運用航空攝影新技術推動數字攝影測量發展

■王剛

（遼寧省地理信息院 遼寧 沈陽110034）

運用航空攝影新技術推動數字攝影測量發展

■王剛

（遼寧省地理信息院 遼寧 沈陽110034）

本文在簡要概述了航空攝影新技術的基礎上，對GPS輔助航空攝影技術、數字攝航儀以及LIDARA激光測高掃描系統等有關航空攝影的問題展開了探討，指出了其對數字攝影側影發展的關鍵性作用，并對航空攝影新技術未來的發展趨勢進行了分析與展望。

航空攝影新技術數字攝影測量數字攝航儀

0 前言

攝影測量是的發展經歷了眾多歷史階段，直至目前的數字攝影測量，其測量效率與準確程度已經得到了極大程度的提高。將數字攝影測量應用到生產與生活中，對于生產效率的提高意義重大。需要認識到的是，數字攝影測量基于航空攝影而產生，是以諸多航空攝影技術為依托所實現的一種測量方式，因此，后者技術水平的提高必定能夠為前者的發展帶來促進作用。

1 航空攝影新技術概述

航空攝影又稱航拍，攝影過程需要依靠飛行器以及航空攝影機來實現。通過將航空攝影機裝置在飛行器中的手段，對地面上的景象進行拍攝，以實現對地面狀況的全面了解[1]。為了保證航空攝影效果，需要在地面景物較為清晰的時段展開拍攝，這一點必須得到重視。

航空攝影新技術是最新出現的，以支持航空攝影有效完成的新型技術，主要包括GPS輔助航空攝影技術、數字攝航儀、LIDARA激光測高掃描系統、SAR合成孔徑雷達成像系統以及IMU（POS）/DGPS輔助航空攝影技術等，不同技術的實現過程不同，原理也不盡相同[2]。將其應用到航空攝影過程中，能夠為數字攝影測量提供必要的、準確的參考數據，對于數字攝影測量的發展具有重要意義。

2 運用航空攝影新技術推動數字攝影測量發展

2.1 GPS輔助航空攝影技術

在GPS輔助航空攝影技術的基礎上，GPS輔助空中三角測量的數字攝影測量方式逐漸成長起來。其測量過程的實現必須依靠飛行器以及航攝儀來完成，特殊的是，這一測量方式要求將GPS裝置與航攝儀相連接，以使拍攝過程中站儀所在的具體位置能夠被定位。將定位數據應用到攝影測量區域網平差中，通過一系列算法的應用對數據進行處理，最終能夠實現方位的測量工作。該技術的實現圖如圖1[3]：

圖1 GPS輔助航空攝影技下的GPS輔助空中三角測量

2.2 數字攝航儀

數字攝航儀的優勢在于能夠在能見度較差的環境下，拍攝出較為清晰的影像，相對于其他攝影技術而言，其實用性更強。這一優勢的存在與該攝航儀在拍攝過程中利用高解相率的CCD陣列取代了膠片存在聯系。就目前的情況看，DMC便屬于這一技術的主要體現[4]。

2.3 LIDARA激光測高掃描系統

LIDARA激光測高掃描系統本質屬于激光系統，將其應用到航空攝影過程中，能夠使被拍攝的物體的三維坐標得以顯示，因此也就能夠及時有效的完成數字攝影測量的過程。三維坐標的獲取與這一系統對激光脈沖的發射存在聯系，同時，為使所獲取的三維坐標能夠為應用，必須通過相應軟件對其進行處理。

2.4 SAR合成孔徑雷達成像系統

這一系統的應用功能要依靠雷達的作用來實現。將雷達安裝在飛行器中，其微波能夠發射到地面，并集中在目標點，對其進行掃描，在此基礎上，通過不同的技術將所掃描的目標以空間坐標的形式體現出來，并在計算空間坐標等一系列數據的前提下，有效的分析出目標的空間特性等問題。相對于其他技術而言，SAR合成孔徑雷達成像系統同樣具有較強的實用性，能夠在霧天等能見度較差的天氣保證拍攝的清晰度以及測量的準確度，因此，目前這一技術已經被應用到了雨霧較多的區域的航空攝影以及數字攝影測量工作中。

2.5 IMU（POS）/DGPS輔助航空攝影技術

與GPS輔助航空攝影技術相同，這一技術的應用同樣需要依靠GPS的功能來實現。在IMU（POS）/DGPS輔助航空攝影技術的基礎上，飛行器中的GPS接收機可以與地面接收機共同作用，以實現對GPS信號的觀測，在此基礎上，通過對相應技術的應用，實現測量過程。

3 航空攝影新技術發展展望

GPS輔助航空攝影技術在我國起步較高，發展至今已經較為成熟，相對而言，IMU（POS）/DGPS輔助航空攝影技術在GPS輔助航空攝影技術的基礎上發展起來，雖充分利用了前者的優勢，但由于起步較晚，因此技術水平相對較低。從長遠發展的角度看，隨著研究時間的延長以及科學技術整體水平的進一步提高，上述技術必定能夠逐漸突破缺陷的限制，而使自身功能能夠得到更大程度的發揮，這對于我國航空攝影技術的發展以及數字攝影測量準確程度的提高都具有重要意義。需要注意的是，傳統攝影測量的功能主要在于測圖，這一功能遠遠無法滿足時代以及各領域的發展要求，因此，在未來，數字地面模型的建立必定能夠實現，同時模型對于實際地面情況反映的準確程度也將顯著提高，這能夠為我國各領域的發展帶來極大的促進作用。

4 結論

當前，航空攝影技術的發展已經進入了較為鼎盛的階段，在數字技術的支持下，數字攝航儀開始出現，同時，其他一系列技術的共同存在為數字攝影測量的發展帶來了幫助。不同技術具有不同優勢，以SAR合成孔徑雷達成像系統為例，其優勢便在于能夠有效解決雨霧等能見度較低的天氣對于航拍清晰度的影響，因此也就能夠使測量更加準確。在未來，數字攝影技術水平必定能夠得到進一步的提高，以此為基礎，數字攝影測量的成像也將能夠以模型的方式體現出來。

[1]劉先林,段福洲,宮輝力.航空攝影科技發展成就與未來展望 [J].前沿科學,2007,03:10-14.

[2]俞旭升,姜建慧,林先秀,連鎮華.福建省攝影測量與遙感技術學科發展報告 [J].海峽科學,2014,01:22-31.

[3]鄒友峰,李天子,劉先林.大面陣數字航攝儀SWDC的關鍵技術及應用 [J].科學技術與工程,2013,15:4302-4310.

[4]馬成.航空攝影測量的技術應用及注意事項 [J].江西建材,2015,17:227.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-189-1