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摘要：本文介绍了国内外航空摄影发展历史，分析了我国航空摄影发展现状，展望了我国航空摄影测量发展前景。
关键词：航空摄影、发展现状与展望
中图分类号：J4 文献标识码：A 文章编号：
一、概述
随着科学技术的进步，计算机、传感器的发展，使得传统的扫描航空摄影方式向现代的数字航空摄影方式转变。同时，由于GPS应用到现代数字航空摄影中，使得数字航空摄影发挥了巨大效能，进而带动了航空摄影数据处理技术的发展。以“像素工厂”为代表的一系列影像数据处理设备应运而生。由于航空摄影方式的改变，促进了航空摄影测量生产方式的改变，使得航空摄影测量从传统的模拟生产方式，向现代数字化生产方式转变。由于数字摄影测量的出现，也推动了数字航空摄影的发展，使得航空摄影与航空摄影测量技术相互促进，共同发展。
二、发展现状
航空摄影始于19世纪50年代，当时从气球上用摄影机拍摄的城市照片，虽只有观赏价值，却开创了从空中观察地球的历史。1909年美国的莱特（W.Wright）第一次从飞机上对地面拍摄像片。此后，随着飞机和飞行技术，以及摄影机和感光材料等的飞速发展，航空像片的质量有了很大的提高，用途日益广泛。他不仅用于地图测绘方面，而且在国民经济建设、军事和科学研究等许多领域中得到广泛应用。航空摄影经过百年发展，取得了辉煌的成绩，到上个世纪八十年代，出现了数字航空摄影仪。
目前，国内用于航空摄影的设备基本淘汰了以胶片为载体的航空摄影设备，基础航空摄影主要使用以数字航空摄影为主。数字航摄仪可分为框幅式(面阵CCD)和推扫式(线阵CCD)两种。在我国用于航空摄影仪主要有：由Z/I公司推出的面阵航空数码相机DMC(Digatal Mapping Camera)、Vexcel公司2003年推出的UCD（Ultra CAM-D）、2001年Leica公司推出线阵推扫航空摄影数码相机ADS40，2008年又推出线阵推扫航空攝影数码相机ADS80。ADS80基于航天传感器阵扫描和全球定位系统，高精度的惯性导航定向系统（IMU）获取数字影像。利用该传感器进行航空摄影，不需要经过扫描，就可以直接为数字摄影测量，遥感影像处理系统，提供高分辨率的全色、真彩色、近红外数字影像，能够实现数字线划图（DLG）数据的快速采集。与以往基于胶片影像相比，在测图过程中减少了影像扫描工作，从而提高了影像质量和测图的工作效率。由于有精密星历解算控制系统，以及高精度水准测量成果的引入，使得利用航空摄影测量方式测绘国家基本比例尺地形图的高程和平面精度优于国家有关规范要求。ADS80能够提供最优化的航空影像获取及数据处理手段，更可靠、更快速地获取高精度、高质量的影像数据，是目前最先进的推扫式机载数字航空摄影仪。
当今，数字航空摄影仪只有美国、德国、瑞士等少数国家可以制造，价格十分昂贵，以ADS80为例：每台设备需要近2000万元人民币。由中国工程院院士、中国测绘科学研究院名誉院长刘先林主持并率领科研团队开展科技攻关，经过四、五年的研究实验，中国航空摄影界所期盼的国产新型实用数字航空摄影仪SWDC(Si Wei Digital Camera)研制成功。该产品基于多台非量测型相机，经过精密相机检效和拼接，集成测量型GPS接收机、数字罗盘、航空摄影控制系统、地面后处理系统，经过多相机高精度拼接生成虚拟影像，提供数字摄影测量数据源，是一种能够满足航空摄影规范要求的大面阵数字航空摄影仪。它具有我国自主知识产权，它的研制成功，改变了我国航空摄影设备完全依赖进口的被动局面，极大地提高我国航空遥感数据获取能力和生产效率，促进了航空摄影在国土、水利、公路、跌路、城市建设、环境保护、旅游等各个领域的广泛应用，对推动我国航空摄影和航空摄影测量的发展奠定了基础，同时带动了航空摄影数据处理设备的发展。
2008年由中国测绘科学研究院自主研发的“十一五”重大科技成果，高分辨率遥感影像数据一体化测图系统PixelGrid（以下简称“PixelGrid”），获得2009年度国家测绘科技进步一等奖。该系统应用于我国西部测图及第二次全国土地调查工程中，被誉为国产的“像素工厂”。它可以与法国INFOTERRA公司研发的像素工厂(PixelFactory)系统相比媲。可以处理卫星影像数据：包括目前主流的所有高分辨率卫星影像，如QuickBird/WorldView-I、IKONOS、SPOT1-4、SPOT-5 HRS/HRG、IRS-P5、OrbView、ALOS/PRISM等，并支持大数据量影像的批量处理。也可以处理航空影像数据：包括传统扫描航空影像和新型数字航空影像数据。如RC30、UltraCam系列、SWDC、DMC等主流光学传感器数据。
三、展望
数字航空摄影是为数字航空摄影测量提供数据源最先进、最快捷的一种手段，随着数码相机的广泛应用，价格越来越低廉，数码相机在测量的应用将是摄影测量发展的必然趋势。数字航空摄影仪虽然能够克服常规航空摄影的种种弊端，但是单一的黑白或彩色航空摄影仪不能满足多元化应用的需要。目前的数字航空摄影仪如DMC和UCD虽然具有全色和彩红外两种波段，这种波段的组成只是将常规航空摄影的彩红外相机和黑白相机做了一个集成，还达不到多光谱航空摄影的要求。数字航空摄影仪在不断提升自身基本功能和性能的稳定性基础上，将多光谱传感器集成到数字航空摄影仪中，使数字航空摄影不仅能够满足传统测绘的需要，而且可以为遥感应用提供更丰富的机载数据。
由于我国数字航空摄影的发展，促进了我国数字航空摄影测量的进步。随着航空摄影仪的改进与先进技术的应用及航空摄影数据处理技术的提高，将基础测绘成果快速更新、实时更新或准实时更新变为现实。同时，机载GPS在航空摄影中的广泛应用，将使测绘外业工作减少到最低程度，几乎不需要外业工作，完全在室内就可完成基础测绘成果的更新与测绘，这是未来的发展方向和测绘工作者所期盼的目标，在不远的将来一定能够实现。我们相信再过几年或十几年的发展，航空摄影完成后，数字正射影像图（DOM）当日就可以完成并提供用户使用，数字摄影测量将迎来发展和应用的又一个春天。
参考文献：
[1] 刘先林、段褔洲、宫辉力 航空摄影科技发展成就与展望 前沿科学2007.3
[2] ADS80航空摄影测量系统 测绘与空间地理信息2011.12
关键词：航空摄影、发展现状与展望
中图分类号：J4 文献标识码：A 文章编号：
一、概述
随着科学技术的进步，计算机、传感器的发展，使得传统的扫描航空摄影方式向现代的数字航空摄影方式转变。同时，由于GPS应用到现代数字航空摄影中，使得数字航空摄影发挥了巨大效能，进而带动了航空摄影数据处理技术的发展。以“像素工厂”为代表的一系列影像数据处理设备应运而生。由于航空摄影方式的改变，促进了航空摄影测量生产方式的改变，使得航空摄影测量从传统的模拟生产方式，向现代数字化生产方式转变。由于数字摄影测量的出现，也推动了数字航空摄影的发展，使得航空摄影与航空摄影测量技术相互促进，共同发展。
二、发展现状
航空摄影始于19世纪50年代，当时从气球上用摄影机拍摄的城市照片，虽只有观赏价值，却开创了从空中观察地球的历史。1909年美国的莱特（W.Wright）第一次从飞机上对地面拍摄像片。此后，随着飞机和飞行技术，以及摄影机和感光材料等的飞速发展，航空像片的质量有了很大的提高，用途日益广泛。他不仅用于地图测绘方面，而且在国民经济建设、军事和科学研究等许多领域中得到广泛应用。航空摄影经过百年发展，取得了辉煌的成绩，到上个世纪八十年代，出现了数字航空摄影仪。
目前，国内用于航空摄影的设备基本淘汰了以胶片为载体的航空摄影设备，基础航空摄影主要使用以数字航空摄影为主。数字航摄仪可分为框幅式(面阵CCD)和推扫式(线阵CCD)两种。在我国用于航空摄影仪主要有：由Z/I公司推出的面阵航空数码相机DMC(Digatal Mapping Camera)、Vexcel公司2003年推出的UCD（Ultra CAM-D）、2001年Leica公司推出线阵推扫航空摄影数码相机ADS40，2008年又推出线阵推扫航空攝影数码相机ADS80。ADS80基于航天传感器阵扫描和全球定位系统，高精度的惯性导航定向系统（IMU）获取数字影像。利用该传感器进行航空摄影，不需要经过扫描，就可以直接为数字摄影测量，遥感影像处理系统，提供高分辨率的全色、真彩色、近红外数字影像，能够实现数字线划图（DLG）数据的快速采集。与以往基于胶片影像相比，在测图过程中减少了影像扫描工作，从而提高了影像质量和测图的工作效率。由于有精密星历解算控制系统，以及高精度水准测量成果的引入，使得利用航空摄影测量方式测绘国家基本比例尺地形图的高程和平面精度优于国家有关规范要求。ADS80能够提供最优化的航空影像获取及数据处理手段，更可靠、更快速地获取高精度、高质量的影像数据，是目前最先进的推扫式机载数字航空摄影仪。
当今，数字航空摄影仪只有美国、德国、瑞士等少数国家可以制造，价格十分昂贵，以ADS80为例：每台设备需要近2000万元人民币。由中国工程院院士、中国测绘科学研究院名誉院长刘先林主持并率领科研团队开展科技攻关，经过四、五年的研究实验，中国航空摄影界所期盼的国产新型实用数字航空摄影仪SWDC(Si Wei Digital Camera)研制成功。该产品基于多台非量测型相机，经过精密相机检效和拼接，集成测量型GPS接收机、数字罗盘、航空摄影控制系统、地面后处理系统，经过多相机高精度拼接生成虚拟影像，提供数字摄影测量数据源，是一种能够满足航空摄影规范要求的大面阵数字航空摄影仪。它具有我国自主知识产权，它的研制成功，改变了我国航空摄影设备完全依赖进口的被动局面，极大地提高我国航空遥感数据获取能力和生产效率，促进了航空摄影在国土、水利、公路、跌路、城市建设、环境保护、旅游等各个领域的广泛应用，对推动我国航空摄影和航空摄影测量的发展奠定了基础，同时带动了航空摄影数据处理设备的发展。
2008年由中国测绘科学研究院自主研发的“十一五”重大科技成果，高分辨率遥感影像数据一体化测图系统PixelGrid（以下简称“PixelGrid”），获得2009年度国家测绘科技进步一等奖。该系统应用于我国西部测图及第二次全国土地调查工程中，被誉为国产的“像素工厂”。它可以与法国INFOTERRA公司研发的像素工厂(PixelFactory)系统相比媲。可以处理卫星影像数据：包括目前主流的所有高分辨率卫星影像，如QuickBird/WorldView-I、IKONOS、SPOT1-4、SPOT-5 HRS/HRG、IRS-P5、OrbView、ALOS/PRISM等，并支持大数据量影像的批量处理。也可以处理航空影像数据：包括传统扫描航空影像和新型数字航空影像数据。如RC30、UltraCam系列、SWDC、DMC等主流光学传感器数据。
三、展望
数字航空摄影是为数字航空摄影测量提供数据源最先进、最快捷的一种手段，随着数码相机的广泛应用，价格越来越低廉，数码相机在测量的应用将是摄影测量发展的必然趋势。数字航空摄影仪虽然能够克服常规航空摄影的种种弊端，但是单一的黑白或彩色航空摄影仪不能满足多元化应用的需要。目前的数字航空摄影仪如DMC和UCD虽然具有全色和彩红外两种波段，这种波段的组成只是将常规航空摄影的彩红外相机和黑白相机做了一个集成，还达不到多光谱航空摄影的要求。数字航空摄影仪在不断提升自身基本功能和性能的稳定性基础上，将多光谱传感器集成到数字航空摄影仪中，使数字航空摄影不仅能够满足传统测绘的需要，而且可以为遥感应用提供更丰富的机载数据。
由于我国数字航空摄影的发展，促进了我国数字航空摄影测量的进步。随着航空摄影仪的改进与先进技术的应用及航空摄影数据处理技术的提高，将基础测绘成果快速更新、实时更新或准实时更新变为现实。同时，机载GPS在航空摄影中的广泛应用，将使测绘外业工作减少到最低程度，几乎不需要外业工作，完全在室内就可完成基础测绘成果的更新与测绘，这是未来的发展方向和测绘工作者所期盼的目标，在不远的将来一定能够实现。我们相信再过几年或十几年的发展，航空摄影完成后，数字正射影像图（DOM）当日就可以完成并提供用户使用，数字摄影测量将迎来发展和应用的又一个春天。
参考文献：
[1] 刘先林、段褔洲、宫辉力 航空摄影科技发展成就与展望 前沿科学2007.3
[2] ADS80航空摄影测量系统 测绘与空间地理信息2011.12