城(chéng)市航空攝影(yǐng)測量

　　當前，航空攝影(yǐng)測量所提供的(de)資料，已全面實現數字化(huà)包括各種圖件，影(yǐng)像信息并通(tōng)過對(duì)航空像片的(de)處理(lǐ)可(kě)建立三維可(kě)視化(huà)動态景觀影(yǐng)像圖。至今，我國城(chéng)市航空攝影(yǐng)測量的(de)發展走過了(le)不平凡的(de)曆程，回顧城(chéng)市航空攝影(yǐng)測量的(de)發展進程，展望未來(lái)城(chéng)市航測的(de)發展趨勢，對(duì)謀劃，布局今後城(chéng)市航測的(de)發展，探索其發展規律具有重要的(de)意義。

　　1、城(chéng)市航空攝影(yǐng)的(de)現狀及展望

　　1.1、城(chéng)市航空攝影(yǐng)的(de)現狀

　　當前城(chéng)市航空攝影(yǐng)的(de)應用(yòng)越來(lái)越廣泛，航攝項目的(de)發展已從單一的(de)爲測繪大(dà)比例尺地形圖提供所需的(de)黑(hēi)白相片航空攝影(yǐng)發展到可(kě)爲自然資源調查，環境保護，國土整治及監測等多(duō)學科，多(duō)部門提供需要的(de)多(duō)種産品，黑(hēi)白全色片航空攝影(yǐng)，天然彩色片航空攝影(yǐng)，彩色紅外航空攝影(yǐng)，多(duō)光(guāng)譜航空攝影(yǐng)以及輕型飛(fēi)機的(de)小像幅航空攝影(yǐng)。

　　1.2、城(chéng)市航空攝影(yǐng)的(de)展望

　　随著(zhe)城(chéng)市信息、化(huà)的(de)不斷發展，當前在城(chéng)市數據管理(lǐ)領域創建城(chéng)市逼真的(de)三維描述顯示出強勁的(de)勢頭。由于影(yǐng)像匹配理(lǐ)論和(hé)算(suàn)法的(de)發展與完善，數字攝影(yǐng)測量系統已從單純制作地形圖獲取影(yǐng)像，發展到區(qū)域社會獲取較爲全面的(de)基礎地理(lǐ)信息數據。要建立一個(gè)城(chéng)市現勢性好的(de)、完整的(de)三維空間數據框架，采用(yòng)攝影(yǐng)測量技術已經成爲世界上越來(lái)越普遍的(de)選擇，從二維影(yǐng)像自動建立三維地面幾何模型乃至具有影(yǐng)像質感的(de)逼真模犁一直是攝影(yǐng)測量的(de)主要目标。城(chéng)市三維景觀的(de)再現需要地表模型和(hé)建築物(wù)模型表面的(de)紋理(lǐ)影(yǐng)像，而這(zhè)些紋理(lǐ)數據可(kě)以從航攝影(yǐng)像信息中獲取，并方便其紋理(lǐ)映射操作，爲三維模型的(de)重建提供了(le)可(kě)靠數據來(lái)源。

　　一種利用(yòng)高(gāo)分(fēn)辨率CCD相機所攝傾斜影(yǐng)像，根據建築物(wù)的(de)幾何條件與約束條件，按照(zhào)透視變換原理(lǐ)直接獲取等豐距的(de)平行影(yǐng)像進而獲取建築物(wù)面影(yǐng)像的(de)方法，随後依最少的(de)地面控制，将平行影(yǐng)像放大(dà)到給定比例尺的(de)數字城(chéng)市中，這(zhè)種方法可(kě)大(dà)大(dà)加快(kuài)車載系統大(dà)比例尺建築物(wù)立面影(yǐng)像的(de)獲取過程，不受建築物(wù)高(gāo)低的(de)影(yǐng)響，可(kě)用(yòng)于機載、固定和(hé)人(rén)工作業多(duō)種測量模式，解決了(le)航窄攝影(yǐng)測量的(de)“盲區(qū)”，将成爲數字城(chéng)市建設的(de)核心技術之一。

　　2、航空攝影(yǐng)測量認定建築物(wù)合法性的(de)特點

　　2.1、可(kě)真實和(hé)詳盡地記錄攝影(yǐng)瞬間客觀景物(wù)的(de)形态

　　由于曆史及其他(tā)原因，城(chéng)市拆遷過程中很多(duō)建築物(wù)既無房(fáng)産證，也(yě)無建房(fáng)審批材料，因此，對(duì)這(zhè)些建築物(wù)合法性的(de)認定具有極大(dà)的(de)争議(yì)性。作爲拆遷主體的(de)市城(chéng)市改造管理(lǐ)局及相關政府部門，隻能以某一特定時(shí)刻作爲分(fēn)界線，在此之前建造的(de)爲合法，否則即爲不合法。那麽，如何準确判定這(zhè)些建築物(wù)是在某一特定時(shí)刻之前建造的(de)呢(ne)？這(zhè)就可(kě)以通(tōng)過航攝像片來(lái)判定。航攝像片是利用(yòng)航攝飛(fēi)機和(hé)航空攝影(yǐng)機，從空中對(duì)所研究的(de)地球表面進行有計劃的(de)攝影(yǐng)後得(de)到的(de)像片，此像片是攝影(yǐng)時(shí)刻地球表面局部區(qū)域的(de)真實記錄，因此可(kě)真實和(hé)詳盡地記錄攝影(yǐng)瞬間客觀景物(wù)的(de)形态。

　　2.2、具有良好的(de)量測精度和(hé)判讀性能

　　航空攝影(yǐng)測量研究的(de)對(duì)象是地區(qū)表面的(de)形态，以物(wù)體和(hé)構像之間的(de)幾何關系爲基礎，最終根據攝影(yǐng)像片測繪出攝影(yǐng)區(qū)域的(de)地形。從上面的(de)定義不難看出，航空攝影(yǐng)測量具有良好的(de)量測精度和(hé)判讀性能，否則，不可(kě)能根據航攝像片測繪出攝影(yǐng)區(qū)域的(de)地形圖。

　　2.3、具有一定的(de)保密性

　　由于城(chéng)市拆遷工作的(de)特殊性，在拆遷公告發布前，事先的(de)所有工作具有一定的(de)保密性。在完成了(le)航空攝影(yǐng)、航測外業後，全數字攝影(yǐng)測量立體測圖可(kě)以在室内專用(yòng)的(de)數字攝影(yǐng)測量工作站上進行，完全可(kě)以滿足市城(chéng)市改造管理(lǐ)局對(duì)拆遷工作保密性的(de)要求。

　　3、城(chéng)市航空攝影(yǐng)測量研究

　　3.1、大(dà)比例尺航測成圖成爲城(chéng)市基本地形圖成圖的(de)主要方式

　　城(chéng)市大(dà)比例尺地形圖精度要求高(gāo)。長(cháng)期以來(lái)主要通(tōng)過平闆儀、經緯儀配合小平闆儀的(de)作業方法來(lái)實現的(de)。這(zhè)種方法勞動強度大(dà)，成圖周期長(cháng)，成本高(gāo)，因而難以适應城(chéng)市建設發展與城(chéng)市規劃、管理(lǐ)的(de)需要。從我國大(dà)多(duō)數城(chéng)市處于地勢平坦(問有小丘陵)的(de)地理(lǐ)環境方面出發，經過反複研究試驗，航測綜合法成圖得(de)到大(dà)家的(de)認同和(hé)普遍的(de)應用(yòng)，航測綜合法是攝影(yǐng)測量與平闆儀測量相結合的(de)一種方法，它可(kě)以使内、外業分(fēn)工流水(shuǐ)作業，人(rén)力資源得(de)到充分(fēn)的(de)應用(yòng)。

　　3.2、比例尺航測計算(suàn)機輔助成圖技術的(de)廣泛應用(yòng)

　　航測機助成圖技術是城(chéng)市航空攝影(yǐng)測量從模拟經解析向數字化(huà)方向發展的(de)重要階段。20世紀初奧地利維也(yě)納軍事地理(lǐ)研究所制成了(le)“自動立體測圖儀”，到上世紀60～70年代，這(zhè)種類型的(de)儀器發展到了(le)頂峰。由于這(zhè)些儀器均采用(yòng)光(guāng)學投影(yǐng)器、機械投影(yǐng)器或光(guāng)學――機械投影(yǐng)器“模拟”攝影(yǐng)過程，用(yòng)它們交會被攝物(wù)體的(de)空間位置，所以稱其爲“模拟攝影(yǐng)測量儀器”，因而這(zhè)一發展時(shí)期也(yě)被稱爲“模拟攝影(yǐng)測量時(shí)代”。在模拟攝影(yǐng)測量的(de)漫長(cháng)發展階段中，攝影(yǐng)測量科技的(de)發展可(kě)以說基本上圍繞著(zhe)十分(fēn)昂貴的(de)精密立體測圖儀進行的(de)，所以我國城(chéng)市測繪部門擁有立體測圖儀的(de)數量是十分(fēn)有限的(de)。20世紀80～90年代城(chéng)市規劃、建設和(hé)土地管理(lǐ)及其各相關專業由于采用(yòng)CAD技術而需要數字化(huà)地圖。由于模拟測圖儀測繪的(de)地形圖都是線劃産品，用(yòng)于建立地理(lǐ)信息基礎庫時(shí)，還(hái)需要将地形圖數字化(huà)，增加了(le)工作量。在這(zhè)樣的(de)背景下(xià)如果仍用(yòng)精測儀單純生産線劃地形圖已不符合實際發展需要了(le)，所以在這(zhè)個(gè)時(shí)期城(chéng)市各測繪部門都對(duì)已有的(de)模拟儀器進行技術改造，增加計算(suàn)機與接口設備，用(yòng)計算(suàn)機輔助測圖，提高(gāo)測圖效率，并使産品具有線劃與數字兩種形式，可(kě)以直接進入地理(lǐ)信息庫而形成機助成圖系統，成爲當時(shí)城(chéng)市航空攝影(yǐng)測量的(de)主要技術手段。

　　3.3、數字攝影(yǐng)測量――城(chéng)市航測的(de)現代化(huà)

　　當前我國城(chéng)市測繪部門全面地掌握了(le)利用(yòng)航空攝影(yǐng)測量技術，在數字攝影(yǐng)測量系統平台上，實現從自動空中三角測量到測繪數字線劃地形圖DLG、數字高(gāo)程模型DEM、數字正射影(yǐng)像圖DOM等數字産品的(de)全套生産作業流程。實現了(le)GIS數據庫的(de)建立和(hé)更新乃至爲“數字城(chéng)市”提供基礎準備。國内的(de)數字攝影(yǐng)測量系統如基于高(gāo)檔微機系統的(de)VIRTUOZONT及JX一4等因其系統操作簡單、維護方便、精度較高(gāo)，且具有較高(gāo)的(de)性價比，所以在國内有很高(gāo)的(de)市場(chǎng)占有率。目前，城(chéng)市測繪部門随著(zhe)數字化(huà)測圖技術内、外業一體化(huà)的(de)實現、基礎地理(lǐ)信息系統的(de)建立，數字攝影(yǐng)測量成爲基礎地理(lǐ)信息獲取和(hé)快(kuài)速更新的(de)重要數據。數字攝影(yǐng)測量系統除了(le)勝任解析測圖儀的(de)一切功能外，還(hái)具有諸如圖像識别、影(yǐng)像的(de)比較分(fēn)析、任意方式的(de)糾正和(hé)數據庫管理(lǐ)等功能，以測繪常規地形圖爲主的(de)城(chéng)市航測成圖将全面轉向以實現GIS數據庫的(de)自動建立和(hé)更新。由于有了(le)良好的(de)經濟支撐，當前國内一些大(dà)、中城(chéng)市測繪部門在配置上述兩類型數字攝影(yǐng)測量系統的(de)同時(shí)購(gòu)置高(gāo)精度影(yǐng)像掃描儀及圖形輸出設備，從而形成了(le)較爲完善的(de)城(chéng)市大(dà)比例尺航測數字産品的(de)生産規模和(hé)能力。

　　結束語

　　城(chéng)市航測走過了(le)艱難曲折的(de)曆程，我們爲所取得(de)斐然業績的(de)今天而自豪，随著(zhe)科學技術的(de)快(kuài)速發展，城(chéng)市航測經曆了(le)從模拟測繪時(shí)代向數字測繪時(shí)代的(de)跨越，正積極朝向信息化(huà)測繪時(shí)代邁進。由于發展應用(yòng)的(de)拓展和(hé)延伸，城(chéng)市航測與RS，GIS，GPS集成技術更趨緊密，而成爲地球空間信息技術的(de)組成部分(fēn)，随著(zhe)計算(suàn)機技術和(hé)互聯通(tōng)信技術的(de)發展，地球空間信息技術的(de)下(xià)一個(gè)發展目标是空間信息網格技術，實現這(zhè)一目标任重道遠(yuǎn)，城(chéng)市航空攝影(yǐng)測量者将面臨著(zhe)前所未有的(de)機遇和(hé)挑戰。

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