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摄影测量技术论文(收集5篇)

来源: 时间:2024-12-10 手机浏览

摄影测量技术论文篇1

关键词:摄影测量;遥感;现状

中图分类号:P237文献标识码:A文章编号:1674-7712(2013)12-0000-01

随着信息时代的来临,人类社会步入全方位信息时代,各种新兴的科学技术迅猛发展,并广泛应用于人类生活中去。摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。而在这期间,从遥感数据源到遥感数据处理、遥感平台和遥感器以及遥感的理论基础探讨和实际应用,都发生了巨大的变化。

数字地球(digitalearth)的概念是基于信息高速公路的假设和地理空间信息学的高速发展而产生的,数字地球为摄影测量与遥感学科提供了难得一遇的机会和明确的发展方向,与此同时,也向摄影测量和遥感技术提出了一些列的挑战。而摄影测量和遥感学科是为数字地球提供空间框架图像数据及从数据图像中获得相关信息惟一技术手段

一、国内外摄影测量与遥感的现状

(一)摄影测量现状

摄影测量经历了漫长的发展过程,随着计算机技术以及自动控制技术的高数发展,进入20世纪末期的时候,基于全数字自动测图软件的完成,数字摄影测量工作站获得了迅猛发展并普遍存在于测量工作中。进入21世纪后,科学技术的提升帮助摄影测量进入了数字化时代,数字摄影测量学学科与计算机科学有了大面积的知识交叉,摄影测量工具也变为较为经济的计算机输入输出设备,这种革命性的变革,使得数字摄影测量提升到了另一个台阶,数字摄影测量的语义信息提取、影像识别与分析等方面均产生了从质到量的变化。

目前我国各省测绘局均已广泛应用了数字摄影测量,建立了数字化测绘生产基地,实现了全数字化摄影测量与全球定位系统之间的有机合成,并且应用与测量实际工作中。

(二)遥感技术现状

目前遥感技术主要应用在日常的天气、海洋、环境预报及灾害监测、土地利用、城市规划、荒漠化监测、环境保护等方面,为社会带来了巨大的经济利益。尤其要提出的是航天遥感,是利用卫星遥感获取各种信息是目前最有效的方法。在实现数字地球概念,卫星遥感技术具有很重要的地位。数字地球的实际意义就是将地球转为一个虚拟的球体,以数字形式来表达地球上的不同种类的信息,实现三维式和多分辨形式的地球描述。数字地球是一个数量庞大的工程,从长远来看,信息量的更新一集信息的收取都需要卫星遥感技术提供可靠的信息源,换句话说,卫星遥感是实现数字地球的必要手段,也是其他手段不能够替代的。

二、摄影测量与遥感的应用与主要技术

(一)摄影测量与遥感在地籍测量中的应用

应用数字摄影测量与遥感模式进行地籍测量前景非常广阔。航空航天事业的飞速发展,为高分辨率卫星遥感影像技术为空间地理信息提供主要的数据元。主要以激光成像雷达、双天线SAR系统等三维数字摄影测量系统。利用卫星遥感进行土地资源调查和土地利用动态监测,为快速及时的变更地籍测量做好参照,同时还能顺利的完成地籍线画图的测绘,还可以得到正射影像地籍图、三维立体数字地籍图等附属产品。数字摄影测量主要以大比例尺航空像片为数据采集对象,利用该技术在航片上采集地籍数据,实行空三加密。数字摄影测量与模式得到的地籍图信息丰富,实时性强;大部分工作均在室内完成,降低劳动强度与人工成本,还能大幅度提高工作效率,是一种非常实用的地籍测量模式。

(二)摄影测量在三维模型表面重建的应用

三维物体的重建技术可广泛应用于古建筑重建和文物保护、医学重建、工业量测、人脸重建、人体重建及程勘察等方面,这种技术主要通过手持量测数码相机进行操作,得到一组具有短基线和多度重叠的图片,通过立体匹配获取可靠的模型点数据。基于短基线多影像数字摄影测量的快速三维重建技术能够解决静静摄影测量中不能同时兼顾变形早点近景和远景的问题,在操作过程中采用量测数码相机以及手持拍摄方式,使得这种技术简单快速,并且具有高度自动化的有点。

(三)遥感自动定位技术的应用

遥感自动定位技术能够确定影响目标的实际位置,并且准确的解译影响属性,在GPS空中三角测量的基础上,利用惯性导航系统,形成航空影响传感器,实现高精度的定点摄影成像。在卫星遥感条件下,精度甚至可以达到米级。遥感自动定位技术的应用,有助于实现实时测图和实时数据更新的作业流程,能够大量减少野外像控测量的工作量。

三、摄影测量与遥感发展展望

目前,摄影测量与遥感技术在数据获取与处理、信息服务和数据分析方面都有了新的进展,数据获取装备发展迅猛,数据处理系统自动化程度相应的提高,航空摄影测量软件实现模块化和标准化,实现了内外一体化的航空摄影测量方法,遥感影像信息管理能力增强。除此之外,还可以看到测绘领域的全球化进程日益加剧。

四、结语

虽然现在摄影测量与遥感技术相对发展迅速,并且已经广泛应用与测绘工作中,逐步实现数字化与智能化。在我国目前,摄影测量与遥感装备存在产品种类单一、生产效率低等实际生产问题,这是与飞速发展的信息产业背道而驰的,达不到国际水平。需要国家发展测绘仪器制造业和专业软件开发能力,跨学科展开合作,集中优势力量,通过政府出台政策来引导市场发展,我国想要在摄影测量与遥感上取得更大的飞跃,还有一段很长的路要走。

参考文献:

[1]李德仁等.地球空间信息学与数字地球[C].空间数据基础设施与数字地球论文集,1999.

摄影测量技术论文篇2

关键词:GPS辅助空中三角测量摄影测量区域网平差精度

中图分类号:P227文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)05(b)-0021-02

经过20多年的理论研究、实际试验和大量的生产实践,我国建立了较为完整的GPS辅助空中三角测量理论,从机载GPS相位中心与航摄仪投影中心的几何关系出发,建立了GPS摄站坐标观测方程,将其引入摄影测量区域网平差,构建了GPS辅助光束法区域网平差的完整数学模型;自行研制了两套具有GPS辅助光束法区域网平差功能的摄影测量加密软件WuCAPS(WuhanCombinedAdjustmentProgramSystem)和Geolord-AT;建立了比较完整的GPS辅助空中三角测量技术框架,制定了相应的国家测绘行业标准,用于指导我国的航空摄影测量生产。这些已经极大的简化了航空摄影测量作业工序,形成了具有中国特色的GPS航空摄影测量实用生产技术体系。

1技术方案及飞行实施

GPS辅助空中三角测量前期生产过程包含航摄设计、地面控制、航摄飞行、航后GPS数据检核及预处理等几个方面,后期内业处理主要是带GPS数据的区域网平差过程(如图1)。下面笔者以本部执行的呼和浩特航摄项目为实例对GPS辅助空中三角测量从技术设计以及飞行过程进行阐述。

1.1地面控制方案

GPS辅助空中三角测量地面控制的方案常见的有两种,见图2。地面控制部分按照GB/T18314-2001《全球定位系统(GPS)测量规范》除需要进行地面基站的测设外,还要进行航摄期间基站的同步观测和平高点、检测点、水准点测量期间基准站的连续观测、加密分区四角平高点的布设和测量、精度验证区检测点的选测以及水准点的GPS测量,并绘制点注记。

对空地标点采用四角布点法,按照《GPS辅助航空摄影技术规定》点位布设在构架航线与加密分区首末测图航线重叠处,位于测区自由图边处的地标点位应尽量布设在图廓线外。为了检验GPS辅助空中三角测量的精度,航摄像片提供后在检测样区内选刺30个点进行检测,所选检测点除满足GPS观测要求外,还选择在像片上影像清楚的明显地物点上,并均匀分布于平地、丘陵和山地,使野外检测点有较强的地形类别代表性。对于上述所有点位,都要做GPS测量取得其WGS-84坐标下的精确坐标。

1.2航摄技术设计

按照GB/T19294-2003《航空摄影技术设计规范》以及GB/T15661《1:50001:100001:250001:500001:100000地形图航空摄影规范》,我们充分考虑地形因素将该摄区分成了若干个加密分区,并通过加密分区四角平高控制点加构架航线的地面控制方案来改正GPS摄站的坐标系统漂移误差控制精度。构架航线垂直于测图航线,设计的基本要求是比测图航线的比例尺小20%左右,航向重叠不小于80%,并且延长出航摄区域4~6条基线,控制航线交叉或衔接处要有不少于四条基线的重叠。

四角平高点位置及时报予地面控制方案执行部门并纳入其地面测量技术设计中,也是在实际飞行中能够观察到的对空地标点。

1.3航空摄影飞行实施安排

在实际飞行实施过程中,保证地面基准站与机载GPS同步观测。每个架次准备飞行前,通知地面基准站开机,这样就保证了起飞前机载GPS接收机静态观测有正常的基站数据参考。起飞前进行GPS接收机的初始化测量,采用GB/T18314-2001中规定的GPS静态定位测量方法,其间,应严格防止各种原因遮挡机载GPS天线造成的GPS信号失锁。记录好GPS接收机的初始化时间以及静态观测起止时间。

航摄飞行作业中采用GB/T15661对飞行和摄影质量的要求确保GPS接收机正常工作,并按GPS辅助航摄飞行记录单对地试、前试、每条测线以及后试对应的首末MARK号码以及航片数做好记录。在航行过程中,要严格按照规范要求执行,根据精度控制的相关理论要求,同一加密分区构架航线与首末测图航线不能断开飞行,但是为保证飞行效率,飞行过程中可以灵活调节测图航线与控制航线的飞行顺序;为了保证摄影以及数据采集质量,航行过程中对设备的操作以及飞行方式要充分掌握好,飞机出航线后转弯坡度不要太大以免造成对GPS天线的遮挡而导致GPS信号失锁,影响GPS数据采集。

航摄飞行结束落地不动后,进行GPS静态观测,观测时间10min左右。飞行结束后及时下载数据做GPS数据检核及预处理,检查机载设备数据记录的完备性,并备份数据。关于航摄飞行漏洞的补摄,尤其要注意的就是在敷设构架航线的测区,补摄航线两端必须超出构架航线外至少一条基线。

2像片外方位元素的获取及样区加密精度验证

GPS辅助空中三角测量依然遵循传统的空三加密工序,从投影中心与机载GPS天线相位中心几何关系出发,将差分GPS获取的摄站点坐标,作为带权观测值引入自检校光束法区域网平差中进行GPS导航数据与摄影测量观测值的联合平差,采用统一的数学模型和算法整体解算像片的外方位元素和加密点坐标,但是具有GPS辅助光束法区域网平差功能的摄影测量加密软件WuCAPS极大的简化了操作流程。WuCAPS是在Windows环境下,用面向对象的VisualC++和Fortran语言开发的一个用于摄影测量与遥感高精度点位测定软件包,它以共线条件方程为核心,融合当代基于统计理论的误差随机模型和理论上最为严密的自检校光束法区域网平差函数模型于一体,以程序实现了光束法区域网平差一整套算法。目前,该系统正在测绘生产单位、科研部门、和学校教学中广泛使用。

为了测定GPS辅助空中三角测量航摄成果的精度,我们在样区内布设了布设30个检测点(点位分布如图五所示)。所有点都采用GPS静态测量方法进行测量,得到WGS84下的大地坐标及其椭球高,并转换到西安80坐标系和1985国家高程基准下的坐标。利用武汉大学自行研发的WuCAPS软件进行带四角高程控制的GPS辅助光束法区域网平差得到样区全部像片的外方位元素和加密点的地面坐标。利用30个检测点评定的加密成果精度如表1,由表1显示来,检查点精度满足GB/T13990-1992《1:5000、1:10000地形图航空摄影测量内业规范》成图精度要求,1:5000航测成图,检查点不符值:平面

3结语

综上所述,GPS辅助空中三角测量可以大量减少地面控制点,而且带地面控制的GPS辅助光束法区域网平差精度能够满足1:5000地形图生产。无论平地区域还是丘陵地、山地区域,采用GPS辅助光束法区域网平差,精度达能到自检校光束法区域网平差的精度。

GPS辅助空中三角测量已经成为一种极为实用、经济的摄影测量加密方法,其在测绘生产中的应用已经逐渐改变了航空摄影测量一贯遵循的“航空摄影―外业控制联测―内业测图”的长周期作业模式。它在缩短航测成图周期、节省外业控制工作量、减轻劳动强度等方面已经创造出了巨大的经济和社会效益。

参考文献

[1]袁修孝.GPS辅助空中三角测量原理及应用[M].北京:测绘出版社,2001.

[2]GB/T18314-2001,全球定位系统(GPS)测量规范[S].

[3]GB/T19294-2003,航空摄影技术设计规范[S].

摄影测量技术论文篇3

摘要:无人机航摄技术以其机动灵活、高效快速、精细准确、成本低等特点,自引入测绘领域后得到广泛应用。本文在介绍无人机航摄技术的基础上,从国土测绘、三维数字城市建设等方面对其在测绘领域应用展开论述,并提出目前存在的问题。

关键词:无人机航摄技术;航摄系统;国土测绘;数字城市

中图分类号:V279+.2文献标志码:A文章编号:1674-9324(2017)13-0075-02

无人机(UnmannedAerialVehicle,缩写UAV),是一种有动力、可控制、能携带多种任务设备、执行多种任务,并能重复使用的无人驾驶航空器。该设备不依赖机场起降,飞行航高较低,一般在2000米以下,自带自动驾驶仪、程序控制装置等设备,在地面、舰艇或遥控站人员的操纵下利用数码相机作为传感器进行航空摄影测量。随着科学技术的发展,无人机以其使用灵活、生存概率高、机载配置多样化、滞空时间长、操作灵活、经济实用、以及适应各种天气、起飞场所的优势在应急、小面积、特殊地区航摄等方面获得越来越广泛的应用。

一、无人机航摄技术

无人机航摄技术是综合无人驾驶飞行器、遥感传感器、遥测遥控、通讯、GPS差分定位技术以快速获取具有外方位元素的航空像片的技术。无人机航摄系统主要由飞行平台、航拍系统、地面控制系统、影像处理系统组成,是以无人机为飞行平台,利用高分辨率数码相机、空中和地面控制系统等设备,实现航迹规划与监控,影像的自动拍摄、获取、传输预处理等功能的低空航摄遥感系统。随着无人机装备的发展和服务队伍的建设,无人机测航摄技术已成为我国经济建设、社会发展、应急救灾、突发事件处置、数字城市建设等一系列国家重大需求中获取基础数据的重要手段。

二、测绘领域的应用

低空无人机航摄技术能快速、高效地获取常规航空摄影困难地区的高精度航空影像,对提高测绘成果现势性、测绘应急保障服务能力具有极大的作用。另外,目前无人机数据处理软件可以快速提取高精度无人机数据上资源遥感监测、数字城市规划建设、应急救灾、农林估产等各个方面的专题数据,对促进我国各行各业的测绘基础数据生产发挥了巨大作用,总结如下:

1.国土测绘。无人机航摄系统还能用于大比例尺土地利用图测制、地形图修测和补漏数据的获取。实验数据证明,利用无人机遥感监测系统航摄获取的影像清晰、分辨率高,利用控制点进行空中三角测量,测图精度能达到1∶2000比例尺地形图成图要求。

2.三维数字城市建设。无人机航摄系统获取的影像上建筑物、道路等地物边界清晰,且搭载高光谱、激光雷达等新型传感器能获取丰富的地物光谱、高度信息,所采集的图像数据不仅具有高空间分辨率还有高光谱分辨率,利用点云还可以快速方便地获取城市的地物光谱、地形等信息,特别适合城市三维建模。

3.小城镇规划。小城镇规划需要高精度空间信息源,特别是处于边远地区的小城镇,面积小、房屋分布散,采用常规航空摄影耗费高,采用人工测量困难多,采用超轻型飞机姿态难控制,而无人机航摄系统以独特的优势,可为1∶2000,1∶5000,1∶10000规划图提供经济快速的数据源。

4.应急救灾。地质灾害发生时,无人机航摄可以通过数据实时传输、地面同步数据处理,将无人机数据快速拼接和精确校正,获得数字正射影像、数字高程模型等灾害现场第一手调查数据,为地面灾情解译提供丰富信息。

5.森林资源监测。根据无人机遥感特点,结合GIS、GPS,以森林资源二类调查项目为例,无人机航摄技术在森林调查、森林精确区划调查和病虫害监测中的有良好应用前景。

6.水利行业。无人机数据真实、直观地反应了水利工程建设期所造成的地形地貌变化,可从中解译出水资源强度及分布情况,动态监测大型水库和堤防工程的建设施工情况。

三、存在的问题

尽管无人机航摄技术与现代的测绘技术联系在一起时能更加地突出它的优点,这项技术还面临着一些很重要的技术难题。

无人机在测绘领域进行应用,特别是处理一些突发事件时,大多是在山区或者是高原地区。为应对气流、天气对低空作业的影响,一方面需提高无人机航摄系统的抗风性能,另一方面还需具备良好地形条件的起降场地。然而,为提高抗风能力,一般需增加无人机自身的重量。这样一来,为完成大面积的航摄任务,航摄系统元器件特别是电池的损耗速度加快了,势必要增加起降次数。而为满足遥感动态监测的需要,还需要增加数据获取的频次。因此,如何改善无人机的起降技术和抗风性能,是无人机应用于测绘需要解决的关键问题之一。

为适用于更多的遥感应用,如定量分析遥感中分析森林植被健康状况长势、耕地的土壤含水量、重金属含量等,需要设计并研发无人机搭载的专用传感器,并充分利用无人机有限荷载进行航空摄影测量。在利用摄影比例尺、重叠度等参数进行飞行控制时,如何使获取的数据达到测绘规范要求,还有待进一步的解决。

四、结语

无人机航摄技术已经成为提高测绘成果现势性的快速手段,为加快数字城市建设,提升社会管理效能提供了新工具。随着测绘无人机技术在航摄精度、高分辨率影像获取、信息和数据传输、测绘安全性等方面的进一步提高及完善,我们有理由相信,在不久的将来,无人机航摄技术的发展将会带来继GPS技术后的第二次测绘技术革新。

参考文献:

[1]程多祥.无人机移动测量数据快速获取与处理[M].北京:测绘出版社,2015.

[2]毕凯,李英成,等.轻小型无人机航摄技术现状及发展趋势[J].测绘通报,2015,(3).

[3]杨晓娟.无人机数字航摄系统的快速测绘与应用[J].文摘版:工程技术,2015,(35):275.

[4]薛永安,王晓丽,张明媚.无人机航摄系统快速测绘矿区大比例尺地形图[J].测绘地理信息,2013,2(3):46-48.

[5]刘依然.无人机系统在测绘领域的应用论述[J].工程技术,2015,(16):267.

[6]王七.无人机航空摄影测量技术的应用[J].工程技g,2015,(4).

[7]郑秀菊.浅析低空无人机在测绘中的应用[J].吉林农业,2012,(3).

摄影测量技术论文篇4

关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展

中图分类号:K826文献标识码:A

航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。

一、我国航空测绘的发展现状

我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。

二、航空摄影测量主要新技术的应用

1、对数字航摄仪DMC的应用

数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。

2、对IMU/DGPS新技术的应用

IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。

3、对LIDAR激光测高扫描系统的应用

对LIDAR激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。

4、SAR合成孔径雷达成像系统

SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。

三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项

1、落实测绘区选点工作

航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。

2、确定航摄仪、比例尺及航高

在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。

3、策划检校场的布设方案

检校场的布设方案主要针对IMU/DGPS系统设备生产商而言的,这些生产商在从事IMU/DGPS系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。

四、结语

在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。

参考文献:

[1]杨传玲.航空摄影测量新技术的应用与发展[J].科技论,2011.

摄影测量技术论文篇5

[关键词]摄影测量与遥感教学目的教学形式

[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)14-0128-02

国家在《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中提出,“要加快现代职业教育体系建设,深化产教融合、校企合作,培养高素质劳动者和技能型人才”。它强调了经济转型时期职业教育的价值所在,对我国职业教育提出了更高要求。作为高等教育的“半壁江山”,作为高等教育大众化的构成要素,高等职业教育承担着向国家输送高素质技术技能型人才的重要使命。

高职教育,既要区别于中职教育,又要区别于本科教育。高职教育既要让学生知道怎么操作,还要知道为什么要这么操作,能解决一定的技术问题。这就决定了高职教育培养的是面向生产、管理、服务一线的技能型人才,对教学方法、教学模式也提出了更高要求。

一、课程现状存在的问题

“摄影测量与遥感”是测绘类专业一门重要的专业基础课,具有很强的实践性和操作性。但是目前根据学生反映和用人单位反馈信息来看,教学效果不理想,教学目的未达到。究其原因,主要有以下几个方面:

1.学科涉及知识面广,内容复杂。“摄影测量与遥感”包含计算数学、计算机图形学、数字图像处理、计算机视觉、专家系统、航天科学和传感器技术,是一个多门技术相结合的边缘学科。[1]这使其课堂教学信息传输量大,学生感到既抽象又陌生,很难达到应有的教学效果。

2.教学内容脱离实际。目前市面上公开出版的摄影测量方面的教材有10来本,但大多针对本科教育,理论性较强。同时,我国的摄影测量技术经过较长时间的发展,内容有了较大的发展。不少教科书还在讲模拟法测图、解析法测图等,这些在当时非常重要的技术,现在看来却有些不合时宜。

3.实习环节薄弱。摄影测量与遥感数据属于高新技术,数据源和软件获取代价较大。高职院校普遍存在着经济基础薄弱、教学资源不足、师资力量匮乏等实际问题,造成学生实习环节薄弱,对课程所授知识难于理解和掌握。

4.学生基础差,理解新知识点困难。现在选择高职学校的学生,有些是高中学习基础较差达不到本科院校要求的学生,也有部分是中职升高职的。普遍来说,他们的理论基础较薄弱,理解理论知识存在较大困难,部分学生学习态度也还有待端正。

二、健全“摄影测量与遥感”教学体系

1.开设相关课程的选修课。前文提到,“摄影测量与遥感”涉及知识面广,是一个多门技术相结合的边缘学科,授课时必然涉及相关学科知识,但是这些知识学生以前没学过,专业设置中也大多没有开设相关课程。这就存在供需矛盾。如果把相关科目开设为选修课,供相关专业学生选择,以弥补专业知识不足的缺点,就能较好地解决这一矛盾。

2.校企合作。随着社会的不断发展,各行各业对测绘人才知识、素质和能力提出了新的要求,要求加强实践性教学环节,培养出能够“零距离”上岗的高技能职业技术人才。为此,重庆建筑工程职业学院通过深入思考和广泛调研,付出巨大努力促进校企合作。通过多年探索,我校实现了多种合作形式:(1)教师走出去。通过鼓励教师到企业挂职锻炼的形式,使教师积累工作经验,提高实践教学能力,拓宽教学思路。(2)专家请进来。邀请企事业单位的专家到学校开办讲座,介绍行业动态和生产情况,为广大师生把握行业脉搏提供帮助。(3)学生送出去。学校将学生送到生产单位实习,使学生真正感受生产氛围,理解课堂中讲授的相关知识。

3.开设综合实习周。部分内容教学结束后可安排综合实训项目,目的是帮助学生掌握该环节知识。实习需要有丰富实践经验的教师或者技术人员指导,可以是模拟实习,也可以是真实生产项目实训。实习成果需要按照相关规范要求进行质量评定。[2]通过综合实习周自主完成任务,学生可以增强相关知识的理解,提高自主解决问题的能力。

4.加强教师队伍建设。职业教育要求学生与社会“零距离”,教师就首先应与社会“零距离”,既要有教育能力,更要有职业能力。为此,我校在教师队伍建设方面花了大力气。(1)老带新。我校有从事测绘工作多年的老教师,他们的工程经验和教学经验相当丰富,对新教师来说是一笔不可多得的财富。这一举措可以快速有效地提高青年教师的教学水平。(2)鼓励青年教师到生产单位挂职锻炼。我校提供专门经费鼓励教师挂职锻炼,以期增加教师的工程经验。(3)加大“双师型”教师的引入力度。老带新是第二手工程经验,效果差,挂职锻炼时间长,效果不明显,因而直接引入双师型教师成为第三种选择。(4)鼓励内外部学习。学校鼓励教研室内部学校内部相互学习,也提供教师到其他院校参观学习、培训的机会,帮助教师提高教学水平,增强职业能力。

5.适时举办技能大赛,推出职业证书。相关专业通过举办技能大赛、获取职业证书等措施[3],以荣誉感、职业证书体现自我价值,提高学生学习积极性,教学效果显著。摄影测量专业也可以推出类似比赛。如果经费不足,还可以与相关软件商合作,促进学生对社会的了解,也增强企业对我校学生的了解,达到共赢目的。

三、教学模式、教学方法改进的思考

1.鼓励多媒体课件和立体模型制作。“摄影测量与遥感”是一门空间信息科学,第一任务是要恢复摄影时像片之间的相对位置关系。这种位置关系仅靠文字和口述是很难理解的。多媒体课件和模型的优势是形象、生动,利于理解,对提高教学效率和教学效果是显而易见的。

2.教学方法多样化。传统的教学方法都是教师讲学生听。这种灌输式的教学,学生主动性差,精力不易集中。实际教学中,可以采取多种教学方式相结合的方式。讲授具体知识点时采用传统模式,某一环节结束后需要引入项目式教学。项目式教学法是以生产一个具体的、具有实际意义或价值的产品为任务[4],能将某一教学课题的理论知识和实践技能结合,并与实际生产直接联系,可以充分激发学生学习积极性并提高解决问题的能力。现在,多个工科类学科都引入项目式教学法,并且取得了较好效果。这一方法在“摄影测量与遥感”教学中同样适用。

3.引入原始生产资料。在以往的教学中,往往一门课结束了,学生还不知道航空摄影像片是什么样子,遥感影像是什么样子,更不要提后期的生产流程。适时的展示原始生产资料有助于学生感性认识。比如,在解释和理解航偏角的概念时,也可以给出一条航线的航片,让学生实际操作,加深对这一概念的理解;在介绍航测控制测量时,可以展示真实像控点影像。

4.促进学生到生产单位参观学习。有的学校经费紧张,不能引进成套生产设备,可以加强与生产单位的联系,带领学生到生产单位参观实习。教学之初,学校硬件设施未到位,笔者一直困扰于如何向学生展示立体模型恢复后的效果。参观实习使这个问题迎刃而解。

5.加强新技术介绍。摄影测量中最经典的内业软件是有武汉适普公司的VirtuoZo和中国测绘研究所的JX4,在生产单位和科研教学上都有广泛的应用。但近年来出现了DP-PGrid、FactoryPixe等软件,着重于处理大航摄区、卫星影像、无人机影像等海量数据工程,同时产生了一些新产品,如DSM、真正射影像等。[5]机载激光雷达、无人机技术、机载POS等新技术也在生产中运用得越来越广泛。新技术的介绍会缩短学生与社会的差距,克服书本知识更新慢的缺点。

6.促进自学。笔者通过多年的教学发现,学生被动接受教师灌输的知识,可能当时效果较好,过几天再问却不知所云,而以布置任务的形式让学生先自学相关知识再考察再总结的形式,学生印象深刻,不易忘记。布置的任务可以是某一个生产环节,也可以是某一个知识点,学生可以从书本上去找,也可以借用网络资源查询,甚至可以是相互讨论,任务完成后教师再给予评估、指点。无论哪一种方式,都应以能促进学生自己学习新知识点、自己解决问题为出发点。

四、结束语

目前,摄影测量与遥感技术是当前生产中小比例尺地形图的主要手段。而近几年,在无人机大比例尺测图、古建筑保护等领域,摄影测量技术应用也是越来越广泛。随着学者们的不断研究,将来也一定能用于遥感影像的立体测图。可以说,摄影测量理论应用广泛,也有着广阔的前景。所以,加强“摄影测量与遥感”的教学是势在必行。

[注释]

[1]李德仁,王树根,周月琴.摄影测量与遥感概论(第二版)[M].北京:测绘出版社,2008.

[2]王冬梅,张丹.高职数字摄影测量省级精品课程建设与实践[J].中国职业技术教育,2012(11).

[3]王彦东,陈国平.高职高专《摄影测量与遥感》课程改革探析[J].地理空间信息,2011(5).