低空數碼航空攝影測量在大比例尺地形圖測繪中的應用

摘 要:介紹了攝影測量的發展階段，通過介紹低空數碼航空攝影測量技術在山區大比例尺地形圖測繪中的應用，總結了生產的工藝流程和作業中應注意的事項，重點總結了低空數碼航空攝影測量技術的優越性。

關鍵詞:低空數碼航空攝影測量空三加密RTK測量

中圖分類號:TU198.3文獻標識碼:A文章編號:1674-198X(2011)06(b)-0142-01

1 引言

攝影測量有著較為悠久的歷史，19世紀中期，攝影技術一經問世便應用于測量。它從模擬測量開始，經過解析攝影測量階段，現已進入數字攝影測量階段。低空數碼航空攝影測量技術作為新型地圖測繪技術中的一種，以其快速、靈活、高效的特點越來越多的應用于測繪、國土、災害應急、林業、交通等行業，本文以貴州省某地區為例，介紹低空數碼航空攝影測量技術在山區大比例尺地形圖測繪中的應用，總結了低空數碼航空攝影測量技術的優越性。

2 傳統航空攝影測量技術的發展

長期以來，我國航空攝影大量使用的是進口模擬航攝相機，價格昂貴，由于使用的是膠片，需要用昂貴的儀器進行膠片影像數字化，而且膠片動態范圍小，航空攝影質量低，測圖周期長，影響整個行業進步。近年來，隨著全數字攝影測量工作站的國產化，大大推進了我國數碼航空攝影測量的發展，許多進口數碼航攝相機如:DMC、UCD、UCPX等越來越多的運用于測繪工程中，直接獲取數字影像，結合現代通訊技術、GPS差分定位、慣性導航等技術，實現了航測內業許多方面的自動化，現已逐步取代模擬航空攝影測量大量運用于基礎測繪、大面積地形測量等大型項目。

3 低空數碼航空攝影測量技術的優勢

由于傳統航空攝影測量對機場和天氣條件的依賴性較大，成本較高，航攝周期較長，限制了數字攝影測量技術在大比例尺地形測繪中應用。低空數碼航空攝影測量技術，是以全數字航空攝影測量理論為基礎，發展衍生出的小型航空數字攝影測量系統，它包括超小型飛機、航空數碼相機、姿態控制云臺以及后期數據處理軟件系統等部分。飛行平臺可以是超輕型飛機、動力三角翼、無人機、無人飛艇等。無需機場起降，航高相對較低，一般在云下飛行，具有機動、快速、經濟等優勢，同時數碼相機可以通過調節光圈、快門和感光度ISO，并通過軟件對彩色、反差、亮度進行調整和消霧處理，從而在陰天、輕霧天也可獲得合格的彩色影像。因此小范圍的大比例尺地形測繪任務也可以采用數字攝影測量，將大量外業工作轉入內業，縮短了成圖周期、提高了工作效率。

4 低空數碼航空攝影測量技術的應用案例

4.1 測區概況

該測區位于貴州省某地，屬山地地形，常年多雨和霧，面積18平方公里，成圖比例尺1:500。

4.2 航空攝影

本次航空攝影采用動力懸掛滑翔三角翼作為航攝系統的飛行承載平臺，航攝相機為德國祿萊AICmodular P45，三千九百萬像素，專為航空攝影和工業測量而設計的高分辨率中福面數碼專業量測相機，凝聚慣性導航、GPS空間定位、自動化控制等高科技成果的全自動三軸航攝相機姿態實時糾正云臺，從而使航攝相機保持相對穩定，保證了拍攝質量。本測區13條航線共523張像片，

4.3 像片控制測量

像片控制測量的意義在于把航攝資料與大地成果聯系起來，使像片量測具有與地面測量相同的數學關系。像控點按區域網布設平高點，基線間隔為4條。像控點測量是在測區基礎控制網下采用GPS RTK進行。外業刺點要選在道路拐角、斑馬線、低矮的房角等明顯的的地方，并繪制點位圖，以便內業加密時能夠準確量測。

4.4 空中三角測量

數碼影像的內定向無需人工干預，自動生成內定向參數。經過人工選擇連接點以完成相對定向、模型連接、航帶連接，連接點和像控點的點位需反復調試，使其滿足1∶500比例尺地形圖航測空三加密的各項限差要求。

4.5 內業立體采集、編輯

內業采集、編輯采用GEOWAY和JX4軟件。立體采集時除等高線水涯線采用手畫線方式外，其余線狀地物均準確切準每一個線節點以提高采集精度。房屋切準房頂邊緣，由外業作房檐改正，同時規則房屋要自動直角化。仔細采集井、電桿等細小地物，以減小野外補測的工作量。因陰影、遮擋等原因不能準確定位和定性的地物地貌做好標記，以便外業補測。

4.6 外業調繪補測、精度檢測分析

外業調繪的工作內容主要是:房檐改正、地名調注、植被核查，補測隱蔽地物、新增地物和丟漏的地物等，糾正內業采集的錯誤，并對成圖結果進行精度檢測。為檢測成果的精度，在測區內均勻選取5幅圖，分別用RTK和全站儀對影像上明顯的地物點如房角、電桿、道路拐角等進行測量，測量結果與內業采集數據進

行比較，平面點位中誤差為:18cm，高程中誤差為:26cm，滿足國家規范要求。

本次測繪從航空攝影到最后成圖只用了15天時間，高效、快速的完成了任務。

5 結論

通過以上的論證和案例分析，可以得出結論:

(1)低空數碼航空攝影測量技術是一種智能化、自動化、高效快速、經濟節約的測繪方法。

(2)可進行小面積(甚至幾平方公里）大比例尺地形測量，將常規測量的大量外業工作轉入內業，縮短成圖周期、提高工作效率。

(3)隨著數碼相機、通訊技術、GPS定位、慣性導航等技術的不斷發展，加之我國即將對低空空域的開放，低空數碼航空攝影測量技術將會廣泛的應用于各行各業。

參考文獻

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