数字摄影测量

2024-06-01

数字摄影测量(通用12篇)

数字摄影测量 篇1

0 引言

我国科学技术水平不断提高和经济全球化的不断深入, 矿山资源的需求量越来越大, 我国矿山开采作为矿山工作的重要组成部分, 需要借助科技的力量不断提升开采水平和技术, 目前矿山生产对矿山测量技术的要求不断提高, 测量工作成为矿山开采中的基础保障, 因此, 以计算机技术、通讯技术和生物技术等众多现代化技术为一体的数字化测量系统成为矿山开采中的重要手段和依据, 与传统人工测量技术相比, 数字化测量有更高的科技技术做支撑, 不仅提高了矿山测量的准确性和测绘效率, 更进一步提高了矿山安全生产的预见性, 因此企业应重视数字化测量技术的重要性, 认识到数字化技术的优势, 构建科学测量体系, 为矿山安全高效生产提供科学指导。

1 数字化矿山测量技术的定义

数字化测量技术是集众多现代化技术于一体的现代化技术, 可以准确的勘探矿产资源的具体位置, 还可以实现数据的数字化管理;矿山数字化测量技术通过三维技术、GPS定位技术、视频通信技术队矿山资源分布和开采环境进行全方面的分析总结, 数字化矿山测量技术的五大系统包括采集、调度、功能、包装与核心技术;采集数据主要通过对矿产资料数据系统、传感系统和勘探系统对矿山基本情况进行基本的信息采集。调度负责提供拓扑建立与维护空间分析, 设置数据访问限制和生产资料分配, 以保证系统的稳定运行;整合功能则是矿山数据进行综合分析, 依靠三维建模提供数据基础。核心功能是对矿山数据进行统一管理, 并作出数据分析, 各个部分相互配合, 相互支撑。

2 数字化矿山测量技术的优势

(1) 数字化矿山测量系统基于仿真技术将矿山的地理环境直接显示, 更加有利的进行矿山开采指导;实现测量高效化, 并针对矿山动态实时进行检测控制, 达到缩短开采周期, 提高矿山生产效率的目的

(2) 数字化测量技术按照矿山生产的实际情况, 提取测量成果中的各个要素, 获得用途广泛的数据资料, 数字化测量技术有较高的精准度, 集众多现代科技于一体的数字化测量技术既能降低矿山的测量工作量, 又能保证测量工作的及时和准确性。

3 矿山测量工作中数字化技术的应用

(1) 三维可视化技术的应用。数字测量技术是基于全站仪、GPS系统的相关软件对矿山信息进行采集和整理, 三维可视化技术则主要通过对采集到的信息描述较为只管, 可以通过三维立体可视化技术将矿山的空间信息、地理地貌和资源位置等数据信息呈现, 为矿山测量工作提供完整可靠的数据支撑, 矿山测量过程中所获取的三维数据传输至三维建模软件, 通过云数据处理完成拼接工作, 并利用3Dmax等三维处理软件生成矿山的三维立体动态图像, 由此形成的立体图像可供矿山测量人员参考和使用, 基于计算机通讯网络形成的三维可视化技术为矿山测量人员提供完整可靠的数据信息, 使得矿山测量人员可以不受地域和周围环境影响, 对生产区域的相关信息进行实时查询监测, 更加有效的调控矿山资源的生产。

(2) 空间信息技术的应用。在矿山测量中采用空间信息较好的先进技术一般是空间信息技术, 也就是3s技术, 该技术包括GPS、RS和GTS技术组成, 是在矿山测量中应用广泛的技术。GPS技术由用户、地面监控和空间三部分组成, 通过卫星导航技术演变而来的测量技术, 具有高精确度、测量灵活和全方位全天候测量等特点, 最大的优点是在测量中通过卫星传输, 不会有误差的累积。

RS即遥感技术, 由传感器技术、信息传输和处理、目标信息测量技术等组成, 对信息进行扫描、摄影、传输和处理后对矿山进行测量, 该技术高效准确, 及时完成矿山地形的测量测绘, 主要可以监测大面积的矿山监测。GTS技术是地理信息系统技术, 基于地理信息空间, 按照地理模型, 提供多种地理形态的信息数据资料, 将信息次啊及、数据化处理形成的技术体系, 满足矿产对数据资料的需求

(3) 测量数据资料的数字化处理技术的应用。数据资料处理的数字化指通过计算机技术进行辅助绘图, 所处理的数据资料通过文字、图形或图标等多种形式, 为矿山安全提供测量数据, 减少数据传输之间的处理环节, 提高了测量精度, 还可以对矿产测量成果进行检验, 及时纠正出现误差的测量结果。按照矿山测量的实际情况和实际需要, 建立完善的数字处理系统, 为数字化制图提供数据服务。

(4) 数字化绘图技术的应用。在矿山测量中, 矿山的地貌地形、地下地质条件等信息存在一定的变动和客观性, 测量人员需要将这些客观抽象的信息以图纸的形式显现出来, 需要对不同比例的地形进行测绘, , 这需要测量人员掌握专业的测绘技术, 但传统的图形测绘技术存在误差, 无法满足现代生产的需求, 为避免影响到矿山开采的发展, 而数字化管理能有效调节矿山测量与生产之间的关系, 以计算机三维软件为基础, 实现快速成图、分析, 形成的图形快速准确, 为矿山下管理人员的开采提供重要的数据支撑, 数字化矿图效率高, 准确度高, 可以根据地形变化实时更新, 并根据需要转换数据结构, 有利于构建矿图数据库, 为建立矿山信息管理系统提供技术支持。

4 结束语

随着信息技术不断发展的今天, 数字化测量技术已成为矿山测量的关键技术之一, 国家经济发展的不断提升, 我国矿产事业也得到快速发展, 在多种现代化测绘技术中, 选择适合的测量技术, 是提高生产效率和产量的关键方式, 数字化测量技术被广泛应用于矿山测量系统中, 对矿山生产效率和安全开采有很重要的指导意义, 为保障数字化测量技术可以更好的应用, 测量人员应掌握数字化测量技术的原理和使用方法, 建立完善的数字化测量体系, 确保开采顺利进行。

参考文献

[1]杜明义, 武文波, 赵国比.矿山测量计算机管理信息系统设计[J].宁新矿业学院学报, 1996 (04) .

[2]邱本立, 周青青, 王建有.数字化测量技术在矿山测量的应用[J].中国新技术新产品, 2010 (09) .

[3]张杰.论数字化技术在矿山测量中的应用[J].能源与节能, 2015 (01) .

[4]闫朋远, 张璐.数字化测量技术在矿山测量中的应用[J].企业技术开发, 2015 (08) .

数字摄影测量 篇2

实习名称: 班 姓 级: 名: 数字摄影测量实习09 测绘一班 刘胜 实验室 x5504 实习地点:

实习指导教师: 龚涛 实习时间: XX.9XX.10 西南交大地学学院

: 一 lps 简述

lps 工程管理器是一个基于 windows 的综合数字摄影测量软件包,可 以对来 自不同类型的航空遥感相机及卫星传感器的图像进行快速和精确地 三角测量和 正射校正,与传统的三角测量和正射校正相比,可以极大的减少费用 和时间可 以处理各种各样的图像数据,诸如来自不同的摄影相机、不同的卫星 传感器、不同的航空 gps 数据等,处理过程涉及很多不同类型的几何模型。

二、数字摄影测量处理过程 1 创建 lps 工程文件 2 向 lps 工程加载图像 3 刺点 自动量测图像同名点 5 执行航空三角测量 dtm+等高线 dtm+等高线 6 图像正摄校正处理 处理前 处理后 控制点坐标

三、lps 数字摄影测量系统的应用 leica photogrammetry suitelps 是徕卡公司最新推出的数字摄影测量及遥 感处理软件系列。lps 为影像处理及摄影测量提供了高精度及高效能的生产工 具、它可以处理各种航天(最常用的包括卫星影像 quickbird、ikonos、spot5 及 landsat 等等)及航空(扫描航片、ads40 数字影像)的各类传感器影像定向 及空三加密,处理各种数字影像格式,黑/白、彩色、多光谱及高光谱等各类数

字影像。lps 的应用还包括矢量数据采集、数字地模生成、正射影像镶嵌及遥感 处理,它是第一套集遥感与摄影测量在单一工作平台的软件系列。lps 制作 dom 的全过程如下: lps 数字摄影测量系统制作 dom 具体制作过程如下: 首先创建工程文件,选择相机类型,设置投影参数,输入相片参数,创建相 机参数,导入外方为元素;其次数据处理,内定向,人工选择一个点后,自动完 成内定向。建立金字塔影像,加载控制点文件,并在图上刺出相应的点!一般说 来,选择 6 个均匀分布的点作为控制点,其他的设为检查点。同名点自动匹配,三角测量,直接进行空三解算,再接着生成 tin 数据;最后制作正摄影像,正 射影像拼接。拼接结束后,一般还要对影像进行匀光,消除接边缝隙等操作!1)、创建 lps 工程文件 2)、向 lps 工程加载图像 3)、定义数码相机几何模型 4)、自动量测图像同名点、执行航空三角测量 5)6)、图像正射校正处理

四、实习基本情况 1)、erdas imagine 9.2 遥感图像处理系统和数字摄影工作站上操作 2)、实习时间:第二教学周到第五教学周、上机时间:周一下午第二讲课 3:50-6:15 3)4)、上机地点:x5504 地理信息系

统实验室 由于我们在航空摄影测量时采用的是 canno d450 数码相机,所以在图像处 理的时候稍不同于摄影图像。而且,因为在课程设计的前期阶段,由于测控制点 的小组还没有完成控制点的量测和刺点工作,还有编程小组也还没有编程计算出 像片的内方位元素和外方位元素,所以我们 lps 图像处理小组暂时也还不能用 我们的实验数据进行处理。所以我们目前只是用 erdas imagine 自带的练习数据进行练习,然后将练习数据相片的信息给编程小组的成员检验他们的程序是 否正确。并且在整个课程设计的过程中,我们图像处理小组要根据使用练习数据 得到的信息指导整个小组的工作。

五、实习体会

数字摄影测量 篇3

关键词:近景摄影测量;地形测量;铁路勘测

中图分类号:P234.1文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 03-0000-01

Railway Worksite Terrain Digital Photogrammetry Measurement Study

Han Zujie

(Third Railway Survey&Design Institute Group Co.,Ltd.,Tianjin300142,China)

Abstract: For the problems in the process of railway survey of the railway work site topographic survey,a digital photogrammetry system to achieve the realization of photogrammetry without control points relative orientation and absolute orientation,by the use of photogrammetric workstation software directly targeted Photogrammetric data processing parameters to obtain contour maps and digital models.Practice has proved that this method can determine the topography and number of work site on three-dimensional model can not only work with the production point of orthophotos can also extend the results of data types,effective in reducing the conventional measurement of field quality control work.

Keywords:Close range photogrammetry;Terrain measurement;Railway Survey

铁路工点(隧道洞口等)地形测量一直是铁路勘测过程中的难题,在传统的测量方法中,可使用全站仪进行全野外测量,也可使用非量测数码按近景摄影测量方法实现洞口测量。全野外测量过程中,使用全站仪在待测量区域测定一定密度的碎部点,由此构建待測定洞口的地形图。近景摄影测量过程中,一般使用非量测数码相机拍摄待测量工点的数字立体影像对,使用全站仪测定待测目标区域范围内一定数量(8-10个)的三维控制点,由此恢复立体影像对的绝对定向,在数字摄影测量软件中采集地形图。在这两种方法中,都需要在待测目标区域内设置控制点或碎部点目标标志(如架设棱镜)。对于待测定工点(隧道洞口)区域,大多处于地势陡峭、行走攀爬困难的峭壁处,在实际测量过程中,外业测量危险性极高、工作强度极大,因此,隧道洞口等工点的地形测量一直都是困挠测绘部门的一大难题,迫切需要一种无需控制点近景摄影测量方法和系统,解决工点测绘。

一、系统原理及组成

我们研究的数字近景摄影测量系统由相机检校获取普通数码相机的内方位元素和系统改正参数实现数字影像的内定向;由经纬仪获取摄影测量像对的定向元素,在没有控制点支持的情况下,实现摄影测量的相对、绝对定向;在定向基础上,由摄影测量工作站软件直接使用定向参数进行摄影测量数据加工,获得工点等目标对象的等高线图和数字模型。

系统由系统检校、图像采集及数据处理三个子系统组成,系统组成框图如图1所示:

系统检校子系统由检校控制场和检校软件组成。检校控制场为经精确测定控制点三维坐标的固定设施,检校过程中,将控制点的三维空间坐标作为已知值直接使用;检校软件为检校数据处理专用软件,通过编辑控制点的像方坐标和物方坐标,按多像空间后方交会算法解算系统的各种参数。

图像采集子系统由经纬仪、数码相机、结构件及测量配件(三角架、基座、钢尺等)组成。经纬仪用于测定图像拍摄时所处位置的像对水平角及垂直角;数码相机为配备定焦镜头的单反数码相机,用于拍摄目标的数字图像;结构件用于连接数码相机与经纬仪;测量配件为架设系统所需的测量三角架、基座及用于量测相对距离的钢卷尺。

数据处理子系统包含定向解算软件及摄影测量处理软件。定向解算软件使用检校参数和经纬仪测量得到的相对角度计算每幅图像的外方位元素实现图像的相对定向和绝对定向;摄影测量处理软件为已有的摄影测量工作站成图软件。

二、作业模式及流程

系统采用预先检校、参数预置的工作模式,即系统参数包含相机成像参数和相机与摄影测量像对基线之间的关系值作为已知值经预先检校得到,在使用过程中,直接使用相机成像参数、间接使用像对关系参数,将像对的所以定向参数均作为已知值使用,然后进行摄影测量处理。

系统使用流程如图2所示:

系统检校是系统用于近景摄影测量前的准备工作,在系统组装完成后实施,如果正常使用系统,检校工作可周期性进行。在每次进行目标图像采集及量测建模之前无需进行。如在使用过程中发现量测精度下降或立体像片显示有明显的上下视差(同名点显示有上下错位现象)时需重新进行检校。

数字图像拍摄和数据后处理工作在每次进行工点测量时进行,首先进行图像序列拍摄,然后使用摄影测量处理软件对拍摄得到数字图像序列进行后处理。

三、试验及精度分析

铁路工点试验选择在处于勘测阶段的某条新建铁路的工点地形。由于场地纵深较大,拍摄时选择了两条基线,分左中右三个测站进行。拍摄时摄站间距离约100m,拍摄距离约1000m,基距比约1/10,拍摄示意图如下:

对工点数据成果检验采用全站仪地形点坐标,与近景摄影测量得到的三维点坐标进行对比,共对比18个地形和地物点,平面中误差为0.28m,高程中误差0.22m。。

四、结论

无需控制点的近景摄影测量有效解决了铁路工点(隧道洞口)地形测量这一难题,较小降低了测量工作强度,其作用与意义体现在:

(一)采用近景摄影测量替代现有的全野外测量,效率高、劳动强度低、危险性低,是一种有效的测量方式。

(二)可有效测定工点地形和数字三维模型,输出地成果数据与现有数据格式兼容。

(三)可配合生产工点正射影像图,除满足常规测量的要求外,还扩展的成果数据类型。

数字摄影测量 篇4

关键词:数字摄影,三维测量,汽车设计

1 引言

随着近些年我国的汽车行业迅速发展, 提高汽车车型的研发速度已经是各汽车生产商研发机构最重要的工作。其中在汽车车身的开发设计过程中, 需要迅速而且准确地获得汽车模型或其它汽车车身的三维数字化信息。数字摄影测量技术和逆向工程技术相结合来获取汽车车身三维数字化信息, 已经成为企业提升创新效能、抢占市场先机的一种有效技术方法。现在国内的汽车生产商大多采用非接触式的光栅测量仪 (如ATOS、COMET等) 测量汽车车身, 这些测量仪虽然测量精度很高, 但是由于自身的测量范围有限, 不可能一次性地把整个车身测量出来, 只能从不同角度、不同方位对汽车车身进行多次测量, 然后再把每次测量的结果拼合在一起来获得整体三维测量信息。这样测量的结果会因为多次测量多次拼合而产生累积误差, 最终影响车身整体的测量精度。为了避免多次拼合的累计误差, 我们采用数字摄影测量技术, 即运用高像素的数码照相机, 引入编码标志点, 通过对物体表面粘贴的标志点编码特征获取汽车车身的全场景坐标系, 由于坐标系已经统一, 整体的测量误差已经得到控制, 在此基础上再进行多次的测量数据拼合, 就可以迅速实现汽车车身整体的高精度三维测量。

2 数字摄影测量技术概述及发展

2.1 数字摄影测量技术概述

数字摄影测量是在传统摄影测量的基础上发展起来的。摄影测量学科之父法国人AiméLaussedat于1849年将地面照片用来制作地形图后, 该学科开始了其发展历程[1]。由于技术手段的局限和发展, 数字摄影测量技术在发展过程中经历了模拟、解析和数字摄影测量阶段。21世纪初, 数字摄影测量技术逐渐成熟起来, 数字摄影测量产品市场上也越来越多。摄影测量技术是测量技术大学科中的小分支, 根据影像数据的获取方式不同, 可分为近景摄影测量、航空摄影测量、航天摄影测量[2]。测量汽车车身的技术属于近景摄影测量技术, 它主要用于对小型工业、民用产品进行测量。近景摄影测量与其它测量技术相比有如下优点[3]: (1) 它属于非接触性测量, 不会触碰测量目标, 不干扰受测物体自然状态; (2) 它能迅速获取被测物体物理和几何信息, 适合物体的动态测量和状态测量; (3) 随使用的硬件设施不同, 它可测量微小物体, 也能测量大型物体如楼房等, 而且测量精度与硬件条件的不同而有所变化。

2.2 数字摄影测量技术的国内外发展

我国从1980年代初已经开始了数字摄影测量技术的研究, 现在清华大学、武汉大学、天津大学、黑龙江科技大学等高校在数字近景摄影测量方面已经有了很深入的研究, 并已应用于实际生产工作中。数字摄影测量技术国外发展很早, 技术也比国内成熟很多, 发达国家已经在工业生产中大量应用, 如汽车、飞机制造、船舶、航空航天等很多行业, 借助此技术结合其他方面的计算机辅助设计技术等, 国外的工业制造精度要比国内高出很多。因此, 国内的数字摄影测量技术的发展还需要解决很多问题。国内近景摄影测量产品现今只有清华大学北京天远三维科技有限公司生产的Digimetric摄影测量系统, 此系统仍然存在一些问题。德国、日本、加拿大、美国等国都生产近景摄影测量产品, 其中比较好的有德国的Tritop测量系统、ICON测量系统。

3 基于数字摄影测量原理的编码标志点技术

编码标志点的编码与识别技术对于近景摄影测量技术来说是至关重要的。我们运用近景摄影测量技术测量大型物体时不可能一次测量就能获得物体整体的三维信息, 这时就需要运用编码标志点技术来一次性高精度地获得物体整体的坐标系信息, 从而最终获得整体三维测量信息。编码标记点技术实际上就是按照某种外观设计一组可以识别的图案, 在测量过程中识别不同的图案所在的坐标信息, 通过公共重叠区域的图案信息, 来组成整体坐标信息。这个过程中编码标志点图案的编制至关重要, 图案的编制要具有唯一性, 要易于探测和定位, 识别过程中要具有稳定的识别性, 还要保持旋转、平移和尺度的不变性, 只有具备了这些, 才能保证编码标志点中心定位的高精度, 才会保证整体坐标精度。目前成熟的标志点编码技术是运用15bit位编码标志技术。这种技术采用同心圆环标志图案来编制, 其中的编码位置信息由中心圆点、编码圆环和编码圆环隔离环三部分组成。编码标记点的背景一般做成黑色正方形, 标志点做成白色, 也可做成银色的, 其中中心圆点在正方形的正中心, 如图1所示。15bit位编码标志点的编码圆环包围着中心圆点, 编码圆环被等角度分成15等分, 每一等分称为一个编码位, 每个编码位就是一个二进制数, 编码圆环隔离环黑色的地方表示为“0”, 编码圆环白色的部分表示为“1”, 根据同心圆环图案的不同排列组合和旋转不变性, 可以编制成400种不同的二进制编码点[4], 如图2所示, 这就保证了编码标志点的唯一性。

通过15bit位编码技术, 我们得到了400种二进制编码各不相同的图案。在近景摄影测量的过程中, 用高像素的数码相机, 获得不同位置、不同角度的多幅照片, 运用图像处理技术, 对所获得图像进行二值化、二值图像去噪等处理, 针对二进制编码再进行解码, 就可获得编码标志点中心圆点的精准坐标值, 从而确定了整体坐标系。

4 基于数字摄影技术的汽车车身测量实现

随着汽车工业的快速发展, 针对汽车车身的三维测量不但要求速度快而且精度也要求很高。汽车车身周长一般都有10m左右甚至更长, 如果仅仅运用非接触式的光栅测量仪来进行测量, 肯定会产生累计测量误差而达不到要求。这时, 辅以近景摄影测量技术与之结合, 不但速度快, 而且精度也会很高。所以, 现在国内的主要汽车生产商都已经采用近景数字摄影测量与非接触式的光栅测量相结合的技术来进行汽车的三维测量。本文以长春一汽汽车研究院测量NISSAN“逍客”汽车为例予以说明, 逍客汽车长4.31m、宽1.78m、高1.60m, 运用近景摄影测量技术确定整车精准坐标系, 再运用非接触式光栅测量仪来进行测量, 8h获得整车数据, 而且整车测量精度为0.1mm。

4.1 逍客汽车车身数字摄影测量

把编码标志点贴在汽车车身表面, 编码点放置在尽量平缓的地方, 曲率大的地方不要放置, 放置两把有编码点的标尺, 标尺的作用是用来确定各个编码点中心圆点之间的准确距离值, 即如图3、图4所示。

4.2 逍客汽车车身数字摄影测量坐标系确定

运用高精度的数码照相机对贴满编码标志点汽车车身进行多幅拍照, 拍照时要保证每两幅照片中都有公共的重叠区域, 每个公共重叠区域都要有公共相同的编码标志点, 相同点的个数至少要有5个, 这样才能保证准确地建立起整车坐标系。图5表示用数码相机获取汽车整车编码标志点的位置, 还标出了照相机拍照的位置;图6表示通过对数码相机的照片图像处理后得到编码点的整车坐标系下的位置图。

4.3 逍客汽车车身三维测量

当获得逍客汽车整车坐标系下的编码标志点位置关系后, 就可以运用非接触式的光栅测量仪来进行多角度的、多方位的多幅测量, 由于坐标系已经确定, 相对的误差值也确定下来, 因此多幅测量的数据拼合就不会产生累积误差, 整车测量就可完成。图7即是运用数字近景摄影测量技术与非接触式光栅测量技术相结合后得到的整车三维测量信息。

5 结语

数字摄影测量技术适合如汽车、飞机、轮船等工业产品的大型覆盖件表面的测量, 它与非接触式光栅测量技术相结合的测量方法是避免产生累积测量误差、提高测量精度、准确迅速实现物体整体测量的高效方法。现已在工业生产中得到广泛应用。

参考文献

[1]张祖勋, 张剑清.数字摄影测量学[M].武汉:武汉大学出版社, 1997:4-6.

[2]冯文灏, 近景摄影测量[M].武汉:武汉大学出版社, 2002:11-15.

[3]黄桂平, 数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D].天津:天津大学, 2005.

摄影测量 篇5

3摄影基线:两相邻摄站之间的距离为摄影基线。

4核面:摄影基线与地面任一点组成的平面称为该平面的核面。

5数字影像重采样:由于数字影响是个规则的灰度格序列,当对数字影像进行处理时,所求得的点位恰好落在原始像片上像素中心,要获得该点灰度值,就要在原采样基础上再一次采样。

6像片主距:像片主点到物镜后节点的距离。

7平高点:既做平面控制,又做高程控制的像方控制点。8景深:摄影时物体成像清晰的最远点与最近点的纵深距离。9相对航高:摄影物镜相对于某一基准的高度

10合线:真水平面与像平面的交线称为合线,又称真水平线。

11像片比例尺:航摄像片上一线段为l的影像与地面上相应线段的水平距离L之比。

12绝对航高:是相对干平均海平面的航高,是指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。

13中心投影:投影光线会聚于一点的投影称为中心投影。14平行投影:投影光线相互平行的投影为平行投影 15航向重叠:同一条航线上相邻两张像片的重叠度 16旁向重叠:相邻航线相邻两像片的重叠度

17像片倾角:摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直,偏离铅垂线的夹角小于2度~3度,夹角为像片倾角。

18像片的方位元素:确定摄影瞬间摄影物镜(摄影中心)与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数,即确定这三者之间相关位置的参数 19核线相关:沿核线寻找同名像点,即核线相关。

20相对定向:根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态,使同名光线对对相交,建立与地面相似的立体模型。即确定一个立体像对两像片的相对位置。

21绝对定向元素:描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数称绝对定向元素

22单像空间后方交会:利用至少三个已知地面控制点的坐标,与其影像上对应三个像点的影像坐标,根据共线条件方程,反求该像片的外方位元素。

23空间前方交会:由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标的方法,称为空间前方交会。24双像解析摄影测量:按照立体像对与被摄物体的几何关系,以数学计算方式,通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标的方法,称为双像解析摄影测量。25解析法绝对定向:借助地面控制点,将相对定向模型进行缩放、平移和旋转,使其达到绝对位置。

26影像的灰度:规则格网排列的离散阵列

27影像匹配:是利用互相关函数,评价两块影像的相似性以确定同名点

28像片平面图:用相当于正射投影的航摄像片上的影像来表示地物的形状和平面位置。

29像片纠正:对原始的航摄像片或数字影像进行处理,获取相当于水平像片的影像或数字正射影像。

30立体像对:在摄影测量中,用摄影机在两摄站点对同一景物摄得的有一定重叠度的两张像片称之为立体像对。

31、DEM:数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型。32.TIN:不规则三角网

33影像数字化:将透明正片(或负片)放在影像数字化器上,把像片上像点的灰度值用数字形式记录下来,此过程称为影像数字化。34像片主距:像片主点到物镜后节点的距离。

35像片倾角:摄影像片在航线飞行方向上的倾斜角。36同名像点:同名光线在左右相片上的构像 37摄影机主光轴:物镜后节点作框标平面的垂线 38像主点:摄影机主光轴在框标平面上的垂足 39相似性测度:数字影像匹配测度表示两同名像点匹配程度,或称相似性测度。40影像匹配:是利用互相关函数,评价两块影像的相似性以确定同名点。

41解析法绝对定向:借助地面控制点,将相对定向模型进行缩放、平移和旋转,使其达到绝对位置。

42数字影像内定向:同一像点的像平面坐标与其扫描坐标不相等,需要加以换算,这种换算称为数字影像内定向。43像点:同名光线在左右相片上的构像

44面条件:一对同名光线与摄影基线位于同一核面内。

45析空中三角测量:利用少量的地面控 制点和大量的连接点坐标,计算区域网中各像片的外方位元素。

46后方交会:航摄像片可以在摄影之后,利用一定外方位元素这种方法称为单张像片的空间后方交会。

47定向:建立影像扫描坐标与像点坐标的转换关系,求取转换参数。48影像:沿核线方向对原始影像重新采集的影像。

49片旋角:相邻相片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的夹角。50线弯曲:把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来各张像片的主点连线不在一条直线上,而呈现为弯弯曲曲的折线。51调绘:经实地调查用规定符号绘出必要的地物、地貌并标记相关名称的像片。52对定向元素:确定一个立体像对两像片的相对位置的元素

53位移:当航摄的飞机姿态出现较大倾斜或地面有起伏时,地面点在航摄像片上的构像相对于理想情况下的构像所产生的位置差异

54航高:当取摄区内的平均高程面作为摄影基准面时,摄影机的物镜中心至该面的距离。

55高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM。它是用一组有序数值阵列形式表示地 面高程的一种实体地面模型

56微分纠正:用光学机械法对平坦地区的航摄像片进行纠正。57解译:识别像片上各种影像所反映的属性特征

58差条件:利用已知控制点内加密坐标与外业实测坐标相等相邻航带间公共连接点上的加密坐标应该相等。

59理:影像内部色调的变化叫做纹理。

60影像:即数字化的影像。基本上是一个二维矩阵,每个点称为像元.1、像片的内方位元素:确定摄影物镜后节点相对于像片平面关系的数据。2像片的外方位元素:表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数。

3摄影基线:两相邻摄站之间的距离为摄影基线。

4核面:摄影基线与地面任一点组成的平面称为该平面的核面。

5数字影像重采样:由于数字影响是个规则的灰度格序列,当对数字影像进行处理时,所求得的点位恰好落在原始像片上像素中心,要获得该点灰度值,就要在原采样基础上再一次采样。

6像片主距:像片主点到物镜后节点的距离。

7平高点:既做平面控制,又做高程控制的像方控制点。8景深:摄影时物体成像清晰的最远点与最近点的纵深距离。9相对航高:摄影物镜相对于某一基准的高度

10合线:真水平面与像平面的交线称为合线,又称真水平线。

11像片比例尺:航摄像片上一线段为l的影像与地面上相应线段的水平距离L之比。

12绝对航高:是相对干平均海平面的航高,是指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。

13中心投影:投影光线会聚于一点的投影称为中心投影。14平行投影:投影光线相互平行的投影为平行投影 15航向重叠:同一条航线上相邻两张像片的重叠度 16旁向重叠:相邻航线相邻两像片的重叠度

17像片倾角:摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直,偏离铅垂线的夹角小于2度~3度,夹角为像片倾角。

18像片的方位元素:确定摄影瞬间摄影物镜(摄影中心)与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数,即确定这三者之间相关位置的参数 19核线相关:沿核线寻找同名像点,即核线相关。

20相对定向:根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态,使同名光线对对相交,建立与地面相似的立体模型。即确定一个立体像对两像片的相对位置。

21绝对定向元素:描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数称绝对定向元素

22单像空间后方交会:利用至少三个已知地面控制点的坐标,与其影像上对应三个像点的影像坐标,根据共线条件方程,反求该像片的外方位元素。

23空间前方交会:由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标的方法,称为空间前方交会。

24双像解析摄影测量:按照立体像对与被摄物体的几何关系,以数学计算方式,通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标的方法,称为双像解析摄影测量。25解析法绝对定向:借助地面控制点,将相对定向模型进行缩放、平移和旋转,使其达到绝对位置。

26影像的灰度:规则格网排列的离散阵列

27影像匹配:是利用互相关函数,评价两块影像的相似性以确定同名点

28像片平面图:用相当于正射投影的航摄像片上的影像来表示地物的形状和平面位置。

29像片纠正:对原始的航摄像片或数字影像进行处理,获取相当于水平像片的影像或数字正射影像。

30立体像对:在摄影测量中,用摄影机在两摄站点对同一景物摄得的有一定重叠度的两张像片称之为立体像对。

31、DEM:数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型。32.TIN:不规则三角网

33影像数字化:将透明正片(或负片)放在影像数字化器上,把像片上像点的灰度值用数字形式记录下来,此过程称为影像数字化。34像片主距:像片主点到物镜后节点的距离。

35像片倾角:摄影像片在航线飞行方向上的倾斜角。36同名像点:同名光线在左右相片上的构像 37摄影机主光轴:物镜后节点作框标平面的垂线 38像主点:摄影机主光轴在框标平面上的垂足

39相似性测度:数字影像匹配测度表示两同名像点匹配程度,或称相似性测度。40影像匹配:是利用互相关函数,评价两块影像的相似性以确定同名点。

41解析法绝对定向:借助地面控制点,将相对定向模型进行缩放、平移和旋转,使其达到绝对位置。

42数字影像内定向:同一像点的像平面坐标与其扫描坐标不相等,需要加以换算,这种换算称为数字影像内定向。43像点:同名光线在左右相片上的构像

44面条件:一对同名光线与摄影基线位于同一核面内。

45析空中三角测量:利用少量的地面控 制点和大量的连接点坐标,计算区域网中各像片的外方位元素。

46后方交会:航摄像片可以在摄影之后,利用一定外方位元素这种方法称为单张像片的空间后方交会。

47定向:建立影像扫描坐标与像点坐标的转换关系,求取转换参数。48影像:沿核线方向对原始影像重新采集的影像。

49片旋角:相邻相片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的夹角。50线弯曲:把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来各张像片的主点连线不在一条直线上,而呈现为弯弯曲曲的折线。

51调绘:经实地调查用规定符号绘出必要的地物、地貌并标记相关名称的像片。52对定向元素:确定一个立体像对两像片的相对位置的元素

53位移:当航摄的飞机姿态出现较大倾斜或地面有起伏时,地面点在航摄像片上的构像相对于理想情况下的构像所产生的位置差异

54航高:当取摄区内的平均高程面作为摄影基准面时,摄影机的物镜中心至该面的距离。

55高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM。它是用一组有序数值阵列形式表示地 面高程的一种实体地面模型

56微分纠正:用光学机械法对平坦地区的航摄像片进行纠正。57解译:识别像片上各种影像所反映的属性特征

58差条件:利用已知控制点内加密坐标与外业实测坐标相等相邻航带间公共连接点上的加密坐标应该相等。

59理:影像内部色调的变化叫做纹理。

数字摄影测量 篇6

关键词:数字化测量技术;矿山测量;应用

1 概述

相对于传统人工测量技术,现代化测量技术在测量的准确性、时效性方面有了极大的提升,这为矿山企业的安全施工和顺利施工提供了必要的基础保障。数字化测量技术对于矿山企业发展的积极作用是显而易见的,构建科学的数字化测量体系,通过数字化测量技术获取真实、可靠的数据,是企业安全生产、高效生产的有力保障。

2 数字化测量技术在矿山测量中的应用

2.1 数字化测量技术

2.1.1 三维可视化技术。三维可视化技术主要应用步骤:首先,进行数据采集。采集设备为三维激光扫描仪,采集信息主要包括矿山开采现状点、等高线、边坡变化情况、云影响等基本信息。其次,数据处理。完成基本的数据测量后,对数据进行去噪声、数据拼接、三维建模系列处理后,即可获得矿山的三维模型。在数据处理过程中,一般利用专业的处理软件完成各项处理工作,如点云处理软件可完成数据过滤和多站数据的拟合工作。最后,建设管理平台。建设系统平台,将矿山生产区域的空间位置、生产设备通过计算机网络技术实现数据资源共享,为工作人员的生产调度提供基础。

2.1.2 数字化处理技术。数字处理技术是数字化测量系统中的重要组成部分,该技术是在计算机技术辅助下,完成各种形式的数据转化工作。数字转化技术一般为 VB、C++或者Auto CAD,根据实际生产的需要,对软件进行二次开发,建立完善、系统、功能齐全的数字处理系统,为后续的数字制图提供真实、可靠的基础数据服务。

2.1.3 空间信息技术。通讯卫星定位技术(GPS)、遥感技术(RS)和地理信息系统技术(GIS)技术(简称为3S技术)组成了空间信息技术,该技术在时效性方面具有巨大的优势。首先,GPS技术是由卫星导航技术发展衍生而来的测量技术,该技术与传统的测量技术相比,其精确度、灵活性和连续性方面,均有大幅度提升,并且避免了测量点通视问题和测量误差问题。GPS技术需要由地面监控部分、空间部分和用户部分组成。其次,RS技术是利用扫描仪、摄影仪、传输设备、处理软件,对地表信息进行距离监测、识别、分析后,完成矿山地形图的测绘工作及环境监测工作。最后,GIS技术是利用地理模型分析方法,提供地理空间信息和动态的地理数据资料的一种分析技术,该技术主要是将数据采集、数据传输、数据处理、结果输出通过集合技术组装为一个技术体系,为矿山生产提供基本的数据信息。

2.1.4 绘图技术。在矿山生产过程中,地表及地下地质情况、矿山开采通道等客观内容是不断变化的。矿山的矿质变化情况、开采厚度是动态变化的,这就需要整个测量系统具有较高的时效性和准确性,而专业的绘图软件,不仅可以实现绘图的信息化和智能化,还能通过计算机的高速处理功能,将矿山的实际情况进行快速的分析,并通过专业的软件完成转化。另外,相对于传统绘图技术而言,绘图软件能有效降低比例误差,方便改写、存储,还能与GIS技术相结合,实现对矿山的开发规划和运输调整。

2.2 数字化测量技术的优势

2.2.1 速度快。现代化的测量技术工作效率较高,可在短时间内完成各个参数的勘测工作,这一功能不仅可应用在开采前的地质勘测,还可用于生产过程中的地质勘测,对生产过程中的各项内容进行动态的监测,指导开采工作的安全进行。

2.2.2 直观性强。利用数字化测量技术,可将对矿山地质的勘测数据在计算机上进行记录,通过专业的模拟仿真软件分析处理后在计算机上进行显现,为工作人员提供形象、直观的测量结果,以指导矿山开采工作的顺利进行。

2.2.3 范围广。数字化测量技术是集合了三维可视化技术、数字摄影测量技术、数字化地形图测绘技术、变形监测技术、空间信息技术和内外业一体化技术等多种技术为一体的综合性测量技术,可完成多项测量任务,并能保障测量的准确度和精确度。

2.2.4 实用性强。数字化测量技术不仅可以完成基本的测量任务,还能利用专业的软件系统,将测量数据进行处理,转化为用途更为广泛的图纸或者其他数据资料,进一步提高了测量数据的实用性。

2.3 数字化测量技术的应用

2.3.1 测量矿山的地形地貌。利用数字化测量技术,可一次性完成对矿山多项指标参数的测量,根据测量数据得到准确的三维地形坐标。矿山开采区的地质情况、水体情况、气候情况等多个内容的数据均可通过数字化测量技术一次完成。另外,利用先进的技术和设备,还可生成可视化的立体图像,为矿山的开采、剥离区的测量提供准确的三维坐标。

2.3.2 定位开采边界。数字化测量技术的应用,能实现对矿山生产区域的定位测量和规划,尤其是对开采区、施工区进行具体的位置定位和边界确定。数字化测量技术摆脱了气候和距离的束缚,为矿山工程中钻孔位置的确定、征地边界的准确划分提供了可靠的数据支持。

2.3.3 为安全生产提供数据参考。数字化测量技术的应用,可为构建矿山开采管理平台提供必要的基础信息,简化了数据传输和处理的环节,使测量的精确度和速度得到快速提升。传感技术、可视化技术、监测技术、绘图技术等多种技术的集成将采集的信息进行转化,提高了数据资料的可使用性,为矿山的安全生产提供了最基本的保障。

3 结语

数字化测量技术是集合了三维可视化技术、数据处理技术、空间信息技术和绘图技术等多种为一体的一种综合化现代测量手段,该技术以其快速、准确、全面等多种优势在多个测量领域得到广泛应用。矿山测量对于测量技术要求较高,不仅需要测量地上及地下的地质情况,还应对气候、开采状况、开采厚度等一系列变化因素进行及时、准确的测量,以保障矿山生产的安全进行。

参考文献:

[1]王文天.矿山测量中数字化测量技术的应用[J].科技传播,2011,20:132.

[2]杨菲.数字化测量技术在矿山测量中的应用研究[J].科技与企业,2014,08:205-206.

[3]张杰.论数字化技术在矿山测量中的应用[J].能源与节能,2015,01:181-183.

[4]芦英贵.数字化测量技术在矿山测量的应用[J].企业技术开发,2015,04:52-53.

数字地籍测量 篇7

数字地籍测量是利用应用软件将地籍测量采集的数据加以处理, 输出并绘制各种所需的地籍图件和表册。其作业流程包括数据采集、数据处理、成果输出、数据库管理等。

采集的数据按照规定好的格式储存于数据库, 地籍要素数据来源于仪器设备获取, 目前常用的方法有测记法、电子平板法、数字化法、航片量测法等。

对于不同的办法采集到的数据, 在计算机上经过相应的预处理软件处理, 将数据转化为某种标准的数据格式, 经数据处理软件计算出各宗地面积, 绘制地籍图。计算机上的各种数据均需存储, 建立地籍数据库, 根据《城镇地籍调查规程》输出地籍测量所需要的地籍调查技术设计书, 地籍调查表, 平面控制测量的原始记录, 数字化地籍图等成果。

2数字地籍测量的基本原理

地籍要素包括反映隶属关系的地理名称, 反映权属关系的界址点线, 反映土地利用现状的地物, 反映位置关系的定位坐标, 反映数量关系的土地利用及占有面积, 还有反映地物特征描述等。建立地籍数据库的目录就是要把地籍要素数字化, 地籍要素包含属性信息和图形信息。数码文字可用来表示属性信息, 编码、连接信息和平面直角坐标可用来表示图形信息, 地籍信息编码就是用规定的代码表示指定的地籍信息。一般遵循惟一性、易扩展、易识别、简单适用的原则。目前地籍信息编码的方式有全要素编码、提示性编码和块结构编码。

(1) 全要素编码由若干位十进制数组成, 首先参考图式符号, 将地形要素分类, 如“1”居民地;“2”道路;“3”管线等, 然后在每一类中进行次分类, 如“01”一般居民房;“02”简易居民房等。另外加上类序号、特征点序号。全要素编码的优点是编码具有惟一性, 易识别。缺点是层次多, 位数多, 同一地物不按顺序观测, 编码困难。

(2) 提示性编码由几何相关性和类别组成的若干位十进制数, 十位编码“1”水系, “2”建筑物, “3”道路等;个位编码孤立点“0”, 与前点连接“1”, 不连接“2”等。提示性编码的优点是形式简明, 野外工作量少。缺点是提示图形不详细, 预处理和图形编辑工作量大。

(3) 块结构编码是用三位整数把地形要素编码。如“100”测量控制点“104”导线点等, 每一点的记录除观测值还有点号、编码、连接点、连接线型等信息。块结构编码的优点是点号自动累加, 编码位数少, 野外输入信息量少。利用图式符号库解决复杂的线型“1”直线“2”曲线“3”圆弧线。

在数字地籍测量中, 地籍要素间的层次关系和拓扑关系是数据结构应当反映的。经过数据处理产生文、数、图等对应关系。这样有助于在数据库中进行检索、分类。目前, 矢量数据结构在数字地籍测量中普遍使用。在此结构中, 点实体以表示其空间位置的坐标值的数字形式存放, 线实体以有序的坐标值存放, 面实体用表示其周边的字符串或相关点存放。经常使用的矢量数据结构有:

(1) 顺序结构, 这种结构便于数控绘图和计算面积。

(2) 链-结点结构, 多边形中交点为结点, 两结点之间的线为链, 一条链可以与多个地物要素发生联系, 这样无需多次数字化和储存, 提高了数据质量, 减少了冗余。

(3) 拓扑结构, 三条以上线的交点在拓扑学中被称为结点, 两个结点之间的曲线或折线为链, 由若干链组成的封闭图形称为区。采用拓扑结构可以有效地存储地籍要素的点、线、面之间的关联、包含及邻接关系。

3数字地籍测绘系统

计算机是数字地籍测绘系统的核心, 地籍测绘系统主要由数字地籍测绘软件进行数据的采集与处理, 由数字化仪、全站仪、解析测图仪等设备输入数据, 由打印机、数控绘图仪输出数据。数字地籍测绘系统较成熟的有南方CASS, 武汉RDMS, 北京EPSW等。

南方测绘CASS系列数字测图系统采用Auto CAD为系统平台, 充分吸收利用数字化成图, 地理信息系统 (GIS) 、全球卫星定位系统 (GPS) 、数字地球 (DE) 的最新技术, 数字化成图技术领先。

武汉瑞得的RDMS数字测图系统图形编辑及数据处理功能很强大, 此系统使用的是最新的GIS图形平台, 新加了显示三维图功能, 用户还可以自己定义符合。并且此系统支持图形操作的UNDO功能, 图形的可视化操作得到全面实现。

EPSW电子平板测绘系统借助全站仪和便携式PC机实现实时成图, 特别适合山区的测量。因为它即测即显, 编辑修改或检查数据图形可在现场操作。EPSW采用WINDOWS界面, 图形编辑系统是独立的, 可与AUTOCAD进行数据之间的交换, 数据采集和数据库更新也可以使用它来完成。

通过数字地籍测量建立的地籍数据库系统在国土资源管理中得到广泛的应用。它可应用于城镇土地规划、城镇土地定级估价, 盘活城镇存量土地、土地有偿使用、旧城改造、城镇土地管理利用和土地动态监测等国土资源管理基础工作中。地籍数据库的建立对于保护土地使用者的合法权益, 建立规范的地籍管理系统, 都具有十分重要的意义。

应用数字地籍测绘系统使土地管理更有规范的进行, 切实保护耕地, 合理利用土地, 充分保证经济发展和人民生活的需要, 主要体现: (1) 强化土地管理职能, 完善土地管理措施; (2) 实行计划管理, 严禁乱占耕地; (3) 充分利用本地水土资源; (4) 搞好土地利用总体规划; (5) 搞好土地动态监测; (6) 加快土地使用制度改革, 全面实行土地的有偿、有限期的使用。

参考文献

[1]地籍测量[M].测绘出版社.

[2]数字测量原理[M].清华大学出版社.

[3]国土资源部.城镇地籍数据库标准[S].

[4]武汉大学.地籍测量学[M].

浅析煤矿测量中数字测量图的应用 篇8

数字测量图以”数字”的形式表达地形特征点, 其实质是一种全解析的计算机制备图。数字测量图的基本原理就是按照实际的测量数据进行数字化编辑, 也就是利用计算机软件进行制作和加工, 如实的反应地质情况的“图纸”。其优点是显而易见的。

1.1 准确性高

数字测量图是仪器测量或者手工测量后, 由电子计算机软件处理绘制成图的煤矿测量结果的汇总“图纸”。利用这样的方法绘制的数字测量图, 准确、标准, 原始测量数据的精度损失小, 而且随着测量仪器的科技化水平不断提高, 数字测量图的精度也越来越高。

1.2 数字化特性明显

数字测量图, 存储了“图纸”特定含义的数字、文字、符号等各类数据信息, 在保存、传输、处理时方便快捷。另外在使用中, 还可以通过软件在计算机上自动提取点位坐标、两点距离、方位以及面积等几何要素, 以备参考。

1.3 资料兼容性强

使用过程中, 工程CAD (计算机辅助设计) ;GIS (地理信息系统) 建库等软件均可依软件的特性, 方便地处理数字测量图, 从而绘制和提取各自需要的专题图 (如地形图、地质图、工程布置图等) , 还可进行局部修测、局部更新。

2 煤矿数字测量图的概念和生成

2.1 概念和用途

煤矿数字测量图是由煤矿井下测量人员, 利用手工或者仪器进行实测后, 经过测量汇总数据, 和CAD平台加工, 形成的数字“图纸”。它以井下巷道导线点为核心, 以导线网为管路, 根据测量数据, 按照1∶1比例绘制的巷道或其他部位的实测图。它的主要功能有: (1) 供测量人员日常工作使用, 核对各项工程的进展和偏差。 (2) 给其工作环节提供基础测量数据, 以便各个作业面协调工作, 避免失误和危险。

2.2 煤矿数字测量图的成图方法

目前, 煤矿井下数字成图有两种方法一是原图数字化;二是现场数字测图。

(1) 原图数字化。

该方法仅需配备计算机、数字化仪、绘图仪。在数字化软件的支持下, 可以在很短的时间内获得数字图纸。具体实现方式有手扶跟踪数字化和扫描矢量化后数字化两种其中后一种要比前一种的精度高、效率高。

但是, 采用该方法所获得的数字地图精度因受原图精度和数字化过程中所产生各种误差的影响, 其精度要比原图差。为了利用该法能得到较为精确的数字地图, 可通过修测、补测等方法, 实测一部分地物点的精确坐标, 再用这些点的坐标代替原来的坐标。这样, 能一定程度地提高原有图的精度。

(2) 现场数字测量图。

井下可直接采用现场数字测图的方法, 该方法也称为内外业一体化数字测图。采用该方法所得到的数字地图特点是精度高, 只要采取一定的措施, 重要地物相对于邻近控制点的精度可以控制在5cm以内。但其人力、物力与财力投入比较大。

3 煤矿测量中数字测量图的应用

3.1 在煤矿测量中数字测量图的数字化应用

(1) 数字测量图可以任意的进行分解和合成, 测量工作人员可以进行动态修图和填图, 减少手工记录和更新的环节, 提高了测量的效率。在数据传输中, 复制和传输图形信息都可以利用网络传递, 实现测量信息资源的共享, 这样在跨部门进行测量工作时为分析数据缩短了时间。

(2) 数字测量图是在计算机屏幕中供测量人员使用, 测量人员只需要进行简单的操作就能够查阅很多的资料和环节, 方便了资料的对比和更新, 增加了测量人员分析的过程, 有利于提高测量工作的针对性。

(3) 在数字测量图中, 导线点和导线网是与真实的情况一一对应的, 工作人员无需到实地就可以查询到更多的信息, 简化了工作的流程。

3.2 数字测量图在煤矿测量中实际操作的应用

(1) 测量图可以使测量人员及时掌握掘进巷道、采煤工作面的施工进度情况。在不同的时间节点进行进尺统计时, 只要根据图中的标记进行电脑操作, 直接从图中量取直巷进尺和剩余进尺, 这样做可以使工作的情况直观且错误少。

(2) 在进行巷道开门标定时可以通过测量图, 直接量取巷道标定几何尺寸。设计人员可以根据巷道施工措施, 直接把设计巷道预先绘制与测量图上, 一方面可以预先模拟巷道的工作进程, 分析设计是否存在错误, 另一方面可以从图中查询或量取标定数据减少了繁琐的计算和手工计算的误差。

(3) 在进行煤矿作业中的贯通设计和计算时, 测量图可以直接提供贯通测量几何数据。在CAD测量图中要查询两个点的距离和方位时, 只需要开启捕捉功能使用直线命令连接两点, 然后使用软件命令查询直线基本数据, 即该线的长度、方位和倾角等几何要素。实践证明, 其查询结果和手工解算结果完全一致甚至精确程度高于手工计算。

3.3 数字测量图在煤矿其它专业工作中的应用

(1) 地质人员直接使用测量图绘制煤层底板等高线图, 和查询其它技术数据。

(2) 储量人员直接使用测量图绘制回采工作面损失量计算图。

(3) 描图人员可以参照测量图进行填图和检查。

(4) 技术科设计人员直接使用测量图进行技术设计。由于测量图是由测量人员根据测量工作情况不断更新, 因此使用它进行技术设计要比使用采工图精确。

(5) 采掘区队可以使用测量图查询已完成的具体工作量及制定下一步工作计划。

4 结语

煤矿测量工作中, 工作人员要随着煤矿生产的进度, 随时测量更新数据, 所以测量图也随矿井的进尺变化而更新。测量图的更新是建立在测量人员实地测量的基础上的, 因此, 数字测量图功能已经超越其他图纸所能反映的内容。

测量图的制作是利用CAD等绘图软件对实际测量数据进行编辑而完成的的电子“图纸”。测量图因为其电子数据的优势而成为测量工作重要工具。而且煤矿生产中其他相关的专业也可以使用测量图, 利用其作为重要的技术参考和设计依据。可见测量图的应用, 使煤矿测量工作更加准确、专业, 并使测量工作成为煤矿生产中不可缺少的重要一环。

摘要:煤矿测量工作是煤矿生产和安全的重要基础。煤矿的测量工作涵盖了开采、安全维护等多个涉及煤矿开采的重要环节, 是基础性工作。在这一过程中, 汇集了各种信息的复杂数据将会被绘制成数字测量图。测量图因其数字化的优点和直观性, 在煤矿测量中应用广泛, 并起到了很好的作用。

关键词:数字测量图的优点,测量图的应用

参考文献

[1]乔德广.测绘新技术在煤矿测量中的应用[J].科技论坛, 2009 (8) .

[2]张国良主编.矿山测量学[M].徐州, 中国矿业大学出版社, 2001.

[3]程绪琦等.AutoCAD2006中文版标准教程[M].北京, 电子工业出版社, 2005.

[4]陈俊杰, 邹友峰.矿山测量在煤矿中的作用及发展趋势[J].中国矿业, 2006 (10) .

数字摄影测量 篇9

逆向工程 (Reverse Engineering, RE) 是指通过某种方式获取样品数字化信息[1], 并以计算机辅助等方式进行样品模型重现, 在此基础上进行产品研发、优化设计和生产等一系列工作的总和。其过程如图1所示。

由于高精度测量和质检的需要, 逆向工程应运而生, 后续与计算机辅助设计有效结合, 广为应用。其关键技术有数字化信息采集、信息处理及样品模型重现。数字化信息采集结果直接影响到数据处理的工作强度与难度, 直接决定重建模型的精度。理论上, 测量结果应该能够真实地还原样品模型, 同时测量技术必须考虑测量过程的效率、设备购置成本、使用费用及技术利润效能等各项因素。

国外已经研发出大量先进非接触式测量设备, 极具特色且比较成熟是三维光栅扫描仪ATOS和光学坐标测量系统TRITOP。且在各个领域普遍使用, 如潜艇、火箭及C-17运输机的研制等精密军工制造[2]。虽然国内逆向工程测量方面也出现了相应的三维扫描仪, 但其测量结果不理想 (特别在边界和曲率突变较大等特殊位置) , 精确测量设备应用程度不高且通常将各种测量设备单独使用, 效果不佳。

鉴于此, 以近景摄影测量方法为基础, 利用ATOS&TRITOP结合进行车身外表面数据测量实验, 研究逆向工程测量技术。

1 逆向工程测量方法探讨

通常将逆向工程数据测量方法归为2个类别:1) 以卡尺量具为代表的接触测量, 其特点为测量过程中量具与被测目标相接触[3];2) 以光学数字式采集为代表的非接触测量, 此类测量方式主要依靠先进的设备和技术。

两种测量方式优劣的对比如表1所示。

近景摄影测量是一种典型的光学数字测量方法, 测量过程中设备不与目标直接接触。其测量设备主要由摄影 (摄像) 仪器、计算机、相应处理软件以及人工标识 (如参考点、比例尺) 、储存卡附件组成。

2 近景摄影测量

近景摄影测量方法以摄影为措施, 采集待测物体状态信息[6,7,8]。用于静止目标测量时, 可以获得其在空间内的几何信息;当待测物体的空间位置时刻发生变化时, 同样能够采集其物理信息。数据采集的关键技术包括摄影方式选择、相机初始状态标定等。

2.1 拍摄方式及其误差

通常, 近景摄影测量采取垂直正交和相交两种形式。

正交摄影多用于几何分析和目测观察;交向摄影能对目标进行多角度、多层次叠盖, 其结果更为理想。因此, 研究选择后者进行。拍摄示意如图2。

图2中, I1和I2为主光束路线。φ1和φ2为两像片偏角。推导得到:

式中:mx、my、mz是交向拍摄所得到像片测量结果偏差, Mx、My、Mz为全局笛卡尔坐标系下的误差, 其中My与像片倾斜角φ的大小无关。

若以MT表示3个坐标向的总体误差, 那么为了得到最好的测量结果, 其必须满足:

2.2 相机标定方法

将摄影测量相机标定方式归为2类[9,10,11]:一是以理论为基础进行推算, 并进行多次实际拍摄实验修正相机参数的传统标定;二是借助于现代软件中的标定模块, 快速、准确地完成任务, 被称为自标定。

由于传统标定需要大量的手动计算, 在精度得到保证的情况下, 实验采用效率高的自标定方法进行。

2.2.1 传统标定

借助于已知物理信息的参照物, 以拍摄和数学推算的方式确定相应参数。现假设A1、A2为所求摄相机数据矩阵, 根据物理光学中的单孔成像理论, 经推算得到

式中:rx、ry表示总体笛卡尔坐标系统下x轴、y轴方向位移倒数, 其使用对象为三维场景空间; (xc, yc, z) c表示相机的坐标体系, 以焦点为原点, (u, v) 为平面坐标 (单位:像素) [12]。

2.2.2 相机自标定

自标定仅依据摄相机与景物的相对应关系[13], 进行自我校正和调整。近景摄影测量设备所配套的软件中有自标定工具箱, 其实际上就是将传统标定方法优化后进行编程, 将复杂繁琐的工作交给计算机。标定示意如图3。

3 ATOS&TRITOP车身表面测量

TRITOP、ATOS各有优势和不足。按照德国标准, TRITOP的测量精度高达0.0125 mm/m[14];其弥补了ATOS在测量大尺寸物体时定位不够准确的劣势。而ATOS光栅扫描的优势在于一次扫描可以得到大量坐标点的数据, 因此采用TRITOP和ATOS相结合。实验过程如图4。

实验使用的ATOS Compact Scan 5M重量为3.9 kg, 测量点为2×5 000 000、扫描面积为40~1200 mm2;TRITOP系统使用Canon EOS 600D相机, 有效像素1800万。

3.1 实验准备

实验总会伴随偏差存在, 其超过一定阈值就代表数据不可靠, 因此误差控制和预防就显得尤为重要。准备工作的目的就在于消除或减少误差来源, 其对于近景摄影测量结果有显著影响。在此过程中我们要考虑实验环境的选择、汽车车身外表面处理以及相机标定工作, 实验由两人进行操作, 耗时15min32s。

1) 环境选择。近景摄影测量技术对于环境要求并不苛刻, 环境对其影响可以在数据处理过程中用“过滤”等手段去除。考虑到后续工作的顺利进行, 对本次实验的光学环境和振动进行控制, 选择某企业孵化园地下实验室为场地, 环境温度为26℃。

2) 车身表面预处理。车身外表面作为本次实验的工作目标, 在数据采集前对其进行相应处理:a.清洗、固定车身部件;b.喷洒亚光材料二氧化钛, 此操作目的在于控制被测表面的反光;c.设置参考点、比例尺。比例尺经过国际标准公司校验, 应置于固定位置, 测量过程不可移动。参考点则是TRITOP的支撑点, 过多设置则使后续求解过于复杂, 过少又不能满足精度要求。常见人工标识如图5。

3) 相机自标定。由于传统标定工作量繁重, 实验采用TRITOP快速自标定模块按照图3进行。整个过程仅仅花费1min46s, 效率高。软件最终显示的偏差上限为0.02像素, 查询TRITOP使用手册标定得知偏差在0.01~0.04像素之间为优良, 故精度也完全达标。

3.2 TRITOP数据采集

按摄影测量规范以及TRITOP使用手册, 对完成二氧化钛处理, 并设置好人工标识的车身, 按照交向拍摄方式对车身外表面进行多层次 (3层) 、多角度摄影测量, 整个过程历时8min12s。结果如图6所示。

图中黑色条板和十字架为标尺, 黑色方块为人工标识。对拍摄的图片进行求解处理后, TRITOP显示的偏差为0.0601像素, 远低于国家标准中对于汽车外表面测量过程中允许出现的误差极限0.5mm (一个像素相当于1mm) 。

通过相机对汽车外表面进行各个角度摄影, 得到一系列支撑点的坐标。但是, 仅依靠这些“骨架”点无法全面地描述车身外表面的。

3.3 ATOS光栅扫描

使用ATOS Compact Scan 5M光栅投影设备进行测量, 获得密集的点云, 将其与TRITOP得到的坐标点相耦合, 得到整个车身外表面数字化信息, 整个过程经历46min44s, 远少于单独ATOS消耗的时间。这是因为单独使用ATOS时, 系统需要使用多个点和前一次扫描结果进行重叠匹配, 而TRITOP参考点的引入解决了这一问题。

将得到的密集坐标点导入计算机辅助设计软件 (如CATIA) 中, 得到未经任何处理的第一次扫描结果如图7所示。

整个实验, 包括车身处理、相机标定、TRITOP数据采集和ATOS扫描, 耗费有效时间为1h 12 min 14s, 时间成本低且测量结果的准确性高。

4 结语

数字摄影测量 篇10

所谓的灭点就是现实空间中那些相互平行的两条或多条直线, 在经过相机拍摄后, 在图像平面上汇聚成的一点。设有四点, 它们在一条线上, 简称为共线四点, 它们相互组成的线段用比值的方式表示出来, 这样的关系就是交比。如图1所示, abcd四条直线汇聚于一点, 再在连接四条线的直线, 四条直线在作的这条直线上的交点为ABCD四点, 其中把AB称为基点, 把CD称为分点, [A, B]表示A, B两点之间的距离。然后就可以用以下公式将交比表示出来:

实际操作中交比关系会有一些变化, 但经过总结, 以下几个基本性质是不变的。

(1) 交换基点和分点, 交比值不会改变:Cross (CD, AB) =Cross (AB, CD) ;

(3) 同时交换基点和分点的位置, 交比值不改变, 即:Cross (BA, DC) =cr;

(4) 若交换交比中间两个点的位置或两端两点的位置, 得到新交比的值等于1减去原来交比的值, 即:Cross (AC, BD) =Cross (DB, CA) =1-cr。

交比是仿射变换不变量, 在同一条直线上可以多次嵌套应用交比, 从而计算出该直线上任意两点的距离。在本文中, 平面距离量测都是基于交比理论, 因此下面介绍基于交比的平面距离量测的方法和理论。

二、实验

使用数码相机 (Canon EOS 700D) 拍摄照片, 图像像素设为4752 3168。分别在焦距为18mm、24mm、35mm、50mm、85mm、135mm时, 在不同拍摄角度, 即15°、30°、45°、60°、75°, 拍摄长宽相同的地砖。图2为焦距18mm, 拍摄角度为15°时拍摄的图像, 图中V点是灭点。本次实验验证了前面原理提出的基于交比对单幅图像进行测量的理论, 同时将测量值与真实值之差的绘制成表格, 用表格和图表的形式表现量测值与真实值之差的分布规律。

求得的d1、d2、d3、d4分别为X1X3、X1X4、X1X5、X1X6量测的值, 单位为cm。然后分别求得X2X3=11.624、X3X3=11.292、X4X5=10.736、X5X6=11.219。所得数值与地板砖边长及缝隙长度的和11.6数值相减, 取绝对值, 得到测量的误差值。然后与实际每个地板砖边长及缝隙长度的和11.6cm相除得到误差百分比, 然后将所得的误差与实际边长的比值所得的百分比以表格的形式列出 (表中空白部分因角度和焦距原因无法得到测量数据) 。

将上表数据以图表形式表示出来, 以下是当焦距一定时, 不同角度拍摄的误差数据的折线图:

可以看出, 当拍摄焦距为18mm时, 角度为30°和60°的误差相对于角度为15°和75°小。当拍摄焦距为24mm、30mm、50mm和85mm也是服从相应的规律。于是从整体看数据以及画出的折线图可以得出这样结论, 即当拍摄焦距一定时, 拍摄角度在中间时比角度太大或太小量测的数值的误差小。因此, 基于实验可以得出具体的误差值以及相应的误差分布规律, 即当拍摄焦距一定时, 拍摄角度不宜过大或过小。

以下是当角度一定时, 不同焦距拍摄的误差数据的折线图:

可以看出, 当拍摄角度为15°时, 焦距为18mm、24mm和135mm的误差相对于焦距为35mm、50mm及85mm大。当拍摄角度为30°、45°、60°也是服从相应的规律。于是从整体看数据以及画出的折线图可以得出这样结论, 即当拍摄角度一定时, 拍摄焦距在的数值在中间时比焦距太大或太小量测数值的误差小。因此, 基于实验可以得出具体的误差值以及相应的误差分布规律, 即当拍摄角度一定时, 拍摄焦距不宜过大或过小。

三、结论

基于实验中对摄影测量值与真实值之间的量测的误差数据分析, 可以得出具体的误差值以及相应的误差百分比, 即当拍摄角度在15°至75°, 镜头焦距在18mm至135mm时, 摄影测量的误差百分比为0-7.97%之间。但是拍摄角度对摄影测量误差有很大的影响, 当拍摄角度为60°时, 摄影测量的误差百分比最小;而镜头焦距对摄影测量误差的影响不大, 其摄影测量的误差百分比变化不大。

摘要:本文根据摄影透视原理, 在未标定的单幅图像中进行摄影测量, 通过拍摄不同角度和不同焦距的照片, 得出了相应的摄影测量值与真实值之间的量测的误差数据。通过大量的模拟实验来研究测量中误差的分布规律, 为交通事故现场摄影测量误差范围分析提供依据。

关键词:摄影透视,摄影测量,误差分析

参考文献

[1]张祖勋, 张剑清.数字摄影测量学[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社, 1996.

[2]代雪晶, 宋瑞波, 单大国.利用摄影镜头透视关系实现现场摄影测量的研究[J].刑事技术, 2010, 03:26-28.

[3]陈建平, 景天然.道路交通事故现场图快速测绘技术[J].重庆交通学院学报, 1996, 15 (1) .

[4]李孟山, 李少元, 李继平.一种快速处理交通事故的方法[J].铁路航测, 1997, 3.

[5]张彦辉, 王界茂等.道路交通事故现场快速测绘系统[J].解放军测绘学院学报, 1999, 16 (1) .

[6]霍胜民, 张京明, 张亮.道路交通事故现场图绘制软件的开发[J].交通与计算机, 2000, 18 (6) .

数字摄影测量 篇11

关键词:数字化测量技术;工程测量;数字测图

工程测量是对工程建设中所有测绘工作的统称,实际上包括了工程建设勘测、工程规划设计、施工管理等阶段所进行的所有测量工作[1]。当前工程测量的应用十分广泛,传统的工程测量一般包括控制测量、地形测量、施工测量、竣工测量以及变形监测五个方面的内容[2]。随着现代测绘科学技术的飞速发展,数字化测量技术具有高自动化程度、高精确度、高信息量以及便于图形更新等多方面的的特点,在工程测量过程中占据了十分重要的地位。

1. 数字化测量技术

1.1 数字化测量技术的优点

第一,高精确度。精确度高是数字化测量技术的显著特点,数字化测量技术的应用使得传统测量的精度产生了质的变化,这种技术更多的采用智能化,有效地减少各种误差,然后通过多样的补偿,准确完成测量工作,因此,准确性是非常高的。

第二,自动化程度高。数字化测量技术利用计算机进行模拟,从而通过计算机屏幕可以观察到所需的地貌特征、地形以及其他相关的地籍要素等多方面资料,同时在数字化测量技术中融入了计算技术,通过智能化的操控大大提高了计算的精度,使绘图的工作环节变得越来越简单、容易上手,尤其是对于一些图形、符号、图标等,仅需进行简单的选择即可,具有较高的自动化程度,十分便捷。

第三,图形数据实时更新。数字化测绘产品的最大特性是维护、使用、更新等方面十分快捷、方便,同时使产品信息维持当前最先进的水平,实现及时对产品进行更新、修改和补充,并不断创新产品提供使用。

第四,高信息量。通過对地形和地籍进行数字化测量,将所得到的成果作为底图,然后可以实现在计算机上对其开展相应的一些规划、设计工作,在很大程度上能够为测量方案的设计和比较提供便利,同时可以实现准确、便利地对所需各种素材进行汇总、统计、分析和叠加,从而获得强大的信息量。

1.2 数字化测图的主要方法

1)原图数字化。一是先将数据转换为矢量数据的图形,之后再进行编辑成数字籍图;二是是先扫描图,然后利用矢量软件进行处理,实现数字籍图变换。

2)航测数字成图。首先解析在航空中所拍摄到的相片,然后将所收集获得的数据通过地形模型的三维模型最终形成数字籍图。

3)地面数字测图。在工程测量中部分测区缺乏符合要求的比例尺来进行测量,因而需要采用地面数字测图的方法,即所谓的内外业一体化数字成图。

需要注意的是,上述三种方法均需数据采集、数据处理和编辑、成果图件的数据输出三个步骤,至于三种方法的适应情况和具体操作流程,还需要根据工程的具体的情况来进行具体分析。

2. 数字化测量技术在工程测量中的应用

2.1 数字化测图软件在工程测量中的应用

在对大比例尺地形图成图方面,传统的成图方式存在着较大程度的缺陷,需要投入大量工作人员进行作业,并且所需周期长,准确性不高。而随着数字化测量技术的发展,不断涌现出来的数字化成图软件能够及时对测区的成图情况进行调整,与传统的成图方法相比较而言,极大地提高了成图精度,同时也缩短了成图的时间。但是,传统的成图方法在应用上仍然具有一定的优势,不应该被全盘否定,因此我们在工程测量过程中,应该将传统的成图方式与数字化成图技术相结合,充分发挥各自的优势,从而保证成图的准确性和时效性。

2.2 数字化技术在工程测量中的应用

随着我国社会和经济的飞速发展和城镇化进程的加速,提高了测量工作的难度,给相关的城市工程测量工作带来了极大的挑战。在工程测量的过程中,为了提高测量工作的准确度,首先要提升工程测量工作的实用性,同时还要对把整个测量系统进行完善,有效加强和提高工程测量的管理制度。在我国的工程测量中,数字测量技术得到了广泛的应用和推广,在其推动之下工程测量工作也有了很大程度上的进步,解决了许多传统方法所带来的缺陷和问题,同时极大地丰富了测量产品的形式富,使人们可以更加便捷、有效的利用测量的成果。

2.3 地图数字化在工程测量中的应用

1)原图的数字化处理

在工程测量工作中,利用计算机技术将原图扫描输入到设备中,可以在短时间内很快获得需要的数字底图,能够大大缩短测绘作业的时间。在实际工程测量作业中,对于原图的数字化处理常用的有两种方式:扫描矢量化和手扶跟踪数字化[3]。扫描矢量化方法在精度方面具有更高的要求,并且具有相对较快的工作效率,但同时也存在一定的问题,例如扫描所获取的数字测图的精度往往是比较低的,其原因可能是部分工作人员的一些工作不到位,没有按照相应的规定来开展工作,从而对后续的工作带来了极大的不便,所以想是这样的问题绝对不能够发生,在细节上需要进行不断地加强,从而提升质量。

2)地面数字测图

在工程测量的过程中,如果对测绘图精度的要求较高,而又缺乏相应比例尺的地图的时候,就可以应用数字化测量技术,采用地面数字进行测图。地面数字测图是数字化测量技术体系中的典型方式之一,被广泛应用于工程测量之中。在实际日常工程测量工作中,也可以利用地面数字测图来获得相对较好的底图,这是由于如果地面数字测图做得好,就可以极大地提高其精度,一旦精度得到了提高,工程测量中的其余工作部分也会变得比较容易和轻松,同时能够极大地减少积累的误差。

3. 结束语

随着计算机技术和测绘科学技术的快速发展,数字化测量技术被广泛应用于工程测量的各个领域之中,数字化测量技术在大大提高工程测量工作的效率的同时,也大大减少对人力、物力资源的消耗。此外,利用数字化测量技术所绘制的地籍图具有精度高、数据量丰富的优点,这在满足我国城镇化建设要求的同时,也为未来城市规划提供了理论数据。综上所述,在工程测量的工程中,应该继续推广、发展和充分利用数字化测图技术,才能更好的促进国家对土地实现更好地利用和管理。

参考文献

[1]毕政文.工程测量中的数字化技术探讨[J].中国高新技术企业,2015,11:115-116.

数字摄影测量 篇12

1 数字摄影测量技术的发展

1.1 原始数据获取手段的发展

航空摄影测量最原始的数据就是获取航片。传统的航空摄影主要是利用光学摄影机获取的像片, 经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性。由于投影差经常引起较大的航片畸变, 这都会对精度产生一定的影响。近些年来, 像GPS定位系统、数字航摄相机、IMU惯性测量装置的组合应用, 用数码摄影的方式获取数字数据。在航飞的同时可以通过数字摄影仪直接获取到航片的外方位元素, 它改变了我们之前的传统航空摄影测量的作业方式方法, 不但减少了我们像片布控的工作, 也缩减了空三加密的流程, 大大缩短了数据从采集到调绘成图的周期, 提高了工作效率。而且数字摄影测量的飞行路线是经过电脑排版布置的, 不会产生漏洞。

1.2 数字摄影测量系统的发展

随着计算机技术不断快速的发展, 数字摄影测量系统也在不断地提高。计算机的各方面性能, 比如处理器、显示器、显卡和软件性能等都直接影响了数字摄影测量系统的应用力, 数字摄影测量系统与计算机联系起来又扩展了数字摄影测量系统的应用领域。

2 数字摄影测量产品

摄影测量可以分为三个阶段:模拟摄影测量和解析摄影测量、全数字摄影测量。过去传统的摄影测量主要是用来绘制平面图, 发展到了现在的数字摄影测量时代, 摄影测量产品的概念也随之拓宽了, 增加了像数字高程模型DEM, 数字正射影像DOM产品等。

2.1 附有内、外方位元数的原始影像数据

如果我们知道了单张航空影像上该地区的数字地面模型DEM, 那么我们就能够直接的利用DEM数据和该数字影像的内、外方位元素、影像数据直接生成该地区的正射影像图 (DOM) , 不需要作任何处理。如果该像片上的位置是一个比较平坦的地区或城区的话, 还可以直接纠正成平面图。

2.2 数字地面模型DEM是重要产品

DEM是数字地形模型 (DTM) 的一个分支, 它是通过一组有序数值阵列形式表示出地面高程的一种实体地面的模型, 由于DEM描述的是地面高程信息, 所以它在测绘、地貌、地质、土壤、气象、水文、工程建设、通讯、军事等国民经济和国防建设等领域有着广泛的应用。

2.3 DOM和DLG是摄影测量的重要产品

数字摄影测量系统通过外业的像控工作进行空三加密和采集, 生产出平面图可以导进CAD, 为城市建设和发展规划提供参考数据。此外, 正射影像图DOM更受到人们的重视, 因为它不仅成图快, 从图面上看起来也更直观, 还具备一定的立体效果。

3 GIS所需的数据

地球表面的自然地物和人文地物, 形状各异、错综复杂、关系密切。经过GIS工作者的抽象, 可以用下面四大类数据来表达地球表面的地物:

3.1 数字线划数据 (DLG)

在数字测图中, 最为常见的就是数字线划图产品, 也称之为DLG产品。内业通过数字测图系统所采集的产品一般都是DLG。通过对外业调绘的数据进行编辑处理, 它能比较全面的描述地物地貌, 为数据库的建立提供重要数据。

3.2 影像数据

影像数据包括卫星影像和航摄仪所拍摄的影像。由于影像数据能够及时的反映地物地貌, 并且看起来也比较直观, 因此影像数据越来越受到重视, 它称为了GIS不可缺少的一部分。

3.3 数字高程模型 (DOM)

是根据数字高程模型对中心投影的航摄影像进行纠正处理、消除了投影差的垂直投影的影像地图。数字正射影像图作为遥感数据主要的一种产品形式, 具有获取数据方便、周期短、更经济的特点, 正日益受到关注。

3.4 属性数据

正是因为GIS存储了图形和属性数据, 才使GIS如此丰富, 应用如此广泛。GIS中空间查询、空间分析、空间决策都离不开属性数据的支持。

4 数字摄影测量在城市地理信息数据更新中的优势

在城市建设的过程中, 测绘部门利用数字航空摄影测量技术已经更新了大量的城市数据, 在对数据的测制过程中, 也做了许多的科学实验和研究, 逐步完善了现代航空摄影测量系统的技术体系, 修订了有关的国家规范和规定, 特别是完善了当前最先进的数字摄影测量技术。数字摄影测量技术由于有计算机视觉、图形图像、全自动影像匹配、影像边缘提取技术等融合, 能够快速精准的更新DLG、DEM、DOM以及叠加的产品, 信息量也更为丰富。获取GIS数据的手段虽然有很多, 在这里面数字摄影测量却是最便捷的方式, 尤其是对于城市大面积成图。

结束语

21世纪摄影测量已经进入了数字摄影测量时代, 数字摄影测量为GIS数据的获取注入了很多活力。利用数字摄影测量, GIS可以获得数字线划图 (DLG) 、DEM和DOM等形式多样的数据, 并且这种数据的获取又是以高效率、高精度为前提的。目前, 数字摄影测量在很多理论研究与数字城市应用方面取得了可喜的成就, 并希望有更多创新理论研究及突破, 期待着数字摄影测量在城市GIS建设中更多的应用。

摘要:数字摄影测量已成为城市GIS建设中获取基础空间信息的重要平台:数字摄影测量与其他传统的摄影测量获取地理信息数据相比具有很大的优势, 它是摄测量的一次变革, 推动了测绘行业的发展。

关键词:数字摄影,GIS建设,应用

参考文献

[1]王丹.应用摄影测量为城市GIS生产空间基础数据[J].城市规划, 1998 (1) .

[2]龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社, 2001.

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