摄影测量技术论文范文

时间:2023-03-14 20:14:37

摄影测量技术论文

摄影测量技术论文范文第1篇

其一,遥感技术。大量的实践证明,数码相机拍摄到的影像要比模拟相机拍摄到的影像更加清晰,而且前者的种类较多,价格相对比较便宜,并且不需要进行扫描便可以获得数字影像,大幅度缩短了成果的获取周期,这使其被广泛应用于航空摄影测量当中。其二,姿态控制技术。想要获取到更加清晰的影像就必须克服气流、飞行器等因素对数码相机的影响,换言之,需要有一个相对比较稳定的平台,特别是对艇和无人机等抗风能力弱、飞行稳定性差的飞行器,必须加装三轴稳定平台,以此来确保数码相机的姿态稳定。其三,影像处理技术。为确保影像的后处理工作能够顺利完整,需要影像实时传输与快速拼接软件。同时,飞行器获取到的航片存在倾角大、重叠度不均匀等问题,所以必须采用针对性较强的影像后处理技术。

2低空遥感平台摄影测量系统的设计

无人飞艇低空遥感平台摄影测量系统主要是由两个部分组成,一部分是系统硬件,另一部分是系统软件。

2.1系统硬件

该系统的硬件由空中飞艇和地面监控两个部分组成,空中飞艇部分的主要设备包括气囊、吊舱、发动机、GPS陀螺仪、自动驾驶设备、增稳平台、数码相机和摄影机;地面监控部分具体是由以下设备组成:便携式计算机、手控设备、视频终端以及电源。GPS是飞艇的导航装置,在自动驾驶的状态下,飞艇会根据预先设置好的航行线路进行低空飞行,并以一定的距离和间隔时间进行拍照,借此来获取地面的数码影像;飞艇的起落主要是由地面监控部分负责,同时还对飞艇的自动驾驶进行监控。

2.2系统软件

该系统的软件主要由以下几个部分组成:飞艇航行线路规划软件、飞艇飞行监控软件、平差解算软件、正射影像制作与编辑软件。除上述软件之外,系统还包含以下功能模块:工程管理、全自动匹配、影像预处理、控制点量测、DEM生成等等。

3低空遥感平台摄影测量系统的应用实例

所选测量区域的地面高程约为50m左右,该测区内分布有大量的低山,山体的整体高度全部在170m以下,整个测区的范围长度为8000m,成图面积约为60km2。下面运用上文中设计的低空遥感平台摄影测量系统对该测区进行测量。

3.1飞艇航行路线规划

目前,数码相机在测量领域内获得了广泛应用,这使得大重叠度的航摄测量成为主流趋势,为摄影测量自动化目标的实现提供了可能。在本次测量中,决定对所测区域采用大重叠度航行路线设计,航行方向的重叠度设计为80%,旁向的重叠度设计为60%,地面的分辨率为0.2m。为了获得更加清晰的航摄影像,在数码相机上配备了14mm焦距镜头,相对飞行高度控制在350m左右,每张影像的摄影范围为600×900m。该测区的常规航行线路为22条,构架航行线路为4条,飞艇实际飞行的线路为26条,总计获取影像1804张。

3.2选点及量测

为有效提高测量效率,在对飞艇航行线路进行规划的过程中,需要合理选取控制点并进行量测。低空遥感摄影测量技术最为显著的特点之一是分辨率高,为此,可以直接选取影像上较为明显的地物点作为地面控制点,如路叉点、房屋拐角等等。依据我国现行的航摄测量作业规范标准的要求,并结合实际成图需要,决定在该测区的设计航带内每8条基线选取一个控制点,共计选取140个地面控制点,实地采用GPS-RTK测量155控制点。

3.3工程管理与航摄影像预处理

飞艇根据预先规划设计好的航行线路自动飞行,并对相关影像进行拍摄后,需要先对测区内的相关数据进行整理,主要包括数码相机参数、影像数据信息以及工程参数等等。其中数码相机的参数可以通过三维检验校正获得,在数据预处理的过程中,主要是对航空拍摄到的影像进行主点纠偏和畸变纠正。由于实际拍摄中,受角度不同等因素的影响,使得在同一个区域内的相邻影像当中存在色差,为确保测物内正射影像的色调一致,必须进行匀色处理,具体过程如下:从该测区拍摄到的影像当中选择出一张具有代表性的影像,然后借助图像处理软件,对其色调进行调节,并以此作为基准影像,随后,利用匀色模块将基准影像和测区内的其它影像全部载入到软件当中,并进行匀色处理。

3.4加密处理

由艇在低空飞行的过程中,受到风力作用,会对摄影的效果造成一定程度的影响,虽然飞艇的自动驾驶系统能够对其飞行姿态进行实时调节,数码相机的稳定云台也可以确保相机处于相对固定的状态,但飞艇在航线上行进时,其本身的姿态会发生不断地变化,若是遇到强气流,则会导致飞艇出现剧烈的变化,这样很难确保数码相机拍照时保持稳定的姿态,这样一来,造成了获得的影像姿态角超出测量规范标准的角度要求,从而导致匹配难度较大。为了解决该问题,决定在特征点匹配的过程中引入SIFT算子,并将其匹配结果作为初始值,然后利用最小二乘进行精确匹配,以此来确保匹配结果的稳定性和有效性。

3.5平差结算与影像校正

首先,采用光束法将拍摄到的每张影像的外方位元素计算出来,然后再对大量影像点进行密集匹配,并将这些影像点的大地坐标计算出来,经过滤波处理之后,通过地面离散点规则网格化生成DEM;在对拍摄到的影像进行方位元素解算时,由于各种因素的影响,难免会出现偏差,这样一来便会导致所生成的测区DEM出现偏差。因此可以采用系统中的正射纠偏模块进行分块校正,由此便可以获得整个测量区域范围的正射影像。

4结论

综上所述,低空遥感平台摄影测量系统以其自身灵活、便捷、成本低等优点,在测绘领域内获得了广泛应用。虽然本文提出的系统也存在一些不足之处,但通过相应的措施可以有效弥补系统中的不足,通过对系统应用实例进行研究后发现,该系统能够用于区域范围的正射影像获取,并且所得的影像可以满足使用要求,这充分证明了该系统具有一定的推广使用价值。在未来一段时期内,应当不断加大对低空摄影测量技术的研究力度,并在现有的基础上进行不断改进和完善,使其能够更好地为测绘地理信息工作服务。

摄影测量技术论文范文第2篇

【Abstract】In the process of the construction of digital city, 3D spatial data has been widely used in overall planning of the city ,municipal construction and city traffic. Based on this, this paper firstly introduces construct methods commonly used of three-dimensional modeling, then taking a digital city construction project as an example , studies the 3D modeling based on the digital photogrammetry.

【关键词】数字摄影测量技术;三维建模;数字城市

【Keywords】digital photogrammetry; 3D modeling; digital city

【中图分类号】P232 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)04-0185-02

1 引言

城市化进程的加快促进了数字城市的建设与发展,人们逐渐加强对三维建模精确性与实效性的重视。三维建模为数字城市建设提供科学的数据基础,具有很强的直观性。

2 三维建模的构建方式

作为建设数字城市三维地理信息系统的关键,保证三维模型具有良好的精度,并且提高建模效率对于三维地理信息系统作用的发挥、保证建设周期具有重要意义。通常使用的建模方式包括如下几种。

2.1 航空摄影测量

使用该技术,能够创建立体环境,实现三维模型数据的位置、高度、形状信息的快速与准确获取。然后结合外业纹理采集与正射影响屋顶信息能够进行精细三维模型的构建。完善的DEM与DOM数据生产技术路线能够进行三维场景中地形数据的快速与准确重建,将城市风貌展现出来。

2.2 机载激光雷达扫描

使用该方式能够实现城市建筑与地表模型的快速获取,但是获取到的数据量具有一定的规模性,提升了数据的处理难度,需要采取相对麻烦的人工措施才能将其中有益的信息提取出来。另外,该种方式的三维建模中不能将建筑物色彩与纹理呈现出来。[1]

2.3 使用二维资料

立足于建筑规划的图纸,提取其中的二维资料,使用合适的软件如AutoCAD等进行三维模型数据的建立。该种方式进行数据收集时需要进行大量工作,并且不能保证数据具有时效性。另外,针对建筑物顶部存在的纹理盲区,也需要进行大量工作才能获取高程数据。与机载激光雷达扫描方式一样,不能将建筑物色彩与纹理呈现出来。

3 基于数字摄影测量技术的三维建模

3.1 基于数字摄影测量技术的三维建模优势

获取、处理与分发数据均为数字形式,并且能够通过计算机实现摄影测量中全部流程;数字摄影测量技术能够帮助设计人员进行目标建筑物的几何空间与高程数据的快速构建,并且精度高、快速成像;地面建筑能够实现达到cm级别的空间几何精度,降低数据更新的难度,能够在规模较大的工程项目中应用,能够为建设数字城市与地球建立基础的数据框架;相较于使用计算机制作动画与景观模拟,基于数字摄影测量技术的三维建模能够在目标建筑物具有的实际地理坐标下进行真实三维景观模型的构建[2]。在该种模型中,建筑物中各元素之间的空间相对位置与实际情况是一一对应的,并且能够对其中的任意点测量三维坐标,能够达到测绘要求的精度级别。

3.2 基于数字摄影测量技术的三维建模方式

论文将某数字城市的三维建模方式作为实际进行分析,该城市基于数字摄影测量技术的三维建模技术线路如图1所示。

3.2.1 航空摄影测量

论文所举的项目实例中使用DMC进行航空摄影,能够取得相关影像资料,与实地比例为1∶5000,地面的分辨率为0.06m。使用航天远景技术中的软件对获取的影像资料、外业像控资料进行空三加密处理,从而获取三维建模中需要的外方位元素c加密点的具体坐标。

3.2.2 DEM的建立

DEM即为数字高程模型,是进行数字城市建设中不可或缺的信息之一。在该项目中使用航天远景技术中的相关软件在经过空三加密的数据基础上进行立体模型的自动生成,并对相对与绝对定向精度进行检查,生成5m格网的数字高程模型文件。按照作业指导手册上相关规定在匹配窗口中编辑等视差曲线或者等高线,保证其中全部曲线与地面相贴紧,最后能够生成数字高程模型,并检查、处理其接边。

3.2.3 DOM的生成

DOM即为数字正射影像图。数字摄影测量技术能够纠正、镶嵌与裁切正射影像。将数字高程模型与数字正射影像图进行叠加,能够得出数字三维景观。在该项目中,先对数字高程模型进行接边处理,然后对其进行纠正,再使用航天远景技术进行进一步的处理,再进行裁切。

3.2.4 TDOM的生产

TDOM即为真正射影像图,属于DOM中的一种。相较于普通的数字正射影像产品,在三维建模中使用的全部背景图纠正了所有建筑物的中心投影,避免出现投影差。使用数字摄影测量技术,能够实现立体环境下几何特征的收集。在进行三维建模背景图的制作中将摄影测量系统采集的关于建筑物的矢量数据作为数学基础,通过该数据再次对正射影像的数据进行纠正,能够将建筑物投影差消除[3]。

3.2.5城市真实三维景观模型的构建

制作基础模型。将建筑物的分类标准作为标准,采集平面几何与高程数据,精度要求为平面几何位置小于50cm,高程精度小于80cm。然后使用合适的软件进行三维模型的生成;提取屋顶纹理。按照相关要求处理原始影像后,在功能合适的软件帮助下匹配影像与基础模型,保证精度的合格,然后软件能够对屋顶的纹理进行自动提取;采集外业纹理。按照相关规范要求,对一定范围中全部的外业纹理进行采集。使用相机对所有建筑物的外部轮廓进行记录;制作三维模型。在该项目的信息系统中,将三维模型分为地形、建筑、道路、植被、市政基础设施等模型类型,从精度上分为精细与标准两种级别的模型。在该项目中三维建模规模很大,要求建模具有较高的效率与质量较好的数据;整合城市的三维场景。使用相关工具软件,优化与DOM、DEM与精细场景,能够进行城市三维场景的整合[4]。

4 结语

论文通过使用项目实例对基于数字摄影测量技术的三维建模进行研究,证明该种建模方式具有很强的优势。在使用该种技术的过程中,仍然存在很多亟待解决的问题,需要行业中人员进行持续探索。

【参考文献】

【1】赵丽梅.基于数字摄影测量技术的三维建模方法探讨――以数字沈阳三维建模为例[J].中国高新技术企业,2015(2):19-20.

【2】黄榕,林涔涔,武佳,等.基于摄影测量技术的三维仿真模型建模方法研究[J].福建建筑,2016(10):107-109.

【3】沈文慧,宝力杰,姚姝娟.数字摄影测量技术在三维建模中的应用[J].西部资源,2015(2):111-115.

摄影测量技术论文范文第3篇

关键词:摄影测量;数字;测量系统;计算机

中图分类号: J4 文献标识码: A

引言

数字工业摄影测量技术是随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的发展而形成的新兴技术,是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。数字工业摄影测量技术融合了数字近景摄影测量的基本原理、计算机视觉的相关理论、计算机技术、数字图像处理技术、模式识别等学科的理论和方法,利用数字像机获取被测目标的数字影像来得到物体的形态、位置、姿态和运动从而完成对物体的测量。由于该技术利用计算机处理信息,属于非接触性测量技术。具有危险性低、信息容量高、信息易存储、可重复使用、精度高、速度快等优点。因此广泛应用于国民经济、科技研究和国防建设等领域。随着科技的不断向前发展,研究的进一步深入,数字工业摄影测量将向实时近景摄影测量发展,它将成为对非地形目标进行测量的主要手段,并且实时性、全自动源数据获取及仿真虚拟手段的研究将成为应用研究的趋势。

一、数字工业摄影测量技术的发展历程

(一)国外发展历程

早在上世纪60年代,国外就开始了数字工业摄影测量的研究。将摄影测量的相关理论、算法及软硬件逐步应用到工业测量领域,促进了工业的发展。数字工业摄影测量技术快速发展阶段始于90年代,随着计算机技术的快速发展和日益普及,同时工业对高精度摄影测量技术的要求越来越高,工业摄影测量技术逐步进入数字化时代。目前,数字工业摄影测量理论趋于完善,技术趋于成熟。

国外已经有多家公司推出了自己的数字工业摄影测量系统:美国大地测量公司的“V-STARS系统”、挪威Metronor公司的“Metronor系统”和德国Aicon3D公司的“DPA-Pro系统”等。

(二)国内发展历程

国内对数字工业摄影测量的研究开始于70年代。当时,一些研究机构就开始着力于摄影测量技术在工业领域的应用。由于知识的落后和生产水平的限制,该技术仍处于起步阶段,发展较为缓慢。90年代初,随着高精度摄影测量技术的进步,工业摄影测量技术大量应用在冶金、机械、车辆和采矿等工业领域,并且取得了显著的成效。同时,高校及研究机构对有关工业摄影测量技术的国内外相关理论及工程实践进行了研究,并针对数字工业摄影测量技术如何应用在工业测量领域提出了一系列创新理论,形成了一套新的。该阶段为初步发展阶段。数字工业摄影测量技术在理论和应用方面都有新的发展。目前,数字工业摄影测量技术已经进入快速发展阶段。随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的快速发展以及国内工业的飞速发展,许多研究机构引进国外的先进摄影测量技术、吸收新的工业摄影测量理念。 在数字工业摄影测量方面进行了很多的研究及应用工作。

目前,国内数字工业摄影测量产品主要有:天津大学研制的“汽车车轮定位参数激光视觉测量系统”、西安交通大学研制的“大型复杂曲面产品的反求和三维快速检测系统”和武汉大学研究的“Lensphoto”等。

二、数字工业摄影测量的关键技术

数字工业摄影测量技术是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。它属于高精度、大尺度三维坐标测量。为满足以上要求,需要解决以下关键性技术问题。

(一) 高质量影像的获取

获取高质量数字图像是高精度测量的基础之一。数字工业摄影测量技术需要对测量中使用的人工标志及其属性、光源特性、数字像机的设置和与成像质量有关的技术和设备等进行研究。

(二)摄影测量的人工标志

数字工业摄影测量技术使用人工标志作为测量的特征点。工业部件表面通常缺乏丰富、明显的纹理信息,在摄影测量过程中产生的图像,往往缺乏足够的、准确的特征点。为了避免这一不足,数字工业摄影测量中,采用设置人工标志点的方式产生足够数量且对比明显的特征点。发光二极管、投影激光、回光反射标志等均为人工标志点。

(三)圆形人工标志偏心差

在高精度工业摄影测量中,标志中心点定位偏心差是影响测量精度的因素。确定偏心差数学模型以及模型矫正工作有利于提高测量精度。

人工编码标志

使用人工编码标志可以加快测量速度,实现测量的自动化。每个编码标志对应一个唯一的编码,因此能够利用数字图像处理技术进行自动识别。设计编码标志应遵循以下原则:具有足够的编码容量、尺寸不宜过大、有唯一定位点和易于自动、准确识别。在数字工业摄影测量中,常用的编码标志有同心圆环型编码标志和点分布编码标志。同心圆环型编码标志采用二进制编码原理,具有原理简单、易于识别等优点。点分布编码标志由一组圆形标志点按照一定规则排列而成。

数字工业摄影测量技术发展趋势

现阶段,数字工业摄影测量技术在理论研究和工业实践方面都日趋完善。经过几十年的发展,该技术逐步走向产品化、实用化和高效化。从数字工业摄影测量技术的发展历程和现状,可以预测其发展趋势。

相机呈多样化、专业化

数字工业摄影测量常用的传感器主要是数码单反相机、红外相机、工业摄像头等。数码单反相机的价格低廉且成像性能强大,成为摄影测量的常用传感器。研究者也对单反相机进行了专业改进,使其更加适用于摄影测量。

测量精度、自动化程度不断提高

工业部件制造精度、表面复杂程度不断提高,数字工业摄影测量技术也必然向着高精度、超高精度和高度自动化方向发展。

三维数据分析软件专业化、精细化

获取三维坐标信息是数字工业摄影测量的基本功能。获取的三维坐标信息需要处理分析,才可以应用到所需的领域。多样性和复杂性的应用领域需要我们针对不同用户开发各种专用的、精细的数据分析软件。

结语

数字工业摄影测量技术是随着摄影测量技术、计算机技术和遥感技术的发展而形成的新兴技术,是指对非地形目标进行摄影并确定其外形、形态和几何位置的技术。数字工业摄影测量技术随着科技的不断进步、研究的不断深入,数字工业摄影测量将向实时近景摄影测量发展,它将成为对非地形目标进行测量的主要手段。

参考文献

[1] 黄桂平.数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D].天津大学博士论文,2005。

摄影测量技术论文范文第4篇

关键词:GPS辅助空中三角测量;精密单点定位;POS;精度

中图分类号:TN141文献标识码: A 文章编号:

测量工作在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段起着重要的保障作用,随着空间信息技术、数字信息技术和自动化、智能化技术的飞速发展,新型测绘仪器迅速出现与普及,使矿山测量在工作内容和技术方法等方面发生了深刻的变革。运用现代数字化测量技术进行矿山测量有助于提高矿山测量精度,降低测量工作劳动强度,提高矿山测量效率。

航空摄影测量技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间,并积累了丰富的经验,较之传统的测图方法,利用航空摄影测量技术成图速度快、成本低、精度高,是一种应用极为广泛的测图方法。

精密单点定位技术的出现,为航空摄影提供了新的解决方案。目前国际服务组织所提供的精密星历和精密钟差的精度已经很高。随着接收机性能的不断改善,载波相位精度不断提高,以及大气改正模型和改正方法不断深入,为精密单点定位技术应用航空摄影中提供了可能性。[1]

本文以矿区大小比例尺地形图测绘生产为例,介绍了并进行基于精密单点定位的GPS/ POS辅助空中三角测量试验,分析并比较了空中三角测量方法的加密精度,得出了基于精密单点定位的GPS/ POS辅助摄影进行大小比例尺航测成图时新的像控布点、像控测量以及GPS/ POS辅助空中三角测量加密的方法。

1精密单点定位技术

精密单点定位(PPP-Precise Point Positioning)指得是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的高精度的卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法。利用IGS提供的高精度的GPS精密卫星星历和卫星钟差,以及单台双频GPS接收机采集的载波相位观测值,采用非差模型进行精密单点定位。精密单点定位的优点在于在进行精密单点定位时,除能解算出测站坐标,同时解算出接收机钟差、卫星钟差、电离层和对流层延迟改正信息等参数,这些结果可以满足不同层次用户的需要(如研究授时、电离层、接收机钟差、卫星钟差及地球自转等)。[1]

2GPS辅助空中三角测量的定义及方法

GPS辅助空中三角测量是利用GPS定位技术获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标,然后将GPS摄站坐标视为带权观测值与摄影测量数据进行联合平差,确定目标点位,并评定其质量的理论、技术和方法。[4]

3IMU/DGPS辅助航空摄影测量定义及方法

IMU/DGPS辅助航空摄影测量是指利用装在飞机上的GPS接收机和设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分定位技术获取航摄仪的位置参数,应用与航摄仪紧密固连的高精度惯性测量单元(IMU,Inertial Measurement Unit)直接测定航摄仪的姿态参数,通过IMU, DGPS数据的联合后处理技术获得测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术和方法。

将基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参与摄影测量区域网平差,获得更高精度的像片外方位元素成果。这种方法即IMU/DGPS辅助空中三角测量方法(国际上称Integrated Sensor Orientation,简称ISO)。[6]

4 试验及其结果分析

本文就以两个测区进行试验,试验1GSD为0.272m,相对航高为2000m,成图比例尺为1:25000,试验2 GSD为0.15m,相对航高为1100m,成图比例尺为1:2000,以试验在矿区基于精密单点定位技术的航空摄影测量方法成图的应用。

4.1 试验资料

试验1为了满足某矿区信息化管理的需求,为矿区决策、规划、普查、资源整合、开发、资料申报及建立矿区全区域地形图信息化管理数据库系统提供基础资料,某矿区实施全区域地形图信息化管理数据库系统-1:25000地形图航测成图工程。测区地处太行山南段与中条山北缘的结合部,地形复杂,地貌特征以山地为主。要保质保量的按时完成工程任务只有依靠科技创新,采用新技术,新方法和新装备才能解决常规测绘技术无法解决的难题。

在本工程航空摄影、像片控制测量、空中三角测量和调绘等环节中均采用了新技术。航空摄影时采用了先进的SWDC数码摄影系统;像片控制测量中同时采用了精密单点定位技术和似大地水准面模型两项新技术;空中三角测量使用GPS辅助空中三角测量等。

试验2为了保证某矿区更好的发展规划和数字地形图的现势性,建设成数字化、生态型、工业旅游型中国煤炭工业品牌矿井,为生产建设提供科学、可靠的基础数据,某矿区利用航测方法成1:2000地形图测绘工程,本工程采用新技术POS航摄技术。

4.2试验数据分析

为了分析利用精密单点定位技术进行GPS/POS辅助航空摄影测量方法所能达到的加密精度,通过试验和数码相机的固有优点,得出一些结论。图1为试验1的像控布点方案,图2为试验2的像控布点方案,表1列出了GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表,表2列出了光束法区域网平差精度统计表。

图1 试验1布点方案

图2 试验2布点方案

表1 GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表

表2 光束法区域网平差精度统计表

在GPS/POS辅助航空摄影时必须架设地面基准站,是需花费人力物力而且费时的工作,尤其是当测区范围较大,在带状管线项目中需要设置多个基准站时,作业难度相当大。此次精密单点定位技术与数码相机结合应用的成功探索,减少了航飞时基站布设的工作量。通过上述试验说明,在GPS/POS辅助航空摄影测量中,可以无需布设地面基准站。GPS/POS辅助航空摄影按照常规航空摄影技术规程进行摄影作业是可行的。

从表1、表2可以看出, GPS辅助光束法区域网平差与自检校光束法的结果是一致的。这表明,该测区的航摄资料是可用的,GPS摄站坐标的解算是正确的,利用该试验区来进行GPS辅助光束法平差的精度分析是值得信赖的。

采用现行几种航空摄影空中三角测量测量方法,加密点的精度均可满足所处地

形相应比例尺航测内业加密的精度要求。试验1、试验2的精度均符合GB/T 7930-2008《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量内业规范》、GB/T 12340-2008《1:25000、1:50000、1:100000地形图航空摄影测量内业规范》的规定。对于常规光束区域网平差来说精度主要取决于地面控制点的分布与间距,区域越大,所需的地面控制点越多,本次试验1分别布设了69个地面控制点;对于小比例尺成图GPS辅助空中三角测量测量而言只需在区域网的四角布设4个平高地面控制点,其不随区域网的大小而变化。对于GPS辅助空中三角测量测量从表1可以看出,随着地面控制点的减少,区域网平差的精度有所降低,当无地面控制点时尤为明显。所以,要达到测量规范所要求的精度,必须采用合理的地面控制方案;对于POS辅助空中三角测量测量来说,布点方案须经实验区确定,在试验2测区共计600平方公里共布设39个像控点(包括检测点),节省了80%的像控点,节约了60%的做像控费用。

由于精密单点定位所获取的摄站坐标还不能完全达到空中三角测量所需要的控

制点的精度要求,区域网平差中利用地面控制点进行强制的系统误差补偿是必不可少的,从表1可看出无地面控制的检查点的残差带有明显的系统误差。在区域的四角布设4个地面控制点被认为是一种可完全改正GPS系统漂移误差的实用方法。实际作业中,在区域的四角布设4个平高控制点是必要的,它们可用于GPS单点定位误差、WGS84系与国家统一坐标系不一致所引起的坐标变换误差以及测定空间偏移分量误差等系统误差的改正。从表1成1::25000地形图可以看出,未加入地面控制点时,GPS存在系统误差;加入地面控制点后,进行了GPS漂移改正,平差解算结果精度得以明显提高。[7]

本次试验中像控点测量采用GPS精密单点定位(PPP)技术与利用高精度似大

地水准面模型进行GPS高程测量的方式施测。采用PPP技术仅使用单台GPS接收机就可以精确确定点位位置,实现高精度定位导航的功能。单机作业,灵活机动,大大节约用户成本,定位精度不受作用距离的限制。

5 结语

通过上述试验可得出基于精密单点定位技术的GPS辅助及惯导航测技术在矿区成图中使用可节约了传统像片控制测量的作业成本,优化了传统空中三角测量加密工序的技术流程,缩短了航测成图周期,可高效、高质量的服务于矿区成图。精密单点定位技术在航测成图中的应用不仅改变了过去先航摄,接着外业象控测量,最后内业空中三角测量加密的工序流程,而且提高了精度,减少作业的工序提高了作业效率,并实现了无地面基站,为最终实现数字摄影测量的自动化生产奠定了坚实的基础。

目前精密单点定位技术还处于研究实验阶段,在航空摄影测量中的应用才刚刚开始,相信随着精密星历与精密钟差的进一步发展,精密单点定位算法进一步成熟化,将精密单点定位技术应用航空摄影中成为一种必然的趋势。

参 考 文 献

[1] 精密单点定位技术在辅助航空摄影中的应用研究[学位论文].中国地质大学硕士学位论文.

[2]王成龙等.基于SWDC的国家基础航空摄影测量可行性研究[J]. 测绘工程,2009,18(1)

[3]袁路晴等.超轻型飞机搭载SWDC系列数字航摄仪的航空摄影测量一体化作业思路[J].铁路勘察,2007,6.

[4] 袁修孝.GPS辅助空中三角测量原理及应用[M] .北京:测绘出版社,2001.

[5] 袁修孝.GPS辅助空中三角测量及其质量控制[D] .武汉大学博士论文,1999.

[6] 李学友.IMU/DGPS辅助航空摄影测量综述[J]. 测绘科学,2005,5(30):110-113.

[7] 王铁军,等.IMU/DGPS辅助空中三角测量精度分析[J]. 地里信息世界,2009,8(4):47-50.

摄影测量技术论文范文第5篇

关键字:工程测量技术 ;发展现状 ;发展趋势

Abstract: With the advancement of science and technology development and engineering construction, engineering measurement technology gradually developed, engineering measurement technology development is inseparable from the development of mapping technology, the development of more inseparable from the engineering construction, China's economic development engineering surveytechnology development opportunities, the current development of the Engineering Survey Technology major performance GPS technology, digitization surveying and mapping technology, the ground measuring instruments, photographic measurement technology, the use of these technologies makes the engineering survey technology development towards automation, digitization, intelligent direction. Engineering measurement technology for economic development and national defense construction services, and with the economic development and scientific and technological progress continue to reform and change, this paper summarizes the development status of the engineering survey, outlook engineering measurement technology trends.Keywords: engineering measurement techniques; development status; development trend

中图分类号:TB22 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

工程测量是指在工程建设的设计、管理、施工等各个阶段中,开展测量工作的理论、方法和技术,属于综合性应用测绘科学技术,工程测量的应用范围十分广泛,对经济的发展和国防建设也有重要的贡献。

一、工程测量技术的发展现状

(一)数字化测绘技术的应用

随着城市化的发展和工程测量技术的进步,大比例尺工程图和地形图的测绘技术也在朝着信息化、数字化的方向发展,这依赖于数字化测绘技术的应用。传统的成图方法十分复杂,需要工作人员进行艰苦的野外工作,脑力劳动和体力劳动要结合,还要处理很多数据,成图的周期比较长,产品也比较单一,随着GEOMAP系统和电子经纬仪的应用,工作人员可以把采集到的数据和微机、数控绘图仪结合起来,形成一个自动化的测图系统,系统可以提供纸图或者软盘,有利于基础地理信息系统的自动化发展。

(二)GPS技术的应用

GPS技术首先在美国出现,于1994年正式建成,是一种卫星导航和定位系统,能够对海陆空进行全方位的导航和定位,GPS技术的出现使科学技术发展的重大突破,为科技的发展做出了重大贡献,随着各国对GPS技术的应用及创新,GPS技术也在不断完善和发展,能够一次性确定三维坐标高精度、高速度、省费用、易操作的技术逐渐取代了传统使用测距、测角、测水进行常规定位的技术。我国GPS技术应用的比较广泛,国家大地网、工程控制网等普遍进行了改造,应用了GPS技术,因此GPS技术渗透于高速公路、石油勘探、地下铁路、大坝监测、山体滑坡、通信线路、地震、海域检测等领域中,GPS技术的发展也使得定位的精度不断提高。

(三)摄影测量技术的应用

随着工程测量技术的发展,摄影测量技术逐渐往高精度、高质量方向发展,摄影测量仪器与计算机技术结合起来,能够提供更为全面的三维信息,能够大大减少户外的工作量,提高了测量的精度、质量,增加了成果的品种,能够有效解决大比例尺地形测绘、建筑物变形测绘、医学异物定位、文物保护等难以解决的问题。全数字摄影测量站为摄影测量技术提供了新技术和新手段,该技术得到广泛运用,发挥了重要作用。航空摄影测量应用与我国一百多个城市和工程测量单位中,用来进行工程勘测。

(四)地面测量仪的应用

地面测量仪的大量出现使工程测量的程序由繁到简,也为工程测量提供了精密测距仪、数字水准仪、电子经纬仪、激光扫平仪、全站仪等先进的测量工具,地面测量仪的应用促进了工程测量技术的现代化,有效节约了成本开支,提高了工程测量效率,地面测量仪还具有自动跟踪的功能,施工放样测量可以使用连续函数测距仪,不再需要棱镜,提高了工作效率,电子速测仪的应用能够提高测量的精密性,能够提供详细的测量数据,传统计量基准被取而代之。

二、工程测量技术的发展趋势

(一)三维测量系统得到发展

传统的一维、二维数据收集方法已经不适应现代社会的发展,三维甚至是四维的测量系统将取代一维、二维测量系统,测量的形式也将由现场交互式变为远程测控式。测量平台也会由静态转为动态,从固定地面转为机载、车载、卫星控制,提高测量灵活性。随着工业生产现代化水平的提高、大型建筑物和设备的重建和质量的控制、工程生产的过程控制、产品的质量检测要求提高等,都需要三维测量技术的发展,促进了三维测量技术从三维工业测量、土木工程测量深入到人体科学测量。

(二)数据分析技术的进步

在过去,工程测量中的数据分析主要是利用坐标运算、几何计算、平差计算等方式进行分析,运算的方法过于单一,精确度无法保障,工程测量技术的发展会促进数据分析技术的进步与发展,传统的数据分析方法逐渐被空间点处理、可视化处理、点云数据分析、逆向工程等方式取代,通过三维空间坐标的设计与设计模型的对比,实现测绘数据与理论数据库完美结合。传统的工程测量需要把收集到的数据带回去处理,工程测量技术的发展解决了空间数据测量、收集、存储、管理、分类等方面的问题,能够在进行工程测量的同时对图像进行编辑,能够使信息得到及时更新。

(三)测量领域的延伸

以往的工程测量技术偏重与宏观领域的测量,随着工程测量技术的不断发展,测量领域将突破宏观的限制,逐渐往微观世界的方向发展,测量的精确度也越来越高,在进行微观领域测量的同时,宏观领域的测量也不断深入和发展。在进行宏观领域的测量时,工程建设的难度和规模都有所增加,要想满足工程建设测量的需要,就必须提高工程测量的精确度,在进行微观领域的测量时,要充分结合计算机技术,促进微型计量方向的发展,缩小测量的尺度和维度,发展与微型测量技术相适应的图像处理技术等。对于大型工程建设和变形观测数据的处理,要在发展信息系统的同时,促进地理、物理、大地测量、水文地质、土木建筑等学科的结合,解决工程建筑中出现的各种问题。

(四)工程测量往网络化方向发展

科学技术的发展促进了工业生产往一体化、网络化的方向发展,工程测量离不开对计算机技术、网络技术、数据交换技术的运用,这就为网络化发展的方向提供了可能。社会节奏的加快要求工程测量的工序也要由繁入简,工程测量的网络化可以使大型机电设备、工程质量在检测时直接利用先进的测量仪器进行作业,提高了工程测量效率。

总 结:

本文从GPS技术、数字化测绘技术、地面测量仪器、摄影测量技术四个方面总结了工程测量技术的发展现状,说明了工程测量技术渗透在经济建设中的各个行业,并对经济发展发挥着重要的作用,因此,我们应该总结工程测量技术发展的现状,对工程测量技术的发展趋势做出一定的预测,促进工程测量技术往网络化、服务化、法制化方向发展,为社会做出更大的贡献。

参考文献:

[1]郑凤刚.吴瑕.ZHENG Feng-gang.WU Xia 后方交会法在泗南江电站洞室工程施工测量中的应用[期刊论文]-云南水力发电2009,25(z1)

[2]徐国斌.朱国成.邱王军水利水电施工项目风险识别管理分析[期刊论文]-城市建设理论研究(电子版)2011(23)

[3]李维兵 浅谈地下管线工程测量放样方法[期刊论文]-城市建设理论研究(电子版)2011(17)

[4]李贵.王胜刚.关利春.李明浅谈我国工程测量技术的现状及未来发展[期刊论文]-城市建设2010(21)

摄影测量技术论文范文第6篇

这个人就是中国测绘界和湖北省唯一的两院院士、武汉大学学术委员会主任、测绘遥感信息工程国家重点实验室学术委员会主任李德仁。

李德仁早年毕业于武汉测绘科技大学并留校,2000年,武汉大学与武汉测绘科技大学、武汉水利电力大学、湖北医科大学合并组建新的武汉大学,时任武测校长的李德仁毅然从行政岗位退了下来,成为一名武大人。

“一个学科的发展,如果没有一个环境,一个平台,一个团队的话,提升起来也是有限的。”李德仁说,学科发展和人才培养才是最重要的,学术是永恒的,官位是短暂的。

1+1+1+1>4

“在合校之前,这四所大学中有三所是‘211工程’大学,一所是省重点大学,可以说这四所大学都是非常优秀的大学,而且区域位置靠近,为合校奠定了基础。”虽然合校至今只有13载,但是李德仁说在这之前就对武汉大学有一定的了解,武大给他的印象是:求异、思变;中学为体,西为中用;学科门类齐全;广结英才。

合校后,他认为优势更加突出,武汉大学成为一所综合性大学,文理科得以交融,学科优势互补,风格互补,实现了1+1+1+1>4.当然,也存在一些问题,比如基础科学还有待振兴。

随即,李德仁便给记者讲了“大鱼理论”的故事。2000年,四所学校合并时,他到世界各地开会,每次都会被问及到有关合并的系列问题。有一次,国际摄影测量与遥感学会的主席给他5分钟到台上讲一讲,到底武测进入武大好不好。当时他就讲了“大鱼理论”(BigFishTheory),肯定了合校的做法。

并入武大前,武测在全国高校排行60-70名间,尽管已是“211”,但根本没有希望进“985”,国家和测绘局5年对学校的拨款在6000万左右。事实上,整个老武大作为“211”培养的时候,教育部5年也才拨给1.5个亿。学校合并后,新武大综合实力跻身全国高校十强,在北京“985”高校培养竞选中顺利入选,教育部5年拨款5亿元。而测绘学科(地球空间信息科学),又是新武大唯一一个被评上国家“985”一级重点学科建设的佼佼者,根据规定分到了2.2亿元,占整个拨款的44%。

“高校体制改革是国家发展的大计方针,我们只能顺应其势,抓住机遇。另一方面,合校只是体制的变化,专业并没有变,早在1956年,夏坚白、王之卓和陈永龄,也是因为走到了一起,独唱变合唱,力量大了,测绘的声音才更响。”李德仁说。

超越前贤

李德仁主要从事以遥感(RS)、全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)为代表的空间信息科学与技术的科研和教学工作,并致力于高新技术的产业化发展。今天,即使是世界上科学技术最先进的国家,也要用李德仁的理论来校正自己的航测平差系统,测绘学泰斗王之卓院士曾称赞李德仁:“获得了前人所没有解决的创造性成果。”

去年,在第22届国际摄影测量与遥感大会上,李德仁被国际摄影测量与遥感学会授予“荣誉会员”称号。这是国际摄影测量与遥感学会的最高荣誉称号,仅授予全世界在世的最具影响的10名杰出科学家。

李德仁于1963年本科毕业并以高分考取硕士研究生,但因为档案里一份“莫须有”的材料,被取消了录取资格。之后,李德仁面对的是长达15年的人生逆境,然而,即使在五七干校,他依然坚持学习,读英语“毛选”,听“美国之音”的英语900句,始终没有放弃学业。1978年国家恢复研究生招生,李德仁终于回到了校园。这一年,他已经39岁。

回望读研究生的3年,李德仁埋头苦学,仅专业方面的读书笔记就有厚厚30多本。1981年,他以全优成绩获得硕士学位,并留校任教,随即以访问学者的身份赴德国进修。

在波恩大学,他不仅能熟练自如地运用西方先进的理论和方法,还能指出其优点和缺陷,提出改进办法。半年内,他发表了两篇高质量的论文,引起西方学者的广泛关注。他针对西方学者发现和消除粗差的倾向性方法,反其道而行之,从验后方差估计理论出发,在极短时间导出比丹麦法更优越的新方法,被国际测绘界称为“李德仁方法”。他根据这种方法研制出的新软件,获得了比波恩大学原软件更佳的计算结果。

1983年,李德仁转入斯图加特大学,在欧洲摄影测量试验组织主席阿克曼教授门下攻读博士。他常在教堂午夜的钟声响过之后才走出实验室,第二天早晨,又拿着阿克曼教授给他的万能钥匙第一个打开实验室和资料室大门。阿克曼被这位中国学生独具的才干和敬业精神深深感动了。他说:“我能证实,李先生是一位杰出的摄影测量学家,他的水平完全是现代国际水平。”他建议当地政府和自己一起承担李德仁进修所需费用。多年之后,阿克曼还这样教育德国学生:“你们羡慕李德仁教授的成就吧?他为自己的祖国而拼搏,他每天工作都在14小时以上,而且常常是通宵达旦!”

只用两年半的时间,李德仁就完成了通常需要五六年才能完成的博士论文和学位课程。在长达255页的博士论文《摄影测量平差中控制点粗差和像片系统误差区分可能性理论和试验研究》中,他将占统治地位的荷兰学者巴尔达教授的经典理论进行了扩充和发展,给测量结果的准确度问题研究带来一片光明,使不同模型误差的区分和同一模型误差的定位难题迎刃而解。

素以严谨著称的大地测量学家、德国洪堡基金会委员格拉法韧特教授再也无法掩饰内心的激动,挥笔在李德仁的博士论文上批道:“我为这篇文章而激动,它解决了测量学上一个百年来的难题。”他的博士论文以“1分加5星”的得分,迄今仍保持着斯图加特大学博士答辩的最高纪录。

李德仁把粗差发现的理论上升到粗差和系统误差区分的理论,荣获了联邦德国的“汉莎航空测量奖”。

然而,就在他以智慧和勤奋叩开了权威之门时,李德仁婉言谢绝了欧美许多摄影测量教学科研单位的热情邀请,1985年3月,他重新站在了母校的讲台上,不讲职称和待遇,给本科生开了3门课。

一年后他被破格晋升为教授,1991年当选为中国科学院院士,1994年当选为中国工程院院士、欧亚科学院院士,1997年当选为武汉测绘科技大学校长,直到2000年与武汉大学合并。

虽然担任校长只有短短四年的时间,但是李德仁有一套自己的校长理论,他觉得校长就是要管整个学校需要管、但一般师生管不了的事情。他拓宽学科领域,带领学校教育走上了一条优化发展的道路,学校财政收入猛地往上翻,从1999年的7000多万元提高到2000年的3个亿。

武大梦,中国梦

“数据也许是冰冷的,但我希望通过这些数据,为人们带来温暖的生活。”下班途中,远程遥控启动家里的空调、电饭煲,到家便能吹着空调吃晚饭;借助无人驾驶车,盲人也能开着汽车逛街……这是每个人的美好愿景,也是李德仁的梦想和努力的方向。

上世纪90年代,在主持完成多项达到国际领先水平的研究课题后,李德仁敏锐意识到:多系统集成,是学科发展的方向。于是,当选院士后,他的第一篇文章《论3S集成》(3S指地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感RS)中的思想便得到国际的认可和赞扬,成为李德仁的标志性文章。

其后,随着一项项创新成果相继诞生,进一步奠定了中国作为世界航测遥感三大强国之一的地位。同时,依托这些高科技成果,李德仁先后创办了3家高科技企业,用最快的速度将最新的科研成果转化为社会生产力。他一直认为,科研人员的成果,无论是技术还是产品,都应该取之于民、用之于民。“每个行业、每个家庭、每个人的衣食住行都离不开测绘。”

2008年“5·12”汶川地震,李德仁领衔的测绘遥感信息工程国家重点实验室,利用最新技术,为正确指挥处理唐家山堰塞湖险情提供了分辨率最高的数据;青藏铁路,“移动道路测量系统”绑在火车头上跑了整整6天,通过自主产品“三维立体地图”,管理人员只需点击鼠标,就能监管千里之外的沿路设施,显示任意两点间的距离和高差;北京奥运会,李德仁带领专家团队,从奥运会申办、场馆建设到成功举办,全方位提供专业的“贴身服务”,至少为国家节省了16亿元;数字敦煌,以李德仁为首的课题组运用测绘遥感新技术,致力于将莫高窟外形、洞内雕塑等全部文化遗迹,以毫米级精度虚拟在电脑里,将集文化遗产保护、文化教育、文化旅游于一体……

2009年,李德仁利用测绘技术完成的“影像武汉”网络地图,成为国内首个最完整、也是真正意义上的免费“影像城市”。在这个大容量平台上,共有30万个兴趣点,涉及老百姓教育、办公、交通、旅游、购物、住宿等,市民可以从地图上检索到每一个兴趣点。

2012年1月9日,由李德仁提出和设计主要技术参数的我国第一颗测绘卫星成功上天,他的团队与航天科技集团、国家测绘地理信息局通过产学研结合,使该卫星成为国内外同类型卫星的性能最优星,打破了外国卫星数据在我国市场的垄断地位。

而李德仁的最终梦想是构建“智慧地球”。“‘数字地球’与物联网结合到一起,就变成‘智慧地球’了。”李德仁洋溢着温暖的笑容,“到时,人和人、人和机器、机器和机器都沟通起来了,地理信息随之进入了一个按需服务的新时代。”

此外,李德仁还有一个心愿,希望自己的思想能够影响更多的人,更希望弟子能从学科带头人变成领军人物。“我最本质、最喜欢的是作为一名教师、一名导师,我的责任是传承学问,培养下一代的接班人。”

在武汉大学,流传着以测绘泰斗王之卓院士为前导,李德仁院士为中坚,龚健雅院士为后续的教学、科研、开发精英群体,其师生三代均为院士的测绘佳话。2008年,瑞士苏黎世联邦理工大学授予李德仁名誉博士学位,颁奖词写到,“李德仁院士的杰出成就,使武汉大学成为今天世界上地球空间信息领域最著名的研究机构;他还对培养国家和国际学术人才做出了不可磨灭的贡献。”

从1989年带第一名博士生开始,已有140名博士研究生从李德仁门下毕业,其中走出了1名中国科学院院士、5名全国优秀博士论文获得者、4名长江学者等。“教授的第一任务是教学,第二任务是组织科研,第三任务才是自己动手搞科研。”这是李德仁的信条,所以不管多忙,他都坚持亲自上讲台授课。由李德仁等6位院士和4位知名教授联合主讲的大一专业基础课《测绘学概论》,是武大最受学生欢迎的课程之一。

摄影测量技术论文范文第7篇

科技教育活动作为素质教育理念施行的重要手段之一,是以实践项目为载体,以发展学生的科学精神、知识与技能、方法与能力、行为与习惯为目的的教育活动。长期以来,一线教育工作者在组织科技教育活动时,往往面临着度浅(活动研究深度不够)、面窄(活动参与人数较少)等诸多的困扰。根据“多元智能理论”“丰富教学模式”的指导,针对不同智能类型、不同能力水平的学生设计不同方向、深度的项目活动,可以在一定程度上解决上述困扰。下面,我们以“多层次城市夜空光度测量科技教育活动”为例,谈谈如何基于项目来实施分层次的科技教育活动。

一、活动背景

光污染是继水、气、声和渣污染之后的一种新型污染,主要包括白亮污染、人工白昼和彩光污染。光污染的影响首先在于破坏天文观测环境,历史上天文台因此而被迫搬迁的案例屡见不鲜。英国格林尼治天文台早在1948年就为躲避光污染和大气污染而迁往东南沿海环境优美、观测条件更好的赫斯特蒙苏堡地区。在美国、加拿大、日本、西班牙、葡萄牙等国,多个著名天文台都曾几次迁址。我国紫金山天文台的观测工作也全部转移到了其他观测站点,紫台园区则已改建为天文博物馆,以天文科普和天文旅游为主,仅保留了少量与太阳观测有关的科研工作。

光污染的影响其实并不局限于天文观测。居高不下的学生近视率、迷途的海龟幼崽、撞上玻璃幕墙的飞鸟、爆发性增殖的水藻、能源紧缺与气候变暖,这些看似并无关联的人与事,其实背后都与灯光之扰息息相关。

作为长三角地区的重要城市之一――无锡的光污染较为严重。在距市中心三阳广场约6.2公里远的天一中学校园里,天空是白的是灰的是橙的是多彩的,北斗七星中的天权是看不到的,狮子座的镰刀是认不全的……在距三阳广场16.9公里远的斗山山顶,连仙女座大星系M31和猎户座大星云M42都仅能勉强分辨,山脚下的路灯和远近城镇的光源清晰可见,天空泛着浅浅的灰白色……在与市区间隔有10公里的太湖十八湾地区竟连天顶附近的银河都彻夜不现,三角座星系M33也必须要通过双筒镜才能被观察到……

为提高学生及公众对光污染的认识,学校针对性地引进了一批测光仪,并依托天一天文社加贺谷穰工作室(文化宣传部)、达盖尔工作室(学术委员会)、伽利略工作室(普及委员会)和斯科特工作室(项目办公室),设计了“多层次城市夜空光度测量科技教育活动”,策划并实施了多个文宣、教育、科普和研究性项目。

二、活动目标

知识与技能:

1.理解夜空光度、光污染的概念,了解导致夜空光度增大的主要原因。

2.掌握夜空光度分级的方法,并能运用器材测量夜空光度值。

3.了解背景光对天文观测的影响,

学会设计反映此原理的科普实验。

过程与方法:

1.开展观星活动、光污染摄影与夜空光度测量活动,掌握天文观测及夜空光度测量的基本方法。

2.了解策划、组织活动的过程,学会科学研究的一般方法,实验设计的一般结构。

情感、态度和价值观:

1.了解城市对自然地理环境的改变,不合理的城市亮化带来的环境问题,敢于解决问题。

2.在活动中,提升科学素养,发展科学思维、合作创新精神。

三、参与对象与活动形式

活动对象以天一天文社社员为主体,包括国际分社约40人,少年分社约40人,高中分社约70人,荣誉分社约20人。此外,还包括无锡市中小学天文联合会(锡天联)下属成员学校约150人,以及其他相关单位的学生约300人。

活动主体――天一天文社社员参与了“多层次城市夜空光度测量科技教育活动”的全部项目、环节的活动,包括项目研究、实验设计、科普观测和摄影活动。锡天联成员学校、无锡市少年宫等其他相关单位的学生主要参与了科普观测和摄影活动。

四、活动的重点、难点、创新点

活动重点:搭建天文研究平台,以光污染研究为抓手,调动学生积极性,让更多的学生参与到天文活动中来。

活动难点:城市夜空光度测量研

究,光污染相关实验设计。

活动创新点:由中学发起并组织

的使用国际顶尖测光仪对城市进行高覆盖度的夜空光度测量研究,夜天光监测站点建设在世界范围内都具有唯一性;由中学生开展科普实验设计与教材编写同样具有开创性;以光污染为主题的摄影大赛在当今世界也是少见的。

五、可利用的各类科技教育资源

1.技术指导:中科院紫金山天文台科普部、北京师范大学天文系高爽老师、国家天文台刘博洋博士等以技术顾问的身份,参与了“城市夜空光度测量”的相关活动指导。此外,南京大学、中国科技大学、北京天文馆的专家教授们也曾多次来校指导天文课程建设。

2.团队建设:锡天联成员学校、无锡市少年宫等作为天一天文社紧密的合作伙伴,不仅为开展与夜空光度相关的科普活动提供了场地与学生支持,而且还有一批教师参与共同开展天文教研活动,形成了教研团队。

3.资金支持:天一中学为开展天文教育投入了大量的资金,已多批次采购天文实验器材如望远镜、测光仪、相机、野营设备、图书等,并已建设完成天文创新实验室一间;天文创新实验室作为学校“STS综合创新课程基地”的重要组成部分,还得到了省市区各级教育部门的专项建设资金支持;锡天联成员学校、无锡市少年宫等单位也配套投入了相关的天文基地建设。

六、活动内容

“多层次城市夜空光度测量科技教育活动”的全部项目、环节的活动,包括项目研究、实验设计、观测实践和摄影活动等多个层次,分别由天一天文社斯科特工作室(项目办公室)、伽利略工作室(普及委员会)、达盖尔工作室(学术委员会)和加贺谷穰工作室(文化宣传部)等四大工作室具体负责。表1为各工作室的智能类型列表。

(一)主题活动一:城市夜空光度测量(项目研究)

1.选题背景及意义:

无锡作为长三角地区的重要城市之一,经济发达,城市光污染情况总体比较严重,但是不同区域的污染程度也存在明显差异。夜空光度是衡量城市光污染程度的重要指标,通过使用专门的测光仪器,对无锡城区进行高覆盖度的光度测量,从而了解无锡城区整体的污染程度,不同区域的污染水平差异,以及分析光污染产生的背景,并尝试提出防治的建议,有利于提高公众对光污染的认识,也能为城市管理部门在优化城市灯光设置时提供参考。

2.活动过程和步骤:

(1)编写《无锡市夜空光度测量指导》方案。指导学生收集、整理与夜空光度测量相关的研究论文及其他材料,对“光污染”“夜空光度”等概念进行界定,并组织编写《无锡市夜空光度测量指导》方案,就测量时间、地点、方法及报告填写的格式予以统一规范。

(2)撰写开题报告。指导学生撰写《无锡城市夜空光度测量》开题报告,对研究背景、要解决的问题、选题意义及研究价值,核心概念的界定、相关现状、参考文献,研究目标、研究内容、研究假设,研究思路、研究计划,预期成果等内容进行项目论证。经论证后的项目被中国教育学会地理教学专业委员会研究性学习课题专家组立项。

(3)开展测量活动。指导学生开展城市夜空光度测量活动,具体步骤有:

①仪器编号:为支持本课题组

的研究工作,学校从加拿大购置了9台SQM测光仪,并予以编号(以分辨仪器本身存在的机械误差)。

②路线设计:将无锡市区划分为

不同的片区,并设计好测光的具体行

进路线和测光任务。

③实地测量:将课题组成员分成不同的小组,每组由3人组成,分别负责仪器操作、数据记录和坐标定位,每个坐标点测5个数据,以减小误差。

④数据处理:将测光所得的数据(经度、纬度、时间、测光值)输入EXCEL表格,进行误差分析,取平均值,得到各坐标点夜空光亮度的最终值。

(4)撰写结题论文。指导学生根据开题报告中预期成果的要求对收集的数据进行不同角度的分析,并将结论撰写成结题论文《无锡城市夜空光度测量研究》。结题论文主要结构包括:夜空光概述,测量仪器及方法,数据分析及测量结果(数据测量与分析步骤、夜空光亮度的地区分异、夜空光亮度的地区变化、夜空光亮度的地平高度及方位分异、夜空光亮度的时间变化),反思及讨论等。于2015年第4期《地理教学》杂志。

3.活动效果及呈现方式:

活动进行过程中及之后,我们得到了诸多媒体的关注:指导教师受邀赴上海复旦大学为2015年第六届全国天文社团发展论坛作了《也谈高中天文社团建设》的专题报告,赴江阴为2015年第二届无锡市高中生峰会作了《城市天文学》的专题报告。项目组还收到了国际天文学联合会普及工作委员会及香港大学物理系的邀请函,受邀加入国际夜空光度监测网络并赴香港大学开展项目交流与培训。

在前期活动的基础上,天一天文社发起成立了锡天联、无锡城市夜空光度监测网络两个组织,吸引了南菁中学、青阳中学、山明中学、旺庄实验小学等多家单位参与,将在无锡建设若干城市夜空光度监测站,并以此为抓手,开展进一步的天文教育活动。

(二)主题活动二:光学相关实验设计(科普实验)

1.选题背景及意义:

激发学生对科学的热情,培养并学习掌握科学研究的方法与技能是我国进行素质教育的目的之一。科学研究的方法和技能至少应包括:分析和观察周围世界的技能,发现问题、提出问题、作出假设、安排实验的技能,真实地记录观察结果与数据的技能,按照正确方法处理数据的技能。

天文因为不属于中小学必修课程而不被大多数学生所了解,中学阶段非常缺乏天文科普实验或科技制作的教学内容,非常有必要利用天一天文社的资源优势整理、设计一些科普天文实验或制作,这些源自我们身边的天文科学知识将极大地激发学生对天文的兴趣,增加他们对天文的认识,促进天文知识在基础教育阶段的普及。

2.活动过程和步骤:

(1)编写“光学相关实验设计”模板。指导学生学习《高中物理实验手册》等专业书籍,在此基础上,编写“光污染相关实验设计”模板:活动目标、概念与方法、材料准备、活动步骤、活动建议、活动拓展等,同时,设计一份样稿《在微光中辨认颜色》。

(2)开展“光学相关实验设计”。指导学生开展“光学相关实验设计”,具体步骤有:

①创意征集:发动学生提出光学

相关实验(及制作)设计的创意,组织人员从投稿的创意中精选可操作性较高的方案。

②方案编写:制订编写计划,并为课题组每一位学生分配编写方案(草案),指导他们根据模板和样稿的格式及要求进行方案编写。

③实验验证:将课题组成员分成不同的小组,每组2人,以小组为单位对所编写的方案进行实验验证。

(3)组织“光学相关实验设计”比赛。面向全校师生组织开展“光学相关实验设计”比赛,吸引对天文有兴趣、乐于动手实践的学生参加“在微光中辨认颜色”“彗星为什么长尾巴”“简易望远镜制作”等比赛,并评优颁奖。

(4)举办“光学相关实验设计”科普活动。面向锡天联成员学校、无锡市少年宫及无锡地区其他中小学、幼儿园开展“光学相关实验设计”科普活动,针对不同年龄阶段的受众举办光污染科普讲座或科普游戏。

3.活动效果及呈现方式:

学生编写的“光学相关实验设计”将被编入校本教材《中小学生天文学习指南3》,这是一本专门介绍天文相关科普实验及科技制作的教材,受众定位为中小学天好者及天文指导教师。

上述科普实验及科技制作被引入天文社“宇宙意识”少儿天文科普项目及“天文全球化”社区天文科普项目,作为寓教于乐的教学素材向少年儿童及社区的天好者推广。

(三)主题活动三:星空光害旅行团(观测实践)

1.选题背景及意义:

对业余天好者来说,观星是极大的乐趣所在。然而,严重的光污染正将灿烂的星空从我们身边

夺走。

为便于普通学生及其他业余天好者通过对比观测,直观地了解无锡各地的光污染情况,我们依托天一天文社组织的“天一观星营”项目,开展了“星空光害旅行团”活动,带领旅行团的团员们利用晚上的时间,去往锡城不同的地点,实地观测、考察并对比分析星星的数目,从而普及光污染的防治意识、夜空光度的概念。

2.活动过程和步骤:

(1)编写观测方案。指导学生编写观测方案,使用最常见的目视极限星等法,即通过肉眼能观察到的最暗星等来进行估算:选择2个或2个以上地平高度大于40°的定标天区,数出该天区内能观察到的恒星数目,与国际流星组织提供的表格对应来确定极限星等。同时,为便于零天文基础的团员参与,我们设计了简易观测法,请同学们观测标志性星座所在天区的恒星数量,来比较不同地点的光污染程度。

(2)开展观测实践。带领旅行团的团员们利用晚上的时间,去往无锡城不同的地点,实地观测、考察并对比分析星星的数目。具体观测过的地点有太湖广场、馨和苑广场、天一中学、斗山、保利广场、崇安寺广场、南禅寺广场、安镇高铁新城、太湖十八湾等。(见图9、图10)

3.活动效果及呈现方式:

通过“星空光害旅行团”活动,结识了一批无锡地区的成年及未成年业余天好者。以此为抓手,天一天文社发起成立了“无锡市业余天

好者协会”QQ群。以此活动为素材撰写的《星星都去哪儿了》发表在《天好者》杂志2016年第2期。

(四)主题活动四:光污染摄影大赛(文化艺术)

1.选题背景及意义:

为推动公众思考光污染在无锡及其所在社区的状况,让公众参与光污染活动,我们发起了“光污染摄影大赛”活动。邀请公众使用摄影设备捕捉各种光污染的画面,从而了解及思考无锡地区乃至全世界日益严重的光污染问题。比赛主题分为:光污染与生态、光污染与健康、光污染与能源、光污染的分布、光污染的来源等。评选标准主要有:摄影照片视觉美感、作品说明表达技巧、光污染意涵、手法创意等。

2.活动过程和步骤:

指导学生起草“光污染摄影大赛章程”,包括组织单位、大赛目的、比赛主题、参赛资格、参赛设备、照片格式、相关权益、比赛日程、评选规则等。

章程起草完毕后,通过锡天联官网、锡天联微信公众号(AUWS2015)、无锡市业余天好者协会QQ群(91462404)、牧夫天文论坛无锡天协专版等渠道向外比赛信息。

投稿截止后,组织专家对作品进行评审,并举办颁奖仪式。

3.活动效果及呈现方式:

通过光污染摄影比赛,一方面间接了解了无锡地区光污染的来源、分布情况,另一方面,在公众中对光污染进行了有效的宣传与普及。光污染摄影作品还被制作成海报,用于专题展览。

七、活动可能出现的问题及解决预案

1.项目研究中的技术问题:

考虑到光污染问题在大陆地区的研究仍处于起步阶段,即便在世界范围内也未引起足够的重视,我们在开展夜空光度测量时会遇到各种各样的技术问题。对此我们的解决方案主要是:

(1)开题报告与测量指南两个指

导性文件必须花大力气保证质量,保证指导性和可操作性。

(2)争取学校在测光仪采购上的

支持,以及年级组、班主任在学生活动时间上的支持。

(3)遇到实在难以解决的技术问题,请教中科院紫金山天文台等相关研究机构。

2.科普实验中的素材问题:

中学生的专业知识储备毕竟是有限的,对生活的观察能力也仍有待提高,这直接导致了科普实验素材的缺乏。对此我们的解决方案主要是:

(1)大量、深度阅读中小学阶段及国外的实验手册,学习实验编写的一般结构,积累与光学相关的实验和科技制作素材。

(2)通过天文科普书籍和天文历

史故事,寻求实验和科技制作素材。

(3)面向全校发起光污染相关实

验和科技制作素材的征集活动。

3.观测实践中的安全问题:

夜间开展天文观测实践活动遇到的最大挑战是人身与财产安全问题,很多学生、家长或教师不支持天文活动也主要是对此有深深的顾虑。对此我们的解决方案主要是:

(1)与参加活动的学生签订合同,

并要求学校同意、学生签字、家长签字。

(2)统一、强制购买意外险,分担风险。

(3)与有资质、口碑好的旅行社合作,联系包车或食宿。

(4)对每一个观测地点进行事先

的实地探访,确保观测地的安全性,远离陡坡与水体。

4.摄影大赛中的发动问题:

摄影大赛看似简单,就是摁一下快门的事。但真正要发动公众参加,激发大家的热情却并不是一件简单的事。对此我们的解决方案主要是:

(1)通过锡天联成员学校的天文

指导教师,发动学生中的天好者参赛。

(2)通过官网、微信公众号、QQ群等网络平台推送摄影大赛比赛通知。

(3)积极联系赞助,为获奖选手准备证书、奖杯及奖品。

八、效果评价标准与方式

在评价的过程中,坚持“主体多元”“方式多样”“向度多维”等原则。

1.主体多元:

在活动过程中,要求学生首先进行自评和互评,不同组别之间也可以进行他评。这有利于加深学生对评价标准的认识与理解,可以促进学生自我反思和自我发展。教师在此基础上,对学生自评、互评及他评进行再评价,保证了评价的指导性。

2.方式多样:

在活动过程中,灵活运用即时评价与延时评价。即时评价有利于表扬先进,纠正缺陷;延时评价则体现了尊重、关爱与期待。此外,还将口头评价与书面评价,一次评价与多次评价,诊断性评价、过程性评价与终结性评价等多样化的评价方式相结合,以保护学生的积极性,强化学生的成就感。

3.向度多维:

对学生的评价,不仅考查其天文基础知识的水平高低,而且希望学生养成创新性思维和提高探究能力,可以独立提出和开展课题研究,希望学生间多交流沟通、了解彼此与多元文化,完善自身价值体系,希望学生关注社会巨变及其对自然环境的影响,养成强烈的社会责任感。

摄影测量技术论文范文第8篇

关键词:地面摄影测量 精度 控制点 观测目标

中图分类号:P232 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)03(b)-0050-02

地面摄影测量是变形测量方法中的一种,它在各个行业的应用十分广泛。在监测建筑沉降的程度、建筑物发生倾斜的程度、对环境方面的工程甚至是在考古专业也可以有所作用。由于它应用的区域十分广泛所以它的精确度就显得很重要,在大量的工程应用中数据必须尽可能地做到精准。地面摄影测量是未来的监测行业中不可或缺的部分,所以必须共同努力采取正确的措施来提高精确率。

1 影响精度的基本因素

对于地面摄影测量精度的影响主要来自几何、物理、数学和多余观测4个方面。下文将详细地进行说明。

(1)影响地面摄影测量精确度的数学模型方面主要来自于选取的摄影材料不合格。例如摄影机里的硬片是否足够平整、摄影机里软片安装对其压平并且要有一定的拉力这两点如果做得不合标准就会引起摄影片产生变形还有摄影机的物镜是由很多透镜组合而成,理论上透镜的中心要在一个光轴上,但是在制造的过程中不可能达到,因此造成的切向畸变对摄影监测数据产生影响。

(2)由于多种因素而产生的观测上数据的误差,在使用仪器测量坐标时,仪器本身的观测准确度还有工作人员在使用仪器时的对仪器的使用方法是否娴熟以及所处的观测地点等这些因素都能对检测数据产生影响。

(3)摄像仪的镜头焦距是透镜到焦点的距离,由于镜头都是由多个透镜组成所以摄像仪自身的特性对测量结果还是有着很大影响的。

(4)在实际测量中对地面摄影数值精确度有很大影响的是控制点的布局和数量情况。在测量的过程中控制点的数量越多,一般来说最后测量的数据值也就会越精确。

(5)摄影过程中对摄影器材的选取也很重要。一般来说,摄影器材内部设备的性能直接可以影响测量的精确度。

2 提高精度的措施

2.1 数据处理方法

共线方程光束法平差解一般在建筑行业检测中应用比较广泛,它所计算出的数值更加具有说服力。那么什么是共线方程呢?共线方程描述了像点a、摄影中心S与地面点A位于同一条直线上。这种方法主要分为近似方法和严密方法,近似方法是通过对测量物运用直接观测出的数据作为测量的基础数据,而严密方法是作用测量中所测取的数据结合在一起并取数据的平均值作为基础进行计算。这样看来近似方法的数据由于是一次测量的结果所以比起严密方法所采用的基础数据来说没有更强的说服力,产生的误差较大。

2.2 控制点的数量及其分布

地面摄影测量的数据的准确度与控制点的数量及其分布情况之间相互影响比较大,在想要测量数据目标的区域内,想要使测量数据值达到最高,那么就要尽可能地让控制点分布在测量的区域内,一般来说在测量的区域内控制点的数量值与测量的准确程度是呈正比的。下面为大家提到关于误差的计算规律公式:

m2=m2拉+m2摄

2.3 观测误差和观测目标

观测过程中产生的误差情况主要包括技术人员在观测过程中由于自身的技术水平不够所产生的误差还有测量仪本身设备的问题所产生的误差。对于这些误差所要采取最佳的方法就是在测试的数据值中取平均值,把误差减到最小。

在摄影地面测量的过程中,我们的工作人员要保证最后测量构成的图像要比实际的测量目标大,这样会比较方便观察。下面是计算观测目标为圆形的公式:

D=5/3・(Y/t)・d

2.4 “多次”摄影

在实际的测量过程中,由于左右眼的不同也可能产生误差,还有测量仪器左右的设备稍有不同也会对测量值产生影响,这种情况通常采用的是“多次”摄影的方法,最后对所测量的数值取平均值。

3 建筑行业进入信息化时代

在原有的地面摄影测量的方法上现代化设计应用了更新颖的测量技术――数字近景摄影技术。数字近景摄影技术的应用为我们的测量领悟带来了新高度。在测量数据的处理上数字近景可以获得比以往更加精准的信息。这对我们的建筑行业很有帮助。

近景摄影测量是指测量范围小于100 m、像机布设在物体附近的摄影测量。它经历了从模拟、解析到数字方法的变革,硬件也从胶片像机发展到数字像机。数字近景摄影测量系统一般分为单台像机的脱机测量系统、多台像机的联机测量系统。它具有其他系统无法比拟的优点:测量现场工作量小、快速、高速和不易受温度变化、震动等外界因素的干扰。现在近景摄影测量技术被很多大公司应用到工程当中。

数字近景摄影测量的发展主要分为5个不同特征的时期:基础阶段的早期;初进入数字阶段的逐步发展时期;进入数字阶段的全面发展时期、稳步研究和加大推广应用的深入发展时期和近代的成熟时期。现阶段的数字近景测量技术已经可以满足医学界的图像要求具有实时性,几何高精度方面的高要求也能得到满足。数字近景的快速发展不仅为工程的测量数值提高了精确度也使得测量的结果更加具有说服力。为工程的质量提供保证。

4 结语

该文为简单地介绍了地面摄影现阶段所存在的问题以及面对问题可以采取的有效措施,同时也为我们简述了拥有着高精确度的数字近景摄影的测量技术,这一技术的到来,为各个领域都带来了突破性的发展。它使医学的摄像对人体的构造情况能够清晰地展现在我们面前,使医生的诊断工作更加确切。在建筑方面测量的数据更加精确,这对于建筑行业来说是非常重要的,数据的精确程度了解影响了建筑物的成果。由此看来,研究人员还要进一步地努力研发出更加精确的摄影方法。同时,也希望笔者结合认识与看法所写出的这篇文章能够对相关专业的人员有所帮助。

参考文献

[1] 李仲.地面摄影测量在井架变形监测中的应用研究[J].测绘科学,2010(1):139-142.

[2] 李仲,杜永刚,田万寿,等.地面摄影测量在变形监测中的精度分析[J].北京测绘,2010(2):94-95.

[3] 李仲.地面摄影测量在井架变形监测中的应用[D].西安建筑科技大学,2008.

[4] 孙佳.摄影测量在变形测量中的应用及精度分析[J].科技创新与应用,2015(17):299.

[5] 刘先森,甘济五,王铁山.高层建筑物变形监测的研究[C]//浙江省测绘学会、江苏省测绘学会、江西省测绘学会、福建省测绘学会、山东省测绘学会、安徽省测绘学会、上海市测绘学会.华东六省一市测绘学会第十一次学术交流会论文集.2009.

摄影测量技术论文范文第9篇

【关键词】近景摄影测量 控制点坐标 长度测量误差(LME)

随着计算机应用技术的飞速发展,普通数码相机性能的提升,将普通数码相机所摄照片转化成数字地形图、数字高程模型DEM、三维坐标点云DMS等产品的理论[1][2][3]越来越完善。典型的生成点云数据的数字近景摄影测量过程需要精确的控制点测量数据。最常见的控制点测量方法是使用全站仪进行测量[7]。文献[3]中张祖勋院士等人提出了多基线近景摄影测量方法,该方法解决了传统数字近景摄影测量中交会角、点匹配和精度这三者不相容的问题,并将空三测量和光束平差首次引入近景摄影测量中。这个方法不需要任何测量设备而获得精确的控制点坐标(X,Y,Z),但该方法获取的控制点坐标精度还不是很高。因此本文通过加入约束条件优化光束区域网平差法,提高计算所得控制点坐标的精度,并对实验结果的精度进行分析和评估。

一、控制点坐标获取算法

在本算法中控制点的坐标由独立的摄影测量平差法求得,该方法使用待测对象已知的空间信息和校准框架计算控制点的相对空间位置,而后通过不同摄站对待测对象进行拍摄,通过空间前交会确定其它未知点的坐标。此算法中涉及到的待测对象空间信息包括:模拟场地内校准框边线所提供的平行约束,已知可测量距离,校准框或场地中其他物体上点之间的高程差。这些信息作为光束区域网平差的一组约束条件解算出控制点的坐标。

光束区域网平差法是获取精确相机参数和物方坐标的摄影测量方法,该方法解算这些参数时需要一个初始的外方位元素近似值。我们采用的文献中的算法在实验场地中利用平行约束条件来获取相机的外方位元素。用校准框的四个顶点之间的距离以及对应平行线确定旋转矩阵和摄站x0。

此算法的优点在于可以直接求得外方位元素,进一步用于光线束平差法的解算模型中。如图2 所示,此实验中影像的摄影方位不知,但采用上述算法求得影像的相关参数。一旦已知外方位元素就可用来求解未知点的坐标初始值,而后用于进行下一步的平差计算。

表1 参数用于领带点生成、光束法空中三角测量和数字高程模型提取

一旦控制点的物方和像点坐标手动输入到LPS后,利用表1所列参数的连接生成程序就可以运行了。LPS中的连接点生成程序采用组合的多影像匹配技术,即高分辨率到低分辨率的灰度匹配,特征匹配和块匹配。生成的连接点和手动测量的控制点由LPS用光束法空中三角测量处理以确定影像的外方位参数。测区控制点的布设方式使得LPS可以自动计算方位参数的初始值。因为相机实验之前已进行标定,在空三测量时相机的内部参数作为改正数保持不变。而后LPS自动地形工具利用光束法空中三角测量的结果生成不规则三角网用于生成DEM。

三、实验结果及分析

四、结论

通过以上实验结果可以得出,由加入约束条件方程如距离或高程差的近景摄影测量方法得到的地理模型精度较高,精度检验实验中两步法生成DEM计算所得结果的最大LEM为3.4mm。由近景摄影测量方法获得的控制点的坐标与全站仪测量得到的坐标相比,在X和Y方向的最大偏差在±20mm以内,而在Z轴方向的偏差能达到±10mm的精度。因此使用条件约束方程,如距离和高程差的光束法近景摄影测量法能够提高计算得到的控制点精度。

参考文献:

[1]测绘科学数字近景摄影测量在高速公路边坡物理模型变形测量中的应用.李 欣,李树文,王树根,任伟中.2011.09 ,36(5)

[2]多基线数字近景摄影测量系统测图作业方法探索.缪志选,李祖锋,巨天力,鹿恩峰.西北水电,2010,4:21-23

[3]多基线-近景摄影测量.张祖勋,杨生春,张剑清,柯涛.地理空间信息,2007,5(1):1-4

[4]于希娟.双目立体视觉技术的理论研究与程序实现.硕士学位论文,北京:华北电力大学,2004,4-5:42-43.

[5]计算机视觉―计算理论与算法基础[M]. 马颂德,张正友.北京:科学出版社,1998.

[6] Zhang Z Y. A Flexible New Technique for Camera Calibration. Microsoft Research, Redmond,1998

摄影测量技术论文范文第10篇

关健词:测绘新技术 毕业论文(设计)模式 测绘工程

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)06(b)-0000-00

*基金项目:华北水利水电学院2011年教育教学改革项目(47)

作者简介:胡青峰(1980-),男,河南省汝南县人,博士,讲师。

1引言

毕业论文或毕业设计是高等院校本科教育人才培养计划最重要的组成部分之一,是本科教育的最后一个综合性教学环节[1],通过完成毕业论文,学生既能够很好的对自己四年来的学习与实践成果进行全面的总结,也能够培养自己的独立思考能力和科学工作方法,是一个学习深化和升华的重要过程。但不同的学科由于其学科性质不同,要想更好的体现以上观点,其毕业论文或设计模式也必然存在一定的差异。测绘工程是一门应用性较强的科学,在学习理论知识的基础上着重培养学生的实际动手能力。特别是在现阶段测绘新技术形势下,如何更好的使学生达到“厚基础、宽专业、强素质、重实践和有创新”的培养目标,探讨测绘新技术形势下本科毕业论文(设计)模式的研究是非常必要和意义重大的。

2测绘新技术特点分析

随着现代科技和信息化技术的发展,为了弥补传统测绘技术的不足和满足现代测绘的要求,测绘科学涌现出了新的测量技术,主要有GPS技术、GIS技术、RS技术、摄影测量技术以及三维激光扫描技术等。其测量呈现如下新特点:

(1)作业模式数字化

测绘部门传统的生产作业模式正被数字化技术所取代,如:地图数字化、数字摄影测量、扫描数字化等。计算机的智能化与自动化正逐步出现在测绘生产作业流程中的各个关键部分,传统测绘生产工序正被简化,新型测绘生产作业以及管理模式正逐步形成,这要求学生对计算机软件要有较好的运用。

(2)测绘技术一体化与复合化

随着计算机新技术的发展,测绘技术也出现了一体化发展的趋势,如内外业数据处理一体化、数字摄影测量系统一体化、“3S”技术集成等等,这种一体化与复合化的特点将有利于网络化观测体系的形成,必将会大大提高测量作业速度和测量数据处理效率,并提高测量数据的精度。测绘技术的一体化要求测绘工程专业学生具备一定的专业综合能力。

(3)测绘设备的两极化

新技术测绘设备的生产正向两极分化的趋势发展,一方面向小型化、微型化和可携带化的方向发展,另一方面其功能和性能也更可靠。这一变化对我们的启示是,在教授学生传统测绘仪器使用的同时,必须加以强调和落实学生掌握和运用新理论和新仪器的能力。

(4)测绘信息的网络共享化

随着信息技术的迅速发展,网络也飞速普及全球,这一工程不仅实现了资源共享和生产过程管理的网络化,而且促进了网络化由生产部门一直延伸到用户。这种发展导致了测绘生产组织结构必须加大信息服务能力,基础地理信息服务在生产组织结构中趋于专门化,这也就加强了学校和测绘单位和外界建立新的合作关系的必要性,以便空间数据资源的互补。

3建议

在测绘新技术不断发展的今天,针对如何利用测绘新技术开展测绘工程专业本科毕业论文(设计),以达到我校“厚基础、宽专业、强素质、重实践和有创新”的人才培养目标,结合前面分析本研究给出以下建议:

(1) 走“产、学、研”结合的道路,培养学生解决实际问题能力和创新能力

学生到企事业单位实习,将毕业论文(设计)与生产联系起来,一方面有助于学生了解相关行业特点、现状和发展前景,清楚社会对各种类型人才的需要,从而更加明确自己的努力方向和社会定位,进一步激发其刻苦学习与立志成才的积极性[2],另一方面,在这个过程中可以利用一些测绘新技术解决生产实践中遇到的问题,培养其解决实际生产实践问题的能力。

将学生的毕业论文(设计)与导师的科研项目相结合,可以引导学生对测绘新技术理论的学习、探索、创新和应用,提高学生的科学研究与工程设计能力,为以后学生继续深造从事科研活动打下基础。

(2) 与学生兴趣爱好相结合,发挥其主观能动性

我校培养人才的目标是“厚基础、宽专业、强素质、重实践和有创新”。与其它专业相比,测绘工程专业所涉及的知识面专业性强、专业面较窄。因此,在开展毕业论文(设计)选题时考虑到教学大纲的同时,兼顾到学生的兴趣爱好也是非常有必要的。学生根据自己的兴趣爱好,利用所学到的各种基本理论和技术,选择与本专业相关的题目特别是与本专业相关的边缘学科,且难度达到毕业论文(设计)要求,应该是被允许和鼓励的。这样可以发挥学生的主观能动性,激发学生开展毕业论文(设计)的兴趣,有利于获取创新性的成果。

(3) 与学生就业方向相结合,为学生以后就业打基础

对于有意向到科研院所或高校工作或继续深造的学生,根据科研院所的具体情况,指导老师可以重点考虑为该类学生选择与测绘新理论相结合的论文形式的相关课题,对于有意向到生产性企事业单位工作的学生,指导老师可以重点考虑为其选择与测绘新技术或方法相结合的设计形式的相关课题。条件允许的话可以直接让学生到意向单位实习,结合意向单位课题完成毕业论文(设计),为学生快速转变角色、适应单位的工作模式打下基础。

(4) 注重交叉学科的选题,全面提高学生的专业素质

随着测绘新技术的不断进步和社会对复合型人才的需求,测绘工程专业学生在选题时,还应注重交叉学科的选题,具体包括两个方面:一是在测绘科学与技术大的学科框架下选题,即可以适当与新发展的相关专业相结合,这样有助于增强学生对整个测绘科学与技术知识的全面掌握和运用;二是与学校特色相结合[3],多与相关水利专业相结合,一方面能够拓宽学生的知识面,增加了学生对学校办学强项的了解,另一方面,也为学校特色专业引进了新的先进的测绘技术,促进了学校特色专业学科发展。

4结束语

毕业论文(设计)是学生对所学知识的一个综合运用过程,是检验学生在实践的基础上运用所学专业理论知识去分析和解决实际问题能力的重要途径,是对毕业生基础知识、学习能力、自学专研能力以及各种综合能力的检验和提高,是学生毕业前最后一次重要的综合实践机会,是衡量高等学校教育质量的重要评价内容。针对测绘新技术迅速发展的今天,为真正把测绘工程专业学生培养成厚基础、宽口径、复合型的高素质创新型人才,其毕业论文(设计)模式仍有待于进一步深入研究。

参考文献

[1] 姚黔贵,张鹏飞. 测绘工程专业毕业设计存在的问题与解决对策[J]. 矿山测量,2004(3):63-64.

[2] 冯志刚,屈宝存,陈明明. “产学研结合”毕业设计(论文)模式的探索与实践[J]. 化工高等教育,2004(2):96-98.

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