劉偉
摘 要:近年來,攝影測量技術在測繪行業(yè)中出現(xiàn)的頻率越來越高,其在經(jīng)歷了模擬攝影測量、解析攝影測量兩個發(fā)展階段后,進入了數(shù)字攝影測量階段。這個轉(zhuǎn)變對整個攝影測繪行業(yè)都產(chǎn)生了很大的影響,如:科研、生產(chǎn)、教學等等。在現(xiàn)實生活中,數(shù)字攝影測量存在許多種不同的概念,但是無論是何種概念都在一定程度上對地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠的影響。本文主要針對數(shù)字攝影測量技術的發(fā)展狀況進行了詳細的闡述,并且對這項技術的未來發(fā)展趨勢進行了一個預測,從而更好地推進攝影測量技術的長遠發(fā)展。
關鍵詞:攝影測量;現(xiàn)狀分析;發(fā)展
攝影測量學自發(fā)展以來,已經(jīng)有兩百多年的歷史。在初期,它被稱為圖像量測學。在1837年左右,由于攝影技術的發(fā)明,所以后面才改為攝影測量學。攝影測量學是以透視幾何理論為基礎發(fā)展起來的,而這個理論是著名的數(shù)學家勃蘭特在18世紀提出來的。自從進入電子信息時代之后,隨著科學技術的發(fā)展,數(shù)字攝影測量技術也逐漸出現(xiàn)在人們的視野內(nèi),它對現(xiàn)代測量有著深遠的影響。
1 對數(shù)字攝影測量技術的發(fā)展狀況進行分析
科學技術的不斷發(fā)展使得數(shù)字攝影測量技術得到了跨越式的發(fā)展,雖然數(shù)字攝影測量的整個作業(yè)流程及作業(yè)方式與傳統(tǒng)的攝影測量沒什么差別,但是在信息技術的不斷革新下,新一代的傳感器和定位系統(tǒng)也發(fā)展迅猛,推動數(shù)字攝影測量技術的不斷更新,給傳統(tǒng)的攝影測量帶來了重大的變革。下面筆者就數(shù)字攝影測量技術的發(fā)展狀況及其優(yōu)勢進行簡要分析。
1.1 數(shù)字攝影測量技術的發(fā)展狀況
攝影測量學發(fā)展歷程主要有3個階段,分別是模擬、解析以及數(shù)字攝影測量階段。目前,數(shù)字攝影測量被廣泛地應用到實際工作中,并滲透到各行各業(yè)。而全數(shù)字攝影測量作為一項更加先進的測量技術,許多學者對它進行大量的研究,從而讓它更好地應用在實際工作中。所謂的數(shù)字攝影測量技術指的就是在數(shù)字影像的基礎上,通過計算機以及專門的攝影軟件對被測物體進行分析和量測、采集三維空間信息。這項技術在國際上通常被用于獲取地球空間數(shù)據(jù),使得空間信息能夠更加精確地被測量。其中,主要的測量儀器有:糾正儀、坐標儀、投影儀等,還有不同種類的解析測量設備。由于計算機技術逐漸成熟,可以用它來代替測繪中的測試物體或者測試點。大量的計算可以通過它來輕松地解決,并且計算結果還更加可靠、精確,完全可以替代人工進行計算,將它運用到攝影測量方面實現(xiàn)測量的自動化發(fā)展。
我國對攝影測量的研究也非常早,在20世紀左右,航空攝影測繪地圖數(shù)字化的理論和方法被我國的地質(zhì)學家提出,并且受到德國科學家的廣泛好評。在1978年,測繪學家王之卓提出了一個全新的想法和方案,主要內(nèi)容是圍繞全數(shù)字自動化測圖系統(tǒng)所展開。在這個基礎上,1985年武漢測繪科技大學開發(fā)出了一套測圖軟件系統(tǒng),這是我國第一套全數(shù)字自動化測圖系統(tǒng)WUDAMS。它成為了攝影測量史上的一個重大轉(zhuǎn)變,也是一個里程碑,對整個攝影測量學有著深遠的影響。
1.2 數(shù)字攝影測量技術存在的優(yōu)勢
數(shù)字攝影測量這項技術數(shù)據(jù)獲取的方式是利用數(shù)字攝像機這個工具來完成的,在有關的工作站內(nèi),傳統(tǒng)的解析測圖儀被數(shù)字攝像機所代替,因此這種測繪方式被稱之為數(shù)字攝影測量。目前,通過對這項技術進行廣泛研究發(fā)現(xiàn),它能夠?qū)Υ罅康臄?shù)據(jù)進行自動化處理,成為了它最主要的一個優(yōu)勢;同時數(shù)據(jù)處理的準確度比人工計算更高,而且速度更快;另外,由于數(shù)字攝影測量的信息量大,所以整體成圖精度較高;最后,數(shù)字攝影測量可以生成地形圖、正射影像地圖、DTM和DilM數(shù)據(jù)等多樣化的成果。因此,該技術為將來的生產(chǎn)或科研領域提供了更多的數(shù)據(jù)和資料。
2 數(shù)字攝影測量技術的未來發(fā)展趨勢
2.1 數(shù)字測量技術與遙感技術相結合
在數(shù)字攝影系統(tǒng)中,空間數(shù)據(jù)的采集和更新主要是通過攝影測量和遙感技術相結合的手段來完成。在采集完數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)中自動生成DEM和DOM,而且在DOM上采用人機交互的方式來提取不同類型的信息,然后將數(shù)據(jù)進行打包整理,傳送至數(shù)據(jù)庫中,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的建立和不斷更新。在線路設計的過程中,主要資料的獲取是從數(shù)字攝影測量的地形圖以及斷面圖中得到的。衛(wèi)星遙感圖像可以獲取各種地物屬性信息,并且在GIS技術的幫助下,線路設計工作的開展能夠更加順利,更加自動化。
2.2 為三維虛擬實現(xiàn)提供技術支持
在DEM、DOM的基礎上,通過立體的方式將地表景觀的全面信息展示出來,由傳統(tǒng)的平面展示方式轉(zhuǎn)換為三維展示。當前數(shù)字攝影測量技術已經(jīng)達到計算機可視化的領域,為了能夠改變傳統(tǒng)的測量約束條件,這項技術需要進行進一步的發(fā)展。除此之外,雖然在某些方面數(shù)字攝影測量與計算機視覺存在著許多不同,但是由于量測型計算機視覺的精度要求越來越高,所以這兩個學科之間需要進行相互融合,相互完善,只有這樣才能更好地滿足市場的需求,促進這兩個學科的共同發(fā)展?,F(xiàn)階段數(shù)字攝影測量技術發(fā)展和應用的還不夠完善,必須還要進行不斷地研究、改進,使之能夠為三維虛擬實現(xiàn)提供強有力的技術支持。三維虛擬模擬的成像過程需要大量數(shù)據(jù)來完成,因此要求數(shù)字攝影測量技術有更高的數(shù)據(jù)采集、處理、分析能力,在未來的時間里相關科研工作者可以朝著這個方向發(fā)展。
3 結語
綜上所述,數(shù)字攝影測量技術還存在著廣泛的發(fā)展空間。隨著計算機技術以及航空技術的不斷發(fā)展,測量技術也逐漸與它們進行融合,主要表現(xiàn)在對空間數(shù)據(jù)信息的獲取方面。雖然數(shù)字攝影測量已經(jīng)擁有很長的歷史,但是它作為一項技術來發(fā)展的時間并不長。因此,要想將這項技術更好地應用到各個方面,還需要加大研究力度,克服存在的各種問題,從而推動該項技術的良好發(fā)展。
參考文獻
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(作者單位:安徽省地球物理地球化學勘查技術院)