數字攝影測量在數字城市建設中的應用

　　隨著(zhù)“數字城市”的發(fā)展，作為“數字城市”數據框架的城市地理信息數據庫的快速更新顯得尤為重要。采用科學(xué)的數據更新手段，可為“數字城市”維護、應用與發(fā)展提供可靠的數據支持，為決策層的正確決策提供科學(xué)的依據?！皵底殖鞘小钡臄祿麦w現在空間數據和屬性數據的更新上，而空間數據體現在現勢性、準確性、邏輯一致性等要求，包括基礎測繪、數據整理、檢查、拓撲重建、數據入庫等。數據庫包括了二維、三維等多維、多時(shí)相空間實(shí)體數據及屬性信息數據等，建庫遵循以下幾大特點(diǎn)：易于拓展、更新快捷、數據源的統一性和延續性等。因此選擇科學(xué)的數據更新方法是十分必要的。數字攝影測量作為一種重要的方法在建設“數字城市”中得到了廣泛的應用。

　　1、 數字攝影測量技術(shù)的發(fā)展

　　1.1原始數據獲取手段的發(fā)展。航空攝影測量最重要的原始數據就是航片了。傳統的航空攝影主要是以框幅式相機如RC10或RC30為代表，攝影后需要進(jìn)行沖洗、負片壓正、掃面等。

　　過(guò)程，獲取膠片，工序比較多。同時(shí)由于中心投影經(jīng)常引起較大的航片畸變差，這都會(huì )對精度產(chǎn)生較大影響。近幾年來(lái)，面陣式數碼相機（如DMC、UCD等）以及三線(xiàn)陣推掃式數碼相機（如ADS40、80）、機載激光雷達等先進(jìn)傳感器相繼的采用可直接獲取高分辨率數字影像、多光譜、彩紅外等影像數據以及高程數據。隨著(zhù)GPS輔助空三系統、POS直接定向系統、差分GPS+慣性導航系統（DGPS+IMU）等定向系統應用于航攝過(guò)程，在航飛的同時(shí)以少量的地面控制點(diǎn)甚至是在無(wú)地面控制的情況下可直接獲取不同精度的航片外方位元素，改變了傳統航空攝影測量的作業(yè)模式，大大減少了航測外業(yè)像控點(diǎn)的布測工作，縮短了數據更新的周期。

　　1.2.數字攝影測量系統的發(fā)展。數字攝影測量的硬件系統由工作站版、微機版、集成網(wǎng)絡(luò )版等一系列的發(fā)展過(guò)程。隨著(zhù)計算機技術(shù)的快速發(fā)展，數字攝影測量系統的處理速度也在不斷地提高。計算機處理器性能、顯卡性能、顯示器性能、光電傳感靈敏度等都直接影響數字攝影測量系統的應用潛力，反過(guò)來(lái)數字攝影測量系統可與計算機視覺(jué)、計算機仿真、模擬、計算機動(dòng)畫(huà)、計算機網(wǎng)絡(luò )聯(lián)系起來(lái)又極大地擴展了數字攝影測量系統的應用領(lǐng)域。

　　2、 數字攝影測量產(chǎn)品

　　攝影測量從產(chǎn)生到現在,已經(jīng)經(jīng)歷了模擬攝影測量、解析攝影測量和數字攝影測量三個(gè)階段。過(guò)去,傳統的攝影測量(模擬攝影測量與解析攝影測量)主要是用來(lái)測圖,到了數字攝影測量時(shí)代,攝影測量產(chǎn)品的概念大大地拓寬了。

　　2.1附有內、外方位元素的原始影像數據。對于單張航空影像來(lái)說(shuō),如果已知該地區的數字地面模型DEM ,就可以直接利用該數字影像的內、外方位元素、影像數據與DEM直接生成該地區的正射影像圖,不需作任何處理。如果該像片是個(gè)平坦的地區或城區,還可能直接糾正成平面圖。

　　2.2數字地面模型DEM是重要產(chǎn)品。DEM產(chǎn)品可為地表建模、土石方計算提供基礎信息數據。

　　2.3線(xiàn)劃圖是攝影測量的重要產(chǎn)品。其數據可以直接進(jìn)入GIS系統或各種CAD系統,為各種工程設計提供數據。除此之外,正射影像圖已經(jīng)受到人們的重視,被視為快速成圖與更新的重要手段。較之于數字線(xiàn)劃畫(huà)圖,正射影像則更為直觀(guān),細節也更為豐富。

　　2.4由正射影像、DEM、建筑物的量測數據、影像紋理數據所生產(chǎn)的城市環(huán)境的三維景觀(guān)為計算機可視化、仿真、虛擬現實(shí)、土地與城市規劃提供了數據。

　　3、 數字攝影測量在城市地理信息數據更新中的優(yōu)勢

　　在城市建設過(guò)程中，我們利用航空攝影測量技術(shù)已經(jīng)更新了大量的城市地理信息數據，在數據制作的過(guò)程中，完善了現代航空攝影測量的技術(shù)體系，特別是完善了當今最先進(jìn)的數字攝影測量技術(shù)。數字攝影測量技術(shù)由于有計算機視覺(jué)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、全自動(dòng)影像匹配技術(shù)、影像邊緣提取技術(shù)等融合，能夠快速而精確的更新DLG、DOM、DEM以及上述產(chǎn)品的疊加產(chǎn)品，信息量更為豐富。盡管目前獲取GIS數據的手段很多,但是數字攝影測量卻以自身的魅力吸引著(zhù)眾多的GIS工作者。下面,對數字攝影測量與其他方式進(jìn)行一下比較：

　　同野外數據采集相比。野外數據采集的手段主要有平板測量、全站儀測量和GPS測量。這些數據采集手段的共同的特點(diǎn)就是點(diǎn)獲取數據,這決定了其在效率方面的局限性。同野外數據采集比較起來(lái),數字攝影測量具有成圖周期短,效率高的特點(diǎn)。另外,高成本、大工作量也是野外數據測量的弊端。當然,這里不能抹殺野外數據采集的高精度的優(yōu)點(diǎn)。但是,從目前數字攝影測量所能達到的精度來(lái)看,它完全可以滿(mǎn)足實(shí)用化的需要。

　　同地圖數字化相比。地圖數字化具有很高的效率,并且成本低廉。但是,滯后性卻是地圖數字化的一個(gè)弱點(diǎn)。同地圖數字化比較起來(lái),數字攝影測量的現勢型就凸現出來(lái)。

　　同遙感相比。盡管目前遙感已經(jīng)達到了很高的幾何分辨率,但是這并不代表著(zhù)高的幾何精度。從國內的情況來(lái)看,遙感的幾何精度還不能達到大比例尺成圖的精度要求。

　　經(jīng)過(guò)對比，總結其在城市地理信息數據更新中的優(yōu)勢主要有以下幾點(diǎn)。

　　3.1降低成本縮短周期。與傳統測繪手段比較，數字攝影測量大大降低外業(yè)工作的強度，將外業(yè)大部分的工作轉入內業(yè)。應用數字航空攝影測量數據可以迅速確定需要大面積更新的區域，甚至在突發(fā)自然災害后可以快速更新影像學(xué)資料，為專(zhuān)家和決策層提供科學(xué)的技術(shù)支持。

　　3.2信息量豐富。原始航攝資料經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)數字攝影測量軟件的處理后可以更新包括地表景觀(guān)、地面高程模型，尤其是基于上述地形數據結合人工合成模型、數碼影像等數據建立起來(lái)的三維瀏覽景觀(guān)。

　　4、 結束語(yǔ)

　　21世紀以來(lái),攝影測量已進(jìn)入全數字攝影測量時(shí)代,數字攝影測量為GIS數據的獲取注入了很多活力。利用數字攝影測量, GIS可以獲得數字線(xiàn)劃圖、數字高程模型和數字影像等形式多樣的數據,并且這種數據的獲取又是以高效率、現勢性為前提。目前,數字攝影測量在數字城市應用方面取得了可喜的成就,期待更多的數字攝影測量成果在各行業(yè)、各領(lǐng)域被推廣應用。

猜你喜歡：

攝影測量系統在電力選線(xiàn)的應用

在地形測量中如何正確選擇RTK測量與航空攝影測量

版權聲明：文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，登載此文出于傳遞更多信息之目的，版權歸原作者及刊載媒體所有，如本文中圖片或文字侵犯您的權益，請聯(lián)系我們。