數字航空攝影測量技術分析
時間:2022-03-22 03:42:08
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摘要:伴隨信息技術、測繪技術及計算機技術蓬勃發(fā)展,航空攝影測量技術現(xiàn)已取得一定進步,社會對于城市測量的技術要求也更為嚴格,而受傳統(tǒng)測量技術無法滿足現(xiàn)代化城市測量需求的影響,應用數字航空攝影測量技術能彌補傳統(tǒng)測量技術的不足大大增強城市航空測量的精確性及有效性,尤其是空間數據獲取領域呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢。鑒于此,本文數字航空攝影測量技術發(fā)展現(xiàn)狀為切入點分析其應用領域,就提出具體的關鍵技術要點進行深入探究,旨在為相關技術人員積累更多的應用經驗。
關鍵詞:數字航空攝影測量;數據處理關鍵技術;應用要點
自進入21世紀以來,在測繪技術、信息技術及計算機技術蓬勃發(fā)展的大背景下,促使航空攝影測量技術空間數據獲取方式由傳統(tǒng)單一性野外測量向內外業(yè)綜合或以內業(yè)為主的數據收集方式轉變,客觀上推動航空攝影測量技術快速發(fā)展取得一定技術進步[1]。同時,數字航空攝影測量技術具有適用性強等鮮明特點,被廣泛應用于地質勘查、工業(yè)測量、水利工程、礦山測量、考古、城市交通及城市建筑等領域,而如何分析數字航空攝影測量數據處理關鍵技術提高其測量準確性,現(xiàn)已成為航空攝影測量技術領域的研究重點問題,必須納入技術難點、數據處理關鍵技術及應用領域等層面開展全面分析。鑒于此,本文針對數字航空攝影數據處理關鍵技術的研究具有重要意義。
1數字航空攝影測量技術的發(fā)展現(xiàn)狀
自21世紀初發(fā)明數字航空相機以來,SWDC數字航空攝影設備、UCD航空攝影設備及DMC數字航空攝影設備及ADS40推掃式數字航空攝影設備不斷豐富,再與雷達、激光掃描、慣性導航、數碼掃描及GPS等高端技術相結合,為出現(xiàn)SAR合成孔徑雷達成像系統(tǒng)、LIDAR激光測高掃描系統(tǒng)、POS輔助航空攝影測量及GPS輔助航空攝影測量等新型數字航空攝影技術提供強有力的技術保障[2]。同時,數字航空攝影測量技術應用范圍較為廣泛,涉及材料力學、生物科學、工業(yè)測量、礦山測量、醫(yī)療衛(wèi)生、考古、城市交通、水利工程、城市建筑、農林業(yè)獲取地理信息、地質地理信息、專題制圖、城市規(guī)劃、資源管理、土地測量及數據更新。
2數字航空攝影測量數據處理關鍵技術
2.1空中三角加密技術。一般說來,選擇VirtuoZoAAT+Pat-B自動化空中三角加密模塊能將數碼航空像片視為空中三角加密的原始數據,而選擇Pat-B平差軟件能開展光束法區(qū)域網平差[3]。利用相對定向、公共連接點轉刺及內定向等航空攝影測量內業(yè)方法能構建空中三角網絡,將航空攝影測量外業(yè)控制點成果與POS數據輸入系統(tǒng)以嚴格的數字模型為基礎進行區(qū)域總體平差能獲取優(yōu)化后外方位元素及加密點成果。同時,將航空攝影測量外業(yè)分區(qū)視為航空攝影測量內業(yè)空中三角加密的主要單元,應用數字航空攝影測量系統(tǒng)完成像點坐標采集工作,便于解析空中三角平差程序解算大地坐標。同時,加密分區(qū)間廣泛參與大地定向公共像控點時必須保持同點及同坐標值,即保持公共像控電唯一性,并且其加密限差以國家測繪類標準GB7930-87《1:500、1:1000、1:1200地形圖航空攝影測量內業(yè)規(guī)范》相關規(guī)定為執(zhí)行標準,確保加密分區(qū)間接邊一致性[4]。此外,完成測量作業(yè)后要求相關技術人員填寫檢驗報告、接邊點坐標、大地定向、檢查點坐標、外業(yè)像控點坐標、外業(yè)控制點分布略圖、加密點坐標、加密點分布略圖、輸出作業(yè)說明及圖例表,便于形成具有專業(yè)性的文件報告,有助于向他人展示加密成果評估成果準確性及有效性以達到總結工作經驗的目標。2.2數字正射影像圖數據生產技術。由于本次研究選擇Virtuozo全數字攝影測量系統(tǒng)制作1:1000DOM,相關技術人員以Virtuozo全數字攝影測量系統(tǒng)工作站為基礎導入空中三角加密成果恢復測試區(qū)組建立體像,納入生產區(qū)域DEM(中文簡稱數字高程模型)數據再結合特征線及特征點進行計算修正生成DEM。同時,選擇DEM數據微分糾正原始影像數據,即應用計算機技術逐個像元微分糾正數字影像再使用自動生成鑲嵌線無縫拼接總體測區(qū)正射影像模型完成DOM,以40厘米×50厘米矩形圖廓進行分幅裁切DOM完成DOM數據生產環(huán)節(jié)[5]。此外,結合空中三角加密成果自動創(chuàng)建測區(qū)立體模型及參數文件能生成核線影像(英文簡稱epipolarim-age)。在采集DEM數據的過程中,相關技術人員利用影像自動相關技術生成DEM點或視差曲線,以保證視差曲線曲線間隔合理性為前提條件促使DEM點或視差曲線切準地面便于真實全面反映地形態(tài)勢,并且結合加密點及區(qū)域能生成大范圍區(qū)域DEM,納入特征面、特征線及特征點等數據生成三角網完成插值計算,以2.5米×2.5米網格間距為標準構建DEM。同時,選擇DEM數據微分糾正原始影像數字,分區(qū)對測區(qū)內影像以0.1米像元大小為標準通過三次卷積內插法或雙線性內插法完成重采樣生成分區(qū)DOM,再利用自動生成鑲嵌線無縫拼接整體測區(qū)分區(qū)DOM完成DOM。同時,DOM接邊過程中高大建筑工程投影差產生接邊倒影,通過調換左右片方法生成正射影像以達到貼補的目標實現(xiàn)高大建筑工程無縫銜接。在檢查DOM數據的過程中,相關技術人員確認數據是否存在變形或失真,尤其是橋梁工程、道路工程及房屋工程是否存在道路扭曲、橋梁變形、房角拉長及房屋重影等情況,一旦DOM數據出現(xiàn)變形或失真問題必須重新采集數據生成DEM重新糾正數字微分確保DOM數據無誤。此外,針對DOM出現(xiàn)局部重影或模糊問題利用貼補糾正單區(qū)DOM完成數據修補。為了確保鑲嵌無縫拼接后DOM色彩均勻性及一致性,糾正多圖像色彩均衡及調整單影像色彩能解決航空攝影所出現(xiàn)的色差問題。選擇具有代表性圖幅將所測區(qū)中代表不同地貌的影像圖均勻著色,分析勻色效果調整出符合航空攝影測區(qū)顏色信息的標準樣圖,結合標準樣圖實現(xiàn)全自動色彩調整平衡處理DOM確保DOM總體色彩一致性及均勻性,以達到紋理清晰、層次感豐富、色彩真實、反差適中、色調飽滿正常及不同圖幅間色彩過渡自然且顏色一致性的目標。相鄰DOM必須精確匹配其空間及幾何形狀,做好可視化檢查工作確保相鄰DOM中地面特征無法偏移,并且結合鑲嵌線避開因高程特征預防錯位或偏移問題確保地物完整性。此外,應用空中三角加密保密點能檢查DOM,一旦同名點平面差異性較大時必須查明其原因進行返工處理。
3結論
通過本文探究,認識到數字航空攝影測量技術起步晚發(fā)展迅速,而逐步替代傳統(tǒng)航空攝影測量技術現(xiàn)已成為必然發(fā)展趨勢。如何分析數字航空攝影測量數據處理關鍵技術提高其測量準確性,現(xiàn)已成為航空攝影測量技術領域的研究重點問題。由此可見,相關技術人員納入技術難點、數據處理關鍵技術及應用領域等層面開展全面分析對于解決技術難題具有顯著價值作用,為推動我國航空攝影測量技術邁向數字化時代奠定夯實基礎。
參考文獻
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作者:熊文 劉湘媛 單位:江西省煤田地質局測繪大隊
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