数字摄影测量思考

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1、数字摄影测量的思考众所周知，摄影测量发展到今天，已经进入了它的第三个阶段——数字摄影测量阶段。它对整个摄影测量的教学、科研、生产都产生了极其深远的影响。而且，它的影响远远不能认为仅仅是一种技术的发展、一个生产设备的改进以及生产效率的提高。事实上，数字摄影测量的许多概念，以及它在整个地理信息产业的影响，都远远超过模拟摄影测量到解析摄影测量的变革。因此，我们不仅仅要探讨技术方面的发展，更重要的是需要思考它对我们产生的影响、地理信息产业发展的规划以及我们所采用的决策。　　一、对摄影测量教学、科研的思考　　就摄影测量本身而言，从测绘的角度上来看数字摄影测量还是利用影像来进行测绘的

2、科学与技术；而从信息科学和计算机视觉科学的角度来看，它是利用影像来重建三维表面模型的科学与技术，也就是在“室内”重建地形的三维表面模型，然后在模型上进行测绘。因此，从本质上来说，它与原来的摄影测量没有区别。因而，在数字摄影测量系统中，整个的生产流程与作业方式，与传统的摄影测量差别似乎不大。但是它给传统的摄影测量带来了重大的变革。　　在二十世纪三十年代，针对当时的模拟摄影测量仪器，德国著名的摄影测量专家V.Gruber给摄影测量下了这样的定义：“摄影测量是一种技术，它可以避免计算”。这是因为，模拟摄影测量仪器解决了传统野外测量中前方交会、后方交会的计算问题。实质上，当时的模

3、拟摄影测量仪器本身就是一台精密的、机械的、模拟计算器。该“计算器”用两根精密的空间导杆模拟前方交会，从像点坐标直接解算，给出其模型坐标。因此，当时的模拟测量仪器，多称为自动测图仪(Autograph)。所谓自动，就是可以避免人工的计算。从这个角度来说，摄影测量当时就与计算机联系在一起，而不是真正的不需要计算。但是所谓自动，它并不是可以离开作业员的观测进行自动测图，而只是避免了人工的计算，不需要人工用“对数表”或机械的手摇计算机，进行前方和后方交会计算。专业的3S站3s8.cn　　由于当时的摄影测量与各种各样的模拟摄影测量仪器紧密地联系在一起，因此，当时的教学和研究的内容多

4、数是围绕着那些精密的摄影测量仪器展开的。例如：仪器的结构，各种控制器以及怎样利用模拟测图仪器来重建模型(相对定向)等。又如：相对定向的点数、点位的分布，即所谓标准点位，到现在为止还被称为Gruber点位，以及如何利用六个标准点上的上下视差进行逐步的趋近；利用过渡改正倍数，加快相对定向的速度等。　　但是，到解析摄影测量的时代，精密的机械导杆被共线方程——又称为“数字导杆”所代替，简化了仪器的结构，形成了解析测图仪。然而利用六个标准点位进行相对定向仍然没有变化，只是人们只需观测六个标准点位的上下视差，计算机就能自动解算相对定向的元素。计算的过程虽然还是迭代的过程，但是，作业员

5、的作业中避免了迭代过程，从而加快了定向速度。在解析摄影测量时代，由于数字电子计算机的发展与引入，摄影测量的严密解算成可能。从而，空中三角测量的严密解算、各种区域网平差模型、粗差检测、可靠性的理论等，成为解析摄影测量时代的热点与重点。与模拟摄影测量时代相比，解析摄影测量的教学、科研的内容要宽得多，而且研究已经不再仅仅围绕测量的仪器展开。这时，摄影测量不仅仅需要利用计算机进行大量的计算，而计算机的发展与应用，引起了测量一次深刻的变革。但是，无论是模拟摄影测量或者是解析摄影测量，都离不开人的双眼分别照准左、右影像上的同名点，因此，它们都不可能实现真正意义上的“自动化”。专业的3

6、S站3s8.cn　　到了今天，由于数字摄影测量的发展，计算机不仅可以代替人工进行大量的计算，而且已经完全可能代替人眼来识别同名点，从而为摄影测量开辟了真正的自动化道路。它不仅大大提高了生产效率，而且在某些领域，在传统的摄影测量观念认为是一些最基本的内容上，正在发生观念性的变革。　　首先，数字摄影测量利用一台计算机，加上专业的摄影测量软件，就代替了过去传统的、所有的摄影测量的仪器。其中包括纠正仪、正射投影仪、立体坐标仪、转点仪、各种类型的模拟测量仪以及解析测量仪。这些仪器设备曾经被认为是摄影测量界的骄傲，但是，目前除解析测图仪还有少量的生产外，其他所有的摄影测量光机仪器已经

7、完全停止生产。这种发展已经引起了产业界的变革，即精密的光学、机械制造业转为信息产业，其重心也从欧洲转移到了美国。原来著名的摄影测量、光机仪器制造厂商，瑞士的Leica已经与美国的Helava合并；德国的Zeiss也将与美国的Intergraph合并。　　从教育的角度来看，过去欲办一个摄影测量专业非常困难，这是由于摄影测量专用仪器十分昂贵。而现在，所有的摄影测量专用仪器多由当代最通用的设备—计算机所替代，摄影测量除了专用的软件外，几乎没有专用的硬件设备。因此，在美国通常将数字摄影测量称为“软拷贝摄影测量”，这似乎很有道理。另外，