■王志萍

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院測(cè)繪工程院新疆昌吉831100）

自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)在航測(cè)內(nèi)業(yè)的應(yīng)用

■王志萍

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院測(cè)繪工程院新疆昌吉831100）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的航空攝影測(cè)量技術(shù)也在隨之不斷發(fā)展。當(dāng)前我國(guó)的航空攝影測(cè)量手段主要是基于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，這其中自動(dòng)空中三角測(cè)量作為一種常用的測(cè)量技術(shù)，在航空攝影測(cè)量過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，具有測(cè)量精度高、重復(fù)觀測(cè)的優(yōu)勢(shì)?；诖耍疚膶?duì)我國(guó)航測(cè)內(nèi)業(yè)應(yīng)用自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了分析和探究，以期為航測(cè)內(nèi)業(yè)測(cè)量工作提供一定的參考。

自動(dòng)空中三角測(cè)量 航測(cè)內(nèi)業(yè) 測(cè)量技

隨著現(xiàn)代數(shù)字科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)成為當(dāng)前我國(guó)航空攝影測(cè)量技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)是目前比較常用的一種數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，不僅能夠克服傳統(tǒng)空中三角測(cè)量中大量的繁瑣工作，而且還能夠有效提高測(cè)量的工作效率、提升測(cè)量的精度。

1 航測(cè)內(nèi)業(yè)相關(guān)概述

航測(cè)就是航空攝影測(cè)量，是利用飛機(jī)等飛行器對(duì)地面測(cè)量對(duì)象進(jìn)行像片的拍攝，通過(guò)像片的解讀方法結(jié)合其他參考資料，對(duì)測(cè)量對(duì)象的地形圖進(jìn)行測(cè)繪，獲得地面信息的一種測(cè)量方法。航測(cè)工作包括三個(gè)主要階段，即航空攝影、航測(cè)外業(yè)以及航測(cè)內(nèi)業(yè)三個(gè)階段。其中作為地形圖測(cè)繪以及地面信息獲得最主要階段為航測(cè)內(nèi)業(yè)，航測(cè)內(nèi)業(yè)的主要工作內(nèi)容就是對(duì)測(cè)圖控制進(jìn)行加密、繪制地形圖等。比例尺是航測(cè)內(nèi)業(yè)的重要參數(shù)，最常用的測(cè)量比例為1：500，另外還有1：1000、1：2000和1：5000、1：10000比例尺。另外在加密方法方面最主要、最常用的方法就是空中三角測(cè)量方法。

2 自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)闡述

自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)也被成為區(qū)域網(wǎng)平差測(cè)量技術(shù)，是當(dāng)前數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)中的一種最常用、最關(guān)鍵的測(cè)量技術(shù)。自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)是以少量的地面控制點(diǎn)為測(cè)量基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)一個(gè)測(cè)量區(qū)域內(nèi)所有的影像元素和地面坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，得到相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果。與傳統(tǒng)的三角測(cè)量技術(shù)相比，自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)具有以下三個(gè)主要的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。首先，自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)能夠進(jìn)行大區(qū)域內(nèi)的界址點(diǎn)的統(tǒng)一坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。其次，該種技術(shù)還能夠?qū)y(cè)量模型中大范圍的地面坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。最后，自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)還能夠有效減少地形圖測(cè)繪工作所需要的控制點(diǎn)，為地形圖測(cè)繪工作提供定向控制點(diǎn)、影像片的定向參數(shù)等等[1]。

3 自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)在航測(cè)內(nèi)業(yè)工作中的應(yīng)用

3.1 航測(cè)內(nèi)業(yè)中自動(dòng)空中三角測(cè)量軟件系統(tǒng)的應(yīng)用

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)中最典型的代表就是數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量軟件系統(tǒng)的應(yīng)用，它克服了過(guò)去傳統(tǒng)測(cè)量解析儀器的缺點(diǎn)，能夠?qū)綔y(cè)像片進(jìn)行快速、精確的測(cè)量。航測(cè)內(nèi)業(yè)中自動(dòng)空中三角測(cè)量軟件的應(yīng)用主要分為以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。首先是構(gòu)建區(qū)域網(wǎng)。要將測(cè)量區(qū)域內(nèi)的每一個(gè)光學(xué)影像都通過(guò)掃描的形式變?yōu)閿?shù)字影像，然后將這些數(shù)字影響輸入到航攝儀中，建立相應(yīng)的測(cè)量信息數(shù)據(jù)文件庫(kù)，需要注意的是，在進(jìn)行數(shù)字影像掃描的時(shí)候要保證掃描分辨率的正確性，并且對(duì)掃描后的數(shù)字影像進(jìn)行檢查，確保沒(méi)有影像翻轉(zhuǎn)的問(wèn)題出現(xiàn)。區(qū)域網(wǎng)建立的第二步是將觀測(cè)到的原始地面控制點(diǎn)等信息進(jìn)行輸入。在此基礎(chǔ)上，將相鄰航帶內(nèi)重疊的區(qū)域進(jìn)行處理。其次是自動(dòng)內(nèi)定向。內(nèi)定向是航測(cè)的首要步驟，內(nèi)定向的主要目的是對(duì)掃描坐標(biāo)與像片坐標(biāo)直接的關(guān)系進(jìn)行確定，以此來(lái)判斷數(shù)字影像是否存在仿射變形的問(wèn)題。自動(dòng)內(nèi)定向首先是要對(duì)每種攝影儀建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)框標(biāo)模版，然后對(duì)各個(gè)框點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)、快速的定位和識(shí)別，最后以框標(biāo)坐標(biāo)值為基礎(chǔ)對(duì)數(shù)字影像的各個(gè)元坐標(biāo)和點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)算。最后是自動(dòng)選定、自動(dòng)相對(duì)定向。通過(guò)提取兩幅數(shù)字影像中重疊范圍內(nèi)找出特征明顯的點(diǎn)，對(duì)局部影像進(jìn)行匹配審查，然后作相對(duì)定向解算，對(duì)解算的結(jié)果進(jìn)行重新計(jì)算最終得到精確的解算結(jié)果。另外，在地面控制點(diǎn)方面，利用自動(dòng)空中三角測(cè)量軟件只能夠?qū)崿F(xiàn)地面控制點(diǎn)的半自動(dòng)測(cè)量，即相關(guān)工作人員對(duì)地面控制點(diǎn)的相關(guān)影像坐標(biāo)進(jìn)行人工判別和定位，然后通過(guò)與影像像片的對(duì)比和匹配等進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)點(diǎn)工作。目前的自動(dòng)空中三角測(cè)量軟件無(wú)法對(duì)地面控制點(diǎn)的影像坐標(biāo)進(jìn)行完全的自動(dòng)測(cè)量，這也是當(dāng)前自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)軟件的局限性以及需要解決的一個(gè)重要難題[2]。

3.2 航測(cè)內(nèi)業(yè)應(yīng)用自動(dòng)空中三角測(cè)量中GPS/IMU技術(shù)分析

雖然自動(dòng)空中三角測(cè)量軟件技術(shù)能夠在航測(cè)內(nèi)業(yè)中發(fā)揮重要作用，但是在地面控制點(diǎn)自動(dòng)量測(cè)方面仍然存在一些問(wèn)題，無(wú)法對(duì)影像坐標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)的定位。隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，這一問(wèn)題正在逐步得到解決。其中GPS/IMU技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地解決這一問(wèn)題，該種技術(shù)是通過(guò)載波相位GPS動(dòng)態(tài)定位技術(shù)對(duì)航測(cè)攝影中心的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，然后利用慣性測(cè)量裝置即IMU對(duì)數(shù)字像片的三個(gè)態(tài)勢(shì)角進(jìn)行測(cè)量，并將其作為航測(cè)內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量的重要參數(shù)值[3]。GPS/IMU技術(shù)在航測(cè)內(nèi)業(yè)三角控制測(cè)量中的應(yīng)用，不僅能夠滿足現(xiàn)行航測(cè)在精度和加密等方面的基本要求，而且還能夠有效地減少或者是不使用地面的控制點(diǎn)就能夠進(jìn)行測(cè)量，從而減少航測(cè)內(nèi)業(yè)的成圖時(shí)間，確保航測(cè)內(nèi)業(yè)的工作效率。在GPS/IMU技術(shù)發(fā)展方面，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)目前已經(jīng)自主開(kāi)發(fā)了WUCAPS和GEOLORD-AT輔助自動(dòng)空中三角測(cè)量的加密軟件系統(tǒng)，并且在實(shí)際的航測(cè)內(nèi)業(yè)工作中發(fā)揮了十分重要的作用[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)航空測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，在數(shù)字技術(shù)的相關(guān)支持下，我國(guó)的航空測(cè)量技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到了數(shù)字影像測(cè)量階段，在這個(gè)階段中，自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)作為其中最典型的技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到實(shí)際測(cè)量中。自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)不僅能夠有效的提高測(cè)量工作效率，而且還具有測(cè)量精度高、能夠反復(fù)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步完善，自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)能夠在航測(cè)內(nèi)業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。

[1]王國(guó)民.淺析航測(cè)內(nèi)業(yè)自動(dòng)空中三角測(cè)量應(yīng)用技術(shù) [J].城市地理,2015,（16）:280.

[2]李雪萍,王玉柱.自動(dòng)空中三角測(cè)量系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及精度分析 [J].測(cè)繪與空間地理信息, 2011,（5）:272-274.

[3]鄭祿輝,范軍林.航測(cè)內(nèi)業(yè)自動(dòng)空中三角測(cè)量應(yīng)用技術(shù)研究 [J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用, 2013,（12）:82+84.

[4]賈鵬,李相庭,何軍,顏佩麗.SSK空中三角測(cè)量技術(shù)應(yīng)用初探 [J].地理空間信息, 2010,（2）:54-56.

P286+.4[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-330-1