数字航空摄影测量数据处理关键技术研究

发表时间:2021/1/7   来源:《城镇建设》2020年10月29期   作者:李菲
[导读] 航空摄影测量技术由于在实际应用中测得的数据有着较高的精确度,所以是当前测绘技术研究的重点,并且相关行业在发展中也非常热衷于采用该技术获取所需的数据。
        李菲
        陕西华地勘察设咨询有限公司,陕西 西安 710000
        摘要:航空摄影测量技术由于在实际应用中测得的数据有着较高的精确度,所以是当前测绘技术研究的重点,并且相关行业在发展中也非常热衷于采用该技术获取所需的数据。目前,在该项技术应用期间,常规数据测量使用的胶片已经被淘汰,取而代之的是以数码相机为主导的数字航空摄影技术,该种数字化程度较高的测量技术以内业为主导,兼并外业的方式来采集需要的数据,使得最终得到的数据在质量方面有显著的提升,使用者使用数字化拍摄技术采集的数据能够高质量、高效率的开展多项工作。
        关键词:数字航空摄影测量;数据处理;关键技术
        1 数字航空摄影测量的概述
        数字航空摄影测量是一门比较年轻的学科,经过利用计算机替代“人眼”,使得数字摄影测量在实践中得到迅速的发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等得到广泛应用,已经取缔胶片摄影测量,数字化航空摄影测量系统研究就成为当前航空遥感领域研究的焦点。新型数字化航空摄影机应用势必会成为航空摄影测量技术的变革,把我国航空摄影测量技术推向数字化航空摄影的时代。
        2 数字航空摄影测量的优势
        ①数字航摄仪的应用。数字航摄仪能够通过自由调整曝光时间来获得高分辨率和高清晰度的图像,直观、易读,能够充分满足不同比例尺下的航摄需求。②IMU/DGPS的应用。IMU/DGPS是集成INS惯性导航系统与GPS全球定位系统的组合导航系统,不需要地面控制点和空中三角测量就能够形成测绘图,便捷、高效,并且能够节省大量成本。③Lidar激光扫描系统的应用。该技术在应用时能够对一些地表特征丰富的区域进行高精度测量,大大缩短了传统测绘所需的时间和人力成本。
        3 数字航空摄影测量的关键技术
        3.1 三角加密
        数字航空摄影测量技术应用了VirtuoGoAAT+Pat-B加密模块和Pat-B评查软件,实现了空中三角加密。三角网的构建主要应用了内定向与相对定向等方法,并结合POS数据导入系统,实现数字母性的区域性整体评查,进而优化加密点成果。在测量的过程中,空中三角加密的基本单元为外业分区,通过测量系统进行坐标的采集,并利用三角平差解析程序来计算大地坐标。在这个过程中,公共像控制点的点号与坐标必须相同,也就是控制点需要具备唯一性。此外,加密限差要符合我国相关规定。在加密分区工作完成之后,要进行图例表的填写,对加密点分布、坐标、外业像控制点坐标等内容进行检验和报告。
        3.2  DMC、ADS40数字航摄仪技术分析
        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(epipolarimage)。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。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2.5m32.5m网格间距建立DEM。DMC数字航摄仪系统主要由8个镜头组成,在每个镜头中都装有CCD传感器。这8个镜头中最重要的是飞机底部的4个全色波段镜头,这4个镜头可以在飞机飞行中进行工作,拍摄影像。通过这4各摄像头所获取的影像进行二次处理,利用外扩法拼合成虚拟焦距为120mm的中心投影影像,最终的真彩影像(红外影像)的合成也是将这些投影的影像进行处理而获得。根据线阵式CCD技术的ADS40数字航摄仪,结合了导航与惯性装置(MU)的新型摄影测量仪器,以线阵式CCD传感装置扫描,并获得清晰的影像画面。

由多条CCD线阵式与安装了分光镜的焦平面,在空中飞行以多方面角度来进行扫描成像,则会显现出下、前、后视、R、G、B及近红外波段,多方位角度下的影像画面分别构成立体图像。
        3.3 数据信息的处理
        在处理数据信息的时候使用photomod软件。photomod软件是在EPS地理信息工作站平台下建立的航测软件系统。作为一个航测软件系统,它可以与航测远景相连接,具有通用、JX4、综合航测白帐等功能,可以随时采集和编辑信息,采集和建立数据库,存储数据信息。在EPS平台运行过程中,无人机射击获得的信息可以传输到指定的数据库中,并实时更新数据信息。它可以称为集采集、编辑、存储和数据信息更新为一体的航空测量系统。
        此外,photomod软件作为一款航测系统,还具备其他方面的优势。其具有十分强大的兼容性,能够与多个平台进行信息交流。从各个平台上采集到所需要的信息,而且采集效率极高。同时,该软件还涉及到对信息制图技术以及数据转换技术的应用。在进行数据信息采集时,数字化程度很高,采集效率极为理想,能够对数据进行快速的筛选和监测,采集具有较高价值的信息。将该系统应用于无人机测绘,在采集到图像信息时,对图像数据进行整合,并构建仿真的三维模型,能够让测绘人员真实直观地了解到测绘对象的特征。目前纹理映射算法得到了明显的优化和改良,已经能够对二维的纹理图像进行操作转化,最终形成精度较高的三维模型,参考价值有所提升。因为对测绘对象而言,通过三维模型所能体现的信息更全面。
        无人机采集的图像由photomod软件处理,采集与编辑库不分离。测绘技术由数字化向信息化转变。在photomod软件搭建的平台上,将无人机射击中获得的所有地理元素用骨架线+属性进行描述,完全满足了地理信息系统数据库建设和制图应用的要求。在图像显示和打印高亮显示过程中,可以动态、符号化地进行操作,符合方案规范,满足设计图纸要求。
        3.4  DOM数据生产技术路线
        文章利用Virtuozo数字化摄影测量的过程,从而组建成了1:1000的DOM,根据Virtuozo数字化摄影测量的工作中,利用空中三角加密技术的特征,来对其设立影像,而生产中的DOM技术,利用自身的特征线及特征点,从而进行修改计算生成DEM。而DEM的作用则是对其原始影像进行修改,利用无缝拼接且自动生成的镶嵌线对区域的模型进行正射影像,从而完成DOM,并按照40cm×50cm矩形图廓对DOM进行分幅修改,这种无缝拼接则是DOM的数据生产技术。
        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。
        4 结语
        伴随国家现代信息化技术的高速发展与进步,相关的先进技术方式陆续诞生,并且对于各个领域都带来巨大的影响。目前,数字航空摄影测量数据处理技术在实际的运用当中具有显著的成效,而在技术运用以及技术的合理化发展过程中仍旧具有部分问题有待处理。为有效推动数字航空摄影测量数据处理关键技术能够合理的运用在实际的领域当中,要对有关技术具体运用状况展开探究和分析,进而推动技术方式的健全性,确保技术运用的合理化以及专业化,让国内的测量领域实现可持续发展。
        参考文献:
        [1]余勤学.关于数字航空摄影测量数据处理关键技术的研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2017(12):147-148.
        [2]鲁一鸣,曲津助,李铭晨.数字航空摄影测量数据处理关键技术分析[J].四川水泥,2017(03):303.
        [3]高旭娜.航空摄影测量数据处理关键技术研究[J].科技资讯,2012(10):21.
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