青海省基础测绘院 青海省西宁市 810001
摘要:信息技术的快速发展,工程建设中对摄影测量与遥感新技术广泛应用,推动工程建设智能化方向发展,有助于保证工程质量,推进工程进度,工程施工成本也会相应地降低。本论文针对摄影测量与遥感新技术在工程建设中的应用进行研究。
关键词:摄影测量;遥感新技术;应用
引言:
随着科技水平的不断发展,计算机技术和网络通讯技术被充分运用到航空测量技术中。机器代替人工使航空测量技术变得更加智能化,也使航空摄影测量新技术得到进一步完善。通过摄影光束相交所产生的地面点位是摄影测量的基本原理,而传统意义的航空摄影测量成图方法则是利用地面控制点并通过空三加密反求光束的外方位元素,当被测区域不能满足或者寻不到合适的地面控制点地区时,此成图方法则难以实施。像控测量是传统航空摄影测量中工作量较大的一部分内容,据资料记载国内各大城市是从20世纪80年代初相继展开航测技术测制城市大比例尺地图的生产应用,测绘单位也随之成立了航测小组进行大比例航测成图技术的推广与应用。
1摄影测量与遥感技术的发展意义
摄影测量与遥感技术已进入测绘,农林水利业,气象,城市建设等各领域。在国民经济中发挥着重要的作用。自70年代后期开始,摄影测量已开始进入数字摄影阶段。(1)推动测绘技术的进步。自70年代后期开始,我国摄影测量逐渐从模拟摄影车辆转化到解析摄影测量,标志着我国传测绘技术体系的解体。目前我国已建立了数字正射影像,数字高程模型,数字线划图,有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,为摄影测量在现实生产应用提供了条件。国家利用摄影测量与遥感技术建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库,如省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库,市县级1:500的地理信息数据库等。我国应用陆地卫星TM数据等,在80年代中期完成了全国土地利用调查,具有耕地数据动态更新的能力,利用高分辨率遥感数据开展全国土地详查工作。(2)提升空间数据获取能力。经近半世纪的发展,空间数据获取能力得到了巨大的提升。以遥感数据处理平台为核心,建立了国产卫星遥感影像地面处理系统。为形成我国独立自主对地面观测数据获取服务体系奠定了基础。在国家973与863计划支持下,发射了包括气象卫星,导航定位卫星,科学实验卫星等50多颗对地观测卫星。组成了风云,资源环境减灾等民用系列对地观测卫星体系。实现了对地球的多平台观测,可获取地球表面不同分辨率的光学与雷达图像。将观测数据应用于大气成分,植被变迁,自然灾害等地球空间环境变化的监测。数据储备已积累覆盖1500万平方公里的地球表面数据。
2航测遥感新技术
航测遥感新技术主要分为低空遥感系统和定位定姿系统两部分。首先,低空遥感系统。可以获取分辨率较高的影像,且这项技术基本不受天气影响,也因此成为卫星遥感的一种有效补充方法。其航摄系统又分为两种:一是无人飞行器航摄系统,主要是借助无人驾驶的飞行平台进行航空摄影。二是超轻型飞行器航摄系统,此系统乃采用有人操控的轻型飞行平台进行航空摄影。二者比较,前者无人驾驶低空遥感系统主要是由遥感空基交互控制系统、测控及信息传播分系统和综合保障系统三部分组成,所得结果的质量没有保障,因此对于无人飞行器航摄系统只能用于部分对精度要求不高的影响规划中。而像在制作地形图更新的4D产品中则需采用超轻型飞行器低空遥感系统更符合用图需求。其次,定位定姿系统。定位定姿系统是IMU/DGPS组合的高精度位置系统,利用飞机与地面基站的GPS接收机同步连接观测GPS卫星信号,姿态测量主要利用惯性测量装置感测飞机的加速度,获取载体的速度与姿态等信息。通常机载POS系统是由三部分组成,其中包括计算机系统、惯性测量装置和GPS接收机。IMU包含了加速度计、中央处理器以及数字化电炉。CPU则包含了导航卫星以及接收机,通过定位技术来进行GPS天线相位中心位置的解求。计算机装置主要包含了GPS接收机以及实时组合导航的相关计算机,实时的进行导航结果的计算。
在处理完相关的数据之后,利用POS系统能够获取最优组合导航解。并且,还需要通过处理软件来对摄像曝光瞬间所存在的外方位原素来进行计算。
3摄影测量以及遥感技术的应用
3.1水下地形测量
有些LIDAR系统采用两种不同波长激光束对水下进行地形测量。扫描海道测量机载激光雷达测量(SHOALS)系统,是一种多用途的海道测量LIDAR系统。SHOALS系统用了两种不同波长的激光束对水底进行测量。SHOALS在采用红光(或红外光)测量水面的同时,用蓝绿光穿透水面测量水底。海道测量LIDAR同时发射两束不同波长的激光脉冲射向水面,红光在水面被直接反射回,而蓝绿光在穿透水底后被海底反射回,这两个光束的接收时间差即为水的深度。通常海道测量LIDAR所能测量的海水深度为50m,此一深度随水质清晰度的不同而变化。传统的航道测量采用水下测深仪进行测量,但是这种测量方法费时,而且所采集的点数据密度不够,精度大打折扣,不能准确反映海底和航道的地形。机载激光雷达的优势在于对大范围、沿岸岛礁海区、不可进入地区和非地面数据的快速获取,其绝对精度可在0.1~0.5m之间,从而提供精准的水下DEM,这正是用其他方法所不能得到的或是在高昂成本下才能获得的。LIDAR系统必将在海岸工程、航道工程、跨海大桥的建设中发挥不可替代的作用。
3.2应用摄影测量以及遥感技术塑造虚拟工程环境
虚拟工程环境的设置中采用摄影测量以及遥感技术,将工程设计为动态的三维模型。在计算机系统中将工程图绘制出来,之后利用摄影测量以及遥感技术所获得的数据信息对工程建设中的细节合理规划,还要从工程实际角度合理布局,使工程从各个角度都通过视频得以呈现,技术人员观看视频就可以对工程进行分析。如果发现工程建设中存在问题,就可以及时作出调整。这样就可以避免施工问题,由此提高工程建设质量,降低工程施工成本。
3.3数字航摄仪DMC
数字航摄仪DMC属于一种数字相机系统,该系统具有较高的精度与分辨率,在航空摄影测量中具有较高的应用价值。DMC数字航空相机的组成部分包括四个全色传感器与四个多波段传感器。在四个多波段传感器辅助下,DMC航空相机分别对红色、绿色、蓝色以及近红外数据进行捕捉;四个全色传感器则是对影像进行捕捉,以少量重叠区域为依托,使一个大的768013824镶嵌影像得以生成。低空数字航空摄影测量的传感器采用的是像素超过2000万的小像幅数码相机,并在无人飞机的支持下,实现低空航摄。其特点在于具有较强的机动性,能够快速完成作业任务,并且在经济成本方面具有一定的优势。该项技术能够快速实现局部区域数字影像的获取,并且在精度与分辨率方面也相对较高,不会过分依赖天气与机场,在应急保障、防灾减灾以及地形测绘等领域中有着广泛的应用。
4结语
综上所述,工程项目规模化方向发展,周期长且施工场地环境条件复杂。对于施工场地的勘测测量中,采用数字摄影测量技术与遥感技术可以突破很多难点并获得良好的效果。针对相关问题进行研究并详细分析,采用合适的测量技术,明确测量点,对测量信息进行处理,确保测量信息的真实有效,可以保证工程建设质量。
参考文献:
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