高文韜

淺談數(shù)字測(cè)量技術(shù)產(chǎn)業(yè)的變革

高文韜

（長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡梅溪湖中學(xué) 410205）

在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下，我國(guó)測(cè)量行業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展，測(cè)量數(shù)字化發(fā)展成為一個(gè)趨勢(shì)，與數(shù)字測(cè)量相關(guān)的設(shè)備在我國(guó)測(cè)量工作中得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要針對(duì)數(shù)字測(cè)量技術(shù)產(chǎn)業(yè)的變革進(jìn)行分析。

數(shù)字測(cè)量技術(shù)；產(chǎn)業(yè)；變革

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的攝影測(cè)量行業(yè)也進(jìn)入到了數(shù)字測(cè)量的發(fā)展階段。數(shù)字測(cè)量對(duì)于整個(gè)行業(yè)的教學(xué)和生產(chǎn)都有著極其重要的意義。攝影測(cè)量經(jīng)過(guò)了模擬攝影測(cè)量階段、解析攝影測(cè)量階段和數(shù)字測(cè)量階段三個(gè)階段，第三個(gè)階段的發(fā)展是一次偉大的變革，不僅僅對(duì)攝影測(cè)量產(chǎn)業(yè)有著巨大的影響，同時(shí)掀起了產(chǎn)業(yè)革命的浪潮，使人類對(duì)地球的認(rèn)識(shí)提高了一個(gè)層次，把數(shù)字和地球緊密結(jié)合到了一起。數(shù)字測(cè)量的發(fā)展既給我們帶來(lái)了機(jī)遇，同時(shí)又給攝影測(cè)量工作者帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

1 數(shù)字測(cè)量給學(xué)科帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

攝影測(cè)量與遙感是一門(mén)把拍攝物體進(jìn)行影響重建的學(xué)科，兩者相互配合，而各有側(cè)重。攝影測(cè)量側(cè)重對(duì)物體的表面進(jìn)行測(cè)量并重建；而遙感主要側(cè)重于對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行表面物理特征的重建?？梢哉f(shuō)攝影測(cè)量和遙感共同對(duì)拍攝對(duì)象進(jìn)行信息的獲取和處理，使得人們可以更加科學(xué)地了解有關(guān)信息。在遙感技術(shù)的發(fā)展，尤其是高分辨率商業(yè)衛(wèi)星影像的發(fā)展，如IKONOS影像與快鳥(niǎo)衛(wèi)星影像，這都促進(jìn)了數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。各類高分辨率衛(wèi)星影像可以幫助學(xué)界制造新型數(shù)字?jǐn)z影產(chǎn)品，及時(shí)更新地圖產(chǎn)品，技術(shù)的變革則彌補(bǔ)了傳統(tǒng)遙感影像的缺陷。與常規(guī)攝影測(cè)量相比而言，克服了攝影動(dòng)輒要求10km以上的能見(jiàn)度等對(duì)天氣苛刻的要求，從而大大提高了數(shù)據(jù)采集的效率和質(zhì)量。

數(shù)字測(cè)量往往會(huì)給人們一種錯(cuò)覺(jué)，認(rèn)為攝影測(cè)量與計(jì)算機(jī)立體視覺(jué)沒(méi)有太多的聯(lián)系。造成這種錯(cuò)覺(jué)的原因主要在于攝影測(cè)量的歷史要遠(yuǎn)遠(yuǎn)比計(jì)算機(jī)立體視覺(jué)的歷史長(zhǎng)，并且攝影測(cè)量也已經(jīng)成為測(cè)繪產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。在第一代模擬攝影測(cè)量時(shí)期，攝影測(cè)量主要依賴于測(cè)量?jī)x器，沒(méi)有跟計(jì)算機(jī)發(fā)生任何聯(lián)系。但是實(shí)際上當(dāng)時(shí)的模擬攝像機(jī)就是一臺(tái)微型模擬計(jì)算器，當(dāng)時(shí)稱其為自動(dòng)測(cè)圖儀。但是那是的自動(dòng)程度還是依賴于工作人員的觀測(cè)，只是應(yīng)用到了自動(dòng)計(jì)算，還不算是真正意義上的自動(dòng)。隨后出現(xiàn)了解析攝影測(cè)量技術(shù)，這樣使數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)有效應(yīng)用到了攝影測(cè)量和解析繪圖當(dāng)中，但是仍然沒(méi)有達(dá)到利用計(jì)算機(jī)代替人工來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析，仍然沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)結(jié)合。如今攝影測(cè)量進(jìn)入了數(shù)字測(cè)量發(fā)展階段，可以由計(jì)算機(jī)代替人工來(lái)處理所有過(guò)程，真正實(shí)現(xiàn)了全球數(shù)字化自動(dòng)測(cè)圖。目前人們正在利用立體視覺(jué)原理，力求研發(fā)出能夠恢復(fù)地面高度信息、得到三維地圖的技術(shù)。這些都是傳統(tǒng)攝影測(cè)量技術(shù)不能達(dá)到的，是攝影測(cè)量工作者的最大的挑戰(zhàn)。

數(shù)字測(cè)量為我們帶來(lái)挑戰(zhàn)的同時(shí)，也帶來(lái)了機(jī)遇。在模擬攝影測(cè)量階段，一切的攝影活動(dòng)都以模擬攝影測(cè)量?jī)x器為中心。在解析攝影測(cè)量時(shí)代，引入了計(jì)算機(jī)技術(shù)，大大拓寬了攝影活動(dòng)領(lǐng)域。當(dāng)攝影測(cè)量進(jìn)入了“全數(shù)字化時(shí)代”以后，攝影測(cè)量軟件得到廣泛應(yīng)用，為攝影測(cè)量工作者提供了更為廣闊的空間和更好的發(fā)展機(jī)遇。

數(shù)字測(cè)量技術(shù)是在原先解析攝影的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，還沿用了其基本理論和數(shù)學(xué)關(guān)系。只是在攝影測(cè)量?jī)x器的使用上引用了更多的數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別等理論與技術(shù)，使得攝影測(cè)量進(jìn)入了自動(dòng)化階段。這就要求攝影測(cè)量工作者既能夠具有測(cè)量的解析關(guān)系理論，同時(shí)也能夠掌握計(jì)算機(jī)立體視覺(jué)原理。數(shù)字測(cè)量的自動(dòng)化、半自動(dòng)化發(fā)展迅速，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。

2 數(shù)字測(cè)量給產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的變革

攝影測(cè)量經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，在其發(fā)展過(guò)程中，攝影測(cè)量?jī)x器制造者的發(fā)展最為顯著。精密光機(jī)的攝影測(cè)量?jī)x器生產(chǎn)地主要是歐洲。而當(dāng)攝影測(cè)量進(jìn)入數(shù)字測(cè)量階段以后，計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用到了數(shù)字測(cè)量之中，以提高其自動(dòng)化與半自動(dòng)化程度。這時(shí)候計(jì)算機(jī)技術(shù)最為發(fā)達(dá)的美國(guó)就成為數(shù)字化攝影測(cè)量?jī)x器的主要生產(chǎn)國(guó)家。

攝影測(cè)量從模擬階段發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字階段，使得攝影測(cè)量也成為一個(gè)現(xiàn)代化的信息產(chǎn)業(yè)，為攝影測(cè)量拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí)數(shù)字測(cè)量技術(shù)為與地學(xué)有關(guān)的產(chǎn)業(yè)、計(jì)算機(jī)信息產(chǎn)業(yè)提供了空間三維信息，廣泛應(yīng)用到了國(guó)防、交通、城市規(guī)劃的領(lǐng)域。

3 數(shù)字測(cè)量與數(shù)字地球的關(guān)系

攝影測(cè)量經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)向世人證明了“全數(shù)字化道路”的可行性。在1998年美國(guó)副總統(tǒng)的“數(shù)字地球”的報(bào)告上，明確提出了數(shù)字地球的概念，引起了學(xué)術(shù)界的強(qiáng)烈反響。數(shù)字測(cè)量與數(shù)字地球的聯(lián)系主要體現(xiàn)在：一方面利用航空影像或者遙感影像建立起數(shù)字測(cè)量工作站。第二方面是利用多時(shí)相、多分辨率的遙感影像進(jìn)行高精度融合。第三方面是通過(guò)航空影像、遙感影像直接與正射影像進(jìn)行自動(dòng)配準(zhǔn)，極大提高了在太空里為地球攝影的技術(shù)，使人類更加清晰地認(rèn)識(shí)宇宙。

總之，數(shù)字測(cè)量技術(shù)的發(fā)展促使了各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域的變革，為我國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。我們必須抓住機(jī)遇、迎接挑戰(zhàn)，使我們的事業(yè)不斷前進(jìn)。

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2016-11-13