探討數字攝影測量空三加密的應用及精度

張芳

摘要：在以往的航測工作當中，往往會應用到空中三角測量方式，這樣的空中三角測量其精準度有待商榷，進而在創新技術的發展之下，形成了先進的基于信息化的無人機數字攝影測量方式，因此，本文將基于在實際當中應用到的數字攝影測量空三加密方式進行研究，進而對其精度等進行全面化的理論分析，以期促進航測的發展。

關鍵詞：空三加密;數字攝影測量;應用;精度

引言：在數字攝影測量過程當中，所形成的系統功能多種多樣，包括空中三角測量以及自動繪制等高線、提取地物信息等，在信息技術逐漸發展過程當中，數字攝影測量技術的應用更加廣泛，傳統形式當中的解析測圖儀被取代，這樣的使用效果主要是基于數字攝影測量的高性價比所決定的，而作為在數字攝影測量系統當中的關鍵模塊，自動空中三角測量能夠實現眾多功能的自動化處理，本文基于此進行深入研究其更加優化的未來使用效果。

1 數字攝影測量空三加密應用方式

作為在數字攝影測量空三加密當中的重要特征，自動化在設計過程當中主要是應用到測圖軟件當中，因此，如若將自動化的加密成果應用到數字攝影測量系統的其他功能當中，需要尋求更加合理的應用方式。具體來講，數字攝影測量空三加密主要就是在原有的空中三角測量的基礎上實現數字化的攝影效果，這一技術簡稱數字空三，這樣的航測技術存在著兩種不同的方式，一種是基于傳統形式的有人機數字攝影空中三角測量，而另一種則是基于更加先進的自動化無人機空三測量。這兩種不同的方式都需要借助自動化的數字攝影空中三角測量才能夠實施。

首先來講，現階段大多數應用到的數字攝影空三測量主要是基于無人機應用的航測作業方式，實施有序的加密處理，基于每一處航測位置的不同位置，構設不同的基礎航測點位，保障各個像控點對應不同航測區域，進而形成有效的連接效果之后，實施數字化攝影。獲得數字影像之后，對計劃點進行測量，并最終實施加密解算，這樣的空中三角測量方式就是基于無人機方式下的數字攝影空三加密應用[1]。其中蘊含著兩層深刻的差異性含義，首先則是在一般情況下的加密計劃，在測量過程當中必須能夠對相應的計劃點實施測量，其次則是需要在不同的像片當中構建不同的標準連接點位，這樣的方式相較于解析空三測量之間的差異在于：能夠結合更加先進的數字化技術實施測量，最后則是在于數字空三系統成為了加密軟件。空三測量作為無人機航測技術當中的關鍵性遙感技術之一，應用到相對較少的野外像控點實施控制，進而以更加明確的加密處理計算平面坐標以及高程坐標等，最終提供定向測區的加密控制點。

2 數字攝影空三測量精度理論

2.1精度影響因素

基于數字攝影測量空中三角測量的不同應用方式進行研究發現，其中對數字空三精度造成影響的主要原因則是由于在實際當中的外控精準度、影響精準度、分辨率以及精度平差計算精度等。其中作為在攝影測量工作常見的外控精確度不必多說，本文詳細研究的主要是基于數字影像精準度以及分辨率、測量精度相關內容。

首先來講數字影像精度以及分辨率，這一影響因素的產生主要是基于在以往的航測過程當中，獲得的數字影像其精準度則是依靠于航測過程當中應用到的無人機所搭載的攝像頭像素所決定的，因此，其實際的影片分辨率等攝像頭其自身的像素效果之間具有直接關系，并且掃描像元的大小同樣對分辨率會造成一定的影響，如若在攝影過程當中的像元越小，則相應的能夠提升分辨率。而例如在實際當中應用到的GF105等超高精度的無人機攝像頭，能夠形成相對較好的定位精度效果，應用精度誤差能夠控制在2μm之間，進而能夠適應大多數的數字攝影精度需求。一般情況下應用到的攝像頭其拍攝畫面實際分辨率能夠達到40lp/mm，而此時如若畫面的實際參數為12.5μm，則實際產生的影像其分辨率與設備的分辨率處于一致狀態當中，但是如若在實際航測拍攝過程當中獲取到的畫面其實際參數為25μm，則最終呈現出的圖像分辨率為20lp/mm。因此，在空三作業環境當中應用到的所有設備以及最終的畫面其實際參數需要結合實際精度以及工程環境最終要求等進行分析[2]。并且在這一過程當中需要注意到，由于分辨率相對較高，因此則會產生相對較大的高頻信息，信噪比則對測量精準度等同樣會造成一定的影響。

其次在實際當中有關于測量精度的影響因素，在加密過程中平差計算法，則相應地，需要以較高的測量精準度對觀測坐標實施測量，且需要能夠改正系統誤差，包括攝影材料的變形以及物鏡畸變差等。如若在測量過程當中發現實際產生的誤差相對較大，一般認定為超過30μm，則無法獲得最為精確的結果。而平差法的計算效果在實際當中主要則是表現為基礎的5μm以內的誤差值效果，最終才能夠保障所獲得的結果其真實性，因此不難判定影響到精度的關鍵性因素就是測量精度。數字攝影測量當中主要是基于更加先進的自動化測量技術所實現的，或是對數字影像的處理以自動化的形式而呈現，因此在測量當中的相關技術需要具有較高的精度。在眾多數字算法當中，包括平差法、核線相關以及基于特征或是整體的攝影匹配等，所呈現出的精度以及可靠性等相對較為不同，具有一定的差異性，部分算法同時需要構建完整的模型之后才能夠使用，因此，不同的算法系統匹配下的方法等，最終呈現出的測量精度不相一致。

2.2常規空三測量精度理論分析

在實施數字攝影常規空三測量的過程當中，需要實施加密處理，而在這樣的加密計劃當中，作為連接點的像控點以及航線基線等涉及到的相應點位對于攝影精度具有一定影響，因此如若部分其中涉及到的點位匹配過程當中出現明顯的問題，出現航線重疊、航高等問題都需要應用到人工進行實地考察測量后再次確定點位。如若在實際當中，通過各種不同的手段保障人工測量之后不存在偏差，則相應地可以應用到數字像元的誤差計算效果實施估算，進而保障精準度效果，基于左右影像采樣過程當中的同名點與其中心點位并不同的可能，左側像控點的同名點可能是在右側像控點當中的任意一點，最終獲得的實際測算精度能夠達到0.41像元左右，因此，像元若表示為25μm時則相應地能夠形成10μm精度的測量效果。測量像控點時一般情況下需要應用到RTK技術結合全站儀以及GPS接收機等眾多設備同時實現，并結合不同的GPS控制點對像控點的測量數據等實施反復的核查，以確保精準的測量數據結果。同時在完成相關數據信息的采集之后，需要應用到photomod軟件實施信息編輯傳輸以及數據庫的構建，進而促使測繪技術能夠從數字化呈現出信息化的發展趨勢。

3 數字攝影測量的空三加密應用中的問題以及發展趨勢

3.1問題

促使數字攝影測量以及空三加密等能夠形成相對更好的使用效果，需要促使測圖設備模型能夠形成自動化的恢復效果[3]。基于在數字攝影測量加密系統以及解析測圖儀當中的獨立體系，缺少存在著直接輸入與輸出的模型恢復的接口，因此難以采用相一致的空間坐標系，促使立體模型在實際的應用過程當中會出現一定的工作困難，需要能夠積極構建更加良好的自動化設備模型恢復功能，才能夠實現數字攝影測量空三加密的實際應用效果。并且在實際當中，基于自動化測量的可靠性有待商榷，這是由于空三測量自動化成功率普遍較低，需要借助人工協助實施精準度較高的測量效果，尤其是在應用到更加復雜的城區以及林業環境當中后，需要對各個不同的模型進行充分的瀏覽之后才能夠實現精準的測量。同時需要強化攝影質量以及外控質量，市場當中的航測儀器設備等越來越多樣化，更加精準的儀器卻始終無法形成相對較好的航攝質量，由于在應用到無人機等相應的航測過程當中會受到不定因素的影響，產生不穩定的重疊度以及過大的旋轉角等，都會影響到最終的影像清晰度。

3.2發展趨勢

迎合更加先進的航測技術，實現數字空三的優化升級，全面結合數字化測圖效果，促使航測設備的生產環節能夠更加精簡，進而呈現出相對較大的實用性。并且，在空三測量過程當中逐漸應用到GPS定位系統等更加先進的設備技術，進而降低像控點數量，形成更加精準的自動化測定區域對接，降低人工輸入像控點的工作量，并能夠有效提高轉點自動化的成功效果，并且在GPS技術不斷優化升級的過程當中，將會呈現出完全脫離地面控制的效果。在未來的發展中，科學技術將不斷進步，進而將會呈現出完全信息化的空三測量效果。

結束語：作為在先進的科學技術發展過程當中形成的先進航測技術成果，數字攝影測量空三加密的應用在未來的發展當中將會更加廣泛，因此為了能夠保障其良好的應用效果，需要及時控制各種影響到其實際應用精度的因素，進而才能夠為航測事業的發展提供有效助力。

參考文獻：

[1]鄒小香，李偉.數字攝影測量空三加密處理技術及精度評價研究[J].科技資訊，2013（35）：25-26.

[2]高文革，范永杰，宋倩.空三加密在數字攝影測量中的精度分析[J].山東國土資源，2010，26（12）：26-29+33.

[3]王建紅.HELAVA數字攝影測量工作站空三加密軟件在鐵路航測中的應用[J].鐵道勘察，2006（05）：31-33.