現(xiàn)代航空攝影測(cè)量加密方法探析

姚艷霞

（遼寧省基礎(chǔ)地理信息中心遼寧沈陽110034）

現(xiàn)代航空攝影測(cè)量加密方法探析

姚艷霞

（遼寧省基礎(chǔ)地理信息中心遼寧沈陽110034）

由于當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，高新技術(shù)如雨后春筍般在各個(gè)領(lǐng)域生根發(fā)芽，尤其在信息技術(shù)方面，更是扮演著十分重要的角色。而航空攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步與高新技術(shù)的不斷演進(jìn)又有著千絲萬縷的關(guān)系，目前航空攝影測(cè)量技術(shù)已經(jīng)逐漸朝著空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)的核心環(huán)節(jié)發(fā)展，在野外測(cè)量綜合技術(shù)的應(yīng)用方面得以廣泛使用。

航空攝影測(cè)量加密加密方法

0　引言

目前，我國(guó)在航空事業(yè)上取得了很大的進(jìn)步，例如空間定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及遙感技術(shù)，由于這幾項(xiàng)技術(shù)都取得了質(zhì)的發(fā)展，所以也促進(jìn)了航空攝影測(cè)量定向科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。本文主要對(duì)現(xiàn)代航空攝影測(cè)量加密方法做一個(gè)簡(jiǎn)要得分和探討。

1　航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)的發(fā)展

進(jìn)入21世紀(jì)以來,數(shù)字化攝影測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展，航空攝像測(cè)量技術(shù)通過對(duì)定向參數(shù)進(jìn)行分析，初步確立了航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)。隨后，人們主要以3S技術(shù)為主要測(cè)量手段、以4D產(chǎn)品（DEM、DOM、DLG、DRG）生產(chǎn)技術(shù)為輔的測(cè)量技術(shù)，廣泛應(yīng)用于航空攝影測(cè)量影像定向應(yīng)用中。我們?nèi)绾纬浞掷卯?dāng)代航空攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行4D產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)，并對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施快速更新，是一個(gè)值得關(guān)注的問題。同時(shí)我們應(yīng)該充分利用現(xiàn)在的航空攝影測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展我國(guó)的航空測(cè)量事業(yè)。

2　我國(guó)航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)的現(xiàn)狀

目前，航空攝影測(cè)量主要有常規(guī)航空攝影測(cè)量、GPS航空攝影測(cè)量、DGPS/IMU航空攝影測(cè)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(cè)量技術(shù)最主要的區(qū)別。航空攝影測(cè)量影像定向技術(shù)是借助大量地面控制點(diǎn)加密技術(shù)獲取模型定向點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。通過GDPS/IMU來直接測(cè)定傳感器的六個(gè)外方位元素，能夠讓客戶認(rèn)為價(jià)格是合適的。直接地面參考技術(shù)即GDPS/IMU能夠?qū)鞲衅鲾?shù)據(jù)或目標(biāo)數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化到一個(gè)本地或者全球的坐標(biāo)系統(tǒng)，從而能夠進(jìn)行下一步的處理。將GDPS/IMU數(shù)據(jù)作為輔助信息用于對(duì)比小、沒有明顯特征的地區(qū)的空中三角測(cè)量的作業(yè)是很有用處的，但是直接用校正過的定向參數(shù)而不進(jìn)行整體的空中三角測(cè)量，所能達(dá)到的地面精度，主要依賴于飛行高度。對(duì)于幾何模型考慮的比較簡(jiǎn)單，導(dǎo)致即使區(qū)域網(wǎng)結(jié)構(gòu)十分完美且檢校場(chǎng)及GDPS/IMU數(shù)據(jù)聯(lián)合處理準(zhǔn)確無誤，直接地面參考所能達(dá)到的精度仍然難以滿足大比例尺測(cè)圖的需要。而基于DEM和DOM的航空攝影測(cè)量直接解具有地學(xué)編碼、信息翔實(shí)等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠輕易實(shí)現(xiàn)快速更新和實(shí)現(xiàn)變化檢測(cè)的自動(dòng)化與半自動(dòng)化。基于已知定向參數(shù)影像的航空攝影側(cè)量直接解則需要滿足一些要求。首先，必須能夠從數(shù)據(jù)庫(kù)中得到原有影像及它們的定向參數(shù)值；其次，影像的重疊度和約束點(diǎn)的分布必須滿足穩(wěn)定的幾何構(gòu)造，以保證達(dá)到較高的精度；并且新舊影像在內(nèi)容上必須有相關(guān)性，這樣我們才能提取同名點(diǎn)。

3　現(xiàn)代航空攝影測(cè)量加密方法模型

目前的航空攝影測(cè)量加密技術(shù)主要以加密基本數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，因此就需要

對(duì)其內(nèi)部構(gòu)建的模型進(jìn)行較為系統(tǒng)的剖析。首先，基于坐標(biāo)基準(zhǔn)之上的常規(guī)光束法區(qū)域網(wǎng)平差模型，需要對(duì)所涉及的坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，以此構(gòu)建獨(dú)立的數(shù)字加密模型，并形成數(shù)字投影測(cè)量模型。借助眾多坐標(biāo)的組建將其影響外方位元素的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部方位元素的準(zhǔn)確度。從而根據(jù)像點(diǎn)的種類以及數(shù)量建立誤差方程，以用來測(cè)量。其次，GPS輔助光速法區(qū)域網(wǎng)平差其主要基于光速法區(qū)域平差常規(guī)基準(zhǔn)之上，借助GPS技術(shù)進(jìn)行三維空間觀測(cè)值的確定，并穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸與觀察的鏈接程序。將GPS系統(tǒng)放入到系統(tǒng)內(nèi)部，通過三維坐標(biāo)系的設(shè)立，最后可獲取較為精確的區(qū)域位置。最后，POS輔助光束法區(qū)域網(wǎng)平差，其主要基于GPS光束法區(qū)域網(wǎng)平差的理念之上，將IMU技術(shù)融入其中，借助航空測(cè)量技術(shù)將其航攝儀姿態(tài)角進(jìn)行捕捉，以此實(shí)現(xiàn)帶權(quán)觀測(cè)值的獲取，并通過此途徑與POS數(shù)據(jù)相契合。但是由于該項(xiàng)技術(shù)對(duì)其攝影設(shè)備有著較高的要求，每次IMU的三維坐標(biāo)軸的角度與其軸線都要求必須平行，并且還需要在軸系之間留有一定夾角，因此很難一次性完成，在拍攝的過程中為了保證MIU的精準(zhǔn)性，最后將航攝儀姿態(tài)角設(shè)置為帶權(quán)觀測(cè)值，所獲取的數(shù)據(jù)收入到區(qū)域網(wǎng)平差之中。

4　加密技術(shù)的方法試驗(yàn)

任何數(shù)學(xué)模型都有著不同之處，針對(duì)其特性勢(shì)必需要建立一種新的加密系統(tǒng)，首先其需要以WUCAPS為基準(zhǔn)，隨后將數(shù)字影像與自動(dòng)化測(cè)量結(jié)合起來，這樣所獲取的結(jié)果，并不是最后可以用于測(cè)量的最終結(jié)論，必須進(jìn)行檢測(cè)。第一，不同的攝影技術(shù)與技術(shù)參數(shù)都必須根據(jù)其特性建立航攝負(fù)片，在借助WuCPS技術(shù)與JX-4測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量，主要在控制點(diǎn)內(nèi)部的平面性質(zhì)的坐標(biāo)上體現(xiàn)其效能，與此同時(shí)，WuCPS系統(tǒng)通過采用連續(xù)法可以將不同時(shí)期所監(jiān)測(cè)到的點(diǎn)進(jìn)行整理，這時(shí)不同方位的元素便可以得到確認(rèn)，其也歸屬于POS系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)主要以影像外的方位元素的采集為工作的主體。第二，為了得到精確的數(shù)據(jù)，在加密處理環(huán)節(jié)需要借助專業(yè)的模式進(jìn)行處理，并對(duì)其理論精度給予設(shè)置。第三，加密需要采用較小的加密模式進(jìn)行。所有需要加密的點(diǎn)都需要以4D產(chǎn)品需求的基本滿足點(diǎn)為基礎(chǔ)，使其能夠適應(yīng)較為復(fù)雜的地理地勢(shì)。除此之外，POS系統(tǒng)的輔助光束法區(qū)域網(wǎng)主要涵蓋了四個(gè)高程檢查點(diǎn)，這時(shí)候難免出現(xiàn)殘差值，將會(huì)導(dǎo)致其值大于預(yù)期權(quán)限，因此，在檢測(cè)的過程中必須對(duì)加密精度嚴(yán)加把關(guān)。此外，另一種加密技術(shù)GPS和POS輔助光束發(fā)只需要在所需要檢測(cè)的區(qū)域設(shè)置四個(gè)平高地面控制點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)加密的目的，并且效果較為突出。

5　結(jié)束語

伴隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與進(jìn)步，現(xiàn)代航空攝影測(cè)量技術(shù)正逐漸應(yīng)用在各種地質(zhì)環(huán)境與地區(qū)的監(jiān)測(cè)之中，但在加密技術(shù)研究與應(yīng)用方面還需要進(jìn)一步的完善。因此，在未來的航空攝影測(cè)量技術(shù)的研發(fā)與使用方面，必須大膽創(chuàng)新，積極學(xué)習(xí)較為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，借助信息化網(wǎng)絡(luò)將其不斷完善起來，以達(dá)到全面促進(jìn)航空攝影測(cè)量行業(yè)發(fā)展的目的。

[1]姚豐.現(xiàn)代航空攝影測(cè)量加密方法[J].中國(guó)科技信息.2014(24).

[2]吳正鵬，張曉東，奚歌.淺談全數(shù)字空中三角測(cè)量精度影響因素及質(zhì)量控制[J].測(cè)繪與空間地理信息.2013(11).

[3]易明華，徐玉玲.基于無人機(jī)低空航攝系統(tǒng)的應(yīng)急測(cè)繪研究[J].江西測(cè)繪.2014 (01).

P271[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-325-1