摄影测量的发展与信息技术对其的影响

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1、摄影测量的发展与信息技术对其的影响摄影测量【photogrammetry】指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。传统摄影测量学定义：是利用光学摄影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。摄影测量学有二百多年的历史了。最初叫图像量测学。1837年，发明摄影技术后，才叫摄影测量学。数学家勃兰特早在18世纪就论述了摄影测量学的基础——透视几何理论。1839年，法国报导了第一张摄影像片的产生后，摄影测量学开始了它的发展历程。19世纪中叶，法国陆军上校劳塞达利用所谓“明

2、箱”装置，测制了万森城堡图。劳塞达被公认为“摄影测量之父”。航空技术发达之后，摄影测量学被称作航空摄影测量学。1975年，卫星上天后，航空测量发展到了航天测量，再随着遥感技术的迅速发展，1980年，国际摄影测量学会改称为“国际摄影测量与遥感学会”。摄影测量进入到遥感这个新的历史时期。摄影测量学是测绘学的分支学科，它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。摄影测量学要解决的两大问题是几何定位和影像解译。几何定位就是确定被摄物体的大小、形状和空间位置。几何定位的基本原理源

3、于测量学的前方交会方法，它是根据两个已知的摄影站点和两条已知的摄影方向线，交会出构成这两条摄影光线的待定地面点的三维坐标。影像解译就是确定影像对应地物的性质。当代高科技发展的一个显著特征就是某个领域的突破对邻域的强带动性和强融合性，并反过来促进本领域更强劲的发展，从而导致新产业的诞生。摄影测量的发展就是一个很好的例证，当代信息技术的发展，促使摄影测量不可避免的进入了“全数字摄影测量”阶段，无论是从技术设备，理论方法，还是产品形式极其应用，都给人焕然一新的感觉。面对这种局面，就产生了两种截然不同的看法[1]：一种认为是“摄影测量的终

4、结”，而另一种则认为“摄影测量很有活力”。这两种看法各有合理和不合理之处，我们认为：应辨证的看待摄影测量的发展，在迎接新的发展机遇的同时，还应意识到严峻的挑战，过于悲观或过于乐观的“极端”态度，都不利于学科的发展。1.摄影测量的发展阶段1．1模拟摄影测量19世纪中叶，劳塞达用摄影像片和所谓的“明箱”装置，测制万森城堡图，标志着摄影测量的诞生。当时采用的是图解法逐点测绘。直到本世纪初，才由维也纳军事地理研究所按奥雷尔的思想制成了“自动立体测图仪”，后来由德国卡尔蔡司厂进一步发展，成功地制造出实用的“立体自动测图仪”。由于这些仪器均采

5、用光学投影器或机械投影器或是光学一机械投影器“模拟”摄影过程，用它们交会被摄物体的空间位置，所以我们称之为“模拟摄影测量仪器”。因此，这一发展时期也被称为“模拟摄影测量时代”。在这时期，能够用来解决摄影测量主要问题的现有的全部的摄影测量测图仪，实际上都以同样的原理为基础，这个原理可以称为“模拟原理”。仪器虽冠以“自动”二字，但它只是说能够避免繁琐的计算，即利用光学机械模拟的装置，实现了复杂的摄影测量解算。但它并不是不需要人工来观测。摄影测量技术的发展可以说基本上是围绕开发十分昂贵的立体测图仪来进行的。到了六、七十年代，这种类型的仪

6、器发展到了顶峰。1．2解析摄影测量电子计算机的出现和自动控制技术、模数转换技术的实用化，为摄影测量立体测图仪的发展提供了新的技术条件。Helava于1957年提出了摄影测量的一个新概念，就是用“数字投影代替物理投影”。所谓“物理投影”，就是指“光学的、机械的、或光学一机械”的模拟投影。“数字投影”就是利用电子计算机实时地进行共线方程的计算。从而交会被摄物体的空间位置。解析摄影测量是依据像点与相应的地面点间的数学关系，用电子计算机解算像点相应地面点的坐标并进行测图解算的技术。在解析摄影测量中，利用少量的野外控制点，加密测图用的控制点

7、或其它用途的更加密集的控制点的工作，叫做解析空中三角测量，也称为电算加密。电算加密和解析测图仪的出现标志着摄影测量进入解析摄影测量的时代。解析测图仪与模拟测图仪的主要区别有三点：（一）、前者使用数字投影方式，后者使用模拟的物理投影方式。（二）、在仪器设计和结构上前者为由计算机控制的坐标量测系统，后者使用纯光学、机械型的模拟测图装置。（三）、在操作方式上前者是计算机辅助的人工操作、后者是完全手工操作。1．3数字摄影测量用影像相关（或影像匹配）技术代替双眼观测，实现真正的自动化测图，采用数字方式实现摄影测量自动化，这样，摄影测量发展到

8、了数字摄影测量阶段。随着数字图像处理、模式识别、人工智能、人工神经元网络、专家系统和计算机视觉等学科的不断发展，以及计算机性能的快速提高，数字摄影测量被公认为摄影测量的第三个阶段。数字摄影测量就是以数字影像为基础，用电子计算机进行分析和处理，确定被