浅谈摄影测量及遥感技术的应用前景

浅谈摄影测量及遥感技术的应用前景

（东南大学能源与环境学院曾骥敏03009427）

【摘要】我想立足于张教授所讲的摄影测量的发展及在国民经济中的应用，谈谈摄影测量及遥感技术的应用前景。

【关键词】摄影测量，应用前景

Talking Briefly About the Application Prospect Of the Phototopography And Remote Sensing

Technology

(Southeast University, Department of Energy & Environment, Jimmy Zeng, 03009427)

Abstract: I want to be established in what the Professor Zhang said about the development of the phototopography and the use in national economy, and talk about the application prospect.

Key Words: phototopography, the application prospect

当代社会，摄影测量与遥感技术的快速发展，让我们的生活多姿多彩，张祖勋教授在课外研学中给我们介绍的摄影测量与遥感的主要特点，摄影测量的基本原理，摄影测量的最新技术成果与应用，当代摄影测量的发展及在国民经济中的应用，让我印象深刻。在本文中，我想立足于张教授所讲的摄影测量的发展及在国民经济中的应用，谈谈摄影测量及遥感技术的应用前景。

长期以来，测绘界受技术的限制，仅仅致力于利用摄影测量来测制地形图，常常撇开判读领域而只把它看成与计算机和其它学科没多大关系的独立领域在这一领域，它经历了模拟摄影测量和解析摄影测量, 直到今天进入数字摄影测量阶段。数字摄影测量系统由计算机软硬件组成，它能生成数字地面模型、正射影像、透视图以及虚拟地面现实的可视化产品这种产品的多样化为摄影测量在各行各业的应用展示了广阔的前景。

摄影测量与遥感为工程测制地形图已是众所周知的事, 而4D产品的出现更拓宽摄影测量与遥感在工程中的应用范围, 将4D产品灵活地组合应用, 给摄影测量与遥感在工程中的应用展现了一幅美好的前景。

利用数字摄影刚量视频立体进行真三维设计。立体模型是一个地形虚拟现实, 它直观地反映了工程范围的地形情况。利用立体模型进行真三维设计, 并进行渲染做成设计方案景观图, 不仅可以直观地反映设计意图, 还可以利用数字地面模型和设计模型计算出填挖土方量和汇水面积, 表现设计的科学性与合理性。此外, 加上其它辅助手段还可以进行小区规划。

数字摄影测量在三维动画漫游制作中的应用。完整的数字摄影测量系统已包含了制作三维动画漫游的功能, 但仅仅是利用数字地面模型和数字影像制作, 如果能融合设计实体, 加上后期多媒体合成, 则可制作出一个良好的汇报方案。这种思路在铁路和公路方案汇报中已开始使用。

数字航空航天影像在工程地质中的应用。航空航天影像包含有丰富的信息, 一些大的断层能一目了然, 利用多光谱影像还可探明工程范围的地质状况。将遥感手段与物探、钻探有机地配合, 能超前地把控制工程定位的宏观地质条件搞清, 形成卓有成效的综合勘探手段, 在重点工程中起到“宏观控制, 微观指导”的作用。

数字摄影测量在线路选线中的应用。由于建立了数字地面模型, 在数字摄影测量的立体模型中可以实时地显示平面和高程坐标, 实时地显示地面的坡度和坡向, 使得铁路、公路和输油管道的线路方案初选十分快捷方便, 可以依据地形条件实时地调整线路走向。

日前在我国举行的第21届国际摄影测量与遥感大会技术成就展上，我国展区展示的“影像中国”演示系统吸引了众多观众：站在“影像中国”演示系统屏幕前，戴上特制的眼镜，原来重叠模糊的图像变得清晰而立体。如果利用人机互动进行操作，就可以身临其境地在影像中遨游了。

专家介绍，之所以有这种身临其境的感觉，就是因为该系统采用摄影测量与遥感技术，叠加了数字高程模型制作的三维影像。观众利用操纵杆或触摸屏，不仅可以随心所欲地欣赏各地风光，还能在全国范围内查询给定的位置。

以影像为基础的摄影测量与遥感，开辟了人类认知地球的崭新视角，提供了认识世界的新方法和新手段，实现了测绘业的历史性跨越，并为我国信息化建设筑石铺路。[引自《经济日报》2008.7.31]

而摄影测量技术的飞速发展，在摄影测量与遥感技术带动下，测绘事业发展进入了信息化测绘体系建设新阶段。当代社会，摄影测量与遥感已同大地测量、卫星定位、地图制图与地理信息系统以及工程测量等一起构成了整体的测绘学科与技术体系。

进入21世纪，数字航空传感器的传入让国内测绘业如虎添翼，城市大比例尺航空摄影测量制作的正射影像图得到迅速发展，我国合成孔径雷达技术从二维走向三维，地图产品不再只由线条组成，而是以影像和三维立体形式来表现。

近年来，摄影测量与遥感已在测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋及防灾减灾等领域广泛应用，其在经济社会发展中发挥了越来越重要的技术支撑和服务作用。

现代先进测绘技术大大提高了工作效率。在过去，大地信息的数据采集，要靠测绘工作者的双脚“丈量”土地。如今，卫星和飞机带着摄像机或照相机在空中飞一遍整个测区就可以完成，而且不受地形地貌限制。

2007年，我国成功发射的嫦娥一号探月卫星，就是利用摄影测量与遥感技术，在完成月球表面的高度测量后，将绘制立体的月球地图，到时候普通人也能一睹月球的真实容貌。

2008年汶川大地震时期，摄影测量与遥感成为快速获取灾情的最佳途径。据执行灾区测量任务的四川测绘局同志介绍，灾情发生后，在空中航线被视为“生命线”的危急时刻，空管部门却为执行灾区航空摄影测量任务的测绘工作者“挤”出了一条航线。因为前线指挥救援急需的就是灾后最新影像图，有了图，就如有了“千里眼”，救灾救援才能更精准定位。

2008年北京奥运会时期，摄影测量与遥感为奥运会的成功举办提供了多项服务。它开发了应急服务系统，为奥运场馆应急信息管理提供技术支持。它还为奥运交通运行中心建成了北京奥运服务车辆GPS卫星定位监控调度综合管理系统等。

摄影测量的一个新理论就是：广义点摄影测量。它将点、直线、圆、圆弧、任意曲线以及无穷远点（灭点）归纳为一个数学模型——共线方程，进行统一平差。由于广义点摄影测量理论摒弃了传统的、少数的“特征点”的局限，因而能充分地利用信息。广义点摄影测量理论已被成功地应用于城市三维建模、数据更新、飞机飞行姿态的测定，从而证明了它的正确与有效性。

DPW（数字摄影测量工作站）是摄影测量最深刻的革命。但是，随着新传感器的发展、PF（像素工厂）的出现。DPW存在的问题逐渐明显化：仍是以“台、件”方式工作，并未达到“工作站”的水平，受传统观念限制大，最大问题的就是无法建立真正意义上的数据处理中心。早在05年，武汉大学就提出建立一套能够处理全国数据的中心，因为我国不仅国土面积大，而且数据变化也相当快，当前的数据处理无法满足需求。

当前摄影测量的方向便是由DPW（数字摄影测量工作站）向DPGrid（数字摄影测量网格）发展，这个概念由来已久，“DPGrid”（用到计算机网络、刀片机）这个概念最终是由李德仁院士提出的。武汉大学研制的DPGrid系统主要由两部分构成：自动化部分和人机交互部分。硬件方面引入了集群处理系统、服务器和节点机；软件方面实现了高精度全自动空中三角测量和基于网络的无缝测图，DEM 与正射影像自动化处理效率提高到当前数字摄影测量工作站效率的8倍以上。首