1、浅谈数字摄影测量的意义及发展 摘要：数字摄影测量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，本文阐述了数字摄影测量及全数字摄影测量站的概念和内容，并对其发展进行探讨。 关键词：数字摄影测量；变革；发展 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。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改革。它对整个摄影测量的教学、科研
2、、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。摄影测量经过了模拟摄影测量、解析摄影测量的发展历程，正在进入数字摄影测量阶段。数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。全数字摄影测量工作站作为新兴的第三代摄影测量仪器。也得到了越来越广泛的应用。 一、数字摄影测量工作站的组成（一）
3、硬件组织数字摄影测量工作站的硬件 由计算机及其外部设备组成。 1、计算机：目前可以是个人计算机（ PC）或工作站。 2、外部设备：其外部设备分为立体观测及操作控制设备与输入输出设备。（ 1）立体观测及操作控制设备立体观测设备：计算机显示屏可以配备为单屏幕或双屏幕。 立体观测装备可以试以下四种之一：红绿眼镜；立体反光镜；闪闭式液晶眼镜；偏振光眼镜操作控制设备：操作控制设备可以是以下三种之一：手轮、脚盘与普通鼠标；三位鼠标与普通鼠标；普通鼠标（ 2）输入输出设备输入设备：影响数字化仪（扫描仪）输出设备：矢量绘图仪；栅格绘图仪（二）软件组成数 字摄影测量工作站的软件由数字影像处理软件、模式识别软件、
4、解析摄影测量软件及辅助功能软件组成。 1、数字影像处理软件主要包括：（ 1）影像旋转（ 2）影像滤波（ 3）影像增强（ 4）特征提取 2、模式识别软件主要包括：（ 1）特征识别与定位，包括框标的识别与定位（ 2）影像匹配（同名点、线与面的识别）（ 3）目标识别 3、解析摄影测量软件主要包括：（ 1）定向参数计算（ 2）空中三角测量结算（ 3）核线关系解算（ 4）坐标计算与变换（ 5）数值内插（ 6）数字微分纠正（ 7）投影变换 4、辅助功能软件主要包括：（ 1）数据输入输出（ 2）数据 格式转换（ 3）注记（ 4）质量报告（ 5）图廓整饰（ 6）人机交互 二、数字摄影测量工作站的产品 1、摄影
5、参数（空中三角测量加密成果或影像定向结果） 2、数字地面模型 DEM（或数字表面模型 DSM） 3、数字地图 4、数字正射影像图 5、透视图、景观图 6、可观化立体模型 7、各种工程计划所需的三维信息 8、各种信息系统、数据库所需的空间信息三、数字化摄影测量的内容 1、地物采集：作业人员在完成立体模型的绝对定向后，需经专职质量检查人员联机检查，确认精度符合要求后，方可进行地物采集。同时采集的数据还应加上地物属 性，以方便于同 GIS 建立接口 .为了便于在采集和编辑中明显地区分不同的地物，各种现状地物通常赋予相应的颜色 .2、地貌采集：在传统的模拟测图中，包括机助测图中，地貌采集是由等高线描绘
6、和注记高程点两个部分组成的。高程注记点，一般选在明显地物点和地形点上，依据地形类别及地物点和地形点的多少，其密度规范规定图上每10cm10cm 为 5?D20 个点。 3、相对定向：对于模拟型立体测图仪，包括机助测图系统，立体像片对的相对定向，是通过左右像片车架的空间运动来实现的，以便消除立体模型内各点的上下视差，从而实现恢复 立体像对左右片在摄影瞬间的相对空间方位 .4、绝对定向：传统的模拟立体测图仪绝对定向，通常分成高程置平和平面对点两个步骤来完成的 .立体模型的绝对定向，通常需要 6 个已知平高定向点，至少应有 4个平高点 .5、内定向：在立体测图仪上的内定向，是通过严格的装片来实现的，
7、即使用对点器（一种精巧的放大镜），分别地将涤纶像片上的框标精确对准承片盘上的相应框标 .从而就实现了恢复像片内方位元素 .6、原图编辑：地形原图编辑包括，对原图中地物地貌表示不合理之处的处理，相邻图幅的接边处理，以及道路、河流、街道等名称的注记。 7、原图打印 ：对于数字化测图，在经过图形编辑和审校后，可直接利用高精度绘图机绘制线划地形图，还可用磁介质提供数字地形图产品。 8、外业补测、补调：对于航摄漏洞，像片在摄影时被烟云遮盖或地物为阴影所遮挡部分，以及城镇大比例尺测图中量注屋檐等，均须实地进行补充调绘和地面测绘。在这种情况下，尚需进行二次编辑。 四、数字摄影测量的发展（一）信息获取的种类与
8、方法过去摄影测量的“ 传感器 ” 就是摄影机，用于获取影像，但近年来与摄影测量有关的传感器有了迅猛的发展，除能获取影像外，还可以直接获得影像的外方位元素、数字表面模型等。 1、影像的获取高分辨率的遥感影像及定位参数（ RPC）文件的应用。只要极少量的外业控制点，就能迅速生成正射影像图（ 1：5000-1： 10000），它在城市、土地的变迁、规划中正在得到越来越广泛的应用。航空数码摄影机 +多光谱影像的发展。航空数码摄影机的影像灰度可达 12bits，对太阳阴影部分的影像可清晰辨认，在城市大比例尺测图领域受到了广泛的认同。 2、影像外方位元素的直接获取利用 GPS 测定航空摄影机摄影中心坐标与
9、惯性量测系统（ InertialMeasurementUnit， IMU）测定影像的姿态，构成的 POS系统 ，能够在航空摄影过程中直接测定影像的外方位元素。 3、数字表面模型（ DSM）的直接获取利用空中对地的激光扫描（ LightDetectionAndRanging， Lidar）可以直接获得地面的 DSM，精度可达15-20cm。 Lidar 数据的获取已经日益受到重视，应用越来越广泛。 （二）数字摄影测量理论的发展长期以来，摄影测量室依靠人眼利用“ 点测标 ” 的相对运动，对 “ 两张 ” 相邻影像所构成的立体像对进行立体观测，测定其 “ 同名点 ” ，由此带来了一些 “ 限制 ”
10、，而且长期以来这些限制已经被视为 “ 经典戒律 ” 。到目前为止 ，数字摄影测量基本上是利用计算机代替 “ 人眼 ” 进行立体观测，实现上述目标的自动化，而数字测量下一步的发展，将突破上述限制，即： 1、计算机的视觉不限制于 “ 双眼 ” 的立体观测，而可以实现 “ 多目 ”视觉。 2、计算机的视觉并不限于影像之间的匹配。 3、计算机的视觉也不限于 “ 点 ” 的匹配，还会有除 “ 识别 ” 以外的其它功能。 总之，数字摄影测量的理论发展从计算机的视觉特点出发，为数字摄影测量的理论与实践的发展提供了崭新的契机。 五、结束语 由于数字摄影测量时代的到来 ，我们不能仅仅认为它是一个技术的进步，更重要的是，我们应该清醒地认识到它对我们的学科、生产、应用领域、以及它与其他学科的关系，都产生了深刻的影响并起了巨大的变化。就此而引起我们的重视与思考，采取相应的生产工艺流程，才能引导我们测绘事业不断地向前发展。 参考文献： 1、测绘学概论（参考资料） 2、摄影与遥感概论李德仁中国地图出版社
