淺析航空攝影測量結果出現誤差的因素

李大立

摘要：航空航天攝影與測量技術已經滲透到各個應用領域之中，為了能夠荻取到最佳的測量結果，將真實的瞬間通過影像數據記錄下來，需要確保在航空攝影過程中能夠合理的開展測繪工作。本文將深入分析在實際的航空攝影測量結果中容易產生誤差的主要影響因素，針對這些因素提出合理的控制方法。

關鍵詞：航空攝影；測量結果；誤差；因素

引言：隨著時代的不斷變遷，如今人們看世界的方式也在發生著巨大的改變，航空攝影作為一種直觀性的方式，為我們更好地呈現出了千奇百怪的世界風采。自上世紀九十年代以來，航空攝影測量逐漸走入到人們的視野之中，并通過虛擬三維模擬重現的方式來還原—些特殊景象。就目前的實際情況來看，現代測繪和相關行業都已經離不開航空攝影測量技術，在其功能和應用上還在不斷向著更高處發展。

1.航空攝影測量的基本概念

學術上通常將攝影測量定義為一種通過量測、記錄、輻射電磁波的形態、判釋相片影像等方式來獲取主體與環境之間的有效信息的技術手段。隨著現代科技的不斷進步，如今無論實在地形圖制作，還是地圖編繪工作中都主要采用的方法就是航空攝影測量。最開始這一技術手段就被用于簡單的編輯地圖和地形測制上，后來逐漸滲透到其他領域，譬如說城市的更新計劃、管線設計規劃、運輸路線、地面控制加密等等，在區域規劃、森林、土壤、地質等非工程領域也得到了廣泛應用。

根據實際的用途，通常將航片分為兩種類型，一種是判釋攝影測量，一種是量測攝影測量。前者主要是通過航空拍攝的像片所提供的信皂淶幫助了解到真實的自然生態、土地利用情況。后者的攝影信息就涵蓋了像點的精密量測，取像點之間的大小、形狀、距離、角度、面積等基本信息。

2.現代航空攝影測量的主要內容

航空攝影測量是將精密的攝影儀器裝載在飛行器，然后通過地面控制，實現對目標物的像片拍攝過程。其作業環節主要分為兩個部分，一個是飛行航空攝影即外業。一個是工作站影像處理即內業。

2.1飛行航空攝影

2.1.1像片控制點聯測。通常在進行航空拍攝之前于地面上布設的參照點也就是像片的控制點，除外也可以將像片上具有顯著特征的地方作為控制點，采取基本的測量方法來對該點的平面坐標和高程進行汁算。

2.1.2像片調繪。所謂的像片調繪即是指圖像的分析、判讀、繪注等過程。首先將航攝的像片進行圖像分析、判讀，明確像片上面的重要地物，將各個細節利用標準的地形圖符號進行繪注，明確像片上的所有信息，最后繪制而成的像片即是調繪片。通常進行調繪工作可以采取野外進行或室外進行，或者是二種相結合的方式。

2.1.3參數設計。參數設計主要包括了航高、航帶等內容設計。

2.1.4航攝過程。通過飛行器進行導航控制攝影儀器在空中完成攝制過程。

2.2工作站影像處理

2.2.1測圖控制點的加密。在這一工作環節中涉及到的工作內容較為繁復，包括了基本的工程創建、投入原始航空影像、輸入攝像的基本參數、空中三角測量、點位量測等等。

2.2.2空中三角測量成果制作。將航空攝像測量的結果進行數字地形模型制作，明確正射影像、地質模型等。

3.航空攝影測量結果出現誤差的因素

3.1航空攝影內業測量工作

在工作站影像處理過程中主要是通過相關的應用程序將攝制到的航空影像進行深度處理，形成數字地形模型DEM和正射影像DOM。在這一過程中還需要涉及到空中三角測量，即利用像點坐標來明確這一點的整個空間坐標。在實際的處理過程中，必須充分借助控制點來對整個空間進行全方位的定量工作，不僅需要布設高程控制點還有基本的平面，以此建立其模型，通過模型可以明確像片所示空間里任意一點的空間坐標位置。

3.2誤差因素

3.2.1控制點精度。在控制點的選擇及其精度都會對最終的航空攝影測量成果產生一定的影響，往往會使得測量數據存在誤差。根據實操過程和經驗總結可以明確注意的是，在控制點的選擇上盡量選擇一些具備顯著特征的點，譬如田埂、湖泊、道路交叉口這些易于觀察的參照點，盡量不要去選取一些高程的地表點，譬如樹尖、屋角，往往選取這些類似的特征點容易產生視覺混淆而導致判斷失誤，從而影響到最終成果的精確度。

3.2.2裝備測量過程。在飛行器上安裝相機時，視準軸若與網絡板中心垂直容易使得走向發生偏移。網絡板精度的修正值都對最終的結果產生一定的影響，要盡量控制好修正值，減小誤差過大。瞄準鏡頭與被測鏡頭的焦距比例倍數不相適宜，這就導致后者的主距發生變化而產生誤差。

3.2.3外在條件因素。相機的選取、區域大小、形狀、航高、航向、比例尺大小、連接點數量、相關資料的使用等等。避免使用邊緣畸變較大的像片，確保攝像質量正常，航攝的航向與旁向重疊度要控制在適宜范圍內，否則將大大影響到地表模型的精確度，產生較大誤差。

3.2.4人為誤差。人為的測量計算過程中對點位的識別上可能存在誤差。

3.2.5系統誤差。底片變形、地球曲率、折光率、鏡頭畸變差等。

3.2.6環境因素。測量過程中的環境發生變化，如人為的視覺疲勞、輕微震動、光源位置的變化、溫度的升降等。日照強度等環境因素都會直接影響到攝像質量。

結論：綜上所述，盡管這幾十年來我國的航空攝影測量技術在其應用上已經取得了一定的成果，但是仍舊存在一定的不足之處，在數據量測和應用上存在不穩定性，容易產生誤差的影響因素較多，針對這一情況還需要不斷探究技術本身的實際效率，進一步分析研究航空攝影測量技術，以幫助提升技術水平，突破局限。未來的航空攝影技術發展任重而道遠，只有不斷地總結經驗，才能更快地進行技術優化，適應市場需求。