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摘要:随着高新科技的快速发展,我国航空摄影测量市场不断扩大,航空摄影测量技术在国家的各个领域中都得到广泛应用。数字航空摄影测量是航空摄影测量技术中最先进快捷的测量手段,它在信息数据获取、数据处理、分发服务等功能领域不断取得突破,使测绘信息化水平取得长足进展。数字航空摄影测量技术在国家各项事业发展中发挥着重要的勘探、测量等实用作用,对国家发展有着重要的促进推动意义。本文将对数字航空摄影测量数据处理技术进行探析,为更好促进这项技术的发展延伸提出合理性建议。
关键词:数字航空摄影测量;数据处理;技术
相比于传统的航空测量技术,数字航空摄影测量技术在实际应用中解决问题的手段更为先进有效,全方位提升了城市建设中测量工作的效率和效果,更适合我国整体发展趋势和社会发展需求。我国航空摄影测量在过去几十年的发展征程中不断沉淀积累新的技术,一次次实现新的突破,如今在国家农业林业、水文能源、石油资源等很多行业领域都得到重视和广泛运用。在我国经济和科技高速飞跃不断创新的今天,数字航空摄影测量技术必然会普及到城市建设发展的各个领域。故而,我们要对数字航空摄影测量数据处理的关键性技术展开深入分析,掌握其技术要点,分析数据采集手段,攻克技术难题,充分发挥数据处理技术优势,促进多种测量技术结合,多样化的推进数字航空摄影测量领域的开拓与延伸。
1.数字航空摄影测量发展前景
随着数字化测图技术内外一体化的实现,地理信息系统逐步建立, 数字摄影测量快速更新测量信息的重要数据支撑。数字摄影测量技术除了测量解析功能外, 还具备例如图像识别、影像分析、数据管理等强大功能。在城市建设管理领域,航空摄影技术能够全面获取城市三维空间数据,将传统测量中的二维影像转为立体结构,更加贴近城市数据模型。利用航空摄影测量技术还能够满足城市大范围的大比例成图需求,保证了影像的成图速度与精度。由于我国经济不断利好发展,给予了数字航空摄影测量技术发展强有力支撑, 随着技术研究与实践探索的不断深入,这项技术变得更加成熟完善,未来的数字航空摄影测量技术将展现更多优秀的闪光点,逐步取代传统方法,为推动数字化城市建设提供更强大的技术支持。
2.数字航空摄影测量技术精准性
在实际测量中,对于航空摄影测量准确度要求非常高,既要保证测量目标设计的合理性,又要保证测绘的精准性。航空摄影位置和角度的选择,都会影响最终呈现的测量效果,因而在开展航空摄影测量工作中,要根据实际情况提前设计好各项拍摄手段,包括设置合理的拍摄位置,选取最优的拍摄角度,明确科学的拍摄比例,以保证后期数据还原可靠性。在测量还原方案的选择上要更加仔细,拍摄的视频影像需要与所作课题资料一一对应,要选择符合需求的视频片段,视频图像主要呈现数据材料,高精准度是第一要求,避免出現误差问题。
3. 数字航空摄影测量数据处理技术
3.1空中三角加密技术
空中三角加密即解析空中三角测量,是摄影测量处理环节中重要一环。空中三角加密技术手段是利用空中三角测量软件VirtouZoAAT进行像点量测,再使用平差程序解算,以创设出的数码航空像片作为原始数据,Pat-B软件结合光束法对一束区域光束进行整体平差计算,平差后取得加密点的大地坐标数据和外方位元素,使Virtou Zoaat+Pat-B自动空中加密模型得到影像外方位元素及连接点的物方空间坐标。利用航空摄影测量手段在空间中构建三角网结构,可以利用内定向、公共连接点转刺等内业方法实现构建,将外业控制点数据与POS数据导入对应系统,按照模型进行区域整体平差计算。有一些在相邻航片和航带上同名点的位置相差极大的加密点要提起重视,这种情况不可以强行平差,会导致控制网变形,将上下航带连接后,保证左右重叠,即可以消除误差。在全部作业完成后要填写图历表,将加密点情况和外业控制点图像情况分别作出详细说明,严格遵循国家制定的规范标准,保证后期维护工作能够顺利开展。
3.2数字正射影像图数据生产
(1)使用Virtouzo全数字摄影测量系统作为核心技术构建空中三角加密结构,将其应用到生产区域,形成参数文件和立体模型,进而形成DEM。依据影像计算出对应的点来采集DEM数据,将DEM数据微分用以调节摄影数字影像,再利用自动生成的嵌入线完整拼接模型。为了将地势形态良好展现,在处理视差曲线时候,要保证有合理间隔,显现的才更为准确。要保证等高线显示准确,能够建立起良好的视差模型,重点关注立体模型匹配结构的编辑和检查,保证DEM 良好构建。构建DEM时候要充分利用加密点获得更大区域范围的DEM,引入特征线面数据,完善三角网。数据采集过程中常遇到各种问题影响匹配功能,例如测量区域被遮盖物覆盖,影响电线面数据采集,这种情况下要对特征点进行科学合理的测量,保证计算准确度。对于DEM的微分处理,要控制双线性内插线不得超过0.1m,内插法采样采取三次卷积范围形式,从而获得区域正射影像。
(2)三次卷积内插法或者双线性内插法对测量区域内影像反复取样,对现有影像进行纠正,可以获得分区DOM,而后借助镶嵌无缝拼接,将所有的分区DOM拼接后可以获得全部DOM。大规模的工程在DOM拼接过程中,有可能会出现接边倒影,这种情况可以利用专业技术调换左片与右片的衔接方式,创建正向倒影改善无缝拼接的呈现效果,更好的构建数字正射影像图。在房屋工程、桥梁工程、道路工程的正射影像图修补和检查工作中要格外重视失真与变形问题的排查,防止出现屋角拉长或者图像重叠问题。一旦发现DOM存在问题,则需要将数据进行二次采集形成DEM对现有数据进行纠正。DOM如果出现影像重叠或者模糊失真的问题,也可以采用贴补修正的方法对数据进行调节,如果存在色差问题,则需要均衡单影像或多影像的色彩,进而缓解色差情况,保证DOM颜色统一性。正射影像图主要运用在空间几何方面,精确匹配方式能够有效避免影像地面特征偏移情况出现。
(3)将具有区域代表性的图像根据不同地貌均匀着色,形成符合航空测区实际情况的标准样图。样图要做到条理清晰、色彩层次鲜明,色调饱满丰富,数据真实合理,在不同幅间的色彩过度要保证一致性和自然协调性。
4. 数字航空摄影测量技术难点
如今,数字航空摄影测量技术正在逐步取代传统测量手段,应用频率大幅度增加,测量数据处理技术也愈加成熟。但是,数字航空摄影测量技术难度也会随着工作量的增加而增大,对摄影设备的性能要求也会更为复杂。摄影镜头畸变差比较大,内方位元素不能直接量取,都会影响航空摄影测量的直接应用效果,在未来的技术应用上,仍然存在很大的进步空间。不断思考并解决航空摄影测量中出现的各种难题,也是在推动航空摄影测量技术不断进步。
总结
随着科学技术的突破与飞跃,数字航空摄影测量技术也会有更广阔的应用天地,传统测量技术终将被先进的摄影测量手段所取代。数字航空摄影测量具备先进的技术理论支撑,在不断加持多样化功能和稳定性的基础上,将对我国摄影测量技术的发展做出巨大的贡献。
参考文献
[1]付妍.数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(15)
[2]张欣欣.数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,(17):
[3]肖雄,宋业修.对数字航空摄影测量数据处理关键技术的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(20)
关键词:数字航空摄影测量;数据处理;技术
相比于传统的航空测量技术,数字航空摄影测量技术在实际应用中解决问题的手段更为先进有效,全方位提升了城市建设中测量工作的效率和效果,更适合我国整体发展趋势和社会发展需求。我国航空摄影测量在过去几十年的发展征程中不断沉淀积累新的技术,一次次实现新的突破,如今在国家农业林业、水文能源、石油资源等很多行业领域都得到重视和广泛运用。在我国经济和科技高速飞跃不断创新的今天,数字航空摄影测量技术必然会普及到城市建设发展的各个领域。故而,我们要对数字航空摄影测量数据处理的关键性技术展开深入分析,掌握其技术要点,分析数据采集手段,攻克技术难题,充分发挥数据处理技术优势,促进多种测量技术结合,多样化的推进数字航空摄影测量领域的开拓与延伸。
1.数字航空摄影测量发展前景
随着数字化测图技术内外一体化的实现,地理信息系统逐步建立, 数字摄影测量快速更新测量信息的重要数据支撑。数字摄影测量技术除了测量解析功能外, 还具备例如图像识别、影像分析、数据管理等强大功能。在城市建设管理领域,航空摄影技术能够全面获取城市三维空间数据,将传统测量中的二维影像转为立体结构,更加贴近城市数据模型。利用航空摄影测量技术还能够满足城市大范围的大比例成图需求,保证了影像的成图速度与精度。由于我国经济不断利好发展,给予了数字航空摄影测量技术发展强有力支撑, 随着技术研究与实践探索的不断深入,这项技术变得更加成熟完善,未来的数字航空摄影测量技术将展现更多优秀的闪光点,逐步取代传统方法,为推动数字化城市建设提供更强大的技术支持。
2.数字航空摄影测量技术精准性
在实际测量中,对于航空摄影测量准确度要求非常高,既要保证测量目标设计的合理性,又要保证测绘的精准性。航空摄影位置和角度的选择,都会影响最终呈现的测量效果,因而在开展航空摄影测量工作中,要根据实际情况提前设计好各项拍摄手段,包括设置合理的拍摄位置,选取最优的拍摄角度,明确科学的拍摄比例,以保证后期数据还原可靠性。在测量还原方案的选择上要更加仔细,拍摄的视频影像需要与所作课题资料一一对应,要选择符合需求的视频片段,视频图像主要呈现数据材料,高精准度是第一要求,避免出現误差问题。
3. 数字航空摄影测量数据处理技术
3.1空中三角加密技术
空中三角加密即解析空中三角测量,是摄影测量处理环节中重要一环。空中三角加密技术手段是利用空中三角测量软件VirtouZoAAT进行像点量测,再使用平差程序解算,以创设出的数码航空像片作为原始数据,Pat-B软件结合光束法对一束区域光束进行整体平差计算,平差后取得加密点的大地坐标数据和外方位元素,使Virtou Zoaat+Pat-B自动空中加密模型得到影像外方位元素及连接点的物方空间坐标。利用航空摄影测量手段在空间中构建三角网结构,可以利用内定向、公共连接点转刺等内业方法实现构建,将外业控制点数据与POS数据导入对应系统,按照模型进行区域整体平差计算。有一些在相邻航片和航带上同名点的位置相差极大的加密点要提起重视,这种情况不可以强行平差,会导致控制网变形,将上下航带连接后,保证左右重叠,即可以消除误差。在全部作业完成后要填写图历表,将加密点情况和外业控制点图像情况分别作出详细说明,严格遵循国家制定的规范标准,保证后期维护工作能够顺利开展。
3.2数字正射影像图数据生产
(1)使用Virtouzo全数字摄影测量系统作为核心技术构建空中三角加密结构,将其应用到生产区域,形成参数文件和立体模型,进而形成DEM。依据影像计算出对应的点来采集DEM数据,将DEM数据微分用以调节摄影数字影像,再利用自动生成的嵌入线完整拼接模型。为了将地势形态良好展现,在处理视差曲线时候,要保证有合理间隔,显现的才更为准确。要保证等高线显示准确,能够建立起良好的视差模型,重点关注立体模型匹配结构的编辑和检查,保证DEM 良好构建。构建DEM时候要充分利用加密点获得更大区域范围的DEM,引入特征线面数据,完善三角网。数据采集过程中常遇到各种问题影响匹配功能,例如测量区域被遮盖物覆盖,影响电线面数据采集,这种情况下要对特征点进行科学合理的测量,保证计算准确度。对于DEM的微分处理,要控制双线性内插线不得超过0.1m,内插法采样采取三次卷积范围形式,从而获得区域正射影像。
(2)三次卷积内插法或者双线性内插法对测量区域内影像反复取样,对现有影像进行纠正,可以获得分区DOM,而后借助镶嵌无缝拼接,将所有的分区DOM拼接后可以获得全部DOM。大规模的工程在DOM拼接过程中,有可能会出现接边倒影,这种情况可以利用专业技术调换左片与右片的衔接方式,创建正向倒影改善无缝拼接的呈现效果,更好的构建数字正射影像图。在房屋工程、桥梁工程、道路工程的正射影像图修补和检查工作中要格外重视失真与变形问题的排查,防止出现屋角拉长或者图像重叠问题。一旦发现DOM存在问题,则需要将数据进行二次采集形成DEM对现有数据进行纠正。DOM如果出现影像重叠或者模糊失真的问题,也可以采用贴补修正的方法对数据进行调节,如果存在色差问题,则需要均衡单影像或多影像的色彩,进而缓解色差情况,保证DOM颜色统一性。正射影像图主要运用在空间几何方面,精确匹配方式能够有效避免影像地面特征偏移情况出现。
(3)将具有区域代表性的图像根据不同地貌均匀着色,形成符合航空测区实际情况的标准样图。样图要做到条理清晰、色彩层次鲜明,色调饱满丰富,数据真实合理,在不同幅间的色彩过度要保证一致性和自然协调性。
4. 数字航空摄影测量技术难点
如今,数字航空摄影测量技术正在逐步取代传统测量手段,应用频率大幅度增加,测量数据处理技术也愈加成熟。但是,数字航空摄影测量技术难度也会随着工作量的增加而增大,对摄影设备的性能要求也会更为复杂。摄影镜头畸变差比较大,内方位元素不能直接量取,都会影响航空摄影测量的直接应用效果,在未来的技术应用上,仍然存在很大的进步空间。不断思考并解决航空摄影测量中出现的各种难题,也是在推动航空摄影测量技术不断进步。
总结
随着科学技术的突破与飞跃,数字航空摄影测量技术也会有更广阔的应用天地,传统测量技术终将被先进的摄影测量手段所取代。数字航空摄影测量具备先进的技术理论支撑,在不断加持多样化功能和稳定性的基础上,将对我国摄影测量技术的发展做出巨大的贡献。
参考文献
[1]付妍.数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(15)
[2]张欣欣.数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,(17):
[3]肖雄,宋业修.对数字航空摄影测量数据处理关键技术的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(20)