攝影測量與遙感中DEM的應(yīng)用

李珊珊

湖南省第一測繪院，湖南衡陽 421000

社會的不斷進(jìn)步和快速發(fā)展，促使各種新型技術(shù)被推出以及在各個領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。這些新型技術(shù)普遍應(yīng)用效果良好，同時隨著科學(xué)技術(shù)的不斷變化，這些技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以在自身發(fā)展的基礎(chǔ)上，逐漸演化出一種全新技術(shù)。與現(xiàn)階段的實(shí)際情況進(jìn)行對比分析可以得出，在我國測繪工作日常開展過程中，攝影測量以及遙感各自屬于兩個同等重要的方面。如果想要將這兩項(xiàng)內(nèi)容全部都落到實(shí)處，應(yīng)當(dāng)采取有效的措施和技術(shù)手段使兩者有效連接。DEM在其中的合理利用，有利于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，同時還能夠在一些單片修測中發(fā)揮出自身的作用和價(jià)值。

1 DEM在攝影測量定量解釋中的實(shí)際應(yīng)用

對于測繪圖象工作而言，幾何校正是其中非常重要的一部分，也可以說是基礎(chǔ)部分。因此，想要促使測繪的整個過程能夠順利實(shí)施，需要意識到遙感探測器在其中的重要性。一般一些傳統(tǒng)的遙感探測器無論是在使用性能或者是在自身結(jié)構(gòu)等方面，都會存在不同程度的缺陷，對整體使用效果會產(chǎn)生影響。這些傳統(tǒng)遙感探測器在使用時，會與理想之間呈現(xiàn)出明顯的差異性，所以這種現(xiàn)象的存在，也是導(dǎo)致其無法實(shí)現(xiàn)有效測量的原因之一。另外，遙感影象在形成以及具體應(yīng)用過程中，其主要是依靠衛(wèi)星或者是地球在運(yùn)行過程中的實(shí)際情況對其進(jìn)行確定[1]。由于衛(wèi)星本身的運(yùn)行狀態(tài)千變?nèi)f化，同時地球在運(yùn)行時，其也會受到一些外部因素的影響，從而導(dǎo)致相互之間存在明顯的差異性，而這也體現(xiàn)了幾何校正工作的重要作用，只有合理地利用幾何校正科學(xué)，才能夠保證圖像測繪工作順利開展。

一般情況下，在針對遙感影像的實(shí)際情況進(jìn)行幾何糾正時，可以通過參數(shù)法或者是非參數(shù)法這兩種方法進(jìn)行具體實(shí)施。這兩種方法在實(shí)際應(yīng)用時，其最根本的共同點(diǎn)就是都需要建立相對應(yīng)的數(shù)字高程模型，通過該模型的構(gòu)建和利用，實(shí)現(xiàn)測量。如果沒有模型，那么無法實(shí)現(xiàn)幾何的糾正，除此之外，在糾正時，還需要利用各種不同類型的方程式，對其進(jìn)行計(jì)算來起到一定的輔助作用[2]。

2 正射影像圖的具體實(shí)施情況

制作測繪的正攝影像圖工作在具體開展過程中，由于其在測繪中具有非常重要的地位，所以同樣需要利用數(shù)字高程模型對其進(jìn)行實(shí)施。在測繪過程中，正射影像圖具有一定的尺寸，可以將其尺寸進(jìn)行結(jié)合，利用正射像片對其進(jìn)行科學(xué)合理的制作，保證正射投影影像地圖的制定和利用。該影像圖本身作為航空遙感影像中必不可少的重要產(chǎn)品，可以將其應(yīng)用到很多領(lǐng)域當(dāng)中，比如生態(tài)環(huán)境的具體監(jiān)測或者是一些城市規(guī)劃的實(shí)施方案當(dāng)中等。

2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

在針對正射相片進(jìn)行制作和具體應(yīng)用時，大多數(shù)都會直接利用“縫隙掃描”的方式。這種方式在使用時，為了保證其使用效果，需要將縫隙的寬度控制在1mm左右，而長度控制在2～6mm之間[3]。這種方法一般被稱之為微分糾正，在針對一些需要測繪的地面進(jìn)行測量時，如果這些地區(qū)呈現(xiàn)出起伏狀態(tài)，并且比較復(fù)雜，可以選擇一些長度比較短的“縫隙”對其進(jìn)行掃描。如表1所示。

表1 DEM高程精度檢測統(tǒng)計(jì)表（m）

2.2 實(shí)驗(yàn)過程

“縫隙掃描”這種方式在實(shí)際應(yīng)用過程中，一般會使用兩種方式，其一是脫機(jī)方式，其二則是聯(lián)機(jī)方式。首先，脫機(jī)方式主要是指數(shù)字高程模型構(gòu)建完成之后，在有自動字表記錄裝置的一些立體測圖儀或者是其他的一些解析測圖儀上可以直接采集，并且將這些采集到的數(shù)據(jù)信息資料全部都記錄下來。其次，可以將儲存好的介質(zhì)直接輸入到正射投影儀器當(dāng)中，通過縫隙掃描方式的利用，可以將其直接掃描成像。由此可以看出，在脫機(jī)方式的使用過程中，微分糾正想要實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用效果，其必要條件之一就是要保證格點(diǎn)數(shù)字高程模型的構(gòu)建和具體利用。脫機(jī)方式在使用時，能夠使正射投影儀器的整體效率得到有效提升，同時還能夠呈現(xiàn)出一種靈活性特征[4]。

聯(lián)機(jī)方式在應(yīng)用時，其主要是由正射投影裝置以及立體測圖儀相互之間建立一定的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)共同操作。首先，在立體測圖儀上需要進(jìn)行一系列有效的定向工作，定向工作分為決定和相對定向這兩種不同的類型。其主要是指在構(gòu)建模型時，需要建立一個能夠與地面坐標(biāo)之間呈現(xiàn)出一定相似狀態(tài)的光學(xué)立體模型，并且將該模型應(yīng)用到實(shí)處。其次，在對其進(jìn)行微分糾正的時候，可以直接利用折射投影裝置對其進(jìn)行相對縫隙掃描操作。與此同時，在已經(jīng)建立好的立體模型當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)有效的掃描，對每一行都可以進(jìn)行仔細(xì)的掃描。這樣不僅有利于保證立體模型表面的切準(zhǔn)性，而且還能夠讓光線直接順利的通過縫隙實(shí)現(xiàn)有效的測量。由此可以看出，在聯(lián)機(jī)方式實(shí)際應(yīng)用時，縫隙掃描想要得到良好的掃描效果，就需要對斷面點(diǎn)列高程進(jìn)行測量，并且達(dá)到一定的高度[5]。

3 DEM在測繪中單片修測中的實(shí)際應(yīng)用

DEM在測繪單片修測中科學(xué)合理的利用，有利于從根本上提升修測結(jié)果準(zhǔn)確性，同時還能夠提高檢測效率。在單片修測中，如果想要真正將DEM應(yīng)用其中，就需要對所有的具體實(shí)施步驟有充分了解和認(rèn)識地面上現(xiàn)有的一些物體，這些都是在測繪過程中，需要在地圖修測中顯示的內(nèi)容。因此，在針對單片修測時，需要合理利用已經(jīng)獲取到的一些數(shù)字高程模型，保證最終的應(yīng)用效果。首先，單張像片中所展示出的內(nèi)容、空間等，需要將其直接上交到后方交會，有利于保證像片當(dāng)中所有的方位元素具有一定的準(zhǔn)確性和有效性。這是保證單片修測工作能夠順利開展的必要前提條件。其次，像片當(dāng)中像點(diǎn)坐標(biāo)的設(shè)置和具體測量工作，必須要保證完成質(zhì)量和效率，除此之外，還需要設(shè)定一個專有的數(shù)值，對數(shù)字高程模型起到良好的協(xié)調(diào)作用。如果設(shè)定的高程近似值可以直接代入到相應(yīng)的方程中計(jì)算，而計(jì)算結(jié)果與地面平面坐標(biāo)的數(shù)值相似，可以得出數(shù)字高程模型的地面平面近似值。這種操作步驟需要一直重復(fù)操作，一直到數(shù)額相互之間的差比能夠達(dá)到最小差為止。通過數(shù)字高程模型在單片修測中科學(xué)合理的利用，不僅能夠得出高程本身的平均值，而且還能夠計(jì)算出與其相近的一個新的高程近似值，對測繪工作的順利開展而言，具有實(shí)質(zhì)性意義。

4 在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

環(huán)境問題一直都是現(xiàn)代社會發(fā)展過程中重點(diǎn)關(guān)注的問題，在針對環(huán)境保護(hù)相關(guān)措施進(jìn)行具體落實(shí)的時候，可以利用攝影測量遙感技術(shù)對其進(jìn)行科學(xué)合理的操作。在該技術(shù)使用時，可以對地形圖進(jìn)行有效繪制，并且對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行深入研究，保證這些數(shù)據(jù)具有真實(shí)性和有效性，為環(huán)境問題的處理提供方便快捷的方式。攝影測量遙感技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的一些區(qū)域環(huán)境情況進(jìn)行實(shí)時有效的分析和研究，為環(huán)保方案的制定和提出提供依據(jù)支持。比如，在針對我國西部一些地區(qū)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行遙感調(diào)查時，攝影測量遙感技術(shù)可以對我國西部地區(qū)的實(shí)際生態(tài)情況進(jìn)行全方位有效地調(diào)查和分析。同時還能夠?qū)h(huán)境出現(xiàn)變化的基本原因進(jìn)行逐一分析和研究，這一活動在具體實(shí)施過程中，已經(jīng)覆蓋了我國西部大多數(shù)的地區(qū)，覆蓋面積達(dá)到了673萬km2。由此可以看出，攝影測量遙感技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中科學(xué)合理的利用，不僅能夠?yàn)槠涮峁?zhǔn)確有效的生態(tài)環(huán)境評價(jià)專題數(shù)據(jù)庫，而且還能夠保證這些數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性。在保證能夠真正為西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境提供有效保障的基礎(chǔ)上，能夠?yàn)榄h(huán)境治理提供可靠的數(shù)據(jù)支持。這樣能夠最大限度保證攝影測量遙感技術(shù)，在當(dāng)前環(huán)境保護(hù)中的作用和價(jià)值得到有效發(fā)揮。

5 結(jié)語

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和發(fā)展的現(xiàn)代社會，數(shù)字化、信息化已經(jīng)逐漸成為各個領(lǐng)域在發(fā)展過程中的必然趨勢，在測繪行業(yè)中也是如此。特別是數(shù)字高程模型在攝影測量以及遙感中科學(xué)合理的利用，不僅有利于提高測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和工作效率，而且還能夠推動測繪事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。