测绘中的应用，由于　采用的摄像机是数码产品，因此我们并不需要考虑到胶片的问题，　并且在实际工作中我们还应用了更多先进的现代化技术，使航空摄　影测量技术的发展空间越来越大，具有非常广阔的发展前景。近年　来，相关研究者已取得了诸多不错的成果，也将航空摄影技术应用　在社会各个行业当中，促进了社会的健康发展。　２低空数码航空摄影测量技术的应用　在对某地区进行测量的过程中，我们采用的是全数字摄影测量　的方法进行测绘，在采用航空摄影技术所获得的资料有两份，其一　是比例尺为１：３０００的黑自航片，其二是比例尺为１：５０００的彩色航　片。然后根据资料采用全数字摄影测量系统来比例尺为１：５００的地　形图进行测绘，并且通过比例尺为１：５０００的彩色航片来制作一个　正射影像。　２．１测绘地形的概况　某地区属于山地地形，气候条件极为恶劣，再加上长期下雨，这　在一定程度上给地形测绘加大了难度。在对本地区测量过程中，需　要测量的地形面积以及最后成图的比例尺都非常大，要求最终测量　的成图比例尺为１：５００。　２．２航空摄影测量技术在本地形测量中的应用　在采用航空摄影测量技术对本地区进行测量的过程中，为了达　到航空摄影的条件，测量人员需要采用动力悬挂三角翼作为航空摄　影的飞行设备，将航空摄影机的像素调节到３９００万像素，然后再在　其中放置一个高分辨率的相机，通过各项先进技术的应用来稳定航　空摄影系统中的相机，保证其拍摄的质量，从而有利于后期图像的　处理。　２＿３对像片资料的控制测量　在该地区地形测量过程中，通过航空测量技术的应用来对像片　资料进行控制测量，这样做的目的主要是为了将相机拍摄出来的资　料与导航的定位信息有机的结合起来，然后计算出资料与地面测量　之间的关系，这样就能够透过信息来观察到该地区的地形特征。在　整个过程中，工作人员还需要根据地形区域来布置相应的像控点，　通过ＧＰＳ技术与ＲＴＫ技术相结合的技术来对像控点进行测量。通　常来说，在设置像控点的外控制点的过程中，设计人员一定要选择　有参照物的地方，然后在测量的过程中要时刻关注像控点的位置变　化，根据这一变化情况绘制地形图，保证信息的真实可靠性。　２．４空中三角测量　在使用航空数码摄像器材进行地形测量中，对于航空摄像所拍　数码影像的内定向设置不需要通过人工操作与干预，可以通过系统　设置实现自动化的计算与生成。经过人工选择连接点以完成相对定　向、模型连接、航带连接，连接点和像控点的点位需反复调试，使其满　足１：５００比例尺地形图航测空三加密的各项限差要求。　２．５内业立体采集、编辑　内业采集、编辑内业采集和编辑在基于Ｍｉｃｒｏ　Ｓｔａｔｉｏｎ进行二次　开发的１：５００航测成图环境下进行，数据采集和编辑质量的好坏　直接影响成果质量。采集时在保证影像清晰的情况下尽量放大影　像，同时降低手轮脚盘的灵敏度。立体采集时除等高线水涯线采用　手画线方式外，其余线状地物均准确切准每一个线节点以提高采集　精度。无房檐的砖房应切准底边线，瓦房切房顶边缘，由外业改正房　檐，同时规则房屋启动自动直角化功能，以避免在编辑时移动房屋角　点。应仔细采集窨井、电杆等细小地物，以减小野外补测的工作量。　因阴影、遮挡等原因不能准确定位和定性的地物地貌做好标记。在　编辑地物、地貌时尽量不移动其平面位置，确保精度。　２．６野外调绘及修补　野外调绘及修补测考虑到本试验区人工地物较少的特点，为提　高生产效率，采用先内业后外业的成图方法成图。野外调绘以回放　纸图为工作底图，利用ＲＴＫ、全站仪、圈尺等工具进行地名调注、房　檐改正，补调隐蔽地物，新增地物和采集丢漏的地物，纠正内业采集　错误的地物，并对已成图结果进行全面核查、修改和精度检验。１：　５００地形图要求精度较高，仅靠改房檐是达不到精度要求的，图上的　房檐只能作参考，要大量实量边长和拴距确定建筑物的准确位置。　无法准确拴距定位的地物、铺装路面高程等采用ＲＴＫ采集。测量结　果与内业采集数据进行比较，平面点位中误差为：１８ｅｍ，高程中误差　为：２６ｅｍ，满足国家规范要求。本次测绘从航空摄影到最后成图只用　了１５天时间，高效、快速的完成了任务。　３结论　回顾过去，城市航测走过了艰难曲折的历程，我们为所取得斐　然业绩的今天而自豪，随着科学技术的快速发展，城市航测经历了　从模拟测绘时代向数字测绘时代的跨越，正积极朝向信息化测绘时　代迈进。使用航空摄像测量技术进行大比例尺的地形测绘实施中，　不仅可以高效、准确、快速的完成地形测绘操作，与传统的地形测绘　技术相比测绘成本也有一定的控制效果。随着计算机技术和互联通　信技术的发展，地球空间信息技术的下一个发展目标是空间信息网　格技术，实现这一目标任重道远，城市航空摄影测量者将面临着前　所未有的机遇和挑战。　参考文献　『１１陈华刚，王昌翰．低空数字摄影系统在山地区域制作１：５００数字线　划图试验研究［Ｊ１．测绘与空间地理信息，２００８：１５７—１５９．　『２１王火新城市航空摄影测量研究『Ｊ］＿科技资讯，２００９（０２）．　『３１陈桂华，徐锡伟等．数字航空摄影测量学方法在活动构造中的应用　ｍ．中国地质大学学报，２００６（３）．

测绘技术在航空影像测绘与三维重建中的应用

导语：随着科技的发展和应用范围的不断扩大，测绘技术在航空影像测绘与三维重建中的应用正日益受到重视。本文将从航空影像测绘与三维重建的概念出发，探讨测绘技术在这两个领域的具体应用，以及其对各行各业的影响。

第一部分：航空影像测绘的概念与应用

航空影像测绘是通过使用航空器携带的摄影测量设备，获取航空影像，再通过图像的处理与解译，实现对地表的测量与制图。在以往，地形测绘主要依靠地面测量，而航空影像测绘则能够更快速、更全面地获取地理信息，具有较高的效率和准确性。

航空影像测绘的应用领域广泛，其中包括城市规划、土地管理、资源调查、灾害评估等。在城市规划中，通过航空影像测绘，可以获取高分辨率的地籍信息和建筑物轮廓，为城市规划和土地利用提供依据。在资源调查中，航空影像测绘能够快速准确地获得土地覆盖、植被分布等信息，为资源开发和保护提供支持。同时，在灾害评估中，航空影像测绘可以帮助快速获得受灾区域的变化情况，为救援和重建提供数据支持。

第二部分：三维重建的概念与应用

三维重建是利用测绘技术和图像处理算法，将二维影像或点云数据转化为具有三维结构的模型。通过三维重建，可以实现对真实世界的数字化描述，为各领域的应用提供高精度的地理信息。

在建筑与城市规划领域，三维重建可以帮助建筑师、设计师等专业人员更好地进行建筑设计和城市规划。通过获取建筑物的三维模型，可以进行可视化的设计分析，以及评估建筑物与周围环境的关系。 在文化遗产保护方面，三维重建也发挥着重要的作用。通过对古建筑、文物等进行三维扫描和重建，可以保留历史遗产的原貌，为后人提供更加真实、立体的感受。

第三部分：测绘技术在航空影像测绘与三维重建中的融合应用

测绘技术在航空影像测绘和三维重建中的融合应用，能够更好地满足实际需求，并提供更加精准的地理信息。在航空影像测绘中，通过采集高分辨率的影像数据，结合地面测量数据，可以实现对地表地貌的精确测量和制图。而三维重建则能够将这些获得的影像数据转化为具有三维结构的场景模型，为城市规划、建筑设计等领域提供更加直观的信息。