全数字摄影测量在城市测绘中的应用

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摘要：在城市建设中，测绘工程受到越来越多人的关注，为了保证测绘工程的准确性，城市建设中采用全数字摄影测量不断的增多。本文通过对全数字摄影测量系统的基本配置以及实际操作过程进行论述，对城市测绘中的全数字摄影测量的实际操作流程进行分析，介绍全数字摄影测量在城市测绘中的应用。

关键词：全数字摄影测量；城市测绘；运用

中图分类号： P2 文献标识码： A

引言

随着现代城市建设的不断增多，摄影测量技术也在的不断发展，全数字摄影测量系统是一个具有高度的自动化稳定可靠地操作系统，有很好的地物采集显示功能、能很好的适应各种不同的地形，可以进行基础空间信息产品的设计、测绘各种不同尺数字线划地形图（DLG）、数字栅格地图（DRG）、高质量数字正射影像图（DOM）、高精度数字高程模型（DEM）等全线测绘产品。全数字摄影测量系统以快捷的数据交换、稳定快速的数据处理、个性化的用户操作界面、软件的全方位设计、高度自动化的测绘过程和逼真的三维立体景观制作，已经逐渐成为现在进行基础城市测绘设计的主要使用方法。

一、全数字摄影测量的要求与定义

全数字摄影测量系统的使用建议配置系统软件平台为Windowsxp，CPU为PentiumⅣ1GHZ或以上，内存为512MB或以上，硬盘位40GB或以上，为双屏显示，建议使用1280×1024或以上的分辨率的显示屏。其他的观测装备有N型液晶立体眼镜和红外发射器、C型液晶立体眼镜、立体反光镜、偏振光镜屏、手轮脚盘、三维鼠标、发支持手轮脚盘。

二、全数字摄影测量的现状

随着摄影测量技术的不断发展，传统的摄影测量技术也是不断的得到了改进，全数字摄影测量技术进一步的提高了摄影测量的质量，弥补了过去很多的摄影测量缺陷。但是对于全数字摄影测量的具体的操作步骤、细节等没有专业的统一的指导。在实际的进行摄影测量的过程中使用航飞会消耗很多的人力、物力和财力，成本较大。最后一点就是现代 LIDAR+CCD 的集成系统在数值投影、图像采集方面的优势可能会逐渐的取代全数字摄影测量系统，由此，全数字摄影还需进一步的发展。

三、全数字摄影测量系统的各项基本功能

（一）全数字摄影测量系统基本的数据处理操作

1.整个测绘过程中各项参数的设置以及处理。

2.全数字摄影测量包括基本的数据、影像、图片等的输入以及处理到输出。

3.有关进行整体设计处理之后的三维立体设计景观的显示。

4.对处理的图形轮廓的装饰处理以及图件的输出调整。

5.对基本图像的处理以及质量的监测控制。

1.DTM/DEM 的自动提取。

2.全自动的生成及标注等高线。

3.全自动的 DEM 拼接。

（三）立体数值图像处理

1.矢量多层的快速叠加处理。

2.灵活方便的各种快捷操作。

3.多种三维的输入设备。

4.不同尺寸的国家标准。

5.快捷的图形轮廓的整体装饰以及绘图的处理。

6.测标漫游和影像漫游多种的测图方式。

（四）多种定向计算和影像的处理

1.全自动的内定向、相对定向和绝对定向处理。

2.对全数字拍摄测量的影像进行匹配处理。

3.对高程以及视差的曲线进行编辑调整。

（五） 正射影像的生成及加工

1.生成自动的数值正射影像。

2.等高线与正射影像的叠加处理。

3.正射影像的镶嵌。

4.正射影像的修复。

四、全数字摄影测量系统的优点

全数字摄影测录是指依靠专业智能软件在计算机硬件平台上基于影像数据进行量测、处理从而获取系列测量成果的过程；全数字摄影测量系统是指进行这一过程所用的软、硬件集成。它获取的主要测量成果是4D产品，即DEM(地面数字高程模型)、DOM(数字正射形像)DLG(数字线划图）和DRG(数字栅格图)。

全数字摄形测最系统的优越性在于：全软件化设计、功能齐全和高度智能化。不同厂商研制的系统在配置和功能上虽然各有所长，但大都有以下共同的特点：

①高度自动化

影像的内定向、相对定向、影像匹配、建立DEM、DTM，提取等高线和制作正射形像等操作，基本上不需要人工干预，可以批处理地自动进行。

②高效率

相对定向只需1-2分钟，匹配同名点的速度达到每秒500点以上。

③灵活性

系统提供了自动化和交互处理两种作业方式。用户可以根据具体情况灵活选择。

五、全数字摄影测量在城市测绘中的应用

城市用地测量全数字摄影测量在城市大面积征用土地的勘查测绘中发挥着重要作用，并且利用全数字摄影测量方法先后完成某市文化新区等5个项目的用地测量。

（一）测区图幅资料情况。航片资料为2001年6月及2004年5月航摄的某市真彩色航摄像片，相机类型为RC-10/152，像幅23 cm×23 cm，航摄比例尺为1∶6 000，成图比例尺为1∶1 000。

（二）作业过程。

①扫描航片。采用美国Vx5000专用影像扫描仪扫描航摄底片，扫描分辨率为0.025 mm。

②实地土地征用线，权属界线调绘。采用航测放大像片进行全野外权属界线及土地利用现状调绘。

③像片控制点测量。采用RTK测定各像控点的平面位置及高程。

④界址坐标测量。采用RTK测定各界址点的平面坐标。

⑤自动空中三角测量。自动空中三角测量包括自动内定向、自动相对定向和转点、半自动量测控制点、区域空中三角测量整体平差、区域空中三角测量整体平差、自动建立区域立体模型及参数。

⑥生成核线影像。在定义的作业区域内，按同名核线将影像的灰度予以重新排列，形成按核线方向排列的立体影像。

⑦用地与权属界线采集。界线采集在全数字摄影测量软件的IGS地物测绘模块中采集，通过数字立体影像，根据外业调绘成果采集需要地物要素，生成数字矢量图。

⑧图形编辑。根据外业资料在具有图形编辑功能的微机上按照库区淹没线、权属界线及土地分类，标注各种说明。建立点、线、面的拓扑关系。

⑨面积计算及统计。只要建立了地形要素的拓扑关系，并在属性编码上对不同的要素进行分类，可以在很多软件中进行人工或自动面积计算与统计分析。

⑩检查验收与成果提交。按《项目技术设计书》的要求对产品检查验收。提交权属界线及土地利用现状线划图形文件*.DWG(软盘)；土地调查统计表；影像矢量叠加图等。

六、全数字摄影测量成果的运用

全数字摄影测量成果具有广泛的运用性，无论是在测绘工程中还是在最终成果的应用中，它都可以对常规的技术路线产生显著的影响，同时大大提高生产效率。如前所述，在航测工程中，我们可以将外业调绘放在采集数据之后，利用正射影像图叠加预判地物要素进行外业核查，回到室内在系统上编辑修改数据。这样做的好处在于：可以大大降低生产成本并减轻外业工作量，同时非常准确地控制调绘工作边，避免了传统航测作业由人工划定工作边容易出错而造成调绘面积不足或过多的弊端。在带状航测工程中，这种优势表现得尤为突出。在规划设计领域，如果引入正射影像图或再叠加三维数字线划图，地物和地貌元素的.直观性将使规划师更容易把握大局和细部的准确定位。在基础工程设计领域，数字高程模型和三维数字线划图的应用，可使设计者轻而易举地获取纵、横剖面图，施工布置计算也更得心应手。全数字摄影测量成果还可以直接或经加工后嵌入工程应用软件或地理信息系统，成为智能化设计、办公和公众信息查询不可或缺的基础数据。

结束语

随着现代摄影测量技术的不断发展，全数字摄影测量系统的出现，在现代城市建模、地形勘测都有了十分显著的效果，对当前的摄影技术也有很好的提升效果。为了进一步的完善全数字摄影测量的技术，研究人员们还需要对当前的理论以及实际的研究应用成果进行总结分析，以期将全数字摄影测量技术运用的更多方面。

参考文献：

[1]王秀芹.数字摄影测量在城市地形测绘中的应用[J].华北国土资源,2007,03:49-50.

[2]张大春.数字地面摄影测量在工程勘测中的应用研究[D].西南交通大学,2012.

[3]张云青,潘伯鸣.数字摄影测量在城市建模中的应用初探[J].江苏测绘,2002,S1:123-125.