淺析攝影測量在數字城市中的應用

金芳芳 嚴 偉 詹 斌（京杭遙感技術（杭州）有限公司，浙江 杭州 310008）

淺析攝影測量在數字城市中的應用

金芳芳 嚴 偉 詹 斌
（京杭遙感技術（杭州）有限公司，浙江 杭州 310008）

摘 要：攝影測量有著悠久的發展歷史，它經過模擬攝影兩個初步的發展階段，現在已經進入了數字攝影測量階段，該階段的攝影測量比以往的攝影測量具有更多的優勢，它把傳統的攝影測量與計算機視覺相結合，該技術的發展源于攝影測量自動化的實踐，隨著計算機技術及其應用的不斷發展，攝影測量已經在數字化城市建設中得到廣泛應用，本文針對攝影測量與數字化城市的特點與聯系，對攝影測量在數字化城市中的應用做出了一些探討。

關鍵詞：攝影測量；數字城市；應用

數字城市是數字地球的一個重要組成部分，又稱網絡城市或信息城市。數字城市的關鍵技術包括城市地理信息系統的建立、海量信息傳輸技術和基礎空間的獲取技術，它們是數字城市建立必備的基礎，尤其重要的是上述的最后一種技術，空間方面的信息是區域環境、人口、資源等各方面信息的總稱，是國民經濟信息系統不可或缺的部分。

一、攝影測量的概念與發展

攝影技術是從19世紀開始被應用于測量中的，攝影測量技術經過不斷地發展，涵蓋了有關數字構架的攝影測量，按照成像距離的設定，攝影測量可分為近景測量、航空范疇的測量以及有著顯微屬性的測量，當代的數字攝影測量，對傳統的攝影測量進行了整合，結合現階段的微機視覺，測量的重點是從搜集得來的數字影像中，自動分析和提煉出有用的空間信息，攝影測量得到的產品具有數字化的特征及其獨有的屬性，隨著近年來微機技術的發展，攝影測量的既有內涵已經超出了原有的范疇，攝影測量的進展已經到達了第三階段。

二、數字城市的概念

（一）廣義的數字城市。廣義的數字城市的信息不僅包括與城市地理位置有關的空間信息，還包括一些相關的社會信息，如社會文化、社會經濟、社會科技、社會法律政策等方面的信息。廣義的數字城市指的是城市的信息化或信息化的城市，它是一種研究城市規劃與發展的建立在各種信息技術基礎之上的城市，數字城市所提供的信息是大眾化的，可以供所有居民使用。

（二）狹義的數字城市。狹義的數字城市僅僅代表與城市的空間地理位置相關的信息組合，它是以全球定位系統、地理信息系統和網絡技術為前提的城市管理信息系統，城市的管理與規劃是其關注的重點，規劃局、建設廳、水利局、土地局、環保局、科研院所等是其主要的用戶，狹義的數字城市信息系統主要指的是空間地理位置信息，其中主要包括城市的地形與河流信息、市場信息、交通信息、城市各級政府設施信息等。

三、攝影測量在數字城市中的應用表現

（一）數字正射影像圖的建立。數字正射影像圖是對影像的垂直投影進行處理，并使之得到消除的一種地圖，它是以數字高程模型為基礎的，其中所涵蓋的內容十分豐富，包括糾正后的各種地表信息，此時所建城市比例尺的準確性高，對促進環境保護、城市規劃、資源調查、災害預防等具有重大意義，從統計資料上可以看出，我國城市的數字正射影像圖的數量和種類都比較少，其覆蓋范圍也不大，黑白、真彩是其常用的片種，主要用于土地調查和更新地圖方面，數字正射影像圖在世界上正受到廣泛關注。

（二）對數字線劃矢量圖的測繪。城市基本圖件的最主要形式就是數字線劃矢量圖，它是進行設計、管理、和規劃的前提，也是建立各種地理信息系統的基礎。城市使用的基本地形圖比例尺有很多種，數字攝影測量系統可測繪相關的比例尺，使其包含的數據更加精確，在此過程中對一些高效測圖手法、先進測量技術的采用，可大幅度提升改善工作質量，提高工作效率。

（三）建立三維立體可視化效果下的城市模擬景觀。三維模型是運用模擬的方法，使實測得來的地理坐標在感官上具有三維的真實效果，并據此創造出整體景觀模型的三維框架，使圖像的生動性及真實性效果增強，它利用對數字影像的調和及辨別，依據比實際偏大的比例尺，獲取精準的地理位置信息，最后使城市建筑的模型在計算機上生成。比如，在創設某三維模型時，首先必須對影像圖片進行嚴格地掃描，并把掃描得來的圖像轉換成計算機軟件可以辨別的圖像格式，其次，在建構好的模型內，搜集各種可以利用的數值，建構科學的高程模型，最后，按照預先設定的格網和實測圖，并考慮該地段固有的地形高程，創設出三維態勢下的數據組。正射影像減弱了圖像的扭曲程度，使整體構建的影像更加恒定。

（四）數字高程模型的建立。建立數字城市的基礎之一就是數字高程模型，它是進行各種工程設計和構建城市三維景觀的基礎信息。我國目前建立了數字高程模型的城市較少，數字攝影測量系統具有自動生成等高線和大規模生產數字高層模型的功能，對數字城市的建立具有十分重要的意義。

四、攝影測量應用于數字城市的前景

（一）三維立體動態城市景觀的整體信息數據研究。隨著數字技術在大多數地區得到普及，許多城市已經開始制定數字城市建設的方案，數字化地球對數字城市的建設提出了新要求，它規定每一個數字城市在建設之前必須構建出一個真實態勢下的生動的三維立體景觀，要求我們必須使各方面的數據構成一個完整的信息系統，該系統必須具備對數字高程模型、矢量數據、GPS數據以及地表影像數據的管理能力。

（二）數字互操作方面。數字城市的建立需要對多方面信息的綜合處理，攝影測量所能提供的信息是不全面的，需要在目前的基礎上深入研究和發展，其中最關鍵的是使攝影測量系統實現全數字化的操作，并使之與其它技術實現互操作，基于其他標準的空間數據互操作的研究也是重中之重。

（三）空間測圖方面。城市固有的基本信息涵蓋了所有帶有空間屬性的數據，空間信息的搜集對數字城市的建立是十分重要的，空間信息包括城市的地理坐標、地理范圍、上下級縣市鄉鎮的數目、市場需求動態等，空間測圖是對原始圖像信息的測量，涵蓋了該城市區域內的地形地貌狀態、河流湖泊數目、環境狀態等，正射影像圖和數字高程建構影像模型圖都必須具有三維的構架。

結語

隨著攝影測量技術的深入發展，當今的攝影測量技術與遙感技術已趨于成熟，它在數字城市的建設與發展中起到了巨大的推動作用，已經成為建設數字城市的核心技術基礎，從目前的國內外形勢看，攝影測量技術在數字城市的建設中有著十分廣闊的發展前景，目前，我國的攝影測量技術與國外發達國家相比還存在許多缺陷，需要進一步改進和創新，同時，我國的數字城市建設也需要加強規劃與管理，使其建設模式更加科學化和規范化。

參考文獻

[1]祝曉林.淺析攝影測量與遙感影像的變化檢測[J].中國房地產業，2012（07）：423.

中圖分類號：P23

文獻標識碼：B