航空摄影测量数据处理关键技术的探讨

航空摄影测量数据处理关键技术的探讨

广东珠荣工程设计有限公司

摘要:在航空摄影测量技术的应用中,如果技术分类不同,具体的操作就会有所区别,要根据不同分类来开展技术。在应用中要完成地形技术测量任务还要完成非地形技术测量任务,两种测量方式上的不同,造成测量的价值不同,两种测量都为各领域的发展做出了贡献。本文主要对航空摄影测量数据处理关键技术进行了分析探讨。

关键词:航空摄影;测量;空中采集

引言

航空摄影测量为我们通过另一种方式看世界提供了不一样的眼睛与视觉。因为直观性,近二十年来利用航空摄影测量成果进行虚拟三维实景的模拟逐渐成为热点,现在航空摄影测量已经成为现代测绘及与之相关行业高效且不可或缺的一门技术手段,并且在不断向更智能化、快捷高效的方向发展。

一、航空摄影测量技术的任务

1、地形测量

地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。第三点,针对掌握的地理信息数据和土地的相关数据要建立测量的基础数据,完成对整体数据的测量,并把图像的效果进行还原。在测量中要对数据测量工作进行合理的分工,工作人员要明确自己的任务,确保数据和图像能够符合标准,并起到辅助测量的作用,做到相互统一,相互统筹发展。使地形测量的发展更具先进性和合理性,取得更深层次的进步。

2、非地形测量

在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员,如果发生战争可以防止其它地域的人在我国领域建立防空识别区或窝藏军火,避免对国家的安全造成不必要威胁。通过非地形勘测,很多矿物工程也得到发展,通过对地域合理的开发,实现各领域的稳固发展,为国家的各项事业服务。

二、航空摄影测量的要点和作业方式应用

1、航摄准确,航摄设计合理

在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像,要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。

2、空中采集准确,数据处理合理

在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。

3、质量检查准确,成果提交合理

在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。

三、航空摄影测量数据处理关键技术

1、DOM(数字正射影像图)数据生产

(1)DOM检查修补

对DOM进行检查,看看是否失真或者变形,特别是高大房屋、桥梁,是否出现房角拉长、桥梁扭曲变形、道路扭曲变形等现象。如果出现DOM失真或者变形,应该重新采集生成DEM(即数字高程模型)、重新进行数字微分纠正,保证DOM无误。对于DOM出现的局部模糊或者重影情况,可以通过贴补纠正后的单区DOM进行修补。

(2)DOM分幅裁切

按照GB/7930-87分幅规则,对DOM采用40cm×50cm的规格进行分幅裁切,确定图幅4个图廓点坐标为裁切范围,每幅面积为0.2km2。

(3)影像匀色

为了保证镶嵌无缝拼接后的DOM色彩一致、均匀,针对航空摄影过程中所出现的色差问题,可以对生成DOM进行单影像色彩调整或者多影像色彩均衡的色彩纠正。

(4)DEM生产

应用空中三角加密成果,自动创建测区立体模型以及参数文件,生成核线影像。DEM数据采集时,应用影像自动相关技术,生成DEM点或者视差曲线,并且在视差曲线编辑过程中保持合理的视差曲线间隔。DEM点或者视差曲线应该切准地面,从而真实地反映出地形态势。

(5)DEM建立

根据加密点直接按照区域生成大范围区域DEM,并通过引入特征点、特征线及特征面等数据生成三角网,进行插值计算,最后按照2.5m×2.5m网格间距建立DEM。

(6)DOM镶嵌

相邻的DOM在空间与几何形状上都要精确匹配。另外,要进行可视化检查,保证相邻DOM中的地面特征没有偏移。最后,要尽可能应用镶嵌线避开因高程特征导致的偏移与错位,并尽量保证地物的完整性。

(7)DOM数据生产技术路线

在Virtuozo全数字摄影测量系统工作站中,导入空中三角加密成果恢复测区并创建立体像,对生产区域DEM数据,利用特征点、特征线参与计算修改生成DEM。应用DEM数据对原始影像进行数字微分纠正,运用自动生成的镶嵌线对整个测区的模型正射影像进行无缝拼接,完成DOM,并按照40cm×50cm矩形图廓对DOM进行分幅裁切,最终完成DOM数据生产。

(8)DOM生产

应用DEM数据对原始影像进行数字微分纠正,按照分区对测区内影像以像元大小为0.1m进行双线性内插或者三次卷积内插法进行重采样,生成分区DOM,再利用自动生成的镶嵌线对整个测区的分区DOM进行无缝拼接,最终完成DOM。其中,在DOM接边过程中高大建筑物投影差产生的接边倒影,可以运用调换左右片生成正射影像进行贴补,从而实现高大建筑物的无缝接边。

2、空中三角加密

应用Pat-B平差软件进行光束法区域网平差,应用VirtuoZoAAT+Pat-B自动空中三角加密模块,将数码航空像片作为空中三角加密的原始数据。通过内定向、公共连接点转刺等航空摄影测量内业方法进行空中三角网构建,然后将航空摄影测量外业控制点成果与POS数据导入系统并按照严密的数字模型对其进行区域整体平差,从而得到优化后的外方位元素与加密点成果。将航空摄影测量外业分区作为航空摄影测量内业空中三角加密的基本单元,利用数字航空摄影测量系统采集像点坐标,应用解析空中三角平差程序解算大地坐标。

结束语

在航空摄影测量技术的不断发展中,为其它领域的发展做出了突出的贡献。它的广泛应用带动了技术的整体发展,也使勘测技术得到了应用。通过对地形和非地形的测量,使航空摄影测量技术与先进的生产力联系在一起,促进了矿工业、建筑业和农业的发展,为更多领域的发展指明了方向。

参考文献:

[1]王鑫.海岸带,岛礁数字航空摄影质量综合控制与评价.郑州:解放军信息工程大学,2012.

[2]肖志婷,郝娜.数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨.测绘与空间地理信息,2014

[3]孙红菊.航空摄影测量数字化测图采集方法探析.中国地名.2015.

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