摄影测量常识.doc

摄影测量知识 数字摄影测量的发展与展望 当今形势下，高分辨率的遥感影像、以及其定位参数文件的应用，只要极少量的外业控制点，就能迅速生成正射影像图，它已在城市、土地的变迁、规划中得到愈来愈广泛的应用。航空激光扫描雷达也愈 来愈成熟。所有这一切表明，新一代传感器、定位系统的迅速发展以及数字摄影测量工作站的大规模推广，都对摄影测量自身的发展提出一个非常严峻而现实的问题：摄影测量向何处去？ 数字摄影测量发展的新契机 摄影测量的研究领域得到了很大的扩展：如解析法空中三角测量、在线空中三角测量、区域网平差、粗差检测理论、正射纠正、 数字测图等。90年代随着数字摄影测量时代的到来，相对于传统的模拟、解析摄影测量，其最大的特点是将计算机视觉、模式识别技术应用到摄影测量，实现了内定向、相对定向、空中三角测量、数字高程 模型（DEM）生成等的（半）自动化。数字摄影测量不仅仅将传统摄影测量仪器各种功能全部计算机，以提高工效、降低对作业员的要求，而且正在不断地扩充摄影测量的功能。 但是我们必须清醒地认识到：一些数字摄影测量工作站只是解析测图仪的替代品；目前的数字摄影测量工作站主要只适合于航空、航天摄影测量，而近景、地面摄影测量与它有很大差异，将数字摄影测 量应用于近景摄影测量，摄影测量的理论必须进一步发展；即使是当前自动化程度较高的数字摄影测量工作站，摄影测量的主要研究还仅仅在“同名点”的影像匹配技术。因此，我们必须跳出传统摄影测量 的束缚，必须从计算机的特点考虑数字摄影测量的理论发展，这正是数字摄影测量为其理论与实践的发展提出了崭新的契机，例如：灭点理论与应用、广义点理论与应用和多基线立体理论与应用。 数字摄影测量发展的重要方向 当前数字影像、DEM、摄影机位置、姿态数据的直接获取等技术正在迅速发展，它们对于加快摄影测量成图周期、减少野外工作量将发挥愈来愈重要的作用。例如利用高分辨率的卫星影像与对应的有理 多项式系数（RPC）定位数据文件，再加以极少量的GPS点作控制，即能快速生产1：1万乃至1：5000的正射影像图。但是，与此相对应的摄影测量自身的发展与任务是什么？这是一个摄影测量工作者必须回答的问题。 不管数据获取手段如何发展，航空（航天）摄影测量发展的中心任务之一是数据更新，实现建立国家基本地形图的由定期更新到动态更新机制。特别是对于处于经济快速发展的我国，GIS数据更新显得 尤为重要。 但是，数据更新不是重测地形图，具体而言： 数据更新的复杂性 利用航空摄影的影像进行测绘，纵然在模拟测图期间，其生产流程、各种规范已经成熟，到解析、特别是数字摄影测量时代，摄影测量的流程虽然有很大的改变，但是基本任务与规 范没有根本的变化。而数据更新则不同，其情况比“新测或重测”要复杂得多。它的复杂性来自如何利用已有数据，减少外业、内业的工作量，加速成图周期。由此就产生很多问题，必须予以考虑，例如： 已有的数据是什么？是正射影像图＋DEM，还是线划图＋DEM？数据更新的地区是什么？是城区、郊区、还是山区？更新的地形图比例尺，是大比例尺，还是小比例尺？等等。 例如在郊区、山区、小比例尺地图数据更新时，可以利用“新影像”与已有的“正射影像图＋DEM”直接进行配准，进行无（或减少）控制点的空中三角测量。但是对于城区、大比例尺地形图更新，就很难利用已有的正射影像图，在更新城区、大比例尺地图时，利用已有的线划图将比影像图更为有利。 数据更新涉及摄影测量理论的创新与技术的更新 数据更新问题是如何利用已有的“数据”，更确切而言是如何利用已有的“信息”。众所周知：欲利用新影像更新已有地图，将两者“叠合”是最重要的 一步。为此，确定影像的方位元素，将影像纠正为与地图一致的正射影像图，然后才能将“图”与像”套合。因此在数据更新中，除常用于传统的人工选取点作为控制点以外，能否利用地图上大量存在的 “线状地物要素”作为控制，对于实现数据更新自动化、提高工效至关重要。 数据更新涉及变化检测，建立动态更新机制由于地物、地貌的变化带来数据更新的需求，以及随着测绘成果的应用愈来愈广泛，特别是地理信息产业的发展，测绘成果的应用已经超出了经济、国防建设 的范畴，而进入人们的生活。例如汽车导航的广泛使用，人们对道路更新的要求很高，因此“定期更新”已经不能满足要求，其提法也不科学，而应该按需要建立“动态更新”机制。 要建立动态更新机制，其技术核心是“变化检测”，虽然当前国内外对于变化检测已有大量的研究，但多数是对部分要素的少量试验，距实用尚有很长的距离。对于国家测绘局基本地形图的动态更新机制，可以采用“从粗到细”的技术路线，例如在更新全国1：5万地形图的同时统计出地图的变化率，以确定1：1万地形图是否需要更新，从而建立一套比