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摄影测量技术论文范文

摄影测量技术论文

摄影测量技术论文范文第1篇

关键词:摄影测量;数字;测量系统;计算机

中图分类号: J4 文献标识码: A

引言

数字工业摄影测量技术是随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的发展而形成的新兴技术,是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。数字工业摄影测量技术融合了数字近景摄影测量的基本原理、计算机视觉的相关理论、计算机技术、数字图像处理技术、模式识别等学科的理论和方法,利用数字像机获取被测目标的数字影像来得到物体的形态、位置、姿态和运动从而完成对物体的测量。由于该技术利用计算机处理信息,属于非接触性测量技术。具有危险性低、信息容量高、信息易存储、可重复使用、精度高、速度快等优点。因此广泛应用于国民经济、科技研究和国防建设等领域。随着科技的不断向前发展,研究的进一步深入,数字工业摄影测量将向实时近景摄影测量发展,它将成为对非地形目标进行测量的主要手段,并且实时性、全自动源数据获取及仿真虚拟手段的研究将成为应用研究的趋势。

一、数字工业摄影测量技术的发展历程

(一)国外发展历程

早在上世纪60年代,国外就开始了数字工业摄影测量的研究。将摄影测量的相关理论、算法及软硬件逐步应用到工业测量领域,促进了工业的发展。数字工业摄影测量技术快速发展阶段始于90年代,随着计算机技术的快速发展和日益普及,同时工业对高精度摄影测量技术的要求越来越高,工业摄影测量技术逐步进入数字化时代。目前,数字工业摄影测量理论趋于完善,技术趋于成熟。

国外已经有多家公司推出了自己的数字工业摄影测量系统:美国大地测量公司的“V-STARS系统”、挪威Metronor公司的“Metronor系统”和德国Aicon3D公司的“DPA-Pro系统”等。

(二)国内发展历程

国内对数字工业摄影测量的研究开始于70年代。当时,一些研究机构就开始着力于摄影测量技术在工业领域的应用。由于知识的落后和生产水平的限制,该技术仍处于起步阶段,发展较为缓慢。90年代初,随着高精度摄影测量技术的进步,工业摄影测量技术大量应用在冶金、机械、车辆和采矿等工业领域,并且取得了显著的成效。同时,高校及研究机构对有关工业摄影测量技术的国内外相关理论及工程实践进行了研究,并针对数字工业摄影测量技术如何应用在工业测量领域提出了一系列创新理论,形成了一套新的。该阶段为初步发展阶段。数字工业摄影测量技术在理论和应用方面都有新的发展。目前,数字工业摄影测量技术已经进入快速发展阶段。随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的快速发展以及国内工业的飞速发展,许多研究机构引进国外的先进摄影测量技术、吸收新的工业摄影测量理念。 在数字工业摄影测量方面进行了很多的研究及应用工作。

目前,国内数字工业摄影测量产品主要有:天津大学研制的“汽车车轮定位参数激光视觉测量系统”、西安交通大学研制的“大型复杂曲面产品的反求和三维快速检测系统”和武汉大学研究的“Lensphoto”等。

二、数字工业摄影测量的关键技术

数字工业摄影测量技术是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。它属于高精度、大尺度三维坐标测量。为满足以上要求,需要解决以下关键性技术问题。

(一) 高质量影像的获取

获取高质量数字图像是高精度测量的基础之一。数字工业摄影测量技术需要对测量中使用的人工标志及其属性、光源特性、数字像机的设置和与成像质量有关的技术和设备等进行研究。

(二)摄影测量的人工标志

数字工业摄影测量技术使用人工标志作为测量的特征点。工业部件表面通常缺乏丰富、明显的纹理信息,在摄影测量过程中产生的图像,往往缺乏足够的、准确的特征点。为了避免这一不足,数字工业摄影测量中,采用设置人工标志点的方式产生足够数量且对比明显的特征点。发光二极管、投影激光、回光反射标志等均为人工标志点。

(三)圆形人工标志偏心差

在高精度工业摄影测量中,标志中心点定位偏心差是影响测量精度的因素。确定偏心差数学模型以及模型矫正工作有利于提高测量精度。

人工编码标志

使用人工编码标志可以加快测量速度,实现测量的自动化。每个编码标志对应一个唯一的编码,因此能够利用数字图像处理技术进行自动识别。设计编码标志应遵循以下原则:具有足够的编码容量、尺寸不宜过大、有唯一定位点和易于自动、准确识别。在数字工业摄影测量中,常用的编码标志有同心圆环型编码标志和点分布编码标志。同心圆环型编码标志采用二进制编码原理,具有原理简单、易于识别等优点。点分布编码标志由一组圆形标志点按照一定规则排列而成。

数字工业摄影测量技术发展趋势

现阶段,数字工业摄影测量技术在理论研究和工业实践方面都日趋完善。经过几十年的发展,该技术逐步走向产品化、实用化和高效化。从数字工业摄影测量技术的发展历程和现状,可以预测其发展趋势。

相机呈多样化、专业化

数字工业摄影测量常用的传感器主要是数码单反相机、红外相机、工业摄像头等。数码单反相机的价格低廉且成像性能强大,成为摄影测量的常用传感器。研究者也对单反相机进行了专业改进,使其更加适用于摄影测量。

测量精度、自动化程度不断提高

工业部件制造精度、表面复杂程度不断提高,数字工业摄影测量技术也必然向着高精度、超高精度和高度自动化方向发展。

三维数据分析软件专业化、精细化

获取三维坐标信息是数字工业摄影测量的基本功能。获取的三维坐标信息需要处理分析,才可以应用到所需的领域。多样性和复杂性的应用领域需要我们针对不同用户开发各种专用的、精细的数据分析软件。

结语

数字工业摄影测量技术是随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的发展而形成的新兴技术,是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。数字工业摄影测量技术随着科技的不断进步、研究的不断深入,数字工业摄影测量将向实时近景摄影测量发展,它将成为对非地形目标进行测量的主要手段。

参考文献

摄影测量技术论文范文第2篇

【关键词】摄影测量;计算机视觉;数字化

科技迅速发展,摄影测量技术经过多次改革,到目前已经进入数字化的摄影测量技术阶段,这个新技术对整个摄影测量专业理论知识教学、科学研究和企业生产都有重要的影响,这些影响不仅仅是表现在表面,它已经使摄影测量的概念和涉及到的专业的知识都有影响。从测绘学科的角度来说,数字测量技术已经从传统的摄影测量技术发展到现在新型数字化测量技术,简便快捷;从摄影测量学科来说,数字摄影测量技术已经从经典的摄影测量转化到现在与计算机相结合的高科技技术。数字测量技术既给人们带来机遇,又给技术人员带来挑战,但是其在发展中还存在很多问题。作为新时代的我们,应努力抓住机遇,勇敢的面对挑战,提高自身的知识储备量和技术,使自己能在快速发展的经济市场中站住脚步。

一、摄影测量发展现状

由于摄影测量生产的转型,影像扫描仪已被大量地应用,全国扫描仪数量已超过100台。同时航空摄影机(如RC30)也在加速引进。应用于航空摄影过程中的GPS/IMU系统也已引进,Z/I公司的数字航空摄影机DMC已开始在中国应用。与此同时,高分辨率的遥感影像以及其定位参数(RPC)文件的应用,只要极少量的外业控制点,就能迅速生成正射影像图,它已在城市、土地的变迁、规划中得到愈来愈广泛的应用。航空激光扫描Lidar也愈来愈成熟。

由于新一代传感器、定位系统的迅速发展与应用,以及数字摄影测量工作站的发展及其大规模的推广,这样对摄影测量自身发展提出一个非常严峻而又现实的问题:摄影测量向何处去,除了摄影测量与新一代遥感传感器、GIS、GPS 更进一步地结合外, 摄影测量自身从理论到实际将如何发展,还有没有发展前景,在国际上同样对摄影测量发展提出了疑虑,美国Ohio大学Schenk教授在其著作“数字摄影测量学”的序言中指出:摄影测量与猫一样,他们有一个共同的特点,他们都有几次生命,摄影测量的终结已经被多次预测。但是他对此问题作了明确的回答:数字摄影测量是一门相对年轻的、并且迅速发展的学科。它的许多基本概念与方法来自影像处理与计算机视觉。但是不管它们对它的影响有多强烈, 数字摄影测量还是一门有自己特色的学科。

二、数字摄影测量给学科带来的机遇与挑战

摄影测量与遥感是一门“从影像重建被摄物体表面”的学科,摄影测量侧重于重建物体的几何表面,并进行“量测”;而遥感则侧重于重建物体的物理表面,恢复问题表面的物理属性。因此,从本质而言, 摄影测量与遥感是研究影像的获取、理解、加工、处理的科学与技术,使人们更容易直观地理解与应用有关信息。从测绘学科的角度来理解,摄影测量是一门“量测的学科”,著名的摄影测量学者HeIva (1995)就认为“摄影测量的范畴是量测”;而从信息科学和计算机视觉科学来看,它是从影像来重建三维表面模型的科学与技术―计算机立体视觉。但是,人们一般并没有将摄影测量与计算机立体视觉联系在一起。这是由于摄影测量在上世纪摄影技术出现不久就被学者发现其测量功能,并被使用,而计算机立体视觉实在新世纪环境下创造并被使用的,因此摄影测量的历史要比计算机立体视觉的历史长得多,并早已成为测绘产业的重要组成部分;而且,长期以来,摄影测量是依赖于精密的光学机械仪器,特别是在模拟摄影测量时代, 摄影测量以模拟摄影测量仪器为代表, 与计算机没有任何联系。我们必须清楚地认识到,摄影测量发展到今天,已经超越了传统摄影测量的范畴,它已经不属于摄影测量工作者“独家所有”。这是摄影测量工作者面临的最严峻的挑战。

同时,数字摄影测量也为我们带来了发展机遇。在模拟摄影测量时代, 摄影测量的教学、科研以及生产的组织与流程,一切均以模拟摄影测量仪器的制造者为中心。摄影测量仪器的理论、结构,各种控制器、仪器的定向理论与操作方法,变换光束测图的理论等,均以相应的仪器为中心。进人了解析摄影测量时代,由于计算机引人了摄影测量,大大地拓宽了摄影测量教学、科研的领域,这也提供给学者们更多的研究方向。

三、数字近景摄影测量――摄影测量发展的崭新领域

到目前为止数字摄影测量的发展,无论在理论上还是在实际上,,主要还是围绕着利用航空(航天)摄影测量测绘地形图展开的,而对于数字近景(地面)摄影测量的研究甚少。同时随着数码相机的广泛应用,价格愈来愈低廉。数码相机在测量中的应用将是摄影测量发展的必然趋势。

在此领域数字近景摄影测量与计算机视觉有着天然的密切联系,因为计算机视觉的研究目标是使计算机具有通过2维图像认知3维环境信息的能力,这种能力将不仅使机器感知3维环境中物体的几何信息,包括它的形状、位置、姿态、运动等,而且能对它们进行描述、存储, 识别与理解,两者之间有很多相似之处,但两者间又有明显的差异。不论差异大小,不可否认的是,数字近景摄影测量已成为数字摄影测量发展的必然趋势。

四、结束语

数字摄影测量在目前还是一个较为年轻的学科,主要采用计算机技术,将获取到到信息数字化,通过计算机进行测绘和分析,提取出对人们有用的信息,这一改变,使数字摄影测量很快被企业所接受并得到快速发展。总而言之,数字摄影测量技术的出现不能仅视为简单的科学进步而已,应该透过现象看本质,深刻认识到他已经从概念开始改变,并影响到科学研究领域,正在逐渐改变企业的生产产品水平。面对这些情况,我们应该努力提高自己的理论知识储备量,提升专业素养,及时抓住一闪而过的机会,迎接各种挑战,在激烈的竞争不断进步。

参考文献

[1] 李利,马颂德. 从2维轮廓线重构3维二次曲面形状[J].计算机学报,1996,19(6):401.

[2] 马颂德,张正友.计算机视觉-计算理论与算法基础[J].北京:科学出版社1998.

摄影测量技术论文范文第3篇

[关键词]摄影测量 遥感 发展

中图分类号:TV951 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0286-01

摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴,它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息,并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。本专业的特色在于:基于理论与实践教学相结合的原则,培养具有扎实的辐射光谱、成像几何与影像信息的理论基础,具备航空和卫星影像数据处理、分析和解译能力的专业人才,以满足诸多领域(包括土木工程勘察、国土资源调查、自然灾害与环境监测及区域可持续发展规划等)对摄影测量与遥感技术需求日益增长的要求。

一、摄影测量发展的三个阶段

摄影测量从产生到现在,已经经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段 。

1.模拟摄影测量

所谓模拟摄影测量,即是利用儿何反转的特性,设法把航摄时获得的无数对同名点的两张相邻像片,保持航摄瞬间的相对状态来进行投影,此时各同名点的摄影光线必然仍对对相交于地面某相应的地物点上。利用这一原理,德国、苏联、瑞士等国先后制成了多倍投影测图仪、立体量测仪、精密立体测图仪A8,A10,B8,D2,CIIP等等,由于这此仪器均采用光学投影器、机械投影器或光学一机械投影器来模拟摄影过程,所以我们称之为模拟摄影测量仪器。 这一发展时期也就称为模拟摄影测量时代。至20世纪六、七十年代这种类型的仪器已发展到了顶峰。

2.解析摄影测量

电子计算机和计算技术的发展,开辟了解析摄影测量的新纪元。1957 年美国人海拉瓦提出了摄影测录的新概念,就是用“数字投影 ”来代替光学的、机械的或光学一一机械的模拟投影。所谓数字投影就是利用计算机实时地进行共线方程的计算 , 从而交会被摄物体的空间位置。解析测图与模拟测图的主要 区别在于前者使用数字投影方式,前者使用模拟投影方式ij为计算机控制的坐标测量系统,后者使用纯光学的、机械的或光学一机械的模拟测图装置;前者是计算机辅助的人工操作,后者是完全的手工操作。

3.数字摄影测量

1996年的维也纳ISPRS大会上,展出了众多的数字摄影测量系统,它表明数字摄影测量已经步入实用阶段。所谓数字摄影测量就是以数字影像为基础,用电子计算机进行分析和处理,确定被摄物体的形状大小和空间位置及其性质的技术。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的区别在于:它处理的原始信息不仅可以是像片,也可以是数字化影像。同时,影像匹配技术代替了双眼观测,实现了真正意义的自动测图,它所使用的仪器最终将只是运用计算机及相应的设备。在短短不到 40 年的时间里,航天遥感已经取得了令人瞩日的成就。从遥感平台到遥感器、从遥感数据源到遥感数据处理、从遥感的基础研究和应用基础研究到遥感应用,无不发生了翻人覆地的变化。

二、摄影测量与遥感的相互关系

随着计算机技术、空间技术的迅猛发展,摄影测量步入全数字阶段,遥感进入1m高分辨率和立体观测后,情况发生了根木的变化,摄影测量与遥感之间的距离越来越小。实际上,“摄影测量(包括像片判读)”与“遥感”这两个不同的名称指的是一个相同的学科而存在于两个不同的时期,遥感就是摄影测量学的发展和扩充。同时,随着全球定位系统(GPS) 和地理信息系统(GIS)技术的发展,它们之间的关系愈来愈密不可分。于是,一门综合的新兴科学技术地球空间信息学应运而生。地球空间信息学是指以 GPS,GIS,RS 等空间信息技术为主要内容,并以计算机技术和通讯技术为主要技术支撑,用于采集、量测、分析、存储,管理,显示、传播和应用与地球及空间分布有关的一门综合、集成的信息科学和技术。这无疑为摄影测量和遥感学科进行了很好的定位,即地球空间信息学是数字地球的数学基础,是数字地球的空间信息框架。

三、摄影测量与遥感的发展趋势

摄影测量从传统的模拟阶段到解析摄影测量到今天的全数字摄影侧量,它是以数字影像或数字化影像出发,通过计算机对这种数字影像信息进行处理和加工,以获取所需要的图形和数字信息;它已经从单一的测绘学科发展为一门集地球科学、信息科学、认知科学等于一体的综合性学科。在数字摄影测量中起着关键作用的影像信息学是集摄影测量学、遥感、地理信息系统、计算机图形学、数字图像处理、计算机视觉、模式识别、人工智能、专家系统、航天科学与技术、传感器技术和认知科学等相结合的一个边缘学科。另外,在哲学、思维科学、心理学、美学和艺术等学科对地球空间信息科学的研究、特别是在空间信息的可视化表达以及虚拟现实等 方面都对摄影测量的发展起到指导和推动的作用。

到目前为止,数字摄影测量的发展,无论从理论上还是在实际应用中,主要是围绕利用航空摄影测量测绘地形图,而对近景摄影测量或者说地面摄影测量的研究和利用相对较少。同时,随着摄影技术的发展,特别是价格越来越低廉而性能越来越好的数码相机在摄影测量中的广泛应用,将是摄影测量发展的必然趋势。 而近景摄影测量在工业摄影测量、生物医学摄影测量、双介质摄影测量高速摄影测量、建筑变形与沉降摄影测量、文物和考古摄影测量以及在军事目标定位、打击、评估等方面得到发展与进步。

四、结语

全数字摄影测量及其与 GPS、GIS集成的道路是摄影测量发展的必由之路。多“S”(包

括数字定位GPS、遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、惯性导航系统INS以及专家系统SE)的集成将是全数字摄影测量的发展方向;高分辨 率(包括高空间分辨率、高时 间分辨率、高光谱分辨率)的传感器、专业型的小卫星群、遥感定量化和商业化是未来遥感发展的必然趋势;而机载GPS或机载INS、激光扫描仪和数码(CCD)成像技术的发展将实现实时空一地测图。全数字摄影测量还处于发展的初期,是一门相对年轻的新兴学科,由于它利 用计算机代替“人眼”,使得全数字摄影测量无论在理论上还是在实践中将得到迅速的发展。它将在三维可视化、地理信息数据更新、数字近景摄影测量等方面得到广泛的应用与发展,它对国家基本地形图的更新与其现势性将会起到越来越重要的作用。

参考文献

[1] 李德仁.周月琴.金为铣.摄影测量与遥感概论.北京:测绘出版社:2001.

[2] 李德仁.信息高速公路、空间数据基础设施与数宇地球.测绘学报.1999(1)1-5.

[3] 李德仁.论 RS、GPS与GIS集成的定义、理论与关键技术.遥感学,1997(1):4-6.

[4] 张祖勋,张剑清.数字摄影测量的发展、思考与对策.

[5] 杨春生.全数字摄影测量技术在三峡工程中的应用与发展.

作者信息

郝君仪,男,汉族,山西省晋中市人,郑州大学地理信息系统2012级本科生。

摄影测量技术论文范文第4篇

关键词:近景摄影测量直接线性变换,普通数码相机测量立木

 

一、概述:摄影测量学内容可分为地形摄影测量、遥感技术、非地形摄影测量三类。非地形摄影测量一般是指近景摄形测量,研究对各类目标物进行摄影,以确定其形状、大小和几何位里的理论和技术。。

近些年来,由于电子计算机的广泛应用、数据处理手段的改进,摄影测量内外业新仪器的出现,摄影测量的精度有了较大的提高。非地形摄影测量现已成为地面摄影测量的一个重要分支。。由于像片能真实和详尽地记录瞬间客观物体的状态,摄影测量广泛地应用于各个方面。随着计算机的广泛应用,数据处理手段的不断改进,摄影仪器材料的发展,使地面摄影的精度有了很大的提高,从而开辟了更广泛的应用前景。

二、研究内容:

1、普通数码相机校检

本论文使用普通数码相机进行实验,普通数码相机与量测型数码相机相比,其内方位元素不确定、相机镜头畸变大这些因素将直接影响到测量的精度。为了保证本课题所得到的测树精度能在林业上要求的5%的误差范围内,对普通数码相机进行校检是进行近景摄影测量的一个先决条件。

2、 单张相片近景摄影测树

在数码相机完成校检之后,就可以进行近景摄影测树。此步骤设计到DLT模型的结算以及坐标反算。。在解算出DLT的系数之后,就可以根据此模型对像方上的任意一点进行坐标反算得到它所对应的物方坐标,得到了物方坐标就可以进行立木胸径和树高的计算了。

3、 单张相片近景摄影测树软件开发

用近景摄影测量的方法来测树,要经过的步骤大概有:相机校检、DLT模型系数解算、坐标反算。其中每一步都涉及到大量繁杂的数学运算。如果每次都用手工来进行计算,任务量重,而且容易出错。为了提高近景摄影测树数据处理的速度和保证结果的精度,本课题开发一种单张相片近景摄影测树软件,该软件能把测树过程中所要计算的步骤用程序来实现,使用户只需操作简单的步骤即可得出测量的结果,达到自动化测树的效果。

三、技术方法与技术路线

四、测树技术

共线方程是近景摄影测量技术中的基本公式

(4.1)

共线方程反映了物方坐标与像方坐标之间的转换关系,也就是说可以通过共线方程,将像方中任意一点的坐标反算出它的物方坐标来,达到恢复摄影空间坐标信息的效果。但公式中带有10个未知参数,其中包括了相机的内方位元素和摄影时的外方位元素,所以要利用共线方程进行结算,前提条件是相机的内方位和摄影时相机的姿态等信息是已知的。

因为普通的数码相机内方位元素都是未知的,而且摄影时相机的摄影姿态也比较难确定,所以在此情形下用普通数码相机来进行近景摄影测量显然是不可行的。

在第二章基础原理介绍当中已谈过可以将共线方程转换成以下形式

(4.2)

此转换过程称为直接线性变换(DLT),通过DLT变换,方程组中包含11个未知参数,这11个位置参数包含了内方位元素和外方位元素的信息,因此解算出这11个未知参数,也就能得到内方位元素和外方位元素。基于DLT模型进行近景摄影测量,无需知道相机的内方位元素和外方位元素,这样用普通数码相机进行近景摄影测量就成为可能。

五、结论

通过实验数据可以得出一下几个方面的结论:

1、 通过布置简易的二维控制场检校普通数码相机是可行的,在精度上能达到检校的要求。

2、 本文所提出的基于普通数码相机单张相片近景摄影测树技术的测量精度,能达到林业上对立木测量误差在5%的精度要求。

3、 本文所提出的测树方法是基于二维DLT模型,只能恢复物方的二维坐标信息,所以只能对单株立木或排列成一行的立木进行测量。

4、 基于单张相片近景摄影测树,不仅可以测量立木的胸径和树高,对于立木的任意高度处的直径和高度都是可以测量得出的,可应用于立木材积的测量。

5、 用近景摄影测量这个技术来测树,首先要校检相机,选择适合应用此技术的地点,并在拍摄现场摆放控制物,拍摄完相片需进行后期处理才能得出结果,因此获得结果有滞后性,如果在此过程中操作失当而导致结果误差较大还得返工。从此可以看出,在实地,不如采取传统的测树途径,用胸径尺测量立木胸径要直接、方便、快速多。但在某些极端情况下,比如不能到达立木直接测量其胸径,用近景摄影测量技术这种非接触性的测树方法就能够较好地解决问题,是测树方法的一个有益的补充。

本论文得到“国家863计划北京智能化农业信息技术研发中心开放课题”课题号KF2009W02-002资助

摄影测量技术论文范文第5篇

关键词:航空;技术;摄影;进步

中图分类号:P231 文献标识码:B

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。在航空摄影测量中要掌握具体的要点,根据不同的作业方式来开展技术、应用技术。

一、航空摄影测量技术的分类

(一)按摄影的位置分。在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。目前有很多领域把三种技术结合在一起,达到了为摄影测量和勘测服务的目的。

(二)按研究对象分。在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。在技术的开展中要加大对地形测量各指标的准确计算,通过空中作业促进地形的发展,要加强对理论和技术的良好学习和理解使非地形测量技术为各领域服务。

(三)按处理方法分。在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。在航空摄影测量技术的发展中要把模拟、解析、和数据测量技术更好的结合在一起,使处理效果更加精准,使摄影和测量更加准确,带动整体技术的发展。

二、航空摄影测量技术的任务

(一)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。

(二)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。

三、航空摄影测量的要点和作业方式应用

(一)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。

(二)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。

(三)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。

结语

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。

摄影测量技术论文范文第6篇

[关键词]:摄影测量;空三;DEM;影像匹配;变化检测

中图分类号:F767.7 文献标识码:A 文章编号:

1摄影测量的基本概念与特点

摄影测量学有着较为悠久的历史,19世纪中叶,摄影技术一经问世便应用于测量。它从模拟摄影测量开始,经过解析摄影测量阶段,目前已进入数字摄影测量阶段。摄影测量按照成像距离的远近不同,摄影测量可分为航天摄影测量、航空摄影测量、近景摄影测量和显微摄影测量等。

2摄影测量学的发展

摄影测量一共经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量几个阶段它们所使用的方法和仪器差别很大。模拟摄影测量所使用的是各种不同类型的模拟测图仪;解析摄影测量所使用的是解析测图仪;而数字摄影测量使用的是计算机工作站。学科的内容也发生了很大的变化。模拟摄影测量是研究摄影测量的基本原理,各种模拟仪器的结构、操作方法与过程等;解析摄影测量是侧重于研究摄影测量的严密解算方法和理论,应用平差和粗差检测的理论和算法,提高结果的精度和可靠性,各种解析仪器的理论和方法;数字摄影测量可视为解析摄影测量的继续和扩展。在解析摄影测量中所研究的严密解算理论均被继承,而数字摄影测量的研究重点是怎样将计算机学科中模式识别的理论用于摄影测量,实现自动或半自动识别,最终实现摄影测量的自动化。

3当前数字摄影测量的应用

随着计算机技术及其应用的发展和数字图像处理、模式识别、人工智能、专家系统以及计算机视觉等学科的不断发展,数字摄影测量的内涵己远远超过了传统摄影测量的范围。现已被公认为摄影测量发展的第三个发展阶段——数字摄影测量阶段,这对整个摄影测量的教学、科研、生产都产生了极其深远的影响。

3.1 自动化空中三角测量

在数字摄影测量中,自动化空中三角测量被认为是最有成效的功能模块之一。相对于原有的解析法空中三角测量而言,它具有自动化程度高、工效提高十分明显的特点。它将选点、观测、量测全部实现了自动化。GPS与自动化空中三角测量相结合,它不仅仅可以减少野外控制点,而且可以自动的建立区域,可以大大地减少人工输入;可以提高自动转点的成功率;可以自动驱动到其他的地面控制点上。

3.2 不依赖地面控制的定位技术

在原有已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空航天影像传感器的位置与姿态自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下精度可达到分米级,在卫星遥感条件下,精度可达到5-10 m。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量。

3.3数字地面模型(DTM)的自动生成与匹配理论

随着数字摄影测量时代的到来,DTM的自动生成被认为是数字摄影测量中另一个最有成效的功能模块,其速度可达每秒几百到一千多个点。这实现了自动化和快速生成数字高程模型DEM、数字正射影像DOM,并从DOM上自动或人机交互式提取各种专题信息,然后将这些结果直接送入GIS数据库中,以实现GIS数据库的自动建立和更新。所以数字摄影测量不仅仅是测绘地形图,重要的应用是在于为各种地理信息系统建立或更新提供基础数据。

3.4 特征提取(地物测绘)

到目前为止的数字摄影测量工作站,地物多数还是人工测绘,少数系统有一些半自动化功能。由此,地物测绘(在学术界都称它为特征提取)是当代数字摄影测量研究和发展的重点。房屋和道路的自动或半自动提取对提高数字摄影测量工作站的作业效率是非常重要的。因此,半自动化、实用化的地物测绘和GIS更新系统,是当前数字摄影测量发展的重点课题之一。

4数字摄影测量的发展趋势

由于数字摄影测量学的发展,最终形成的是由影像扫描仪、计算机、数字摄影测量软件以及数字图像的输出设备构成的一个完整的数字摄影测量系统DPS。因此,它给摄影测量的教学、科研和生产,带来了一场深刻的革命。同时,它的应用范围,也要比原来的范围宽得多。

4.1 数字摄影测量系统(DPS)与“3S”集成

从总的方面来说,进入了数字摄影测量时代,用于摄影测量、遥感、GPS和GIS的数据处理平台都是计算机。特别是,对于一般的操作而言,DPS要比传统的摄影测量的过程要简单,更易于推广。因此,它们之间的集成是完全可能的。

例如,国外研制的“测量汽车”,将GPS/INS和CCD立体相机一同安装在汽车上;也有的将它们安装在无人驾驶飞机上,组成低空摄影测量系统,这些都是GPS与DPS集成的明显例子。由地图数字化所获得的GIS数据和航空影像如何自动地获取房屋的高度,以获取城市的三维信息,便是GIS与DPS集成的一个明显的例子。

4.2 DPS与计算机视觉

正如前面所述,DPS本身就是摄影测量与计算机视觉的交叉学科,两者的研究领域和内容是一致的,它们之间的学科交流也越来越频繁。虽然,计算机视觉更侧重于工业,而摄影测量偏重于地学。但是,随着数字摄影机的广泛应用和数字近景摄影测量的发展,两者的距离将越来越靠近。

4.3 DPS、可视化与虚拟现实

摄影测量本身就是重建三维物体的科学。随着计算机三维可视化技术的迅速发展,由摄影测量重建的三维物体模型,完全可以在计算机上三维逼真地再现。它也必将成为虚拟现实的重要组成部分。再加上三维动画技术,将CAD的结果迭置在由DPS所获得的三维现实空间上,就能显示三维虚拟现实空间。它在建筑设计、城市规划、管理、各种工程设计均有非常诱人的应用前景。

参考文献:

[1]中国测绘学会摄影测量与遥感专业委员会数字摄影测量学的发展及应用测绘通报 1997年 第6期

[2]李德仁摄影测量与遥感的现状及发展趋势武汉测绘科技大学学报 2000年2月第25卷第l期

[3]苏逸平浅谈当代摄影测量的发展与应用地矿测绘2005, 21(3)28-29

摄影测量技术论文范文第7篇

关键词:摄影测量;遥感;现状

中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 12-0000-01

随着信息时代的来临,人类社会步入全方位信息时代,各种新兴的科学技术迅猛发展,并广泛应用于人类生活中去。摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。而在这期间,从遥感数据源到遥感数据处理、遥感平台和遥感器以及遥感的理论基础探讨和实际应用,都发生了巨大的变化。

数字地球(digitalearth)的概念是基于信息高速公路的假设和地理空间信息学的高速发展而产生的,数字地球为摄影测量与遥感学科提供了难得一遇的机会和明确的发展方向,与此同时,也向摄影测量和遥感技术提出了一些列的挑战。而摄影测量和遥感学科是为数字地球提供空间框架图像数据及从数据图像中获得相关信息惟一技术手段

一、国内外摄影测量与遥感的现状

(一)摄影测量现状

摄影测量经历了漫长的发展过程,随着计算机技术以及自动控制技术的高数发展,进入20世纪末期的时候,基于全数字自动测图软件的完成,数字摄影测量工作站获得了迅猛发展并普遍存在于测量工作中。进入21世纪后,科学技术的提升帮助摄影测量进入了数字化时代,数字摄影测量学学科与计算机科学有了大面积的知识交叉,摄影测量工具也变为较为经济的计算机输入输出设备,这种革命性的变革,使得数字摄影测量提升到了另一个台阶,数字摄影测量的语义信息提取、影像识别与分析等方面均产生了从质到量的变化。

目前我国各省测绘局均已广泛应用了数字摄影测量,建立了数字化测绘生产基地,实现了全数字化摄影测量与全球定位系统之间的有机合成,并且应用与测量实际工作中。

(二)遥感技术现状

目前遥感技术主要应用在日常的天气、海洋、环境预报及灾害监测、土地利用、城市规划、荒漠化监测、环境保护等方面,为社会带来了巨大的经济利益。尤其要提出的是航天遥感,是利用卫星遥感获取各种信息是目前最有效的方法。在实现数字地球概念,卫星遥感技术具有很重要的地位。数字地球的实际意义就是将地球转为一个虚拟的球体,以数字形式来表达地球上的不同种类的信息,实现三维式和多分辨形式的地球描述。数字地球是一个数量庞大的工程,从长远来看,信息量的更新一集信息的收取都需要卫星遥感技术提供可靠的信息源,换句话说,卫星遥感是实现数字地球的必要手段,也是其他手段不能够替代的。

二、摄影测量与遥感的应用与主要技术

(一)摄影测量与遥感在地籍测量中的应用

应用数字摄影测量与遥感模式进行地籍测量前景非常广阔。航空航天事业的飞速发展,为高分辨率卫星遥感影像技术为空间地理信息提供主要的数据元。主要以激光成像雷达、双天线SAR系统等三维数字摄影测量系统。利用卫星遥感进行土地资源调查和土地利用动态监测,为快速及时的变更地籍测量做好参照,同时还能顺利的完成地籍线画图的测绘,还可以得到正射影像地籍图、三维立体数字地籍图等附属产品。数字摄影测量主要以大比例尺航空像片为数据采集对象,利用该技术在航片上采集地籍数据,实行空三加密。数字摄影测量与模式得到的地籍图信息丰富,实时性强;大部分工作均在室内完成,降低劳动强度与人工成本,还能大幅度提高工作效率,是一种非常实用的地籍测量模式。

(二)摄影测量在三维模型表面重建的应用

三维物体的重建技术可广泛应用于古建筑重建和文物保护、医学重建、工业量测、人脸重建、人体重建及程勘察等方面,这种技术主要通过手持量测数码相机进行操作,得到一组具有短基线和多度重叠的图片,通过立体匹配获取可靠的模型点数据。基于短基线多影像数字摄影测量的快速三维重建技术能够解决静静摄影测量中不能同时兼顾变形早点近景和远景的问题,在操作过程中采用量测数码相机以及手持拍摄方式,使得这种技术简单快速,并且具有高度自动化的有点。

(三)遥感自动定位技术的应用

遥感自动定位技术能够确定影响目标的实际位置,并且准确的解译影响属性,在GPS空中三角测量的基础上,利用惯性导航系统,形成航空影响传感器,实现高精度的定点摄影成像。在卫星遥感条件下,精度甚至可以达到米级。遥感自动定位技术的应用,有助于实现实时测图和实时数据更新的作业流程,能够大量减少野外像控测量的工作量。

三、摄影测量与遥感发展展望

目前,摄影测量与遥感技术在数据获取与处理、信息服务和数据分析方面都有了新的进展,数据获取装备发展迅猛,数据处理系统自动化程度相应的提高,航空摄影测量软件实现模块化和标准化,实现了内外一体化的航空摄影测量方法,遥感影像信息管理能力增强。除此之外,还可以看到测绘领域的全球化进程日益加剧。

四、结语

虽然现在摄影测量与遥感技术相对发展迅速,并且已经广泛应用与测绘工作中,逐步实现数字化与智能化。在我国目前,摄影测量与遥感装备存在产品种类单一、生产效率低等实际生产问题,这是与飞速发展的信息产业背道而驰的,达不到国际水平。需要国家发展测绘仪器制造业和专业软件开发能力,跨学科展开合作,集中优势力量,通过政府出台政策来引导市场发展,我国想要在摄影测量与遥感上取得更大的飞跃,还有一段很长的路要走。

参考文献:

[1]李德仁等.地球空间信息学与数字地球[C].空间数据基础设施与数字地球论文集,1999.

摄影测量技术论文范文第8篇

关键词:摄影测量与遥感;教学改革;教学内容;课时分布

课题项目:本文系2014年重庆建筑工程职业学院教研教改课题-(项目编号:14C10)阶段性研究成果

近年来,社会发展对测绘行业的依赖性越来越大,对技能型人才的需求越来越旺盛,但是又出现了一种很矛盾的怪现象,即用人单位招不到需要的人才而学生找不到就业单位。摄影测量与遥感这门课程理论基础要求很高,理论性较强,同时,理论性又穿插于实践中,实践性非常强。该课程用人单位需求和学生技能状况差别较大,供求矛盾体现得特别明显。

一、高职院校摄影测量教学现状

摄影测量与遥感是重庆建筑工程职业学院开设的工程测量技术专业的一门专业课。我院对该门课的教学要求是“学习摄影测量与遥感的基本知识,了解航测和遥感的基本原理、航测内外业工作内容,掌握其在实际中的应用。”换句话说,学完本门课程,要求学生初步认识摄影测量与遥感的原理和工作方式,具备从事摄影测量内、外业生产工作的基本技能,能够胜任航空摄影测量外业调绘、控制测量和内业立体测图等岗位一线生产工作的技能人才。有调查显示,目前的教学中,教学形式依然以课堂教学为主,教学方式依然是教师讲、学生听,重知识、轻能力,呈现高耗费、低效率的特征[1]。

(一)高职院校学生特点

高职教育面对的学生有自己的特点。他们中大部分是考试分数不高,不适应传统课堂教学方式,不适应逻辑性较强的学科性知识的学习;面对分散孤立的课程知识,不知道哪些需要重点掌握哪些只需了解,以及如何应用,对理论学习的主动性和积极性都不高;他们大多希望毕业后直接参加工作,因而对动手的操作环节非常感兴趣。同时,他们思维活跃,有较强的形象思维,但注意力集中时间不够长,相对来说,适于“在做中学”。

(二)摄影测量与遥感学科特点

摄影测量与遥感是一个多学科交叉的学科,包含计算机图形学、计算机视觉、平差理论、数字图像处理、传感器技术等。这使得课堂教学信息传输量大,包含大量的抽象理论、方法以及图形图像表达。高职学生的一大特点就是理论基础非常薄弱。对他们来说,摄影测量与遥感部分教学内容既抽象又陌生,晦涩难懂,难以达到应有的教学效果。因此,单纯依靠传统的教学方法与手段已经很难达到教学目的,理论教学内容、教学方法、实践教学内容设计与实施等诸多方面都需要进行相应的改变,以满足高职高专培养适合企业需要的应用型人才的目标需求[2]。

二、摄影测量与遥感教学调整

摄影测量与遥感的教学包括理论教学和实践教学两个环节。根据高职教育的特点,理论教学,应以“必需、够用”为原则,实践教学应以能力培养为核心,依托实训教学,培养学生的职业技能[3]。在教学内容上,应当以“单位的需求为我们的目标”,理清改革思路,通过对单位进行走访、座谈、问卷调查等,明确培养目标,整合教学内容,调整知识结构,不断完善教学内容[4]。

我院工程测量技术专业人才培养方案中明确《摄影测量与遥感》这门课程为64个课时,并且没有设置实习周。在这种方案前提下,结合高职学生学习特点,对摄影测量与遥感这门课的教学分为了两部分,一部分是理论教学组织,另一部分是实践教学组织,详见表1和表2,力求在有限的教学课时范围内最大程度加深学生对摄影测量与遥感的理解,推进本门课程的教学。

三、结论

通过教学实践证明,采用本文提出的教学组织方案,通过大量的实习,学生对摄影测量方法、航空影像、遥感影像的认识更为直观,有利于保护高职学生对学习的兴趣,也有利于缩小校企差距,减小了学生从学校到生产单位适应难度,对于设有摄影测量与遥感课程但非航测专业的本门课程的教学,有一定的参考价值。

参考文献:

[1]高琼.高职摄影测量教学改革实践[J].黄河水利职业技术学院学报,2009.7

[2]石雪冬.高职高专摄影测量与遥感教学新思考[J].广东水利电力职业技术学院,2014 .12

摄影测量技术论文范文第9篇

近几年来,随着部级国土、农、林及地理国情普查工作的相聚开展,航天、航空、无人机遥感技术日益被人们所认识,相关企事业单位对摄影测量与遥感相关技术的人才需求日益扩大。然而,遥感技术方法体系较为复杂,涉及数学、计算机、信息科学、物理学、地理学等多种学科,在国内开办有摄影测量与遥感专业的高效并不多,在校时间较短的高职高专院校开办此专业的院校就更为少见。一方面是社会对此专业人才的急需,另一方面则难以有效培养高质量的、能够快速从事摄影测量与遥感基础工作的学生,解决这一矛盾的关键是如何制定门槛较低,直接面向行业应用需求的专业人才培养方案和教学课程体系。

根据高职教育培养高素质技能型人才的目标,高职摄影测量与遥感技术专业培养掌握摄影测量与遥感技术专业必需的基础理论和基本技能,能够从事摄影测量与遥感相关应用领域的高级技术应用性专门人才。近几年来,针对高职院校摄影测量与遥感技术的人才培养方案和专业教学计划也得到了一些教育学者们的研究。例如,[1]和[2]分别在对比了学科型专科与高职专科,本科与高职高专的区别的基础上,提出了平衡理论与实践教学的摄影测量与遥感技术专业人才培养模式与专业课程体系。[3]探讨了高职摄影测量与遥感技术专业实训教学课程开发的一些问题。国内开办有摄影测量与遥感技术专业的几所高职院校也各有侧重设置了专业论文与实践性课程[4-5]。这里与云南国土资源职业学院摄影测量与遥感技术专业为例,探讨新时期摄影测量与遥感技术专业的课程体系设置,为其他学校相关专业课程体系的建设提供可借鉴的设计思路。

1 培养目标与就业面向

摄影测量与遥感技术专业面向资源勘查与测绘行业,培养德、智、体、美全面发展,具备良好的职业道德和科学文化素养,掌握必备的摄影测量与遥感理论、方法和技术基本知识,具有像片控制测量、像片调绘、空三加密、影像立体测图、遥感数据处理、遥感数据解译与分析等熟练的专业能力,能够胜任航空摄影测量内业成图、内业加密、外业调绘、外业控制测量、遥感数据处理与制图等专业岗位的高技能应用型人才。学生毕业后,可在能在地质、城市、矿山、资源、环境、电力、水利、交通、农业、林业等领域从事4D数据产品生产、地理国情要素采集方面的专业技术及管理工作。

2 专业理论课程

经过专业定位与岗位群论证、对校企合作企业及其他相关企事业单位的进行调研,列出主要工作任务,确定典型工作任务,分析完成典型工作任务必须具备的职业能力,将行动领域转化为学习领域,划分出4门专业核心课程。

在已经开发出4门专业学习领域课程的基础上,专业学习领域课程教师和专业基础学习领域课程教师共同对所服务的典型工作任务进行汇总分析,找出共同需要的基础能力和基础知识。与更接近工作岗位真实工作任务的专业学习领域课程不同,专业基础学习领域课程服务于锻炼基础能力、学习基础知识的学习性任务。为此,设计了5门专业基础课程。

3 专业实训课程

除设置上述理实一体课程外,还设置了《摄影测量与控制测量综合实训》、《多源异构遥感数据处理综合实训》、《遥感图像调绘与解译综合实习》、《顶岗实习》四门纯实践课程。

4 专业选修课

在完成专业课程学习的基础上,根据摄影测量与遥感应用技术其它相关工作所需要的能力,目前开发了12门专业选修课,即《三维地形建模与仿真》、《GIS空间分析技术》、《近景摄影测量技术》、《城市遥感》《地质遥感》、《土地信息系统》、《虚拟现实技术》、《多源异构空间数据整合与处理》、《空间数据库技术》、《图形图像处理》、《三维实体建模技术》、《专业英语》。

摄影测量技术论文范文第10篇

关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展

中图分类号:K826文献标识码: A

航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。

一、我国航空测绘的发展现状

我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。

二、航空摄影测量主要新技术的应用

1、对数字航摄仪DMC的应用

数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。

2、对IMU/DGPS新技术的应用

IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。

3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用

对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。

4、SAR合成孔径雷达成像系统

SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。

三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项

1、落实测绘区选点工作

航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。

2、确定航摄仪、比例尺及航高

在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。

3、策划检校场的布设方案

检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。

四、结语

在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。

参考文献:

[1]杨传玲.航空摄影测量新技术的应用与发展[J].科技论,2011.

摄影测量技术论文范文第11篇

关键词:低空 大比例尺航测 可量测型航测相机 高程精度 生产技术

针对传统航空摄影生产技术在制作的时候遇到的影响大比例尺测图准确度的问题,这篇文章探讨低空航测生产大比例尺地形图的关键技术。

1、概论

随着科技的进步,使用航测法成图被相关工作人员所了解,使用这个方法作图有着非常高的准确度。航测法中小比例尺成图很早就出现了,随着测量仪器的进步,测图技术获得了很大的发展。航测法技术方案的选择是相当关键的,原则是使其工作量最小,还能够准确成图。1:500、1:1000、1:2000是大比例尺,使用这个技术进行大比例尺测图已经有很多年的历史。以前的航测技术没有彻底处理大比例尺测图的所有问题。我国的规范对平坦地方测图以及丘陵地区一比五百航测成图准确度阙如,这表明这个技术无法达到此准确度的要求。这个技术在大比例尺测图方面还有很多问题,这篇文章使用低空航测方法,研究处理上面难题的重要技术。

2、相关技术

由相关原理可以知道,像场角对航测准确度的作用是相当大的。在空中三角测量的时候,不论使用哪种方程求解外方位元素值,都无法改变像场角对准确度的作用。在使用固定翼型无人飞机进行低空航测的时候,应该使用可量测型航测相机。

2.1低空航摄

众所周知,得到非常清楚的图像是高准确度航测的条件。按照光度学的相关理论,低空航测能够得到距离平方倍的好处。然而,这种航摄应该选择没有危险性的飞行器。这种航摄的领域比较散,分布非常广,地貌复杂,这篇文章中使用NavGT航线软件,可以在制定领域内不仅达到航摄规范航向百分之六十、旁向百分之三十重叠,还达到安全飞行的高度。在气候和地理状况很好的条件下,需要执行构架航线飞行计划,其航摄成果可以有效提高测区周边准确度。

2.2提高三角测量准确度

以前的摄影测量一直有很大的问题,低空飞行器为处理这种摄影测量中的问题提供了非常好的机会,这篇文章使用我院(温州市勘察测绘研究院)大鹏CW-20垂直起降固定翼无人搭载专业的可量测型航测相机:飞思iXU-RS1000(有效像素:1亿像素,最高分辨率:11608×8708,画幅:53.4×40mm),在五百米到一千米的空中进行摄影,得到了大比例尺航测需要的宽角、基高比等。经过改良,得到了全网平高控制点中的错误小于十厘米,模型连接点中的错误小于十五厘米的高准确度空三成果。

在这个测量中,飞行之前安排作业方式减少了产品的生产时间,提高了像控点的准确度,提前安排能够防止几何变形的标志,把它安排在通视条件非常好的地方。大量经验证明:在测区内等距离安排,测区周围加控制点组,加上构架航线,使用相关模型可以生产满足全能化一比五百的空三成果。

安排科学的标志点能够提高准确度。因为成像光谱会相互作用,有颜色的图像有着白吃黑的状况。在选择控制点的时候不要只选择有颜色差别的地方。

同一个地面控制资料使用不一样的软件解算出来的图像外方位元素是不一样的,原因是:从平面图向立体图的转变的过程是病态的过程,另外受到很多误差以及误匹配点的作用,空中三角测量网是一个柔性网。

2.3航测产品生产技术的准确化

使用专业的可量测型航测相机,在一千米以下空中摄影制作一个1::2000的地形图需要使用四个立体模型,四个立体模型关涉到六个宽角影像和二十四个子影像。和以前的胶片摄影比较,需要耗费较大的电脑资源,但这个技术具备快速、效率高、采集数据量大的特c,可以为新的时代提供相当多的地理信息产品。

3、案例分析

3.1低空大比例尺航测飞行体系

使用航测体系,实现了对某省内三十多个县市一千平方千米大比例尺地图的航测的生产任务。使用的飞行器是当前没有危险性的低空航测飞行器、专业的可量测型航测相机。这篇文章使用的相机综合标定模式可以保证航摄图像的准确度。

3.2城区航测生产

作者参与的温州市西部山区高分辨率影像动态更新(2016)项目中,实施包括对测区进行无人机航摄、像片匀光、像控测量、空中三角测量、DEM制作、DOM制作等作业环节,总计为419平方公里。

该项目数码航摄采用我院大鹏CW-20固定翼无人飞机具有可按预定飞行航线自主飞行、拍摄,垂直起降的特点。机身长度2.8米,展翼宽度3.2米,搭载高性能的尼康D800单反相机,可持续飞行约3小时,采集地面分辨率优于10cm的影像数据。该机型可按预定航线自主飞行、拍摄,航线控制精度高,飞行姿态平稳,巡航速度快,抗风性能好,负责区域影像采集任务。搭载的可量测型航测相机为飞思iXU-RS1000(有效像素:1亿像素,最高分辨率:11608×8708,画幅:53.4×40mm)

该项目布点的方案是:在测区内根据架次覆盖范围,采用区域网布控方式对像控点进行布设,目标选在控制区域地形高程变化较小的地方,目标影像清晰、易于判别、选在交角良好的细小线状地物的交点、明显地物拐角点或影像上小于3像素×3像素的点状地物中心,像控点测量精度优于±5cm。使用无人机摄影测量数据自动处理系统为GodWork,采用GodWork软件的GodWork-AT模块进行空中三角测量。平差方法采用区域网光束法平差。统计空三精度平面精度最大为0.184m,高程精度最大为0.129m。

4、结语

无人机航摄系统软硬件技术难点不断突破,已经达到实用化阶段,越来越成为现代数据采集的主要手段。将无人机航空摄影测量技术应用于大比例尺地形图测绘,具有机动性强、作业效率高、适应范围广等特点,可快速获取3D数字测绘成果,将是未来新型基础测绘体系服务的发展趋势。

通过无人机航空摄影测量技术完成大比例尺地形图测绘,完全可满足《城市测量规范》规定的精度要求,能够有效提升大比例尺地形图测绘的生产效率,丰富地形图测绘成果。但也存在一定局限性,主要表现在地形图无法同时满足规划、国土和房产复合型需求时的精度要求;采用无人机航空摄影测量技术测制的地形图仍难于满足对一、二类地物点的精度要求;无人机门槛高、维护费用大、培养稳定的无人机航摄队伍耗时长。

参考文献

摄影测量技术论文范文第12篇

关键词:工程测量;测绘技术;展望

Abstract: the engineering measure construction project is indispensable to the basic work. In order to ensure the quality of the construction, we must have the flatness, foundation construction condition of effective engineering measurement. Pay-off is based a part of the engineering measurement, and the engineering measurement accuracy has the important influence. In order to improve the engineering measures are accurate degree in engineering measure should be used in surveying and mapping of advanced technology. This paper briefly discusses the engineering measure in the new technology, as well as to the engineering survey in technology applications and prospects.

Keywords: engineering measurement; Surveying and mapping technology; looking

中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:

引言:随着建筑产业的发展,建筑市场的竞争也越发激烈。建筑工程质量作为占领建筑市场的有效武器越来越多的被建筑企业所重视。高效的管理方法和高质量的工程是建筑企业生存发展的基础,应用测绘新技术作为提高管理方法和提高工程质量的有效手段也倍受建筑企业的关注。

1、工程测量的必要性

工程测量是一切建筑工程的基础,不论是建筑工程还是道桥建筑都是从工程测量开始的。工程测量对工程的施工管理起着指引的作用。测量工作是一项专业性很强的工作,测量工作也是一个需要团队配合的工作,在团队配合中每个环节都对工程的施工进度起着决定性的作用。随着建筑产业的发展,工程测量越来越多的被重视,工程测量技术的使用有效的减少了工程失败现象的产生。为了提高工程测量的质量,所以我们还需要更先进的测绘技术。在城市建筑中,由于地形环境好,所以测量新技术不能充分的发挥作用。但是在对公路、铁路尤其是山地测量等艰苦的测量条件下,测绘新技术的作用就发挥的淋漓尽致了。在过去的工程测量中,数字摄影技术及GPS 技术等新测绘技术被广泛的应用,并得到建筑企业的一致好评。

2、工程测量中的测绘新技术

2.1 数字化成图

传统测绘中最重要的内容就是对大比例尺图形的测绘和对工程图的测绘。与传统的测绘手段相比,数字化成图不需要大规模的野外作业,改善了作业环境恶劣和出图周期长的弊端。数字化成图是一种精度高、劳动力小、测绘工作更为便捷的一种新技术的测绘方法。目前,数字化成图分为两种模式,他们分别是内外业一体化成图模式和电子平板成图模式。内外业一体化是一种精度高、分工明确的数据采集方法,与传统的成图技术相比,具有更高的成图效率。

2.2 工程测量中的卫星定位技术

卫星定位技术简称GPS技术,GSP全球定位系统也是由两大系统组成的,这两大系统分别是空间卫星群和地面的监控系统。用户使用的GPS则是由GPS信号接收器、数字处理器和终端软件组成。GPS接受器可以有选择的接收某个卫星的信号,并对接收的不同卫星的信号进行交换。当GPS设备运作以后,系统会自动产生一个GSP卫星观测文件,观测文件经过终端处理软件的处理,最终形成准确的测量数据。在使用GSP技术的过程中应该注意到一些问题,有些地方是不适合应用GPS 测量技术进行量测的,比如短边测量。如果一定要用GPS测量技术对短边进行两侧,为了保证测量精度,一定要经过多次测量。

RTK是以GPS技术为基础的一种能观测到实时动态的测绘新技术,是GPS 技术发展的里程碑。RTK 测绘技术是在一个点上安装GPS 信号接收机,通过定点的GPS信号接收机接收GPS卫星发出的信号,当GPS 接收机接收到卫星发出的信号以后在把信号通过基准台发射出去流动站在在接收GPS卫星信号的同时也能接收到基准台发出的信号,从而得到基准台的观测量。RTK 可以根据控制一定量的基准台就可以测得高精度的地形点和相应物体的坐标等,在利用测图软件的基础上就可以生成电子版的地图。近年来RTK测量技术被广泛的应用到地基和房地产测绘领域。

2.3 工程测量中的地理信息技术

地理信息技术简称GIS,GIS是一种新型的科学,它具有集计算机科学、空间科学和环境科学等学科于一体的特点。GIS已经成为了集多学科于一体的不可缺少的信息显示手段。GIS不仅在数据采集、分析可视化方面发挥这巨大的作用,同时GIS也具有空间提示、预警预报和辅助决策的重要测绘功能。经过近些年的发展,GIS 早已成为一种成熟的技术在多领域发挥着重要的作用。GIS、内外一体化测绘等测绘技术的应用,真正实现了工程测绘的科学化标准化、和信息化。

2.4 工程测量中的数字摄影测量技术

摄影测量技术论文范文第13篇

【Abstract】In the process of the construction of digital city, 3D spatial data has been widely used in overall planning of the city ,municipal construction and city traffic. Based on this, this paper firstly introduces construct methods commonly used of three-dimensional modeling, then taking a digital city construction project as an example , studies the 3D modeling based on the digital photogrammetry.

【关键词】数字摄影测量技术;三维建模;数字城市

【Keywords】digital photogrammetry; 3D modeling; digital city

【中图分类号】P232 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)04-0185-02

1 引言

城市化进程的加快促进了数字城市的建设与发展,人们逐渐加强对三维建模精确性与实效性的重视。三维建模为数字城市建设提供科学的数据基础,具有很强的直观性。

2 三维建模的构建方式

作为建设数字城市三维地理信息系统的关键,保证三维模型具有良好的精度,并且提高建模效率对于三维地理信息系统作用的发挥、保证建设周期具有重要意义。通常使用的建模方式包括如下几种。

2.1 航空摄影测量

使用该技术,能够创建立体环境,实现三维模型数据的位置、高度、形状信息的快速与准确获取。然后结合外业纹理采集与正射影响屋顶信息能够进行精细三维模型的构建。完善的DEM与DOM数据生产技术路线能够进行三维场景中地形数据的快速与准确重建,将城市风貌展现出来。

2.2 机载激光雷达扫描

使用该方式能够实现城市建筑与地表模型的快速获取,但是获取到的数据量具有一定的规模性,提升了数据的处理难度,需要采取相对麻烦的人工措施才能将其中有益的信息提取出来。另外,该种方式的三维建模中不能将建筑物色彩与纹理呈现出来。[1]

2.3 使用二维资料

立足于建筑规划的图纸,提取其中的二维资料,使用合适的软件如AutoCAD等进行三维模型数据的建立。该种方式进行数据收集时需要进行大量工作,并且不能保证数据具有时效性。另外,针对建筑物顶部存在的纹理盲区,也需要进行大量工作才能获取高程数据。与机载激光雷达扫描方式一样,不能将建筑物色彩与纹理呈现出来。

3 基于数字摄影测量技术的三维建模

3.1 基于数字摄影测量技术的三维建模优势

获取、处理与分发数据均为数字形式,并且能够通过计算机实现摄影测量中全部流程;数字摄影测量技术能够帮助设计人员进行目标建筑物的几何空间与高程数据的快速构建,并且精度高、快速成像;地面建筑能够实现达到cm级别的空间几何精度,降低数据更新的难度,能够在规模较大的工程项目中应用,能够为建设数字城市与地球建立基础的数据框架;相较于使用计算机制作动画与景观模拟,基于数字摄影测量技术的三维建模能够在目标建筑物具有的实际地理坐标下进行真实三维景观模型的构建[2]。在该种模型中,建筑物中各元素之间的空间相对位置与实际情况是一一对应的,并且能够对其中的任意点测量三维坐标,能够达到测绘要求的精度级别。

3.2 基于数字摄影测量技术的三维建模方式

论文将某数字城市的三维建模方式作为实际进行分析,该城市基于数字摄影测量技术的三维建模技术线路如图1所示。

3.2.1 航空摄影测量

论文所举的项目实例中使用DMC进行航空摄影,能够取得相关影像资料,与实地比例为1∶5000,地面的分辨率为0.06m。使用航天远景技术中的软件对获取的影像资料、外业像控资料进行空三加密处理,从而获取三维建模中需要的外方位元素c加密点的具体坐标。

3.2.2 DEM的建立

DEM即为数字高程模型,是进行数字城市建设中不可或缺的信息之一。在该项目中使用航天远景技术中的相关软件在经过空三加密的数据基础上进行立体模型的自动生成,并对相对与绝对定向精度进行检查,生成5m格网的数字高程模型文件。按照作业指导手册上相关规定在匹配窗口中编辑等视差曲线或者等高线,保证其中全部曲线与地面相贴紧,最后能够生成数字高程模型,并检查、处理其接边。

3.2.3 DOM的生成

DOM即为数字正射影像图。数字摄影测量技术能够纠正、镶嵌与裁切正射影像。将数字高程模型与数字正射影像图进行叠加,能够得出数字三维景观。在该项目中,先对数字高程模型进行接边处理,然后对其进行纠正,再使用航天远景技术进行进一步的处理,再进行裁切。

3.2.4 TDOM的生产

TDOM即为真正射影像图,属于DOM中的一种。相较于普通的数字正射影像产品,在三维建模中使用的全部背景图纠正了所有建筑物的中心投影,避免出现投影差。使用数字摄影测量技术,能够实现立体环境下几何特征的收集。在进行三维建模背景图的制作中将摄影测量系统采集的关于建筑物的矢量数据作为数学基础,通过该数据再次对正射影像的数据进行纠正,能够将建筑物投影差消除[3]。

3.2.5城市真实三维景观模型的构建

制作基础模型。将建筑物的分类标准作为标准,采集平面几何与高程数据,精度要求为平面几何位置小于50cm,高程精度小于80cm。然后使用合适的软件进行三维模型的生成;提取屋顶纹理。按照相关要求处理原始影像后,在功能合适的软件帮助下匹配影像与基础模型,保证精度的合格,然后软件能够对屋顶的纹理进行自动提取;采集外业纹理。按照相关规范要求,对一定范围中全部的外业纹理进行采集。使用相机对所有建筑物的外部轮廓进行记录;制作三维模型。在该项目的信息系统中,将三维模型分为地形、建筑、道路、植被、市政基础设施等模型类型,从精度上分为精细与标准两种级别的模型。在该项目中三维建模规模很大,要求建模具有较高的效率与质量较好的数据;整合城市的三维场景。使用相关工具软件,优化与DOM、DEM与精细场景,能够进行城市三维场景的整合[4]。

4 结语

论文通过使用项目实例对基于数字摄影测量技术的三维建模进行研究,证明该种建模方式具有很强的优势。在使用该种技术的过程中,仍然存在很多亟待解决的问题,需要行业中人员进行持续探索。

【参考文献】

【1】赵丽梅.基于数字摄影测量技术的三维建模方法探讨――以数字沈阳三维建模为例[J].中国高新技术企业,2015(2):19-20.

【2】黄榕,林涔涔,武佳,等.基于摄影测量技术的三维仿真模型建模方法研究[J].福建建筑,2016(10):107-109.

摄影测量技术论文范文第14篇

关键词:无人机 大比例尺 测图 精度

1 概述

无人机产生于20世纪70年代,早期的无人机主要用于军事活动,由于其特有的技术优势,后来逐渐延伸到科研和民用领域。无人机与航空摄影测量相结合,无人机低空摄影测量系统被引入测绘行业,加上非量测数码相机的引入,就使得无人机航摄系统成为航空摄影领域的一个新发展方向。近年来,随着各种新型传感器和摄影测量平台的不断发展,无人机数字航摄技术以其机动灵活、经济、便捷等显著特点,成为了传统航空摄影测量手段的有力补充,在突发灾害应急数据获取及小范围快速成图方面显示出了无人机航摄系统独特的优势,得到了遥感和摄影测量等领域的广泛关注。

2 无人机摄影测量系统的组成及特点

无人机摄影测量系统主要用于地理数据的快速获取和处理。目前,国内已经投入使用的无人机航摄测量系统有以下几种:“华鹰”、“飞象”、"Quick Eye”等。根据我国测绘行业标准(CH/T3002-2010)的要求,无人机摄影测量系统的组成一般包括以下几个部分:无人机飞行平台、飞机控制系统、影像获取设备、通讯设备及地面信息接收与处理设备。无人机特点因其飞行平台自身的特性,使得无人机航摄影像和传统航摄影像之间有一定的差异。与传统航空摄影相比,无人机航摄系统的主要特点包括;搭载的是非量测数码相机、无人机平台飞行姿态不稳定、影像不仅像幅小而且重叠度大以及基高比小等。

3 作业步骤

一般小型无人机航测技术的作业步骤为:首先是航测区域的确定,现场勘查,航线规划,任务载荷设定;其次进行执行飞行任务,确验效果和像片控制测量;最后进行全数字空中三角测量和数据采集、成果质量检查验收。如图1无人机航测流程所示。

4 案例分析

本项目位于西安东南方向,距离西安60公里左右。项目采用“1980西安坐标系”和“1985国家高程基准”。本测区作业工序为无人机航摄、地形测量(包括四等控制测量、I级控制测量、像控测量、图根测量、野外补测、外业调绘)、空三加密、地形图制作(包括立体采集、数据编辑工序(1:2000比例尺一套))、DOM制作、DEM制作、质检验收等工序。项目采用仪器为使用“Quick Eye-2”固定翼无人机进行影像数据采集,获取摄区影像采用CanonSDMark II数码相机对测区进行航空拍摄,像控点使用南方S86T型接收机测量。为保证作业质量,根据项目需求,地面分辨率为0.18米。根据摄影区域地形情况、起飞场地情况、摄影分辨率、数码航测新型解算理论(即多基线自动空三解算),以及航片重叠(航向重叠65%-75%,旁向重叠35%-45%,旁向最少不小于30%)要求等要素,使用自带程序进行自动航线设计。整个作业过程严格按照《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影规范》,《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量外业规范》,《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量内业和《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量数字化测图规范》等国家规范要求进行。通过本项目工程技术人员的努力,成果资料合格率100%,优良率95%,完全满足项目需求。

5 结论

在信息高速发展的时代,如何快速获取空间三维数据已经成为研究热点。无人机航摄系统作为新兴的航空遥感手段,有其独特的优势:空间分辨率高、灵活机动、效率高、成本低、成图速度快的特点,相信在不久的将来,无人机技术将会再次给测绘带来一场新的技术革命。

参考文献:

[1]周伟,汪雅婕.利用DPGrid系统进行航空摄影测量生产研究[[J].江西测绘,2010(4).

[2].

[3]马海涛,汪继伟.基于无人机开展村庄地籍调查精度的可行性研究[J].科技资讯,2012(2):94-95.

[4]哈丽玛・马汗,浅谈航测数字化测图的优越性和方法[J].黑龙江科技信息,2012(30):51.

[5]张庆勇.无人机航摄大比例尺地图试验[J].华北国土资源, 2012(3):92-96,98.

[6]王志豪,刘萍.无人机航摄系统大比例尺测图试验分析[J].测绘通报,2011(7):18-20.

摄影测量技术论文范文第15篇

【关键词】航空摄影;航空测量;加密措施

随着经济的发展,许多高新的计算机技术也开始应用在航空摄影测量中,比如陆地资源卫星、星载 SAR、机载激光雷达等。这些高新的技术极大的促使了航空摄影测量发展成为以空间数据为核心的加密技术处理方法。从技术上来说,这主要是以内业为主导的数据采集新模式。特别是航空摄影测量新技术,对于促进城市建设和城市发展都有极高的积极意义。当前航空摄影测量技术广泛应用于矿产勘探、城市交通等各种领域,并获得较为显著的成就。本文对当前航空摄影测量的加密措施进行了分析,并挖掘其中的逻辑和技术内涵,以期为加密措施的改进做出贡献。

1.航空摄影测量方法分析

目前航空摄影测量中最常见的三种加密措施主要有:全能法、分工法和综合法。

全能法指的是在摄影测量的过程中利用几何反转的原理,在立体测图仪内建立立体像和其缩小版的所摄地面几何模型的一种方法。在绘制过程中,还根据内方位的元素在立体的测图仪内放置像片,使摄影的光束与解密后的投影光束相近。

分工法(又叫微分法),指的是是根据平面和高程分求原则来测量的一种方法。主要使用立体量测仪来进行测量。

综合法指的是结合平板仪测量与摄影测量的一种方法。地形点的等高线与高程可以采用一般的野外测定方式来进行测绘,而地形图上的地物、地貌的平面地形则是采用像片纠正法来画出线划图与像片图。一般来讲,综合法主要适合用于测量平坦地域的大比例尺情形。

2.航空摄影测量加密措施的模型

航空摄影测量根据其测量方法的不同,有不同的加密措施,这些加密措施的基础是其对应的加密数学模型,所以需要对这些加密措施的模型进行仔细分析。

2.1常规的光束法局域网平差加密模型

常规的光束法局域网平差加密模型是在分析坐标基础上建立的一种观察模型,并对不同的坐标做详细的测量,建立独立影响的光束,算出一种加密在数字上的模板,从而建立一个完整的摄影测量模型。为保证本模型观测值的准确度,需要建立合理的相对应像点坐标,并通过建立的想点坐标来设定影像外各个防伪元素的数值。所以,在摄影测量过程里,航摄仪内部的方位元素是已知的。如果在区域网中测量的像点有不同的种类和数量,可以根据这些不同来建立有不同误差的方程。

本加密模型的理论基础是像点-投影中心-物点这三点处于一条直线上的中心投影共线方程:

(1)

式里面,x、y指的是以像主点作为原点的像平面的x轴、y轴坐标值;f指的是航摄仪的主距;X、Y、Z指的是物点的地面坐标值;XS、YS、ZS指的是影像外的方位线元素值;a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3指的是用影像外的方位角元素来表示方向余弦的值。以像点坐标作为观测值,将物方坐标与影像外的方位元素作为待定参数,若已知航摄仪内的方位元素值,可对式(1)进行线性化求解,得误差方程式:

(2)

式里面,x0、y0指的是由影像外的方位元素值与地面坐标的近似值代入到式(1)中计算得到的像点坐标值。在区域网内量测n个像点,就可以列出n组式 (2)的误差方程。如果在区域网内量测的像点有足够多时,就可以用最小二乘平差的方法来整体的估计地面坐标与影像外的方位元素值的改正数,进而得出加密点的地面坐标与影像外的方位元素值,从而实现用二维影像来反推出三维物空间点的坐标的目的。

2.2 GPS 辅助的光束法局域网平差加密模型

GPS辅助的光束法局域网平差加密模型是在常规的光束法局域平差基础上建立的,并利用了最新的 GPS手段来获取航摄仪参数以确定三维空间内的观测值大小,从而实现数据观测和传输之间平稳进行。图1表示了GPS天线的相位中心和航摄仪的投影中心之间空间偏移向量AS。

图1带GPS航摄系统的空间偏移向量

3.加密措施的试验分析

不同的模型其算法及核心均不相同,要测试各种加密措施的加密特性,需要建立一个新的加密系统才能进行分析。首先,需要以WuCAPS为基础,将数字和自动化测绘相结合,并对测量结果进行检测分析。其中有几点需要注意的问题:

(1)不同的技术参数和航摄技术都需要建立一个完整的航摄负片,利用 WuCAPS和数字测量技术完成对地图的初步自动化测绘,同时,WuCPS技术又可以将不同时间检测到的数据进行汇总整理。再利用这些数据通过DGPS和IMU观测值进行二次联合处理,这样就可以得到不同方位的元素值。这是一种基于POS系统的测量技术,也是一种实现影像外方位元素采集和加密的新技术。

(2)为获取更精确的测量数据,需要使用专业的加密措施来进行加密处理,并借助专业的模式对其加密精度进行设置。

(3)加密过程中应尽量选择小的加密模型来进行,所加密的数据需要满足相应的4D产品要求,并适应复杂的地理形势。此外,POS 辅助的光束法局域网平差加密模型包括4个高程的检查点,在对4个检查点进行测量时,不可避免会产生一些残差。因此在检测过程中,需要对其加密精度进行严格把关。

(4)不同的设备在测试范围内,要明确其周边的布点光束法局域网平差值。所有在后期需要检测的点都要有其对应的实物点,以此保证立体测量的精度。此外,还可以引入POS系统外方位的元素误差,使测量值更加靠近实际值,使得测量数据更加客观、真实。

结束语

从上文分析可知,随着摄影技术及计算机技术的发展,航空摄影测量逐渐应用于各种地质和地区的监测和绘制中,这就要求根据测量技术研发其相应的加密措施,并对各种加密措施进行分析比较,选出最合理、有效的加密办法。经过分析可知,本文所讨论的二种加密措施均可以满足我国航空测量的加密需求,但其中相关技术还需进一步发展。因此,在后续的研究与实验中,应积极运用前沿技术,不断完善航空测量加密措施,实现高精度、高准确度的航空测量。

参考文献

[1]姚丰.现代航空摄影测量加密方法[J].中国科技信息,2014,(24):157-158.