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攝影測(cè)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(cè)量；三維點(diǎn)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(dòng)化建模的方向過(guò)渡。

目前實(shí)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（AutoCAD）、三維動(dòng)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(duì)象的建模；三是基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量原理對(duì)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(dòng)化，根據(jù)三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)構(gòu)建三維模型正成為研究的熱點(diǎn)。本文對(duì)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(diǎn)。

2、三維建模方法

本文以校園中建筑物為建模對(duì)象，分別通過(guò)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(diǎn)云的建模、基于近景攝影測(cè)量的建模。

2.1 基于AutoCAD的人機(jī)交互式建模

對(duì)于幾何形體相對(duì)規(guī)則的建筑，常規(guī)使用免棱鏡電子全站儀對(duì)建筑物構(gòu)件的三維特征點(diǎn)進(jìn)行散點(diǎn)式數(shù)據(jù)采集。本文采集數(shù)據(jù)同時(shí)采用“四位編碼法”對(duì)特征點(diǎn)編碼[2]，并按建筑構(gòu)件分類分層存儲(chǔ)。繪圖時(shí)根據(jù)特征點(diǎn)編碼結(jié)合測(cè)繪順序在CAD中編寫LISP程序?qū)ㄖ飳?shí)現(xiàn)自動(dòng)展點(diǎn)和自動(dòng)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(gè)藍(lán)點(diǎn)為門上3個(gè)特征點(diǎn)，這些點(diǎn)不同時(shí)位于門所確定的豎直面內(nèi)?？梢娙S繪圖不是實(shí)測(cè)點(diǎn)位的簡(jiǎn)單連線或修補(bǔ)，需以實(shí)測(cè)點(diǎn)位為基礎(chǔ)，綜合考慮建筑的施工、形變和測(cè)量誤差及建筑特性，采用擬合的方法對(duì)線框圖進(jìn)行局部處理，最后構(gòu)建三維實(shí)體，如圖1（b）所示。

（a）門窗的4個(gè)圖元不共面

（b）構(gòu)建后的實(shí)體效果

圖1 繪制步驟及效果

此外，游天[3]等人利用對(duì)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(duì)模型進(jìn)行紋理映射提高模型的真實(shí)度。本文也以學(xué)校校門為例對(duì)此方法進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)證明該方法構(gòu)建的三維實(shí)體模型精度也能滿足一般要求。

2.2基于掃描點(diǎn)云的建模

對(duì)于不規(guī)則物體，全站儀則顯得無(wú)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(dòng)化重建技術(shù)愈來(lái)愈受到重視。目前基于掃描點(diǎn)云的建模一般流程可概括為點(diǎn)云的獲取、表面重建、點(diǎn)云的處理與建模三個(gè)階段。以校園某建筑為例具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取。本實(shí)驗(yàn)采用Leica C10對(duì)某樓進(jìn)行掃描測(cè)量，根據(jù)該樓的輪廓特征和實(shí)際掃描范圍等影響因子，本次測(cè)量共設(shè)16站。

（2）點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理

為了給建模階段提供較理想的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，需對(duì)原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行點(diǎn)云拼接、去噪、采樣等預(yù)處理。點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理既可通過(guò)算法[4] [5] [6] [7] [8] [9]實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)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(diǎn)云數(shù)據(jù)建模

目前，對(duì)建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型重建的研究多數(shù)從兩個(gè)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(shí)體模型；另一方面是直接對(duì)點(diǎn)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(shí)驗(yàn)采用點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割、曲面擬合以及交互組合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑物對(duì)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(diǎn)云數(shù)據(jù)分割

點(diǎn)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(diǎn)的鄰域關(guān)系估算點(diǎn)與點(diǎn)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(dòng)識(shí)別提取點(diǎn)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(duì)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(diǎn)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(cè)量的建模

本實(shí)驗(yàn)攝影采用的是非量測(cè)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(cè)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(duì)大禮堂進(jìn)行攝影，共布設(shè)8個(gè)攝站。圖3為正門前的觀測(cè)示意圖，其中S1、S2為兩個(gè)觀測(cè)站，J1～J4分別為正門前4根柱子上粘貼的4個(gè)人工標(biāo)志。

圖3 現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)圖

（2）坐標(biāo)解算?？紤]到非量測(cè)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(diǎn)、攝影中心、相應(yīng)地物點(diǎn)間的不共線，需使用加入像點(diǎn)坐標(biāo)改正數(shù)（本實(shí)驗(yàn)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(diǎn)坐標(biāo)與相應(yīng)物點(diǎn)空間坐標(biāo)之間的線性關(guān)系。

（1）

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

（3）繪制實(shí)體

在相片上采集一定密度的特征點(diǎn)并解算該特征點(diǎn)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(diǎn)，增補(bǔ)遺漏點(diǎn)，并利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)構(gòu)建一個(gè)線框和幾何實(shí)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(duì)比分析

基于人機(jī)交互的建模、基于掃描點(diǎn)云和基于攝影測(cè)量的建模這三種建模方法都是基于測(cè)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(shí)間較長(zhǎng)，技術(shù)路線較成熟，國(guó)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(chǎng)景。這種建模方法靈活，能逼真再現(xiàn)對(duì)象的幾何結(jié)構(gòu)和表面紋理信息，適合用于對(duì)建模效果和細(xì)節(jié)要求較高的對(duì)象。但對(duì)于諸如小區(qū)、城市這樣的大規(guī)模場(chǎng)景，如果每個(gè)模型都進(jìn)行精細(xì)建模，不僅工作量大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且龐大的數(shù)據(jù)量也要求計(jì)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(diǎn)云的三維建模方法適用于不規(guī)則對(duì)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(diǎn)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(guò)一定的算法對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即可快速構(gòu)建被測(cè)物體的三維模型。這種方法自動(dòng)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(guò)程中容易產(chǎn)生漏洞，且龐大的點(diǎn)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(cè)量的建模包括近景攝影和相片處理兩個(gè)過(guò)程，且兩階段可獨(dú)立進(jìn)行。攝影時(shí)可根據(jù)測(cè)量精度要求選用量測(cè)攝影機(jī)或非量測(cè)攝影機(jī)；目前相片處理技術(shù)已相對(duì)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(dòng)化程度高。但近景攝影測(cè)量也存在一定的局限性，例如獲取影像時(shí)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(wú)法獲得同名點(diǎn)，這也就制約著三維建模的精度。

4、結(jié)論

通過(guò)以上的對(duì)比分析不難看出，三維模型重建過(guò)程中，建模方法和技術(shù)路線的選擇尤為重要。在實(shí)際建模過(guò)程中，不要局限于某一種建模方法和技術(shù)，應(yīng)從項(xiàng)目的實(shí)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(diǎn)及近景攝影測(cè)量技術(shù)結(jié)合建模軟件構(gòu)建簡(jiǎn)單建筑等規(guī)則對(duì)象模型，利用三維激光掃描點(diǎn)云對(duì)不規(guī)則物體進(jìn)行精確建模。在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)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(cè)量技術(shù)論文范文第2篇

關(guān)鍵詞：地面攝影測(cè)量 精度 控制點(diǎn) 觀測(cè)目標(biāo)

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

地面攝影測(cè)量是變形測(cè)量方法中的一種，它在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛。在監(jiān)測(cè)建筑沉降的程度、建筑物發(fā)生傾斜的程度、對(duì)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(cè)量是未來(lái)的監(jiān)測(cè)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(lái)提高精確率。

1 影響精度的基本因素

對(duì)于地面攝影測(cè)量精度的影響主要來(lái)自幾何、物理、數(shù)學(xué)和多余觀測(cè)4個(gè)方面。下文將詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。

（1）影響地面攝影測(cè)量精確度的數(shù)學(xué)模型方面主要來(lái)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(duì)其壓平并且要有一定的拉力這兩點(diǎn)如果做得不合標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)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(gè)光軸上，但是在制造的過(guò)程中不可能達(dá)到，因此造成的切向畸變對(duì)攝影監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。

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

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

（4）在實(shí)際測(cè)量中對(duì)地面攝影數(shù)值精確度有很大影響的是控制點(diǎn)的布局和數(shù)量情況。在測(cè)量的過(guò)程中控制點(diǎn)的數(shù)量越多，一般來(lái)說(shuō)最后測(cè)量的數(shù)據(jù)值也就會(huì)越精確。

（5）攝影過(guò)程中對(duì)攝影器材的選取也很重要。一般來(lái)說(shuō)，攝影器材內(nèi)部設(shè)備的性能直接可以影響測(cè)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(cè)中應(yīng)用比較廣泛，它所計(jì)算出的數(shù)值更加具有說(shuō)服力。那么什么是共線方程呢？共線方程描述了像點(diǎn)a、攝影中心S與地面點(diǎn)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(guò)對(duì)測(cè)量物運(yùn)用直接觀測(cè)出的數(shù)據(jù)作為測(cè)量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而嚴(yán)密方法是作用測(cè)量中所測(cè)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(jì)算。這樣看來(lái)近似方法的數(shù)據(jù)由于是一次測(cè)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(lái)說(shuō)沒(méi)有更強(qiáng)的說(shuō)服力，產(chǎn)生的誤差較大。

2.2 控制點(diǎn)的數(shù)量及其分布

地面攝影測(cè)量的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度與控制點(diǎn)的數(shù)量及其分布情況之間相互影響比較大，在想要測(cè)量數(shù)據(jù)目標(biāo)的區(qū)域內(nèi)，想要使測(cè)量數(shù)據(jù)值達(dá)到最高，那么就要盡可能地讓控制點(diǎn)分布在測(cè)量的區(qū)域內(nèi)，一般來(lái)說(shuō)在測(cè)量的區(qū)域內(nèi)控制點(diǎn)的數(shù)量值與測(cè)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(jì)算規(guī)律公式：

m2=m2拉+m2攝

2.3 觀測(cè)誤差和觀測(cè)目標(biāo)

觀測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差情況主要包括技術(shù)人員在觀測(cè)過(guò)程中由于自身的技術(shù)水平不夠所產(chǎn)生的誤差還有測(cè)量?jī)x本身設(shè)備的問(wèn)題所產(chǎn)生的誤差。對(duì)于這些誤差所要采取最佳的方法就是在測(cè)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(cè)量的過(guò)程中，我們的工作人員要保證最后測(cè)量構(gòu)成的圖像要比實(shí)際的測(cè)量目標(biāo)大，這樣會(huì)比較方便觀察。下面是計(jì)算觀測(cè)目標(biāo)為圓形的公式：

D=5/3?（Y/t）?d

2.4 “多次”攝影

在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，由于左右眼的不同也可能產(chǎn)生誤差，還有測(cè)量?jī)x器左右的設(shè)備稍有不同也會(huì)對(duì)測(cè)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(duì)所測(cè)量的數(shù)值取平均值。

3 建筑行業(yè)進(jìn)入信息化時(shí)代

在原有的地面攝影測(cè)量的方法上現(xiàn)代化設(shè)計(jì)應(yīng)用了更新穎的測(cè)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(cè)量領(lǐng)悟帶來(lái)了新高度。在測(cè)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(duì)我們的建筑行業(yè)很有幫助。

近景攝影測(cè)量是指測(cè)量范圍小于100 m、像機(jī)布設(shè)在物體附近的攝影測(cè)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(cè)量系統(tǒng)一般分為單臺(tái)像機(jī)的脫機(jī)測(cè)量系統(tǒng)、多臺(tái)像機(jī)的聯(lián)機(jī)測(cè)量系統(tǒng)。它具有其他系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)工作量小、快速、高速和不易受溫度變化、震動(dòng)等外界因素的干擾?，F(xiàn)在近景攝影測(cè)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(cè)量的發(fā)展主要分為5個(gè)不同特征的時(shí)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(shí)期；進(jìn)入數(shù)字階段的全面發(fā)展時(shí)期、穩(wěn)步研究和加大推廣應(yīng)用的深入發(fā)展時(shí)期和近代的成熟時(shí)期?，F(xiàn)階段的數(shù)字近景測(cè)量技術(shù)已經(jīng)可以滿足醫(yī)學(xué)界的圖像要求具有實(shí)時(shí)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(cè)量數(shù)值提高了精確度也使得測(cè)量的結(jié)果更加具有說(shuō)服力。為工程的質(zhì)量提供保證。

4 結(jié)語(yǔ)

該文為簡(jiǎn)單地介紹了地面攝影現(xiàn)階段所存在的問(wèn)題以及面對(duì)問(wèn)題可以采取的有效措施，同時(shí)也為我們簡(jiǎn)述了擁有著高精確度的數(shù)字近景攝影的測(cè)量技術(shù)，這一技術(shù)的到來(lái)，為各個(gè)領(lǐng)域都帶來(lái)了突破性的發(fā)展。它使醫(yī)學(xué)的攝像對(duì)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(cè)量的數(shù)據(jù)更加精確，這對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)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(lái)，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(shí)，也希望筆者結(jié)合認(rèn)識(shí)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)

[1] 李仲.地面攝影測(cè)量在井架變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].測(cè)繪科學(xué)，2010（1）：139-142.

[2] 李仲，杜永剛，田萬(wàn)壽，等.地面攝影測(cè)量在變形監(jiān)測(cè)中的精度分析[J].北京測(cè)繪，2010（2）：94-95.

[3] 李仲.地面攝影測(cè)量在井架變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[D].西安建筑科技大學(xué)，2008.

[4] 孫佳.攝影測(cè)量在變形測(cè)量中的應(yīng)用及精度分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（17）：299.

攝影測(cè)量技術(shù)論文范文第3篇

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

中圖分類號(hào)： TB22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

近年來(lái)，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(cè)量與遙感RS技術(shù)）的廣泛應(yīng)用，工程測(cè)量技術(shù)也發(fā)生著實(shí)質(zhì)性的變化。那么對(duì)工程測(cè)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(lái)的工程測(cè)量人員已不適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)工程測(cè)量人才的需求。

因此，對(duì)原有工程測(cè)量人才的培養(yǎng)模式進(jìn)行一次改革勢(shì)在必行。

一、工程測(cè)量人才需求狀況分析

工程測(cè)量技術(shù)人員須有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，對(duì)工程常用的測(cè)量?jī)x器能夠熟練使用。同時(shí)具備強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及良好的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德。

近年來(lái)，國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)測(cè)量專業(yè)復(fù)合型人才需求是不斷增大。同時(shí)各省市水利、土地、工程建筑等行業(yè)對(duì)工程測(cè)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(cè)量人才。然而在這種量的需求增加的同時(shí)對(duì)工程測(cè)量人才的質(zhì)的要求也越來(lái)越高。

二、測(cè)量專業(yè)人才實(shí)踐能力的重要性

工程測(cè)量技術(shù)專業(yè)是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)。實(shí)踐教學(xué)是教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)。其重點(diǎn)在于強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性和應(yīng)用型。根據(jù)企事業(yè)用人單位對(duì)工程測(cè)量技術(shù)人才的反饋意見，用人單位對(duì)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力及學(xué)習(xí)新知識(shí)，掌握新技術(shù)能力要求較高。因此，測(cè)量人員的實(shí)踐能力是非常重要的，是每一位合格的測(cè)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(shí)和技能訓(xùn)練，最后一年到企事業(yè)單位參加頂崗實(shí)習(xí)。通過(guò)這種方式使學(xué)生在學(xué)習(xí)好專業(yè)知識(shí)的同時(shí)積累生產(chǎn)工作經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后知識(shí)能力與崗位需求的無(wú)縫對(duì)接。

四、測(cè)量專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革

（一）改革實(shí)踐教學(xué)體系

根據(jù)工程測(cè)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(shí)基礎(chǔ)，加強(qiáng)能力”的實(shí)踐教學(xué)體系，使實(shí)踐教學(xué)循序漸進(jìn)。早期實(shí)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(shí)與實(shí)踐動(dòng)手能力為基礎(chǔ)。專業(yè)應(yīng)用實(shí)踐課程注重提升應(yīng)用實(shí)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(shí)踐中的應(yīng)用情況，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析與解決能力。

（二）改革畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）教學(xué)模式

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是高職高專學(xué)生培養(yǎng)方案中的一個(gè)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(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)（論文）。學(xué)生在最后一年進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，學(xué)生在單位實(shí)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(jì)（論文）的中心內(nèi)容。這樣畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)相輔相成，同時(shí)學(xué)生通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)、收集資料、學(xué)習(xí)方法、解決問(wèn)題進(jìn)而完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。

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

攝影測(cè)量技術(shù)論文范文第4篇

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量三維模型精度驗(yàn)證

引言

無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量因成本低、精度高、作業(yè)方式靈活等特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。在我公司承擔(dān)的某核電項(xiàng)目中，采用了無(wú)人機(jī)獲取測(cè)區(qū)的DEM及DOM建立了三維電子沙盤，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(jì)、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(huì)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(wú)人機(jī)航空攝影

無(wú)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(dòng)性高，可隨時(shí)隨地執(zhí)行航攝任務(wù)；但由于無(wú)人機(jī)重量輕速度慢受風(fēng)力影響較大，而核電廠區(qū)長(zhǎng)期3-4級(jí)風(fēng)，加之廠區(qū)附近無(wú)合適起降場(chǎng)地，增加了本次航攝的難度。

2.1 無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì)

2.1.1 航高設(shè)計(jì)

經(jīng)計(jì)算當(dāng)?shù)孛娣直媛蕿?.15米時(shí)航高約為520米，考慮測(cè)區(qū)位于海邊空風(fēng)大且存在渦流現(xiàn)象，低空飛行時(shí)影響飛機(jī)姿態(tài)及攝影質(zhì)量，故本次飛行的設(shè)計(jì)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(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間為1小時(shí)，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(shí)間約40分鐘，每架次可飛行面積約10km2，該區(qū)需2個(gè)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(gè)航高區(qū)飛行即可。

2.1.3 航線設(shè)計(jì)

根據(jù)攝影區(qū)域地形情況、起飛場(chǎng)地情況以及攝影分辨率要求等要素，使用“微型無(wú)人機(jī)低空遙感系統(tǒng)”自帶程序進(jìn)行自動(dòng)航線設(shè)計(jì)。共布設(shè)10條航線（如下圖所示）。按照數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量新型解算理論（即多基線自動(dòng)空三解算）要求，該區(qū)設(shè)計(jì)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(cè)區(qū)的風(fēng)向與設(shè)計(jì)的航線成垂直方向時(shí)，為減小飛行過(guò)程的漂移問(wèn)題，可調(diào)整航線方向。

3、無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的外業(yè)工作

3.1控制測(cè)量

3.1.1 加密控制點(diǎn)的布設(shè)

測(cè)區(qū)有三等GPS點(diǎn)6個(gè)，四等GPS點(diǎn)18個(gè)，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(guó)家高程基準(zhǔn)。以上控制資料可作為本項(xiàng)目的基礎(chǔ)控制資料。鑒于該區(qū)已有基本控制點(diǎn)成果，而該項(xiàng)目所必需的像片控制點(diǎn)測(cè)量只需達(dá)到圖根點(diǎn)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(cè)量，可以從已有控制點(diǎn)上用快速靜態(tài)GPS直接聯(lián)測(cè)像片控制點(diǎn)。

照現(xiàn)代航測(cè)自動(dòng)空三軟件MAP-AT1.0+要求，一個(gè)作業(yè)區(qū)只需要五個(gè)像片控制點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)絕對(duì)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(gè)的像控點(diǎn)。以多余觀測(cè)點(diǎn)參與平差，進(jìn)一步提高空三解算精度。鑒于本測(cè)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(diǎn)捕捉精度，本測(cè)區(qū)在航攝前布設(shè)地面像控點(diǎn)標(biāo)志。

3.1.2 控制點(diǎn)測(cè)量

采用GPS快速靜態(tài)觀測(cè)，其技術(shù)要求如下：

表2 GPS觀測(cè)技術(shù)指標(biāo)

對(duì)于GPS不能直接測(cè)量的點(diǎn)位，可用不多于三條邊的雙定向支導(dǎo)線引點(diǎn)觀測(cè)。高程采用GPS擬合高程，起算高程點(diǎn)應(yīng)多于三個(gè)，并使起算點(diǎn)分布于解算點(diǎn)。起算點(diǎn)高程等級(jí)不低于四等水準(zhǔn)。

3.2 航飛作業(yè)

航攝時(shí)間盡量選擇在中午11點(diǎn)―15點(diǎn)之間，減少高差陰影。陰天時(shí)可不受時(shí)間段限制。無(wú)人機(jī)飛行對(duì)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(jí)為宜，但該區(qū)近海岸普遍風(fēng)大且有亂流，故飛行時(shí)應(yīng)充分考慮此因素，空中飛行時(shí)的風(fēng)力最好小于4級(jí)（5.5米/秒）以保證航片的重疊度?？諝饽芤姸鹊暮脡模苯佑绊懹跋褓|(zhì)量，當(dāng)空氣能見較差時(shí)，應(yīng)壓低航高或增加感光度以保證影像質(zhì)量。實(shí)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(gè)別旋偏角最大不超過(guò)15º。

4、無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的內(nèi)業(yè)處理

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

使用“現(xiàn)代航測(cè)自動(dòng)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(gè)測(cè)區(qū)的DOM成果。生成后的DOM經(jīng)過(guò)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(wú)人機(jī)低空攝影測(cè)量系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、低成本等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，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(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。采用了無(wú)人機(jī)獲取測(cè)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(jì)、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(wú)人機(jī)低空數(shù)字?jǐn)z影測(cè)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(wú)人機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制[J]，2006年5月

攝影測(cè)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(shí)時(shí)獲取

中圖分類號(hào) TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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(shí)技術(shù)VR的技術(shù)與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，是能夠?qū)崟r(shí)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(lái)。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(jiǎn)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(duì)真實(shí)復(fù)雜的客觀世界進(jìn)行理解和表達(dá)。

從現(xiàn)實(shí)層面來(lái)看，現(xiàn)實(shí)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(shì)，為了實(shí)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(duì)這些“上天入地下?！钡默F(xiàn)代人類活動(dòng)進(jìn)行支撐。三維數(shù)字地形圖能夠使計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、運(yùn)算、處理信息的能力和屏幕可視化表達(dá)的優(yōu)勢(shì)得到進(jìn)一步發(fā)展，在具體操作上， 能夠通過(guò)人機(jī)交互方式來(lái)便捷地應(yīng)用于查詢、瀏覽、分析立體地圖甚至動(dòng)態(tài)地圖信息，并使操作者能夠更直觀、更豐富地對(duì)空間地理環(huán)境信息進(jìn)行模擬再現(xiàn)，因此，在計(jì)算機(jī)三維可視化發(fā)展基礎(chǔ)上，用大比例尺針對(duì)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)?？梢姡S數(shù)字地形圖是實(shí)施獲取三維空間數(shù)據(jù)的一個(gè)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(duì)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(jì)，主要關(guān)注的是實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)，而三維地理信息系統(tǒng)則主要側(cè)重于實(shí)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(guò)對(duì)三維離散點(diǎn)采用矢量或者線劃地圖的形式來(lái)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(shí)，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(shí)時(shí)獲取技術(shù)

三維數(shù)字地形圖在對(duì)地形地物進(jìn)行精細(xì)、直觀、形象、完整表現(xiàn)的同時(shí)，促使測(cè)繪技術(shù)面臨著更大的挑戰(zhàn)。因?yàn)槿S空間數(shù)據(jù)對(duì)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(diǎn)相對(duì)更加密集，這就決定了三維數(shù)字地形圖不但要對(duì)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(diǎn)方式的數(shù)據(jù)獲取技術(shù)

1）傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)。

即使在測(cè)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(cè)量技術(shù)仍然無(wú)法被其它手段取代。傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)主要包括全站儀測(cè)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(cè)量機(jī)器人”的全自動(dòng)電子全站儀測(cè)量系統(tǒng)，特別是針對(duì)全站儀測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，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(cè)量和獲得被測(cè)點(diǎn)的3D坐標(biāo)數(shù)據(jù)（x，y，z）。此外，全站儀測(cè)量技術(shù)能夠針對(duì)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(cè)量技術(shù)至少包括如下優(yōu)勢(shì)：一是效率高，不同于傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)采集方法，該項(xiàng)技術(shù)所采集的全部測(cè)量數(shù)據(jù)能夠自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，并自動(dòng)成圖；二具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，這項(xiàng)技術(shù)能夠自動(dòng)化的實(shí)時(shí)的對(duì)3D坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，所以在提高工作效率之時(shí)有效降低資源耗費(fèi)；三具有較高的可靠性，因?yàn)橐^測(cè)每一條邊長(zhǎng)，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?yàn)樗韧燃?jí)的三角鎖/網(wǎng)的點(diǎn)位精度提高；五是具有靈活的布點(diǎn)，這項(xiàng)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(cè)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(huì)成為未來(lái)測(cè)量技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一， GPS（Global Positioning System）最初是由美國(guó)國(guó)防部研制開發(fā)的，能夠進(jìn)行授時(shí)與導(dǎo)航定位功能，等距分布在6個(gè)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(guó)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS），前者因?yàn)榻?jīng)濟(jì)上存在問(wèn)題，所以沒(méi)有連續(xù)性的進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。此外，我國(guó)在2001-2002年期間成功研制了” 中國(guó)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(guó)及周邊海域的區(qū)域定位導(dǎo)航功能。

在具體工作的實(shí)踐運(yùn)行過(guò)程中，傳統(tǒng)控制測(cè)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(cè)量控制點(diǎn)的情況下，測(cè)量工作面臨著極大的困難， GPS定位的優(yōu)勢(shì)也就由此得到了體現(xiàn)，在沒(méi)有遮蔽的條件下實(shí)時(shí)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(diǎn)的狀態(tài)下開展工作，因此大大提高了傳統(tǒng)測(cè)量工作的效率。

GPS目前在我國(guó)已成為控制測(cè)量的主要手段，自GPS技術(shù)出現(xiàn)之時(shí)至今，國(guó)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(shí)也大大提高了原有GPS的精度。隨后又產(chǎn)生了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)（Real Time Kinematic，RTK），但由于該項(xiàng)技術(shù)受制于城市中衛(wèi)星信號(hào)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(shí)，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(cè)量技術(shù)

激光和電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，讓激光測(cè)量技術(shù)朝著動(dòng)態(tài)性的實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量的方向邁進(jìn)，并且逐步出現(xiàn)了三維立體量的測(cè)量。早在20世紀(jì)末，法國(guó)的MENSI公司和美國(guó)的CYRA公司將激光技術(shù)運(yùn)用在了3D測(cè)量領(lǐng)域中。借助于高速激光掃描測(cè)量的手段，激光測(cè)量技術(shù)高分辨率、大面積地被測(cè)空間對(duì)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(cè)量技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：一是實(shí)時(shí)性：激光測(cè)量技術(shù)不用考慮空間與時(shí)間的因素，借助于自身發(fā)射的光對(duì)相關(guān)的空間信息進(jìn)行真實(shí)的獲?。欢谴┩感裕杭す鈷呙杓夹g(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(diǎn)；三是高密集性，借助于對(duì)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(diǎn)距很小的采樣點(diǎn)，因此密集程度高；四是不需接觸：激光測(cè)量技術(shù)可以在不用接觸被測(cè)量的對(duì)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(xiǎn)性的測(cè)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(cè)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(shí)際應(yīng)用層面來(lái)看，機(jī)載激光測(cè)量技術(shù)在目前是一項(xiàng)新興的應(yīng)用技術(shù)，具體而言，這項(xiàng)技術(shù)是繼航空攝影測(cè)量之后又一項(xiàng)新的先進(jìn)的對(duì)地觀測(cè)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(lái)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(cè)距儀，三是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS），這就決定了該項(xiàng)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(shì)，尤其是在測(cè)量地形復(fù)雜多樣，或地面被被森林大面積覆蓋、或因地理?xiàng)l件惡劣二導(dǎo)致人力不能及的特殊地區(qū)，技術(shù)優(yōu)勢(shì)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(cè)儀器，從外層空間和遠(yuǎn)距離高空的多種平臺(tái)上借助于掃描、信息傳輸、攝影以及信息處理等各項(xiàng)工作流程，對(duì)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(shí)際層面來(lái)看，例如，土地荒漠化的不斷演進(jìn)是全球共同面對(duì)的一個(gè)重大環(huán)境問(wèn)題，這一生態(tài)換進(jìn)的不斷惡化趨勢(shì)同樣也對(duì)我國(guó)造成了很大的威脅，因此，土地荒漠化檢測(cè)的重要性也就不言而喻。對(duì)土地荒漠化的發(fā)生和發(fā)展情況予以及時(shí)和準(zhǔn)確地掌握無(wú)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(diǎn)也就得到了充分的體現(xiàn)，一是信息監(jiān)測(cè)覆蓋面廣，二是能夠?qū)Ρ粰z測(cè)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(guò)程中環(huán)節(jié)人力物力不足等限制因素，因此，在過(guò)去的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，遙感技術(shù)一直被視為監(jiān)測(cè)土地荒漠化動(dòng)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(lái)看，多分辨率、多波段、多時(shí)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(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。值得注意的是，因?yàn)槭艿椒直媛屎途鹊鹊挠绊?，在三維模型的構(gòu)建之時(shí)，遙感技術(shù)對(duì)大地測(cè)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(duì)較大場(chǎng)景、較大區(qū)域以及精度要求相對(duì)不高的地區(qū)開展測(cè)量工作。

2）攝影測(cè)量技術(shù)

攝影測(cè)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(cè)物體的數(shù)據(jù)信息，并且對(duì)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(cè)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(cè)量技術(shù)、近景攝影測(cè)量技術(shù)，顯微攝影測(cè)量技術(shù)、航天攝影測(cè)量技術(shù)以及航空攝影測(cè)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(cè)量技術(shù)、根據(jù)被測(cè)物像點(diǎn)與相應(yīng)地面點(diǎn)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系的剖解數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)。特別是數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，能夠基于計(jì)算機(jī)對(duì)被攝對(duì)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(cè)量。從目前來(lái)看，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)能夠開展空中三角測(cè)量、自動(dòng)正射影像圖制、自動(dòng)定向以及自動(dòng)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(cè)量技術(shù)。

從實(shí)際應(yīng)用層面來(lái)看，水下攝影測(cè)量技術(shù)是舌音測(cè)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(cè)量中一種特殊的測(cè)量技術(shù)，即被測(cè)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(guò)相對(duì)便捷地拍攝到所需的圖像來(lái)精確定位水下被攝目標(biāo)的幾何特性，從而以此對(duì)被測(cè)物展開進(jìn)一步研究。因此，海洋工程、水生物研究、水深測(cè)量以及海底測(cè)圖等相關(guān)測(cè)量工作中，都能夠發(fā)揮水下攝影測(cè)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(cè)量技術(shù)以及遙感技術(shù)有很多的優(yōu)勢(shì)，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(wèn)題。詳細(xì)一點(diǎn)來(lái)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(duì)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(cè)量?jī)H僅側(cè)重于提供目標(biāo)地物的立體造型?？梢?，如果把上述不同的方法進(jìn)行整合，將會(huì)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(shí)，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(lái)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(shí)，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)?；诖?，本文對(duì)多傳感器集成體統(tǒng)進(jìn)行如下三個(gè)層面的分類：一是機(jī)載激光掃描系統(tǒng)：這項(xiàng)系統(tǒng)借助于激光測(cè)量技術(shù)，對(duì)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(cè)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(duì)目標(biāo)物的識(shí)別水平；二是地面車載測(cè)量系統(tǒng)：該系統(tǒng)一般由車輛等移動(dòng)載體、車載計(jì)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(cè)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(shì)，該系統(tǒng)由此已成為研究焦點(diǎn)。

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(duì)地形表達(dá)的手段是圖解形式，因此無(wú)法被計(jì)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(jì)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(cè)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(diǎn)、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(cè)物目標(biāo)的名稱、用途、結(jié)構(gòu)等屬性信息。

對(duì)地圖數(shù)字化的坐標(biāo)數(shù)據(jù)精度的影響，主要來(lái)自于三個(gè)層面，一是掃描儀的分辨率高低，二是掃描過(guò)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(diǎn)的精度，上述三個(gè)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(cè)物的高度獲得概略性信息，但在高度準(zhǔn)確測(cè)量方面卻有著較大的困難，因此借助于這種手段無(wú)法對(duì)三維數(shù)字地形圖獲得較高的精度。所以，測(cè)繪機(jī)構(gòu)常用的手段就是運(yùn)用AutCAD 軟件對(duì)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(duì)三維空間信息的實(shí)時(shí)獲取以及對(duì)三維地形的繪制和可視化表達(dá)，由于這項(xiàng)技術(shù)還比較新穎，現(xiàn)在還在研究的初期階段。本文對(duì)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(shí)際上，今后還有必要針對(duì)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(duì)三維數(shù)字地形圖進(jìn)行更加全面的研究。

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