数字摄影测量论文

数字近景摄影测量的发展历史可以概括为五个不同特征的时期：基础阶段的早期；初进入数字阶段的逐步发展期；进入数字阶段的全面发展时期、稳步研究和加大推广应用的深入发展期和新近的成熟期。从1964年~1984年是数字近景摄影测量早期阶段，这一时期的研究成果主要是奠定了数字近景摄影测量的理论基础，包括图像处理算法、误差理论、CCD器件的研究及应用、模板匹配算法与多张像片的同时处理技术等，因此有人将这个时期称为数字近景摄影测量的婴儿期（infant state。从1984~1988年是初进入数字阶段的逐步发展期，开始逐渐研发出许多数字近景摄影测量系统，尽管很少是实用的，但在系统的设计、开发、标定等方面为后续的研发奠定了基础。1986年6月在加拿大的渥太华召开的国际摄影测量与遥感大会（ISPRS）的年会上，数字近景摄影测量成为第五委员会的主题之一；1987年6月在瑞士Interlaken召开的ISPRS年会，是第一次单独以数字摄影测量为主题的国际会议；1988年在日本京都召开的第16届ISPRS大会上，第五委员会被正式改名为“近景摄影测量与机器视觉”（close range photogrammetry and machine vision），大量的文章都是关于数字近景摄影测量的。从1988年~1992年，数字近景摄影测量步入全面发展时期，越来越多的研究者在此方向进行研究和系统开发，出现了许多成功的应用报道，而且应用邻域大大拓宽了（如工业测量、生物立体测量、流量测量、汽车碰撞实验测量和空间探测等。这一时期显著的特点有：（1）在学术研究和商业系统方面，全自动测量系统数量继续增加；（2）应用领域及行业大大拓宽；（3）与计算机视觉等其它学科的交流开始变多，相互间在学术会议及论文出版等方面互为支持。从1992年~1996年，数字近景摄影测量的研究和开发不再像前一阶段那样不断出现新成果和新发现，而是处于更加稳步的发展，业内更多的关注是拓展应用和成型系统的市场推广。已有的老公司推出新的数字化产品（如美国GSI公司在1994年对模拟测量系统进行改造后推出了数字测量系统V-STARS），也新出现了许多很专业化的小公司和新系统（如挪威的Metronor公司的Metronor系统、加拿大的EOS公司的PhotoModeler系统，AICON 3D 公司DPA-Pro系统）。一系列的会议论文集公开出版，表明数字近景摄影测量技术和研究已趋于成熟。从1996年至今，数字近景摄影测量的研究及应用已步入成熟期。它已能满足医学领域对图像实时性、几何高精度方面的要求，可用于外科、人体测量学、人类行为动作的监控测量等。研究的重点从几何量测精度转为实时性、全自动化和测量结果的深加工（三维建模与虚拟现实）等，尤其是激光扫描技术的发展，使得多传感器数据采集及数据融合等问题倍受关注，从而也使数字近景摄影与计算机视觉的关系越发密切。

数字近景摄影测量的发展历史可以概括为五个不同特征的时期：基础阶段的早期；初进入数字阶段的逐步发展期；进入数字阶段的全面发展时期、稳步研究和加大推广应用的深入发展期和新近的成熟期。从1964年~1984年是数字近景摄影测量早期阶段，这一时期的研究成果主要是奠定了数字近景摄影测量的理论基础，包括图像处理算法、误差理论、CCD器件的研究及应用、模板匹配算法与多张像片的同时处理技术等，因此有人将这个时期称为数字近景摄影测量的婴儿期（infant state。从1984~1988年是初进入数字阶段的逐步发展期，开始逐渐研发出许多数字近景摄影测量系统，尽管很少是实用的，但在系统的设计、开发、标定等方面为后续的研发奠定了基础。1986年6月在加拿大的渥太华召开的国际摄影测量与遥感大会（ISPRS）的年会上，数字近景摄影测量成为第五委员会的主题之一；1987年6月在瑞士Interlaken召开的ISPRS年会，是第一次单独以数字摄影测量为主题的国际会议；1988年在日本京都召开的第16届ISPRS大会上，第五委员会被正式改名为“近景摄影测量与机器视觉”（close range photogrammetry and machine vision），大量的文章都是关于数字近景摄影测量的。从1988年~1992年，数字近景摄影测量步入全面发展时期，越来越多的研究者在此方向进行研究和系统开发，出现了许多成功的应用报道，而且应用邻域大大拓宽了（如工业测量、生物立体测量、流量测量、汽车碰撞实验测量和空间探测等。这一时期显著的特点有：（1）在学术研究和商业系统方面，全自动测量系统数量继续增加；（2）应用领域及行业大大拓宽；（3）与计算机视觉等其它学科的交流开始变多，相互间在学术会议及论文出版等方面互为支持。从1992年~1996年，数字近景摄影测量的研究和开发不再像前一阶段那样不断出现新成果和新发现，而是处于更加稳步的发展，业内更多的关注是拓展应用和成型系统的市场推广。已有的老公司推出新的数字化产品（如美国GSI公司在1994年对模拟测量系统进行改造后推出了数字测量系统V-STARS），也新出现了许多很专业化的小公司和新系统（如挪威的Metronor公司的Metronor系统、加拿大的EOS公司的PhotoModeler系统，AICON 3D 公司DPA-Pro系统）。一系列的会议论文集公开出版，表明数字近景摄影测量技术和研究已趋于成熟。从1996年至今，数字近景摄影测量的研究及应用已步入成熟期。它已能满足医学领域对图像实时性、几何高精度方面的要求，可用于外科、人体测量学、人类行为动作的监控测量等。研究的重点从几何量测精度转为实时性、全自动化和测量结果的深加工（三维建模与虚拟现实）等，尤其是激光扫描技术的发展，使得多传感器数据采集及数据融合等问题倍受关注，从而也使数字近景摄影与计算机视觉的关系越发密切。

测量，是要有科学的方法的。

随着新世纪的到来,科学技术的迅猛发展,已经引起社会经济结构和生活方式的重大变化。改革开放以来,我国测绘行业逐步实现了从模拟法向数字测绘体系的转变,并与遥感、空间定位和地理信息相结合,奠定了传统的测绘行业向信息产业发展的基础。传统的测绘产业应抓住机遇,以高新技术为依托,实现传统的测绘生产向数字化生产的转变,进而为建立数字化规模生产、并最终形成数字化生产基地打下良好的基础。1 测绘技术的发展方向及测绘行业的产业特征1 测绘技术应属于信息技术传统的测绘技术领域包括大地测量技术、航空摄影测量技术、工程测量技术、地图制图与制印技术、海洋测绘技术以及测绘仪器制造技术等。当代测绘高科技主要是空间定位技术、航空和卫星遥感技术、地面一体化测量技术和地理信息技术,以及与之相配套的通信技术和系统技术而带来的上述技术的集成。它是以研究地理信息为主要目的,其研究内容主要包括对地理信息的几何物理性质的探讨,研究地理信息的度量方法,研究地理信息如何产生、提取、变换、检测、传递、存贮、识别和处理,以及研究如何表达和应用地理信息等这些均属于当代信息科学的研究内容。凡是用信息科学的原理和方法与信息打交道的技术均应称为信息技术。因此,我们有理由认为测绘技术应该属于信息技术范畴。测绘技术的现代化发展方向要以信息技术为发展方向,这就是当前测绘科技的发展战略。2 测绘行业属于信息产业范畴测绘行业应该属于第三产业中的信息产业范畴。因为,一是测绘业务的基本内容都是为地理信息的获取、处理、表达等提供服务;二是测绘产品具有知识性和决策依据属性的信息产品;三是测绘技术在很大程度上属于信息技术范畴;四是测绘产品具有价值和使用价值(即测绘商品的商品属性)。因此,测绘生产应该是一种以信息产品的交换为目的的特殊商品生产。测绘行业属于第三产业的信息产业这不仅是理论上的划分问题,而是在市场经济的条件下,在实践中应当把它真正作为一种产业来经营。3 测绘工作重点向开辟信息市场转移随着市场经济的发展,国家政治经济体制改革的不断深入,测绘生产管理方式从生产事业型向生产经营型转变。测绘生产单位承担指令性任务的比重逐步缩小,而计划外的开发性任务将大量增加,城乡建设与规划国土的全面规划与整治、资源的调查与开发、环境监测与保护等对测绘技术和测绘产品提出更迫切的要求,这些因素必将导致测绘市场的活跃。测绘市场包括测绘信息市场和测绘技术市场两个方面。测绘信息市场侧重于测绘信息产品在社会和经济领域内的交换和流通,测绘技术市场侧重于直接利用测绘技术进行有偿服务。可以预见,今后用户需要测绘市场提供的不仅是线划图产品,还要有影像产品;不仅是模拟产品,还要有数字产品、专题产品、硬件产品、软科学服务、动态信息等,都需要测绘行业自己去开拓。2 测绘单位应采取的对策1 测绘单位要理顺产业结构测绘高科技的发展,打破了测绘行业的传统分工。地理信息产业应当摆脱经典测绘的组织和结构模式,寻找更好的优化组合与分工,应按地理信息产业的特点,形成从数据采集加工、建库、产品提供、维护一体化的产业体系,成立能快速生产、提供地理信息数据的部门。当前,在测绘科技高速发展的同时,与其许多相关专业集成向地理信息产业发展。要发展GPS、RS和GIS(简称3S)技术,需要跨部门、跨行业的联合,关起门来发展等于孤立自己。要学会在既联合又竞争的环境中求发展的机遇和技巧。2 引进和培养能够适应信息产业需要的人才要发展信息产业,必须要有高科技的人才。传统的测绘行业分为大地测量、工程测量、摄影测量、地图制图和地图制印等专业。高科技的发展冲破了传统的分工,由于各类测绘高科技系统数字化、自动化、智能化程度高,很多操作可作为“傻瓜”式的操作。学会按键操作比较容易,如GPS接收机,只需花1~2小时即可学会操作,但要解决GPS数据中出现的问题,就需要一定的理论水平和研究水平。也就是说操作越来越简单,而解决关键问题却越来越复杂。在引进和培养人才中,注意研究人才和实用人才的合理搭配,使人才的结构能够最大限度地发挥效能。就专业而言,主要引进和培养“3 S”及其集成的人才。与此同时,还要注意人才的知识和技能的及时更新。3 测绘行业的主要技术政策测绘高科技的发展,信息产业的迅速崛起,导致测绘行业摆脱经典的测绘产业的组织和结构模式,但今后在一定的时间段内,测绘新技术体系不可能完全替代测绘生产中的常规技术体系,即常规测绘技术仍将在测绘生产中占有一席之地。因此,测绘单位和测绘科技工作者必须把解决关键技术问题和常规测绘技术的改造放在主要地位,要在常规技术和新技术之间,建立起一种适合本单位实际的过渡体系。实现测绘生产从模拟向数字化的转变,不仅仅是将模拟图转换为数字图,而是实现基础地理信息从采集、存贮、管理到产品输出整个流程作业方式的改变,这种改变是系统的、整体的。所以,测绘单位必须进行总体规划、分步实施,作为一个系统工程全面加以实现。当前,测绘单位首先要全面完成常规测绘技术向数字化和自动化方向过渡的技术改造。1 组建基础地理信息系统建立1∶500~1∶10 000各种比例尺地形图、地籍测量、地下管线测量等需要的机助成图系统,应有数据库、图形库编辑功能,能够和野外观测电子手簿实现接口。只有这样,才能在新一轮的更新基本图中,全面实现航测数字化成图(局部地区不排除全野外数字成图),并建立全站仪、电子手簿在野外直接对数字地图进行修测(大面积集中修测亦可采用航测数字修测),使数字化成图一体化。各类工程图施测,建筑工程、水利工程放样,市政工程的定线以及各种工程的竣工测量等均应采用内外业一体化系统,其数据格式应与基础地理信息数据库接轨。2 建立部门网络,实现资源共享盘片管理方法无法满足信息存贮、使用的要求,同时为避免出现磁盘数据损坏、数据丢失、新老版本数据混淆现象,应在生产管理部门、数字化内业生产部门、图档管理部门之间建成计算机网络,通过计算机图档管理系统实现数字化内业生产调图、归档到最终打印的自动化。为有利于生产方式从采集到管理的转换,应考虑建立本单位的局域网,实现各生产部门、生产管理部门、检查验收部门、图档管理部门之间的计算机网络互联,使各部门作业以数据流的方式进行运转。3 推广GPS定位技术的应用应用GPS定位技术为城市及各重点工程项目建立各等级的控制网和精密工程控制网,重点掌握静态相对定位原理、布网原则、精度要求和作业技术方法。学会网型的设计、仪器检验方法、外业数据采集和内业数据处理、坐标转换、平差计算等问题的处理。在城市规划管理、市政管理、交通管理、环境保护、灾害监测、气象学、土地管理等城市管理方面,GPS都有着良好的应用前景和市场机遇。随着全球信息化浪潮和我国国民经济信息化的召唤,空间技术和计算机技术的迅猛发展,传统的测绘技术体系正在向以“3 S”技术为特征的现代测绘技术体系转变,测绘行业也正逐步向现代地理信息产业过渡和转化。我们应当贯彻“加强测绘工作,发展地理信息产业”的精神,立足现在,展望21世纪,携手并进,共创地理信息产业的未来。