數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展展望

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展展望
摘要：本文主要介紹了數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的定義及數(shù)字測(cè)量技術(shù)、VirtuoZoNT全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)在作者單位的應(yīng)用，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的發(fā)展及展望。
　　關(guān)鍵詞：數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量，VirtuoZoNT，全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)。
　　一、 引言
　　攝影測(cè)量經(jīng)過(guò)了模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量的發(fā)展歷程，正在進(jìn)入數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是指基于攝影測(cè)量的基本原理，通過(guò)對(duì)所獲取的數(shù)字影像或數(shù)字化化影像進(jìn)行處理，自動(dòng)（半自動(dòng)）提取被攝對(duì)象用數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息，從而獲得各種形式的數(shù)字產(chǎn)品和目視化產(chǎn)品。
　　VirtuoZoNT系統(tǒng)是適普軟件有限公司與武漢大學(xué)遙感學(xué)院共同研制的全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，是基于WindowsNT的全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，利用數(shù)字影像或數(shù)字化影像完成攝影測(cè)量作業(yè)。由計(jì)算機(jī)視覺(jué)（其核心是影像匹配與影像識(shí)別）代替人眼的立體量測(cè)與識(shí)別，不再需要傳統(tǒng)的光機(jī)儀器。
　　近幾年，我院運(yùn)用VirtuoZoNT全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，完成了大量的大比例尺數(shù)字線劃圖、數(shù)字地面高程模型、數(shù)字正射影像、景觀圖制作等任務(wù)，造就了一批優(yōu)秀的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量生產(chǎn)人員，并為數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)在我院的未來(lái)發(fā)展，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電力分析儀 | 彎嘴鉗 | 熱像儀 | 鉗子 | 溫度記錄儀 | 壓力表 | 水分測(cè)定儀 | 水份儀 | 溶氧計(jì) | 分析儀 | 粉塵計(jì) | 多功能測(cè)試儀 | 電力計(jì) | 溫度探頭 | 沼氣檢測(cè)儀 | 萬(wàn)用表
　　二、VirtuoZoNT全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的主要處理過(guò)程
　　經(jīng)外業(yè)像控點(diǎn)聯(lián)測(cè)后，航內(nèi)主要處理過(guò)程包括空中三角測(cè)量、內(nèi)定向、相對(duì)定向、絕對(duì)定向、生成水平核線、IGS數(shù)字測(cè)圖、數(shù)字地面模型生成、正射影像生成、等高線測(cè)繪、地物測(cè)繪等。
　　自動(dòng)化與人工干預(yù)的作業(yè)方式。系統(tǒng)在自動(dòng)化作業(yè)狀態(tài)下運(yùn)行不須任何人工干預(yù)。人工干預(yù)是作為自動(dòng)化系統(tǒng)的“預(yù)處理”與“后處理”，如必要的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、必要的輔助量測(cè)等及自動(dòng)化過(guò)后尚無(wú)法解決的問(wèn)題。人工干預(yù)不同于人工控制操作，而是盡可能達(dá)到了半自動(dòng)化。
　　三、 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)在我院的應(yīng)用現(xiàn)狀
　　我院較早的運(yùn)用了數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，批量引進(jìn)了VirtuoZoNT全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)。幾年間，我院運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，完成了多個(gè)地區(qū)，數(shù)以萬(wàn)計(jì)平方公里的大比例尺數(shù)字線劃圖的制作，部分地區(qū)的DEM模型的建立、正射影像的生成，并在此基礎(chǔ)上制作大比例尺數(shù)字城市影像圖。其中，也有多項(xiàng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目產(chǎn)生。這些成果，應(yīng)用到了諸多領(lǐng)域，發(fā)揮了重要的作用，不僅為我院提高了生產(chǎn)效益，更為沈陽(yáng)的測(cè)繪事業(yè)做出了突出的貢獻(xiàn)。
　　四、 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的發(fā)展
　　數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量發(fā)展迅速，如獲取原始數(shù)據(jù)的種類與方法，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量理論與應(yīng)用等。
　　1、 信息獲取的種類與方法
　　過(guò)去攝影測(cè)量的“傳感器”就是攝影機(jī)，用于獲取影像，但近年來(lái)與攝影測(cè)量有關(guān)的傳感器有了迅猛的發(fā)展，除能獲取影像外，還可以直接獲得影像的外方位元素、數(shù)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(shù)（RPC）文件的應(yīng)用。只要極少量的外業(yè)控制點(diǎn)，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(guī)劃中正在得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
　　航空數(shù)碼攝影機(jī)+多光譜影像的發(fā)展。航空數(shù)碼攝影機(jī)的影像灰度可達(dá)12bits，對(duì)太陽(yáng)陰影部分的影像可清晰辨認(rèn)，在城市大比例尺測(cè)圖領(lǐng)域受到了廣泛的認(rèn)同。
　　2） 影像外方位元素的直接獲取
　　利用GPS測(cè)定航空攝影機(jī)攝影中心坐標(biāo)與慣性量測(cè)系統(tǒng)（InertialMeasurementUnit,IMU）測(cè)定影像的姿態(tài)，構(gòu)成的POS系統(tǒng)，能夠在航空攝影過(guò)程中直接測(cè)定影像的外方位元素。
　　3） 數(shù)字表面模型（DSM）的直接獲取
　　利用空中對(duì)地的激光掃描（LightDetectionAndRanging,Lidar）可以直接獲得地面的DSM，精度可達(dá)15-20cm。Lidar數(shù)據(jù)的獲取已經(jīng)日益受到重視，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
　　2、 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量理論的發(fā)展
　　長(zhǎng)期以來(lái)，攝影測(cè)量室依靠人眼利用“點(diǎn)測(cè)標(biāo)”的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)“兩張”相鄰影像所構(gòu)成的立體像對(duì)進(jìn)行立體觀測(cè)，測(cè)定其“同名點(diǎn)”，由此帶來(lái)了一些“限制”，而且長(zhǎng)期以來(lái)這些限制已經(jīng)被視為“經(jīng)典戒律”。到目前為止，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基本上是利用計(jì)算機(jī)代替“人眼”進(jìn)行立體觀測(cè)，實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的自動(dòng)化，而數(shù)字測(cè)量下一步的發(fā)展，將突破上述限制，即：計(jì)算機(jī)的視覺(jué)不限制于“雙眼”的立體觀測(cè)，而可以實(shí)現(xiàn)“多目”視覺(jué)；計(jì)算機(jī)的視覺(jué)并不限于影像之間的匹配；計(jì)算機(jī)的視覺(jué)也不限于“點(diǎn)”的匹配，還會(huì)有除“識(shí)別”以外的其它功能�？傊�，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的理論發(fā)展從計(jì)算機(jī)的視覺(jué)特點(diǎn)出發(fā)，為數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的理論與實(shí)踐的發(fā)展提供了嶄新的契機(jī)。
　　五、 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量發(fā)展的展望
　　總之，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是一門(mén)相對(duì)年輕的學(xué)科。由于它利用計(jì)算機(jī)替代“人眼”，使得數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量無(wú)論在理論上還是在實(shí)踐中都將得到迅速發(fā)展，而且它正在與新的傳感器（如激光掃描儀）和其他的測(cè)量?jī)x器（如GPS、全站儀）等迅速地結(jié)合起來(lái)，必將在新的應(yīng)用領(lǐng)域得到發(fā)展。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站也正在向著數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量網(wǎng)格發(fā)展，整個(gè)攝影測(cè)量正在向?qū)崟r(shí)（或準(zhǔn)實(shí)時(shí)）的方向發(fā)展。