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數字攝影測量技術在我院的應用現狀及發展展望

發布時間:2012-02-21 17:53所屬分類:城市規劃瀏覽:1加入收藏

本文主要介紹了數字攝影測量的定義及數字測量技術、VirtuoZo NT全數字攝影測量系統在作者單位的應用,數字攝影測量的發展及展望。

  • 引言
攝影測量經過了模擬攝影測量、解析攝影測量的發展歷程,正在進入數字攝影測量階段。數字攝影測量是指基于攝影測量的基本原理,通過對所獲取的數字影像或數字化化影像進行處理,自動(半自動)提取被攝對象用數字方式表達的幾何與物理信息,從而獲得各種形式的數字產品和目視化產品。
VirtuoZo NT 系統是適普軟件有限公司與武漢大學遙感學院共同研制的全數字攝影測量系統,是基于WindowsNT的全數字攝影測量系統,利用數字影像或數字化影像完成攝影測量作業。由計算機視覺(其核心是影像匹配與影像識別)代替人眼的立體量測與識別,不再需要傳統的光機儀器。
近幾年,我院運用VirtuoZo NT全數字攝影測量系統,完成了大量的大比例尺數字線劃圖、數字地面高程模型、數字正射影像、景觀圖制作等任務,造就了一批優秀的數字攝影測量生產人員,并為數字攝影測量技術在我院的未來發展,奠定了堅實的基礎。
二、VirtuoZo NT全數字攝影測量系統的主要處理過程
經外業像控點聯測后,航內主要處理過程包括空中三角測量、內定向、相對定向、絕對定向、生成水平核線、IGS數字測圖、數字地面模型生成、正射影像生成、等高線測繪、地物測繪等。
自動化與人工干預的作業方式。系統在自動化作業狀態下運行不須任何人工干預。人工干預是作為自動化系統的“預處理”與“后處理”,如必要的數據準備、必要的輔助量測等及自動化過后尚無法解決的問題。人工干預不同于人工控制操作,而是盡可能達到了半自動化。
  • 數字攝影測量技術在我院的應用現狀
我院較早的運用了數字攝影測量技術,批量引進了VirtuoZo NT全數字攝影測量系統。幾年間,我院運用此項技術,完成了多個地區,數以萬計平方公里的大比例尺數字線劃圖的制作,部分地區的DEM模型的建立、正射影像的生成,并在此基礎上制作大比例尺數字城市影像圖。其中,也有多項獲獎項目產生。這些成果,應用到了諸多領域,發揮了重要的作用,不僅為我院提高了生產效益,更為沈陽的測繪事業做出了突出的貢獻。
  • 數字攝影測量的發展
數字攝影測量發展迅速,如獲取原始數據的種類與方法,數字攝影測量理論與應用等。
  1. 信息獲取的種類與方法
過去攝影測量的“傳感器”就是攝影機,用于獲取影像,但近年來與攝影測量有關的傳感器有了迅猛的發展,除能獲取影像外,還可以直接獲得影像的外方位元素、數字表面模型等。
  1. 影像的獲取
高分辨率的遙感影像及定位參數(RPC)文件的應用。只要極少量的外業控制點,就能迅速生成正射影像圖(1:5000-1:10000),它在城市、土地的變遷、規劃中正在得到越來越廣泛的應用。
航空數碼攝影機+多光譜影像的發展。航空數碼攝影機的影像灰度可達12bits,對太陽陰影部分的影像可清晰辨認,在城市大比例尺測圖領域受到了廣泛的認同。
  1. 影像外方位元素的直接獲取
利用GPS測定航空攝影機攝影中心坐標與慣性量測系統(Inertial Measurement Unit,IMU)測定影像的姿態,構成的POS系統,能夠在航空攝影過程中直接測定影像的外方位元素。
  1. 數字表面模型(DSM)的直接獲取
利用空中對地的激光掃描(Light Detection And Ranging,Lidar)可以直接獲得地面的DSM,精度可達15-20cm。Lidar數據的獲取已經日益受到重視,應用越來越廣泛。
  1. 數字攝影測量理論的發展
長期以來,攝影測量室依靠人眼利用“點測標”的相對運動,對“兩張”相鄰影像所構成的立體像對進行立體觀測,測定其“同名點”,由此帶來了一些“限制”,而且長期以來這些限制已經被視為“經典戒律”。到目前為止,數字攝影測量基本上是利用計算機代替“人眼”進行立體觀測,實現上述目標的自動化,而數字測量下一步的發展,將突破上述限制,即:計算機的視覺不限制于“雙眼”的立體觀測,而可以實現“多目”視覺;計算機的視覺并不限于影像之間的匹配;計算機的視覺也不限于“點”的匹配,還會有除“識別”以外的其它功能。總之,數字攝影測量的理論發展從計算機的視覺特點出發,為數字攝影測量的理論與實踐的發展提供了嶄新的契機。
  • 數字攝影測量發展的展望
總之,數字攝影測量是一門相對年輕的學科。由于它利用計算機替代“人眼”,使得數字攝影測量無論在理論上還是在實踐中都將得到迅速發展,而且它正在與新的傳感器(如激光掃描儀)和其他的測量儀器(如GPS、全站儀)等迅速地結合起來,必將在新的應用領域得到發展。數字攝影測量工作站也正在向著數字攝影測量網格發展,整個攝影測量正在向實時(或準實時)的方向發展。
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