浅谈航空摄影测量数据处理的技术流程浅谈航空摄影测量数据处理的技术流程

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摘要:近年来,通过测绘技术的应用,可以获得完整、准确的测量数据,为工程建设、突发事件处理、矿产开发等工作提供了可靠的依据。传统的测量技术存在着很多的限制,在当下信息技术日渐发展的今天,航空摄影测量技术在测绘工程领域得到了广泛应用,这一测量技术更为先进,尤其是在数据处理方面,所获得的测量数据均可以通过数据处理技术进行筛选和剔除,从而发挥这些测量数据的最大价值。随着信息时代的到来,航空摄影测量技术的应用范围必将逐步扩大。

关键词:航空摄影测量;像控布设;新思路;数据处理;

引言

结合地形测量工作的特点可知,通过运用航空摄影测量技术,可以明显提高测量工作效率,帮助测量人员在短时间内获取更多更准确的数据信息,从而为城市规划与各项基础设施建设提供精确数据。为了确保此项测量技术得到良好运用,本文深入探讨航空摄影测量技术在地形测量过程中的运用要点。

1航空摄影测量的概念及发展趋势

航空摄影测量主要采用SWDC航摄仪经过精密相机检校和拼接,集成测量型的GPS接收机、航空摄影控制系统、地面后处理系统,经多相机高精度拼接生成虚拟影像,形成数据源,对影像进行准实时、高精度的拼接。采用静态观测方法进行像片控制测量,利用像片控制点、影像、定位定向辅助资料实施空三加密测量;对像片进行加密、匹配和校正;在野外调绘工作的基础上,进行地形图数据采集和编辑,影像处理、建库、正射影像图制作。航空摄影测量技术的发展大大缩短了野外作业的时间,提高了內业制图的工作效率,应用非常广泛。它可以高效、广泛地获取地理信息数据,政府、企业可根据获得的数据进行分析研究,制定科学合理的发展策略,更好地进行经济建设、生态建设、资源开发、土地管理、环境保护以及产业结构调整等工作。

2像片控制测量的概念

像控点:是摄影测量控制加密和测图的基础,在野外实地的像控点目标选择的好坏与指定或选择点位的准确度、布设方式等,将直接影响像片成果的精度[1]。像片控制测量是指:在作业区航空航天生产的像片上,对应实地关联测定的控制点平面位置和高程的测量工作。以一条航线段、或一个地块区域为单位,从而进行像片控制点的布设.

3航空摄影测量的优势

航空摄影测量技术不同于常规的测量技术,其具备更强的技术优势,具体表现在以下3个方面:(1)航摄仪。在航空摄影测量技术的应用过程中,航摄仪是不可或缺的仪器,作为一种先进的测量仪器,其性能和功能相对突出。整个测量工作开展时,航摄仪可以通过对曝光时间的灵活调整来获得高分辨率的图像,所获得的这些影像信息更具直观性,在利用航摄仪开展相应的测绘工作时,完全可以获得不同比例尺的测绘图像和数据[2]。(2)IMU/DGPS(惯性测量单元/差分GPS)。利用航空摄影技术完成测量任务时,IMU/DGPS的应用也非常重要。IMU/DGPS是一种新型的导航系统,通过INS惯性导航系统与GPS全球定位系统的集成,发挥了各自的优势,在不需要地面控制点和空中三角测量的条件下,就可以获得相应的测绘图,使测绘图像获取更加便捷和高效,测量作业完成时的时间消耗短、成本投入低。(3)Lidar激光扫描系统同样是航空摄影测量中的关键,这一子系统的存在使测量工作即使面对一些复杂、特殊区域,同样可以发挥这一测量技术的优势。

4航空摄影测量的关键技术流程

4.1基础控制测量

基础控制测量主要包括平面控制测量、高程控制测量、坐标系转换。基础控制测量是航测最基础的工作,从标石选埋、GPS观测、GPS数据处理及精度统计方面保证测区建立在统一的平面和高程控制网下,限制误差的积累和传播,是航测的坐标和高程基准。

4.2像片控制测量

采用SWDC航摄仪对全摄区进行数码航空摄影,可采用布设少量像片控制点,利用IMU(惯性测量系统)/DGPS(差分全球定位系统)辅助空中三角测量方法进行加密分区的摄影测量,进行区域网平差,以获得高精度的像片外方位元素成果。像控点的布设采用区域网周边角点布设控制点的方法进行布设,像控点首先在室内按照像片条件进行初选位置,制作相应的外控点电子影像。野外选点时,应仔细判读电子影像,选择最好的目标刺点。像片控制测量主要工作流程为:野外像控点的布设→野外像控点的测量→像片整饰→像片调绘。

4.3三角测量

所谓三角测量,主要是指运用合理的数据处理系统,针对既有的各项测量数据进行综合处理,该数据处理系统在运行过程中,要减少人为干预带来的影响,在规定时间内顺利完成定向工作。通过合理建设区域网,将多个模型稳定连接,可以确保最终的数据信息得到更好的处理。与传统的数据处理软件相比,应用此种软件处理数据能够明显提升处理速度,而且精度更高,可以更好地满足地形测绘要求,确保最终的各项数据更真实有效。在实际操作期间,测绘人员要根据软件系统运行状态,科学选择各项参数,并运用区域网平差优化技术,对三角测量数据成果进行检测。航空摄影测量数据处理的流程:原始影像数据、原始机载GPS和IMU数据、GPS基站同步观测数据→数据检查→影像后处理、GPS、IMU数据后处理→L0级影像→像控点测量成果→空三加密→影像纠正→L1级影像→DOM制作、DLG采集→数据检查→正射影像图成果(DOM)、线划图成果(DLG)。

4.4DOM(正射影像图)数据生产

DOM数据生产同样是航空摄影测量中数据处理的关键流程。以某航空摄影测量为例,在该测量工作进行时,选用的是VirtuoZo全摄影测量系统工作站,根据测量需求,最终制作的是比例尺为1∶1000的DOM。在该测量系统工作站内,将前期空中三角加密技术下所获得的成果导入其中,随后在此基础上创建立体像,从而对生产区域生产DEM(高程模型)数据,在充分考虑特征点、特征线的基础上,保障DEM数据的生成质量。在产生了对应的DEM数据后,就可以对原始影像加以微分纠正,在具体的处理中,利用计算机系统对原始影像开展逐个像元的微分纠正,系统中相应模块所自动生成的镶嵌线对整个测区的模型正射影像开展无缝拼接,所形成的处理结果就是DOM。随后,在一定的测量标准下,根据一定的矩形图廓需求对已有的DOM进行分幅裁切,一系列处理流程下所形成的结果就是DOM数据。

4.5采集数据

在地形测量工作中,测量人员通过运用无人机航拍摄影测量技术,实现了各项数据的快速采集。为更好地提升数据采集的准确性,确保各项数据可以精确地反映出该地区的真实情况,测量人员可以采用MapMatrix测量系统对数据进行采集。在测量数据采集环节,通过建立三维模型实现全要素采集目标。此外,在处理各项数据的过程中,测量人员还要根据三维立体模型所反映的各项数据,综合运用正射影像制作相应的产品,确保各项数据得到良好的利用。

结束语

应用航空摄影测量技术时,数据处理是其中的关键环节,尤其要加强数据处理中的技术选择和应用,以保障各种测量数据处理的有效性,满足测量精度的标准,提高航空摄影测量技术下的测量数据价值,从而将处理以后的测量数据应用于生产与生活决策。

参考文献

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