当代摄影测量发展和应用

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1、当代摄影测量发展和应用　　[摘要]：随着计算机及相关科学技术的不断发展，摄影测量已进入数字摄影测量阶段。本文从摄影测量基本理论、定位技术、空三、DEM制作及影像匹配、变化检测等方面，简要论述了当代数字摄影测量学的发展及其应用趋势。[关键词]:摄影测量；空三；DEM；影像匹配；变化检测中图分类号：F767.7文献标识码：A文章编号：1摄影测量的基本概念与特点摄影测量学有着较为悠久的历史，19世纪中叶，摄影技术一经问世便应用于测量。它从模拟摄影测量开始，经过解析摄影测量阶段，目前已进入数字摄影测量阶段。摄影测量按照成像距离的远近不同，摄影测量可分为航天摄影测量、航空摄影测量、近

2、景摄影测量和显微摄影测量等。2摄影测量学的发展6摄影测量一共经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量几个阶段它们所使用的方法和仪器差别很大。模拟摄影测量所使用的是各种不同类型的模拟测图仪；解析摄影测量所使用的是解析测图仪；而数字摄影测量使用的是计算机工作站。学科的内容也发生了很大的变化。模拟摄影测量是研究摄影测量的基本原理，各种模拟仪器的结构、操作方法与过程等；解析摄影测量是侧重于研究摄影测量的严密解算方法和理论，应用平差和粗差检测的理论和算法，提高结果的精度和可靠性，各种解析仪器的理论和方法；数字摄影测量可视为解析摄影测量的继续和扩展。在解析摄影测量中所研究的严密解

3、算理论均被继承，而数字摄影测量的研究重点是怎样将计算机学科中模式识别的理论用于摄影测量，实现自动或半自动识别，最终实现摄影测量的自动化。3当前数字摄影测量的应用随着计算机技术及其应用的发展和数字图像处理、模式识别、人工智能、专家系统以及计算机视觉等学科的不断发展，数字摄影测量的内涵己远远超过了传统摄影测量的范围。现已被公认为摄影测量发展的第三个发展阶段——数字摄影测量阶段，这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。3.1自动化空中三角测量在数字摄影测量中，自动化空中三角测量被认为是最有成效的功能模块之一。相对于原有的解析法空中三角测量而言，它具有自动化程度高

4、、工效提高十分明显的特点。它将选点、观测、量测全部实现了自动化。GPS与自动化空中三角测量相结合，它不仅仅可以减少野外控制点，而且可以自动的建立区域，可以大大地减少人工输入；可以提高自动转点的成功率；可以自动驱动到其他的地面控制点上。3.2不依赖地面控制的定位技术6在原有已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上，利用DGPS和INS惯性导航系统的组合，可形成航空航天影像传感器的位置与姿态自动测量和稳定装置(POS)，从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下精度可达到分米级，在卫星遥感条件下，精度可达到5-10m。该技术的推广应用，将

5、改变目前摄影测量和遥感的作业流程，从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成，可实现实时三维测量。3.3数字地面模型(DTM)的自动生成与匹配理论随着数字摄影测量时代的到来，DTM的自动生成被认为是数字摄影测量中另一个最有成效的功能模块，其速度可达每秒几百到一千多个点。这实现了自动化和快速生成数字高程模型DEM、数字正射影像DOM，并从DOM上自动或人机交互式提取各种专题信息，然后将这些结果直接送入GIS数据库中，以实现GIS数据库的自动建立和更新。所以数字摄影测量不仅仅是测绘地形图，重要的应用是在于为各种地理信息系统建立或更新提供基础数据。3.4特征提取(

6、地物测绘)6到目前为止的数字摄影测量工作站，地物多数还是人工测绘，少数系统有一些半自动化功能。由此，地物测绘(在学术界都称它为特征提取)是当代数字摄影测量研究和发展的重点。房屋和道路的自动或半自动提取对提高数字摄影测量工作站的作业效率是非常重要的。因此，半自动化、实用化的地物测绘和GIS更新系统，是当前数字摄影测量发展的重点课题之一。4数字摄影测量的发展趋势由于数字摄影测量学的发展，最终形成的是由影像扫描仪、计算机、数字摄影测量软件以及数字图像的输出设备构成的一个完整的数字摄影测量系统DPS。因此，它给摄影测量的教学、科研和生产，带来了一场深刻的革命。同时，它的应用范围，也

7、要比原来的范围宽得多。4.1数字摄影测量系统(DPS)与“3S”集成从总的方面来说，进入了数字摄影测量时代，用于摄影测量、遥感、GPS和GIS的数据处理平台都是计算机。特别是，对于一般的操作而言，DPS要比传统的摄影测量的过程要简单，更易于推广。因此，它们之间的集成是完全可能的。例如，国外研制的“测量汽车”，将GPS/INS和CCD立体相机一同安装在汽车上；也有的将它们安装在无人驾驶飞机上，组成低空摄影测量系统，这些都是GPS与DPS集成的明显例子。由地图数字化所获得的GIS数据和航空影像如何自动地获取房屋的高度，