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航空攝影測量結(jié)果出現(xiàn)誤差的因素

發(fā)布日期:2018-05-30 00:00 瀏覽量:11666

  隨著時(shí)代的不斷變遷,如今人們看世界的方式也在發(fā)生著巨大的改變,航空攝影作為一種直觀性的方式,為我們更好地呈現(xiàn)出了千奇百怪的世界風(fēng)采。自上世紀(jì)九十年代以來,航空攝影測量逐漸走入到人們的視野之中,并通過虛擬三維模擬重現(xiàn)的方式來還原―些特殊景象。就目前的實(shí)際情況來看,現(xiàn)代測繪和相關(guān)行業(yè)都已經(jīng)離不開航空攝影測量技術(shù),在其功能和應(yīng)用上還在不斷向著更高處發(fā)展。


  1.航空攝影測量的基本概念
  學(xué)術(shù)上通常將攝影測量定義為一種通過量測、記錄、輻射電磁波的形態(tài)、判釋相片影像等方式來獲取主體與環(huán)境之間的有效信息的技術(shù)手段。隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步,如今無論實(shí)在地形圖制作,還是地圖編繪工作中都主要采用的方法就是航空攝影測量。最開始這一技術(shù)手段就被用于簡單的編輯地圖和地形測制上,后來逐漸滲透到其他領(lǐng)域,譬如說城市的更新計(jì)劃、管線設(shè)計(jì)規(guī)劃、運(yùn)輸路線、地面控制加密等等,在區(qū)域規(guī)劃、森林、土壤、地質(zhì)等非工程領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。
  根據(jù)實(shí)際的用途,通常將航片分為兩種類型,一種是判釋攝影測量,一種是量測攝影測量。前者主要是通過航空拍攝的像片所提供的信皂淶幫助了解到真實(shí)的自然生態(tài)、土地利用情況。后者的攝影信息就涵蓋了像點(diǎn)的精密量測,取像點(diǎn)之間的大小、形狀、距離、角度、面積等基本信息。


  2.現(xiàn)代航空攝影測量的主要內(nèi)容
  航空攝影測量是將精密的攝影儀器裝載在飛行器,然后通過地面控制,實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物的像片拍攝過程。其作業(yè)環(huán)節(jié)主要分為兩個(gè)部分,一個(gè)是飛行航空攝影即外業(yè)。一個(gè)是工作站影像處理即內(nèi)業(yè)。


  2.1飛行航空攝影
  2.1.1像片控制點(diǎn)聯(lián)測。通常在進(jìn)行航空拍攝之前于地面上布設(shè)的參照點(diǎn)也就是像片的控制點(diǎn),除外也可以將像片上具有顯著特征的地方作為控制點(diǎn),采取基本的測量方法來對該點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程進(jìn)行汁算。
  2.1.2像片調(diào)繪。所謂的像片調(diào)繪即是指圖像的分析、判讀、繪注等過程。首先將航攝的像片進(jìn)行圖像分析、判讀,明確像片上面的重要地物,將各個(gè)細(xì)節(jié)利用標(biāo)準(zhǔn)的地形圖符號進(jìn)行繪注,明確像片上的所有信息,最后繪制而成的像片即是調(diào)繪片。通常進(jìn)行調(diào)繪工作可以采取野外進(jìn)行或室外進(jìn)行,或者是二種相結(jié)合的方式。
  2.1.3參數(shù)設(shè)計(jì)。參數(shù)設(shè)計(jì)主要包括了航高、航帶等內(nèi)容設(shè)計(jì)。
  2.1.4航攝過程。通過飛行器進(jìn)行導(dǎo)航控制攝影儀器在空中完成攝制過程。


  2.2工作站影像處理
  2.2.1測圖控制點(diǎn)的加密。在這一工作環(huán)節(jié)中涉及到的工作內(nèi)容較為繁復(fù),包括了基本的工程創(chuàng)建、投入原始航空影像、輸入攝像的基本參數(shù)、空中三角測量、點(diǎn)位量測等等。
  2.2.2空中三角測量成果制作。將航空攝像測量的結(jié)果進(jìn)行數(shù)字地形模型制作,明確正射影像、地質(zhì)模型等。


  3.航空攝影測量結(jié)果出現(xiàn)誤差的因素
  3.1航空攝影內(nèi)業(yè)測量工作

  在工作站影像處理過程中主要是通過相關(guān)的應(yīng)用程序?qū)z制到的航空影像進(jìn)行深度處理,形成數(shù)字地形模型DEM和正射影像DOM。在這一過程中還需要涉及到空中三角測量,即利用像點(diǎn)坐標(biāo)來明確這一點(diǎn)的整個(gè)空間坐標(biāo)。在實(shí)際的處理過程中,必須充分借助控制點(diǎn)來對整個(gè)空間進(jìn)行全方位的定量工作,不僅需要布設(shè)高程控制點(diǎn)還有基本的平面,以此建立其模型,通過模型可以明確像片所示空間里任意一點(diǎn)的空間坐標(biāo)位置。


  3.2誤差因素
  3.2.1控制點(diǎn)精度。在控制點(diǎn)的選擇及其精度都會(huì)對最終的航空攝影測量成果產(chǎn)生一定的影響,往往會(huì)使得測量數(shù)據(jù)存在誤差。根據(jù)實(shí)操過程和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)可以明確注意的是,在控制點(diǎn)的選擇上盡量選擇一些具備顯著特征的點(diǎn),譬如田埂、湖泊、道路交叉口這些易于觀察的參照點(diǎn),盡量不要去選取一些高程的地表點(diǎn),譬如樹尖、屋角,往往選取這些類似的特征點(diǎn)容易產(chǎn)生視覺混淆而導(dǎo)致判斷失誤,從而影響到最終成果的精確度。

  3.2.2裝備測量過程。在飛行器上安裝相機(jī)時(shí),視準(zhǔn)軸若與網(wǎng)絡(luò)板中心垂直容易使得走向發(fā)生偏移。網(wǎng)絡(luò)板精度的修正值都對最終的結(jié)果產(chǎn)生一定的影響,要盡量控制好修正值,減小誤差過大。瞄準(zhǔn)鏡頭與被測鏡頭的焦距比例倍數(shù)不相適宜,這就導(dǎo)致后者的主距發(fā)生變化而產(chǎn)生誤差。
  3.2.3外在條件因素。相機(jī)的選取、區(qū)域大小、形狀、航高、航向、比例尺大小、連接點(diǎn)數(shù)量、相關(guān)資料的使用等等。避免使用邊緣畸變較大的像片,確保攝像質(zhì)量正常,航攝的航向與旁向重疊度要控制在適宜范圍內(nèi),否則將大大影響到地表模型的精確度,產(chǎn)生較大誤差。
  3.2.4人為誤差。人為的測量計(jì)算過程中對點(diǎn)位的識別上可能存在誤差。
  3.2.5系統(tǒng)誤差。底片變形、地球曲率、折光率、鏡頭畸變差等。
  3.2.6環(huán)境因素。測量過程中的環(huán)境發(fā)生變化,如人為的視覺疲勞、輕微震動(dòng)、光源位置的變化、溫度的升降等。日照強(qiáng)度等環(huán)境因素都會(huì)直接影響到攝像質(zhì)量。


  結(jié)論:綜上所述,盡管這幾十年來我國的航空攝影測量技術(shù)在其應(yīng)用上已經(jīng)取得了一定的成果,但是仍舊存在一定的不足之處,在數(shù)據(jù)量測和應(yīng)用上存在不穩(wěn)定性,容易產(chǎn)生誤差的影響因素較多,針對這一情況還需要不斷探究技術(shù)本身的實(shí)際效率,進(jìn)一步分析研究航空攝影測量技術(shù),以幫助提升技術(shù)水平,突破局限。未來的航空攝影技術(shù)發(fā)展任重而道遠(yuǎn),只有不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),才能更快地進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化,適應(yīng)市場需求。


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