小型数码航空摄影测量应用初探

【摘要】：随着科学技术的高速发展，航空摄影测量技术也得到迅速的发展。航空摄影是地理信息数据库和更新绘制国家比例尺地图的资料来源，也是获取地理信息资源的重要技术。因此航空摄影技术的发展对国家的发展有着重要影响。在现今社会一项创新技术——数字航空摄影测量也成为就摄影测量界研究和应用的热点。 数码相机分辨率不断提高, 将成为航空摄影测量的关键设备之一。本文就小型数码航空摄影测量的应用和可行性进行阐述和探讨。

【关键词】：航空摄影；数码技术；精度

中图分类号：P231文献标识码： A 文章编号：

在近几十年里，我国测绘行业发展迅猛,但是由于社会的迅速发展各个行业对空间信息数据的需求不断增大, 传统的地观测技术作业方式落后, 机械自动化、智能化程度较低等原因阻碍了航空航天测绘的发展，由于技术匮乏等原因，国内大量的航空摄影测量仍然依靠进口的航空相机,不仅价格昂贵,胶片动态范围小，摄影质量低，而且还要通过复杂的工艺进行胶片影像数字化等缺点，影响着航空摄影行业的进步。小型数码相机的应用则进一步解决了这些问题。小型数码航空摄影测量技术具有机动、快速、安全等优势而受到广泛关注，更有一些日趋成熟的信息智能技术和航空技术的发展，其性能和应用也日益完善，并广泛应用于地质环境与灾害勘察、地形图更新、海洋和林业草场监测以及农业、水利、电力等领域。

一、简述小型数码航空摄影测量技术

小型数码航空摄影测量技术是结合了航空、自动化控制、无线电、地理信息及定位系统等许多技术，主要应用无人驾驶飞行器。此技术 通过数字遥感设备获取地面多光谱和高分辨率的影像数据， 经过数字化处理和整理后，根据各种行业需求测绘产品的一种测量技术。通过遥感和定位及信息自动化控制等微电子通信等其他技术的应用，建立一套高分辨率、高精度的定位数据快速获取系统。这种系统能够实现数字化和智能化，重量轻、体积小、自动化程度高，控制精度强， 具有快速实时调查监测等能力，是一种新型的低空高分辨率遥感影像数据快速获取系统，大大扩大了无人飞行器和先进航空测量技术的应用范围和领域， 将成为军用和民用的主要技术之一。[1]

二、 小型数码航空摄影测量系统组成部分

1. 遥感技术

遥控飞机的运用为微型航空遥感提供了方便的操作以及提供了高效的平台。此技术可根据不同的需要选择不同的类型平台。用于空中平台的有遥控飞艇、直升机、伞翼机等。遥控飞行技术在现实的实践中容易实现，由于其种类较多、抗风能力比较强，成为应用最广泛的无人驾驶飞行器。另外一种固定翼型无人机也是容易实现的，但是由于起降需要空旷的场地，受到这种限制，因此固定翼型无人机比较适合林业和草场、海洋环境、矿山资源监测以及土地利用监测和水利电力等领域的应用。而关于无人驾驶直升机的技术，优势是能够定点起飞，虽然对起降场地要求不高，但是其结构相对较复杂，操控难度也较大。其次，无人驾驶飞艇系统操控相对于无人驾驶直升机比较容易，而且安全性较好，适合在城市地区和地形复杂地区进行使用和勘测。最后是无人驾驶飞行器，其结构简单且使用成本低，不仅能完成其他飞行器可以完成的任务，更可以完成危险区域的勘测和侦查等等。在经过长时间的研究和开发，飞行器中的遥感设备对专业数码相机的需求不断增加，对遥感影像的需要不断加速、实时获取与应用的技术。[2]

2.飞行过程中的控制系统

飞行控制系统由计算机系统以及电源管理系统等多功能技术组成， 在实现对无人驾驶飞行器高度、速度、航线及航向的精确控制之余，还有利于更精确地测量和勘测情况，通过数码相机、摄像机、监视器、天线等测量工具的运营，获取测区遥感影像和视频图像。

3． 数据处理系统

对现实飞行测量器中存在影像数据多等棘手问题，要求对相机进行检测，需要使用数据处理软件对其进行处理。这就需要一些关键性的技术。首先是在无人飞行的航程中利用摄影密度设计，并且根据成图比例尺以及相机幅面和飞行精度等因素进行航线的设计，于此同时提高摄影的密度。其次是小型数码摄影技术。在现今这个科学技术发达的社会中，目前市场上可提供航空测量的小型数码航空测量数字相机是很有限，而且更由于数码相机所摄影的图像幅度小、没有框标等特点，为使获取的遥感影像能够满足大比例尺和航空摄影测量的精度要求，这就需要对小型数码相机额精确度进行严谨的校对和检验。此外，还需要对获取的影像的处理方法制定相应的技术方案和应对措施。比如说小型数码航空测量技术在油田中的运用，可以通过获取障碍区的真彩色摄像图，代替传统的地形图，同时也可以用于油田土地的综合管理、监控和规划，有利于油田作业效率的提高，和对油田中的情况进行密切的联系和关注，对高效利用油田资源有着重要的影响和作用。

三、小型数码航空摄影测量系统的优点[3]

1.利用现代先进的数码相机，其相机焦距短, 分辨率大, 基本要求能够满足航空测量的要求，精度较高且飞行高度低,能够满足在拍摄测量过程中对高度要自由移动要求。

2． 由于作业的动态范围宽，航高低,这就让摄影测量工作可以在较恶劣的天气环境下进行测量工作，比如说可以在云层厚和在轻雾天的环境下通过调高相机的感光度进行拍摄，相比传统的相机和技术有了较大的进步和提高。

3． 相片可以伸缩变形，也不会因为压平过程中产生的误差导致的无法相对定向，这也就允许影像边缘也可以投入使用，这也提高了摄影影像的利用。

4． 数码相机相比与传统的相机，有一个明显的优点就是影像无需到专业的照相馆进行冲洗和扫描, 而且相比进口的航空数码相机产品成本降低，有利于节约缩减成本的使用。比如超轻型飞机的起降场地是较自由的，无论是草地或是土地路都可以进行。在超轻型飞机进行摄影的过程中，可以不用担心胶卷或是曝光的问题，进行摄影工作，也有利于工作的顺利完成。

5．数码航空摄影测量的中心理论严密, 分辨率高,精度高。

三、结束语

综上所述, 小型数码航空数码相机的应用将为我国的发展带来重大的影响，必将为航空摄影测量技术的发展和创新带来一次全面的发展和改革。

参考文献

【1】张祖勋. 航空数码相机及其有关问题［ J］. 测绘工程，2009，l2（4）.

【2】何欣年. 航空数字相机的发展与应用［ J］. 遥感技术与应用，2010，6（2）.

【3】王宏涛，小型数码航空摄影测量在焦作地区的应用，测绘与空间地理信息，2008,3