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攝影測量技術(shù)論文范文第1篇

【關(guān)鍵詞】三維建模；三維空間模型；人機(jī)交互；攝影測量；三維點云

1、引言

隨著數(shù)字采集技術(shù)的不斷發(fā)展以及“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”概念的不斷深化，人們已不再滿足于傳統(tǒng)二維手段描述的三維信息，目前三維模型已成為繼圖像、聲音和視頻之后的第四種多媒體數(shù)據(jù)類型[1]，物體的表現(xiàn)形式也逐漸從二維表示向三維自動化建模的方向過渡。

目前實現(xiàn)三維建模的方法大致有以下幾種：一是直接利用三維建模軟件，如計算機(jī)輔助設(shè)計軟件（AutoCAD）、三維動畫渲染和制作軟件（3D Studio Max）等工具人機(jī)交互式三維建模；二是直接利用GIS的二維數(shù)據(jù)和高度信息建立三維模型，但這種方法只局限于規(guī)則對象的建模；三是基于數(shù)字?jǐn)z影測量原理對物體快速建模。隨著數(shù)據(jù)采集技術(shù)的不斷發(fā)展和自動化，根據(jù)三維激光點云數(shù)據(jù)自動構(gòu)建三維模型正成為研究的熱點。本文對現(xiàn)今常用的地物建模方法進(jìn)行比較分析，總結(jié)出了各種建模方法的特點。

2、三維建模方法

本文以校園中建筑物為建模對象，分別通過以下3種常用的建模方法進(jìn)行三維模型重建：基于AutoCAD的人機(jī)交互式建模、基于掃描點云的建模、基于近景攝影測量的建模。

2.1 基于AutoCAD的人機(jī)交互式建模

對于幾何形體相對規(guī)則的建筑，常規(guī)使用免棱鏡電子全站儀對建筑物構(gòu)件的三維特征點進(jìn)行散點式數(shù)據(jù)采集。本文采集數(shù)據(jù)同時采用“四位編碼法”對特征點編碼[2]，并按建筑構(gòu)件分類分層存儲。繪圖時根據(jù)特征點編碼結(jié)合測繪順序在CAD中編寫LISP程序?qū)ㄖ飳崿F(xiàn)自動展點和自動連線生成線框圖。以同濟(jì)大學(xué)某學(xué)生宿舍為例，在CAD中連線后的線框圖見圖1（a），圖中3個藍(lán)點為門上3個特征點，這些點不同時位于門所確定的豎直面內(nèi)。可見三維繪圖不是實測點位的簡單連線或修補(bǔ)，需以實測點位為基礎(chǔ)，綜合考慮建筑的施工、形變和測量誤差及建筑特性，采用擬合的方法對線框圖進(jìn)行局部處理，最后構(gòu)建三維實體，如圖1（b）所示。

（a）門窗的4個圖元不共面

（b）構(gòu)建后的實體效果

圖1 繪制步驟及效果

此外，游天[3]等人利用對象三視圖為底圖在三維制作軟件中直接建模，并將三面圖對模型進(jìn)行紋理映射提高模型的真實度。本文也以學(xué)校校門為例對此方法進(jìn)行了驗證，實驗證明該方法構(gòu)建的三維實體模型精度也能滿足一般要求。

2.2基于掃描點云的建模

對于不規(guī)則物體，全站儀則顯得無能為力了。三維激光掃描技術(shù)克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方式的不足，應(yīng)運(yùn)而生的模型自動化重建技術(shù)愈來愈受到重視。目前基于掃描點云的建模一般流程可概括為點云的獲取、表面重建、點云的處理與建模三個階段。以校園某建筑為例具體實驗步驟如下：

（1）點云數(shù)據(jù)獲取。本實驗采用Leica C10對某樓進(jìn)行掃描測量，根據(jù)該樓的輪廓特征和實際掃描范圍等影響因子，本次測量共設(shè)16站。

（2）點云數(shù)據(jù)預(yù)處理

為了給建模階段提供較理想的點云數(shù)據(jù)，需對原始點云數(shù)據(jù)進(jìn)行點云拼接、去噪、采樣等預(yù)處理。點云數(shù)據(jù)預(yù)處理既可通過算法[4] [5] [6] [7] [8] [9]實現(xiàn)，也可以通過掃描儀配套軟件如Cyclone、Faro Scene等完成。這一步操作十分重要，是決定后續(xù)數(shù)據(jù)質(zhì)量好壞和執(zhí)行效率的關(guān)鍵。

（3）點云數(shù)據(jù)建模

目前，對建筑物點云數(shù)據(jù)模型重建的研究多數(shù)從兩個方面展開：一方面提取建筑物的邊界特征，以特征為約束構(gòu)建三維實體模型；另一方面是直接對點云數(shù)據(jù)網(wǎng)格化，建立拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)行表面重建和優(yōu)化。本實驗采用點云數(shù)據(jù)分割、曲面擬合以及交互組合的方法來實現(xiàn)建筑物對象的三維建模。建模步驟大致可分類以下三大步：

a）海量散亂點云數(shù)據(jù)分割

點云分割是為下階段精細(xì)建模做準(zhǔn)備。本文根據(jù)空間點的鄰域關(guān)系估算點與點間的拓?fù)潢P(guān)系，將建筑模型分割為平整墻面、屋頂和附件幾大區(qū)域。

b）分割部分精細(xì)建模

自動識別提取點云數(shù)據(jù)特征，并以此特征為約束迭代擬合模型，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建三角網(wǎng)格。

c）模型拼接

根據(jù)模型間的特征及法矢拼接相鄰模型，對拼接后的兩模型公共區(qū)域部分的三角網(wǎng)進(jìn)行裁剪、檢查以及模型修補(bǔ)和優(yōu)化。

綜合以上步驟，基于點云數(shù)據(jù)建成的三維模型效果如圖2所示。

圖2 文遠(yuǎn)樓三維模型

2.3基于近景攝影測量的建模

本實驗攝影采用的是非量測型相機(jī)，以同濟(jì)大學(xué)某建筑正門為例，根據(jù)近景攝影測量原理構(gòu)建三維模型的流程步驟如下：

（1）影像采集。以多攝站正直環(huán)繞攝影方式用普通相機(jī)對大禮堂進(jìn)行攝影，共布設(shè)8個攝站。圖3為正門前的觀測示意圖，其中S1、S2為兩個觀測站，J1～J4分別為正門前4根柱子上粘貼的4個人工標(biāo)志。

圖3 現(xiàn)場觀測圖

（2）坐標(biāo)解算。考慮到非量測數(shù)碼相機(jī)的內(nèi)、外方位元素的初始近似值未知以及像點、攝影中心、相應(yīng)地物點間的不共線，需使用加入像點坐標(biāo)改正數(shù)（本實驗僅考慮物鏡輻射方向的光學(xué)畸變改正數(shù)）的直接線性變換解法，建立像點坐標(biāo)與相應(yīng)物點空間坐標(biāo)之間的線性關(guān)系。

（1）

式中，）為像片上以任意點為原點的像點坐標(biāo)，為點的物方空間坐標(biāo)，L1～L11為11個變換參數(shù)。

（3）繪制實體

在相片上采集一定密度的特征點并解算該特征點的三維坐標(biāo)，反向投影到三維空間后借助三維繪圖軟件展繪建筑上的特征點，增補(bǔ)遺漏點，并利用計算機(jī)視覺技術(shù)構(gòu)建一個線框和幾何實體模型。圖4為繪制的建筑前門線框模型。

圖4 前門構(gòu)建線框圖

3、三維建模方法對比分析

基于人機(jī)交互的建模、基于掃描點云和基于攝影測量的建模這三種建模方法都是基于測量的建模方式，都需要以外業(yè)采集的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行建模。

基于人機(jī)交互的建模方法應(yīng)用時間較長，技術(shù)路線較成熟，國內(nèi)外研發(fā)的許多控制集成建模軟件都可以利用基本的幾何元素構(gòu)建復(fù)雜的幾何場景。這種建模方法靈活，能逼真再現(xiàn)對象的幾何結(jié)構(gòu)和表面紋理信息，適合用于對建模效果和細(xì)節(jié)要求較高的對象。但對于諸如小區(qū)、城市這樣的大規(guī)模場景，如果每個模型都進(jìn)行精細(xì)建模，不僅工作量大、費(fèi)時費(fèi)力，而且龐大的數(shù)據(jù)量也要求計算機(jī)硬件具備配套的處理能力，這也成為日后模型調(diào)用、管理的一大瓶頸。

基于點云的三維建模方法適用于不規(guī)則對象的三維建模，三維激光掃描技術(shù)克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方式的不足，提高了數(shù)據(jù)采集的精度和效率，獲得的點云數(shù)據(jù)信息量大，包含三維空間信息、顏色屬性和反射強(qiáng)度信息，通過一定的算法對點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即可快速構(gòu)建被測物體的三維模型。這種方法自動化程度高，構(gòu)建的數(shù)字模型不僅精度較高還帶有豐富的細(xì)節(jié)信息。但三維激光掃描在掃描過程中容易產(chǎn)生漏洞，且龐大的點云和數(shù)據(jù)處理技術(shù)也制約了該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

基于攝影測量的建模包括近景攝影和相片處理兩個過程，且兩階段可獨(dú)立進(jìn)行。攝影時可根據(jù)測量精度要求選用量測攝影機(jī)或非量測攝影機(jī)；目前相片處理技術(shù)已相對成熟，許多現(xiàn)成的成熟軟件和算法可以直接使用。這種方法建模速度快、自動化程度高。但近景攝影測量也存在一定的局限性，例如獲取影像時需要布設(shè)控制網(wǎng)，這就加大了外業(yè)的工作強(qiáng)度；而且影像上灰度變化不明顯部位無法獲得同名點，這也就制約著三維建模的精度。

4、結(jié)論

通過以上的對比分析不難看出，三維模型重建過程中，建模方法和技術(shù)路線的選擇尤為重要。在實際建模過程中，不要局限于某一種建模方法和技術(shù)，應(yīng)從項目的實際情況出發(fā)，分析數(shù)據(jù)采集方式和數(shù)據(jù)類型，選擇合適的建模方法。一般采集特征點及近景攝影測量技術(shù)結(jié)合建模軟件構(gòu)建簡單建筑等規(guī)則對象模型，利用三維激光掃描點云對不規(guī)則物體進(jìn)行精確建模。在實際應(yīng)用中會遇到或規(guī)則或不規(guī)則的建筑物（群），需要采用不同的數(shù)據(jù)采集技術(shù)、三維建模方法和可視化工具，因此不同建模方法應(yīng)相互融合、交織使用。

參考文獻(xiàn)：

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攝影測量技術(shù)論文范文第2篇

關(guān)鍵詞：地面攝影測量 精度 控制點 觀測目標(biāo)

中圖分類號：P232 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（b）-0050-02

地面攝影測量是變形測量方法中的一種，它在各個行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛。在監(jiān)測建筑沉降的程度、建筑物發(fā)生傾斜的程度、對環(huán)境方面的工程甚至是在考古專業(yè)也可以有所作用。由于它應(yīng)用的區(qū)域十分廣泛所以它的精確度就顯得很重要，在大量的工程應(yīng)用中數(shù)據(jù)必須盡可能地做到精準(zhǔn)。地面攝影測量是未來的監(jiān)測行業(yè)中不可或缺的部分，所以必須共同努力采取正確的措施來提高精確率。

1 影響精度的基本因素

對于地面攝影測量精度的影響主要來自幾何、物理、數(shù)學(xué)和多余觀測4個方面。下文將詳細(xì)地進(jìn)行說明。

（1）影響地面攝影測量精確度的數(shù)學(xué)模型方面主要來自于選取的攝影材料不合格。例如攝影機(jī)里的硬片是否足夠平整、攝影機(jī)里軟片安裝對其壓平并且要有一定的拉力這兩點如果做得不合標(biāo)準(zhǔn)就會引起攝影片產(chǎn)生變形還有攝影機(jī)的物鏡是由很多透鏡組合而成，理論上透鏡的中心要在一個光軸上，但是在制造的過程中不可能達(dá)到，因此造成的切向畸變對攝影監(jiān)測數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。

（2）由于多種因素而產(chǎn)生的觀測上數(shù)據(jù)的誤差，在使用儀器測量坐標(biāo)時，儀器本身的觀測準(zhǔn)確度還有工作人員在使用儀器時的對儀器的使用方法是否嫻熟以及所處的觀測地點等這些因素都能對檢測數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。

（3）攝像儀的鏡頭焦距是透鏡到焦點的距離，由于鏡頭都是由多個透鏡組成所以攝像儀自身的特性對測量結(jié)果還是有著很大影響的。

（4）在實際測量中對地面攝影數(shù)值精確度有很大影響的是控制點的布局和數(shù)量情況。在測量的過程中控制點的數(shù)量越多，一般來說最后測量的數(shù)據(jù)值也就會越精確。

（5）攝影過程中對攝影器材的選取也很重要。一般來說，攝影器材內(nèi)部設(shè)備的性能直接可以影響測量的精確度。

2 提高精度的措施

2.1 數(shù)據(jù)處理方法

共線方程光束法平差解一般在建筑行業(yè)檢測中應(yīng)用比較廣泛，它所計算出的數(shù)值更加具有說服力。那么什么是共線方程呢？共線方程描述了像點a、攝影中心S與地面點A位于同一條直線上。這種方法主要分為近似方法和嚴(yán)密方法，近似方法是通過對測量物運(yùn)用直接觀測出的數(shù)據(jù)作為測量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而嚴(yán)密方法是作用測量中所測取的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起并取數(shù)據(jù)的平均值作為基礎(chǔ)進(jìn)行計算。這樣看來近似方法的數(shù)據(jù)由于是一次測量的結(jié)果所以比起嚴(yán)密方法所采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來說沒有更強(qiáng)的說服力，產(chǎn)生的誤差較大。

2.2 控制點的數(shù)量及其分布

地面攝影測量的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度與控制點的數(shù)量及其分布情況之間相互影響比較大，在想要測量數(shù)據(jù)目標(biāo)的區(qū)域內(nèi)，想要使測量數(shù)據(jù)值達(dá)到最高，那么就要盡可能地讓控制點分布在測量的區(qū)域內(nèi)，一般來說在測量的區(qū)域內(nèi)控制點的數(shù)量值與測量的準(zhǔn)確程度是呈正比的。下面為大家提到關(guān)于誤差的計算規(guī)律公式：

m2=m2拉+m2攝

2.3 觀測誤差和觀測目標(biāo)

觀測過程中產(chǎn)生的誤差情況主要包括技術(shù)人員在觀測過程中由于自身的技術(shù)水平不夠所產(chǎn)生的誤差還有測量儀本身設(shè)備的問題所產(chǎn)生的誤差。對于這些誤差所要采取最佳的方法就是在測試的數(shù)據(jù)值中取平均值，把誤差減到最小。

在攝影地面測量的過程中，我們的工作人員要保證最后測量構(gòu)成的圖像要比實際的測量目標(biāo)大，這樣會比較方便觀察。下面是計算觀測目標(biāo)為圓形的公式：

D=5/3?（Y/t）?d

2.4 “多次”攝影

在實際的測量過程中，由于左右眼的不同也可能產(chǎn)生誤差，還有測量儀器左右的設(shè)備稍有不同也會對測量值產(chǎn)生影響，這種情況通常采用的是“多次”攝影的方法，最后對所測量的數(shù)值取平均值。

3 建筑行業(yè)進(jìn)入信息化時代

在原有的地面攝影測量的方法上現(xiàn)代化設(shè)計應(yīng)用了更新穎的測量技術(shù)――數(shù)字近景攝影技術(shù)。數(shù)字近景攝影技術(shù)的應(yīng)用為我們的測量領(lǐng)悟帶來了新高度。在測量數(shù)據(jù)的處理上數(shù)字近景可以獲得比以往更加精準(zhǔn)的信息。這對我們的建筑行業(yè)很有幫助。

近景攝影測量是指測量范圍小于100 m、像機(jī)布設(shè)在物體附近的攝影測量。它經(jīng)歷了從模擬、解析到數(shù)字方法的變革，硬件也從膠片像機(jī)發(fā)展到數(shù)字像機(jī)。數(shù)字近景攝影測量系統(tǒng)一般分為單臺像機(jī)的脫機(jī)測量系統(tǒng)、多臺像機(jī)的聯(lián)機(jī)測量系統(tǒng)。它具有其他系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點：測量現(xiàn)場工作量小、快速、高速和不易受溫度變化、震動等外界因素的干擾。現(xiàn)在近景攝影測量技術(shù)被很多大公司應(yīng)用到工程當(dāng)中。

數(shù)字近景攝影測量的發(fā)展主要分為5個不同特征的時期：基礎(chǔ)階段的早期；初進(jìn)入數(shù)字階段的逐步發(fā)展時期；進(jìn)入數(shù)字階段的全面發(fā)展時期、穩(wěn)步研究和加大推廣應(yīng)用的深入發(fā)展時期和近代的成熟時期。現(xiàn)階段的數(shù)字近景測量技術(shù)已經(jīng)可以滿足醫(yī)學(xué)界的圖像要求具有實時性，幾何高精度方面的高要求也能得到滿足。數(shù)字近景的快速發(fā)展不僅為工程的測量數(shù)值提高了精確度也使得測量的結(jié)果更加具有說服力。為工程的質(zhì)量提供保證。

4 結(jié)語

該文為簡單地介紹了地面攝影現(xiàn)階段所存在的問題以及面對問題可以采取的有效措施，同時也為我們簡述了擁有著高精確度的數(shù)字近景攝影的測量技術(shù)，這一技術(shù)的到來，為各個領(lǐng)域都帶來了突破性的發(fā)展。它使醫(yī)學(xué)的攝像對人體的構(gòu)造情況能夠清晰地展現(xiàn)在我們面前，使醫(yī)生的診斷工作更加確切。在建筑方面測量的數(shù)據(jù)更加精確，這對于建筑行業(yè)來說是非常重要的，數(shù)據(jù)的精確程度了解影響了建筑物的成果。由此看來，研究人員還要進(jìn)一步地努力研發(fā)出更加精確的攝影方法。同時，也希望筆者結(jié)合認(rèn)識與看法所寫出的這篇文章能夠?qū)ο嚓P(guān)專業(yè)的人員有所幫助。

參考文獻(xiàn)

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攝影測量技術(shù)論文范文第3篇

關(guān)鍵詞：高職工程測量技術(shù) 人才培養(yǎng)模式實踐教學(xué)改革

中圖分類號： TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

近年來，隨著“3S”技術(shù)（全球定位系統(tǒng)GPS技術(shù)、地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)、攝影測量與遙感RS技術(shù)）的廣泛應(yīng)用，工程測量技術(shù)也發(fā)生著實質(zhì)性的變化。那么對工程測量技術(shù)人員也有著更高的要求。原有的人才培養(yǎng)模式下培養(yǎng)出來的工程測量人員已不適應(yīng)當(dāng)前市場對工程測量人才的需求。

因此，對原有工程測量人才的培養(yǎng)模式進(jìn)行一次改革勢在必行。

一、工程測量人才需求狀況分析

工程測量技術(shù)人員須有扎實的基礎(chǔ)理論知識，對工程常用的測量儀器能夠熟練使用。同時具備強(qiáng)的計算機(jī)應(yīng)用能力，綜合運(yùn)用專業(yè)知識解決實際問題的能力以及良好的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德。

近年來，國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展，各行業(yè)對測量專業(yè)復(fù)合型人才需求是不斷增大。同時各省市水利、土地、工程建筑等行業(yè)對工程測量技術(shù)人才需求量加大。各用人單位急需掌握新技術(shù)的應(yīng)用型工程測量人才。然而在這種量的需求增加的同時對工程測量人才的質(zhì)的要求也越來越高。

二、測量專業(yè)人才實踐能力的重要性

工程測量技術(shù)專業(yè)是實踐性很強(qiáng)的專業(yè)。實踐教學(xué)是教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)。其重點在于強(qiáng)調(diào)實踐性和應(yīng)用型。根據(jù)企事業(yè)用人單位對工程測量技術(shù)人才的反饋意見，用人單位對學(xué)生的實踐動手能力及學(xué)習(xí)新知識，掌握新技術(shù)能力要求較高。因此，測量人員的實踐能力是非常重要的，是每一位合格的測量人員必須具備的專業(yè)素養(yǎng)。

三、“2+1”人才培養(yǎng)模式

“2+1”人才培養(yǎng)模式是“工學(xué)結(jié)合”教學(xué)模式的一種具體體現(xiàn)，主要應(yīng)用于高職高專院校。學(xué)生在學(xué)校的前兩年進(jìn)行基礎(chǔ)知識和技能訓(xùn)練，最后一年到企事業(yè)單位參加頂崗實習(xí)。通過這種方式使學(xué)生在學(xué)習(xí)好專業(yè)知識的同時積累生產(chǎn)工作經(jīng)驗，實現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后知識能力與崗位需求的無縫對接。

四、測量專業(yè)實踐教學(xué)改革

（一）改革實踐教學(xué)體系

根據(jù)工程測量技術(shù)專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)及崗位需求，應(yīng)構(gòu)建起“夯實基礎(chǔ)，加強(qiáng)能力”的實踐教學(xué)體系，使實踐教學(xué)循序漸進(jìn)。早期實訓(xùn)課程以提升學(xué)生專業(yè)興趣為目標(biāo)，鞏固學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)理論知識與實踐動手能力為基礎(chǔ)。專業(yè)應(yīng)用實踐課程注重提升應(yīng)用實踐技能培養(yǎng)，以幫助學(xué)生更好地理解各種專業(yè)技術(shù)在實踐中的應(yīng)用情況，培養(yǎng)學(xué)生對實際問題的分析與解決能力。

（二）改革畢業(yè)設(shè)計（論文）教學(xué)模式

畢業(yè)設(shè)計（論文）是高職高專學(xué)生培養(yǎng)方案中的一個必修的教學(xué)環(huán)節(jié)，目的在于總結(jié)專業(yè)學(xué)習(xí)的成果，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識解決實際問題的能力。畢業(yè)設(shè)計（論文）應(yīng)推行校企聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計（論文）。學(xué)生在最后一年進(jìn)行頂崗實習(xí)，學(xué)生在單位實習(xí)期間由單位的技術(shù)人員與教師共同指導(dǎo)學(xué)生，確定學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）的中心內(nèi)容。這樣畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計相輔相成，同時學(xué)生通過畢業(yè)實習(xí)、收集資料、學(xué)習(xí)方法、解決問題進(jìn)而完成畢業(yè)設(shè)計（論文）。

[1]歐龍.高職工程測量技術(shù)專業(yè)“2+1”人才培養(yǎng)模式下“地籍測量”課程教學(xué)改革探討[J].全球定位系統(tǒng)，2013,(02).38

攝影測量技術(shù)論文范文第4篇

關(guān)鍵詞：無人機(jī)航空攝影測量三維模型精度驗證

引言

無人機(jī)航空攝影測量因成本低、精度高、作業(yè)方式靈活等特點得到了廣泛的應(yīng)用。在我公司承擔(dān)的某核電項目中，采用了無人機(jī)獲取測區(qū)的DEM及DOM建立了三維電子沙盤，通過現(xiàn)場檢查證明，電子沙盤平面精度可達(dá)到30cm以上，高程精度達(dá)到50cm以上，為工程前期階段的規(guī)劃、設(shè)計、土石方量的估算等工作提供重要的技術(shù)支持。

該核電廠位于廣西壯族自治區(qū)防城港市港口區(qū)，廠址地處欽州灣盆地西北邊緣，交通便利，北距省會南寧市約130km（直線距離），主要地貌為沿海丘陵和海灣灘涂。

2、無人機(jī)航空攝影

無人機(jī)航空攝影與傳統(tǒng)航空攝影有較大區(qū)別，首先飛行高度低，影像分辨率高；其次機(jī)動性高，可隨時隨地執(zhí)行航攝任務(wù)；但由于無人機(jī)重量輕速度慢受風(fēng)力影響較大，而核電廠區(qū)長期3-4級風(fēng)，加之廠區(qū)附近無合適起降場地，增加了本次航攝的難度。

2.1 無人機(jī)航空攝影測量的技術(shù)設(shè)計

2.1.1 航高設(shè)計

經(jīng)計算當(dāng)?shù)孛娣直媛蕿?.15米時航高約為520米，考慮測區(qū)位于海邊空風(fēng)大且存在渦流現(xiàn)象，低空飛行時影響飛機(jī)姿態(tài)及攝影質(zhì)量，故本次飛行的設(shè)計航高為480米。

2.1.2劃分航攝分區(qū)

本次執(zhí)行任務(wù)的無人機(jī)續(xù)航時間為1小時，航速33±5米/秒，航線間回頭轉(zhuǎn)彎約4分鐘，起飛與降落需10分鐘，有效飛行時間約40分鐘，每架次可飛行面積約10km2，該區(qū)需2個架次飛行；鑒于地表高差起伏僅20-30米，遠(yuǎn)小于航高的三分之一，故只設(shè)一個航高區(qū)飛行即可。

2.1.3 航線設(shè)計

根據(jù)攝影區(qū)域地形情況、起飛場地情況以及攝影分辨率要求等要素，使用“微型無人機(jī)低空遙感系統(tǒng)”自帶程序進(jìn)行自動航線設(shè)計。共布設(shè)10條航線（如下圖所示）。按照數(shù)字?jǐn)z影測量新型解算理論（即多基線自動空三解算）要求，該區(qū)設(shè)計航向重疊75%―85%，旁向重疊45%―55%，旁向最少不小于25%。

圖1航線規(guī)劃圖

當(dāng)測區(qū)的風(fēng)向與設(shè)計的航線成垂直方向時，為減小飛行過程的漂移問題，可調(diào)整航線方向。

3、無人機(jī)航空攝影測量的外業(yè)工作

3.1控制測量

3.1.1 加密控制點的布設(shè)

測區(qū)有三等GPS點6個，四等GPS點18個，其坐標(biāo)系統(tǒng)為1980西安坐標(biāo)系和WGS84坐標(biāo)系，高程為1985國家高程基準(zhǔn)。以上控制資料可作為本項目的基礎(chǔ)控制資料。鑒于該區(qū)已有基本控制點成果，而該項目所必需的像片控制點測量只需達(dá)到圖根點精度即可滿足正射影像圖制作要求，故該區(qū)可不再加密控制測量，可以從已有控制點上用快速靜態(tài)GPS直接聯(lián)測像片控制點。

照現(xiàn)代航測自動空三軟件MAP-AT1.0+要求，一個作業(yè)區(qū)只需要五個像片控制點即可實現(xiàn)絕對定向。為了確保作業(yè)區(qū)的作業(yè)質(zhì)量，擬布設(shè)不少于16個的像控點。以多余觀測點參與平差，進(jìn)一步提高空三解算精度。鑒于本測區(qū)的特殊地形情況及新的作業(yè)方法，為提高像片控制點捕捉精度，本測區(qū)在航攝前布設(shè)地面像控點標(biāo)志。

3.1.2 控制點測量

采用GPS快速靜態(tài)觀測，其技術(shù)要求如下：

表2 GPS觀測技術(shù)指標(biāo)

對于GPS不能直接測量的點位，可用不多于三條邊的雙定向支導(dǎo)線引點觀測。高程采用GPS擬合高程，起算高程點應(yīng)多于三個，并使起算點分布于解算點。起算點高程等級不低于四等水準(zhǔn)。

3.2 航飛作業(yè)

航攝時間盡量選擇在中午11點―15點之間，減少高差陰影。陰天時可不受時間段限制。無人機(jī)飛行對近地區(qū)域氣流反應(yīng)靈敏，一般要求起飛和降落的地面風(fēng)力1―2級為宜，但該區(qū)近海岸普遍風(fēng)大且有亂流，故飛行時應(yīng)充分考慮此因素，空中飛行時的風(fēng)力最好小于4級（5.5米/秒）以保證航片的重疊度。空氣能見度的好壞，直接影響影像質(zhì)量，當(dāng)空氣能見較差時，應(yīng)壓低航高或增加感光度以保證影像質(zhì)量。實際航攝影像覆蓋，航向應(yīng)超出范圍外一條基線，旁向超出范圍線不少于像幅的15%，像片航向重疊不小于60%，旁向重疊不小于30%；旋偏角一般不大于10º，在確保不影響解算質(zhì)量前提下，個別旋偏角最大不超過15º。

4、無人機(jī)航空攝影測量的內(nèi)業(yè)處理

無人機(jī)航攝數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用現(xiàn)代航測自動空三軟件MAP-AT1.0+”進(jìn)行自動空三加密，輸入相機(jī)參數(shù)、POS數(shù)據(jù)、外控點成果及原始像片數(shù)據(jù)，輸出空三加密成果及像控點殘差成果。使用“現(xiàn)代航測自動空三軟件MAP-AT1.0+”的MAP-DEM功能，利用空三加密成果，自動匹配解算生成整個測區(qū)的DEM。

使用“現(xiàn)代航測自動空三軟件MAP-AT1.0+”的MAP-DOM功能，利用DEM成果及預(yù)處理后的影像，批量生成整個測區(qū)的DOM成果。生成后的DOM經(jīng)過檢查、編輯、接縫處理和色彩處理，其地物判讀分辨率精度執(zhí)行1：1000比例尺地形圖有關(guān)指標(biāo)要求。

將最終處理好的DOM和DEM在ArcGlobal軟件中進(jìn)行疊加，在加上注記信息，即可建立三維電子沙盤，如下圖：

圖2某核電廠電子沙盤

5、結(jié)論

無人機(jī)低空攝影測量系統(tǒng)具有實時性、低成本等技術(shù)優(yōu)勢，其所獲得的高分辨率遙感數(shù)據(jù)可應(yīng)用于多種領(lǐng)域，以快捷便利的方式獲取野外影像數(shù)據(jù)，減輕野外作業(yè)勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。采用了無人機(jī)獲取測區(qū)的DEM及DOM建立了三維電子沙盤，為核電工程前期階段的規(guī)劃、設(shè)計、土石方量的估算等工作提供重要的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1] 尹金寬．無人機(jī)低空數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)及其在道路工程中的應(yīng)用[D]，碩士學(xué)位論文，2007年5月

[2] 鄭團(tuán)結(jié)，王小平，唐劍．無人機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用，計算機(jī)測量與控制[J]，2006年5月

攝影測量技術(shù)論文范文第5篇

關(guān)鍵詞 三維數(shù)字地形圖；三維空間數(shù)據(jù)；實時獲取

中圖分類號 TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2014）106-0217-03

0 引言

三維數(shù)字地形圖是三維GIS和虛擬現(xiàn)實技術(shù)VR的技術(shù)與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是能夠?qū)崟r獲取三維空間數(shù)據(jù)的重要手段，由此可以進(jìn)一步開展三維空間數(shù)據(jù)的可視化操作，或者讓三維影像地圖得以制作出來。較之于傳統(tǒng)的二維數(shù)字地形圖，三維數(shù)字地形圖是一種使用更加簡便，應(yīng)用更廣泛的矢量或線劃地形圖，它不受繪圖空間的局限，促使二維數(shù)字地形圖被三維的地理空間信息所取代，進(jìn)而能夠從三維空間的角度對真實復(fù)雜的客觀世界進(jìn)行理解和表達(dá)。

從現(xiàn)實層面來看，現(xiàn)實世界不僅有鱗次櫛比的地上高樓大廈，而且還有密如蛛網(wǎng)的低下管線，立體化呈現(xiàn)縱深發(fā)展趨勢，為了實現(xiàn)立體表達(dá)、精細(xì)管理和科學(xué)決策之目標(biāo)，就迫切需要三維地理空間對這些“上天入地下海”的現(xiàn)代人類活動進(jìn)行支撐。三維數(shù)字地形圖能夠使計算機(jī)存儲、運(yùn)算、處理信息的能力和屏幕可視化表達(dá)的優(yōu)勢得到進(jìn)一步發(fā)展，在具體操作上， 能夠通過人機(jī)交互方式來便捷地應(yīng)用于查詢、瀏覽、分析立體地圖甚至動態(tài)地圖信息，并使操作者能夠更直觀、更豐富地對空間地理環(huán)境信息進(jìn)行模擬再現(xiàn)，因此，在計算機(jī)三維可視化發(fā)展基礎(chǔ)上，用大比例尺針對小區(qū)域地理空間信息（例如：物體的空間立體結(jié)構(gòu)、形狀以及所處地形的高低起伏細(xì)節(jié)）進(jìn)行形象、完整、直觀、精細(xì)地表達(dá)。可見，三維數(shù)字地形圖是實施獲取三維空間數(shù)據(jù)的一個有效方法。

1 三維數(shù)字地形圖的主要特征

其一，三維數(shù)字地形圖不僅能夠準(zhǔn)確地將制圖區(qū)域內(nèi)地表中的微小的高低起伏狀態(tài)準(zhǔn)確定位，而且還能對其地上物的空間立體形狀和結(jié)構(gòu)給予準(zhǔn)確體現(xiàn)。

其二，三維數(shù)字地形圖的表達(dá)媒介將是電子形式或者數(shù)字形式取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)形式的模式。

其三，三維數(shù)字地形圖較之于三維地理信息系統(tǒng)（3DGIS），兩者之間既有聯(lián)系，也有區(qū)別，具體而言，三維數(shù)字地形圖主要用于工程規(guī)劃和設(shè)計，主要關(guān)注的是實時獲取三維空間信息，并且涵蓋三維地形可視化以及地物的繪制等工作，從而使三維數(shù)字地形圖的可編輯、可操作功能得以實現(xiàn)，而三維地理信息系統(tǒng)則主要側(cè)重于實現(xiàn)三維地理信息的數(shù)據(jù)管理與分析的功能，側(cè)重于三維空間數(shù)據(jù)建模領(lǐng)域。

其四，三維數(shù)字地形圖通過對三維離散點采用矢量或者線劃地圖的形式來顯示地形以及其地上物的空間立體結(jié)構(gòu)，在反映地上物的平面位置以及垂直方向的高度時，比例尺一般為1：1。

其五，三維數(shù)字地形圖能夠?qū)臻g地理信息進(jìn)行較為直觀、細(xì)致、精確、細(xì)致的反映。常用的三維數(shù)字地形圖比例尺為諸如 1：500、 1：1000和 1：2000的大比例尺。

2 三維空間數(shù)據(jù)的實時獲取技術(shù)

三維數(shù)字地形圖在對地形地物進(jìn)行精細(xì)、直觀、形象、完整表現(xiàn)的同時，促使測繪技術(shù)面臨著更大的挑戰(zhàn)。因為三維空間數(shù)據(jù)對地理信息完整、精細(xì)的表達(dá)建立在大量和細(xì)致的數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)上，因此較之于二位數(shù)字地形圖，采樣點相對更加密集，這就決定了三維數(shù)字地形圖不但要對地物與地形的特征進(jìn)行收集，而且還要涵蓋地物的高度。所以，下文將具體論述目前常用的三維數(shù)字地形圖空間數(shù)據(jù)。

2.1 基于點方式的數(shù)據(jù)獲取技術(shù)

1）傳統(tǒng)測量技術(shù)。

即使在測繪技術(shù)快速發(fā)展的今天，作為空間定位的基本手段之一的傳統(tǒng)測量技術(shù)仍然無法被其它手段取代。傳統(tǒng)測量技術(shù)主要包括全站儀測量技術(shù)、數(shù)字化水準(zhǔn)儀技術(shù)、電子經(jīng)緯儀技術(shù)以及被稱之為“測量機(jī)器人”的全自動電子全站儀測量系統(tǒng)，特別是針對全站儀測量技術(shù)來說，它是比較理想的方式，在采集三維數(shù)字地形地圖方面，不僅可以直接獲取2D坐標(biāo)數(shù)據(jù)（x，y），還能夠直接在自然表面上測量和獲得被測點的3D坐標(biāo)數(shù)據(jù)（x，y，z）。此外，全站儀測量技術(shù)能夠針對高程數(shù)據(jù)z坐標(biāo)值獲取高精度數(shù)據(jù)，因此適用于大比例尺、小范圍的要求高精度的三維數(shù)字地形圖。因此，全站儀定位測量技術(shù)至少包括如下優(yōu)勢：一是效率高，不同于傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)采集方法，該項技術(shù)所采集的全部測量數(shù)據(jù)能夠自動傳輸?shù)接嬎銠C(jī)上，并自動成圖；二具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，這項技術(shù)能夠自動化的實時的對3D坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，所以在提高工作效率之時有效降低資源耗費(fèi)；三具有較高的可靠性，因為要觀測每一條邊長，所以抵抗粗差的能力得到了明顯提高；四有較高的精度，全站儀適合用于大比例尺、小范圍的精度高的空間數(shù)據(jù)更新，因為它比同等級的三角鎖/網(wǎng)的點位精度提高；五是具有靈活的布點，這項技術(shù)區(qū)別于三角鎖/網(wǎng)要求具備有利的幾何圖形，所以在礦井、林區(qū)等復(fù)雜的情況下都能進(jìn)行定位測量。

2）衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)

衛(wèi)星定位與全站儀集成的技術(shù)會成為未來測量技術(shù)發(fā)展的重要趨勢之一， GPS（Global Positioning System）最初是由美國國防部研制開發(fā)的，能夠進(jìn)行授時與導(dǎo)航定位功能，等距分布在6個軌道面上的高度約20200km的24顆衛(wèi)星構(gòu)成了它。現(xiàn)今，正在運(yùn)行的全球定位系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）有俄羅斯的全球定位系統(tǒng)（GLONASS）和美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS），前者因為經(jīng)濟(jì)上存在問題，所以沒有連續(xù)性的進(jìn)行實時定位。此外，我國在2001-2002年期間成功研制了” 中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航廣域增強(qiáng)系統(tǒng)”，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)中國及周邊海域的區(qū)域定位導(dǎo)航功能。

在具體工作的實踐運(yùn)行過程中，傳統(tǒng)控制測量工作的工作量和工作強(qiáng)度都很大，尤其是在地標(biāo)不明顯以及不具備地面測量控制點的情況下，測量工作面臨著極大的困難， GPS定位的優(yōu)勢也就由此得到了體現(xiàn)，在沒有遮蔽的條件下實時定位速度快，抗干擾性能好，幾乎不受地形、地物、天氣的限制，能夠在不依靠地面控制點的狀態(tài)下開展工作，因此大大提高了傳統(tǒng)測量工作的效率。

GPS目前在我國已成為控制測量的主要手段，自GPS技術(shù)出現(xiàn)之時至今，國內(nèi)科研人員研制成功了差分GPS 技術(shù)，使GPS的定位精度得到進(jìn)一步提高，應(yīng)用領(lǐng)域也進(jìn)一步被拓寬，同時也大大提高了原有GPS的精度。隨后又產(chǎn)生了實時動態(tài)測量技術(shù)（Real Time Kinematic，RTK），但由于該項技術(shù)受制于城市中衛(wèi)星信號接受不足以及高程異常等不利條件的限制，因此在獲取地物的高度值h時，還存在一些障礙，這也是今后需要進(jìn)一步研究的地方。

3）激光測量技術(shù)

激光和電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，讓激光測量技術(shù)朝著動態(tài)性的實時跟蹤測量的方向邁進(jìn)，并且逐步出現(xiàn)了三維立體量的測量。早在20世紀(jì)末，法國的MENSI公司和美國的CYRA公司將激光技術(shù)運(yùn)用在了3D測量領(lǐng)域中。借助于高速激光掃描測量的手段，激光測量技術(shù)高分辨率、大面積地被測空間對象表面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)（x ，y，z）進(jìn)行迅速獲取，從而促使物體的三維模型能夠迅速構(gòu)成。由此可見，激光測量技術(shù)具有以下優(yōu)勢：一是實時性：激光測量技術(shù)不用考慮空間與時間的因素，借助于自身發(fā)射的光對相關(guān)的空間信息進(jìn)行真實的獲取；二是穿透性：激光掃描技術(shù)能夠在一瞬間在某區(qū)域內(nèi)能夠獲取大量的、能夠反映目標(biāo)地物不同層面采樣信息的采樣點；三是高密集性，借助于對地物目標(biāo)進(jìn)行直接掃描的手段，激光掃描技術(shù)能夠得到空間信息的基本特征，能夠得到點距很小的采樣點，因此密集程度高；四是不需接觸：激光測量技術(shù)可以在不用接觸被測量的對象的情況下，獲取所需要的空間數(shù)據(jù)信息，因此可以為具有危險性的測量區(qū)域的數(shù)據(jù)采集工作提供了方便；五是迅速性：激光測量技術(shù)可以在更大的程度上采集目標(biāo)空間的數(shù)據(jù)，然后迅速獲取地物目標(biāo)空間的立體結(jié)構(gòu)。

從實際應(yīng)用層面來看，機(jī)載激光測量技術(shù)在目前是一項新興的應(yīng)用技術(shù)，具體而言，這項技術(shù)是繼航空攝影測量之后又一項新的先進(jìn)的對地觀測技術(shù)，廣泛地應(yīng)用于地球科學(xué)領(lǐng)域。從構(gòu)成要件的角度來看，該技術(shù)有三大核心系統(tǒng)，一是GPS全球定位系統(tǒng)，二是激光測距儀，三是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS），這就決定了該項技術(shù)在獲取地面及附屬物的數(shù)字影像數(shù)據(jù)以及三維坐標(biāo)方面能體現(xiàn)出可準(zhǔn)確、快速、高效的優(yōu)勢，尤其是在測量地形復(fù)雜多樣，或地面被被森林大面積覆蓋、或因地理條件惡劣二導(dǎo)致人力不能及的特殊地區(qū)，技術(shù)優(yōu)勢能夠體現(xiàn)得更加明顯。

2.2 面狀方式獲取技術(shù)

1）遙感技術(shù)

作為一門現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，遙感（Remote Sensing）利用紅外、可見光、微波以及干涉雷達(dá)等電磁波探測儀器，從外層空間和遠(yuǎn)距離高空的多種平臺上借助于掃描、信息傳輸、攝影以及信息處理等各項工作流程，對地面物體的形狀、所處環(huán)境、位置和大小等信息進(jìn)行獲取，并由此進(jìn)行后續(xù)研究。

遙感技術(shù)一致被得到廣泛應(yīng)用。從實際層面來看，例如，土地荒漠化的不斷演進(jìn)是全球共同面對的一個重大環(huán)境問題，這一生態(tài)換進(jìn)的不斷惡化趨勢同樣也對我國造成了很大的威脅，因此，土地荒漠化檢測的重要性也就不言而喻。對土地荒漠化的發(fā)生和發(fā)展情況予以及時和準(zhǔn)確地掌握無疑是有效防止和治理土地荒漠化的首要條件，在這一領(lǐng)域，遙感技術(shù)的眾多優(yōu)點也就得到了充分的體現(xiàn)，一是信息監(jiān)測覆蓋面廣，二是能夠?qū)Ρ粰z測目標(biāo)快速獲取有效信息，三是信息獲取量大，并且，遙感技術(shù)能夠在具體工作過程中環(huán)節(jié)人力物力不足等限制因素，因此，在過去的很長一段時間內(nèi)，遙感技術(shù)一直被視為監(jiān)測土地荒漠化動態(tài)演變的重要甚至不可替代的技術(shù)手段。

從發(fā)展現(xiàn)狀分析來看，多分辨率、多波段、多時相以及多種傳感器相融合成為遙感技術(shù)發(fā)展的方向，例如，遙感技術(shù)能夠和GIS、GPS集成，并由此形成多信息量、高精度的對地觀測系統(tǒng)。值得注意的是，因為受到分辨率和精度等的影響，在三維模型的構(gòu)建之時，遙感技術(shù)對大地測量的數(shù)據(jù)信息具有恒強(qiáng)的依賴性，這就決定了遙感技術(shù)適用于對較大場景、較大區(qū)域以及精度要求相對不高的地區(qū)開展測量工作。

2）攝影測量技術(shù)

攝影測量技術(shù)是借助于其他傳感器或者光學(xué)攝影機(jī)，采集被測物體的數(shù)據(jù)信息，并且對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，以獲得被攝物體的形狀、空間位置、各因素之間的相互關(guān)系以及大小等合理的信息。攝影測量技術(shù)可按照如下指標(biāo)進(jìn)行分類：一是距離指標(biāo)，包括地面攝影測量技術(shù)、近景攝影測量技術(shù)，顯微攝影測量技術(shù)、航天攝影測量技術(shù)以及航空攝影測量技術(shù)；二是技術(shù)方法指標(biāo)，包括采用光學(xué)和機(jī)械方法的模擬攝影測量技術(shù)、根據(jù)被測物像點與相應(yīng)地面點之間的數(shù)學(xué)關(guān)系的剖解數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)、攝影測量技術(shù)。特別是數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)，能夠基于計算機(jī)對被攝對象的形狀、大小、空間位置及其之間相互關(guān)系進(jìn)行高效率、高質(zhì)量地測量。從目前來看，數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)能夠開展空中三角測量、自動正射影像圖制、自動定向以及自動數(shù)字地面模型生成（輔以交互式編輯）等一系列工作，因此是目前應(yīng)用較為廣泛的一種舌音測量技術(shù)。

從實際應(yīng)用層面來看，水下攝影測量技術(shù)是舌音測量技術(shù)在空間范圍維度的進(jìn)一步拓展，該技術(shù)是近景攝影測量中一種特殊的測量技術(shù)，即被測量物體存在于水中、也能夠像該物體存在于空氣中一樣，通過相對便捷地拍攝到所需的圖像來精確定位水下被攝目標(biāo)的幾何特性，從而以此對被測物展開進(jìn)一步研究。因此，海洋工程、水生物研究、水深測量以及海底測圖等相關(guān)測量工作中，都能夠發(fā)揮水下攝影測量技術(shù)的重要功能。、

3）多傳感器集成技術(shù)

前文所述的攝影測量技術(shù)以及遙感技術(shù)有很多的優(yōu)勢，但在三維空間數(shù)據(jù)的更新與采集方面仍然有很多亟待解決的問題。詳細(xì)一點來講，比如，遙感技術(shù)盡管可以獲取所提供的目標(biāo)物的空間數(shù)據(jù)，但缺少空間立體信息，側(cè)重于對目標(biāo)物頂面信息的采集；再如，盡管激光掃描儀LRS可以運(yùn)用三維手段描述得到的數(shù)據(jù)，可是在拓?fù)潢P(guān)系以及目標(biāo)物的空間信息方面存在一定難度；又如，地面攝影測量僅僅側(cè)重于提供目標(biāo)地物的立體造型。可見，如果把上述不同的方法進(jìn)行整合，將會在更大的程度上提高技術(shù)水平，所以，在采集多元數(shù)據(jù)之時，可以運(yùn)用多傳感器集成技術(shù)，并且運(yùn)用融合手段，建立三維模型，這可以成為現(xiàn)在乃至未來研究的重要課題。

既然多傳感器集成技術(shù)在采集三維空間數(shù)據(jù)時，可以借助于多種傳感器，這就表明不同的傳感器可以組合成多樣的多傳感器集成空間數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。基于此，本文對多傳感器集成體統(tǒng)進(jìn)行如下三個層面的分類：一是機(jī)載激光掃描系統(tǒng)：這項系統(tǒng)借助于激光測量技術(shù)，對目標(biāo)物的三維坐標(biāo)（x，y，z）以及數(shù)字地面模型DTM進(jìn)行高分辨率和高精度的測量，結(jié)合目標(biāo)地物的光學(xué)成像結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步獲取地表目標(biāo)物的垂直結(jié)構(gòu)形態(tài)，從而顯著提高對目標(biāo)物的識別水平；二是地面車載測量系統(tǒng)：該系統(tǒng)一般由車輛等移動載體、車載計算機(jī)、多傳感器以及數(shù)據(jù)采集軟件構(gòu)成，是一種多傳感器集成的數(shù)字成圖系統(tǒng)；三是星載測圖系統(tǒng)：星載多傳感器集成具有大范圍、大比例、高效率優(yōu)勢，該系統(tǒng)由此已成為研究焦點。

2.3圖像掃描數(shù)字化技術(shù)

由于現(xiàn)有的紙質(zhì)地圖對地形表達(dá)的手段是圖解形式，因此無法被計算機(jī)接受和解析，而將現(xiàn)有地形圖用數(shù)字化儀表達(dá)，則其負(fù)載的大量信息能夠被轉(zhuǎn)換成能夠被計算機(jī)處理和接受的數(shù)字信息。在這一技術(shù)前提下，能夠檢測出地形圖中包含的非常重要的數(shù)據(jù)信息，其一，含有諸如高程點、等高線等3D空間數(shù)據(jù)所需要的幾何信息，二是含有地理目標(biāo)的平面、高度或?qū)訑?shù)等不同緯度的坐標(biāo)數(shù)值，三是含有被測物目標(biāo)的名稱、用途、結(jié)構(gòu)等屬性信息。

對地圖數(shù)字化的坐標(biāo)數(shù)據(jù)精度的影響，主要來自于三個層面，一是掃描儀的分辨率高低，二是掃描過程的規(guī)范性程度，三是地圖中數(shù)據(jù)源本身的精度以及控制點的精度，上述三個因素自然成為了圖像掃描數(shù)字化技術(shù)的約束條件，因此，該盡管能夠?qū)Ρ粶y物的高度獲得概略性信息，但在高度準(zhǔn)確測量方面卻有著較大的困難，因此借助于這種手段無法對三維數(shù)字地形圖獲得較高的精度。所以，測繪機(jī)構(gòu)常用的手段就是運(yùn)用AutCAD 軟件對地形圖數(shù)據(jù)開發(fā)和管理，這也是值得在今后繼續(xù)深入研究之處。

3 結(jié)論

較之于側(cè)重于三維空間數(shù)據(jù)建模的三維地理信息系統(tǒng)（3DGIS），三維數(shù)字地形圖側(cè)重于對三維空間信息的實時獲取以及對三維地形的繪制和可視化表達(dá)，由于這項技術(shù)還比較新穎，現(xiàn)在還在研究的初期階段。本文對三維數(shù)字地形圖獲得三維空間數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了探討，實際上，今后還有必要針對集成匹配優(yōu)化技術(shù)和地物地形的繪制技術(shù)等方面，對三維數(shù)字地形圖進(jìn)行更加全面的研究。

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