王龍波
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自20世紀80年代起,航空攝影測量技術在我國多個城市中獲得應用,尤其是在大比例地形圖中的應用。隨著我國社會生產力的不斷提升以及經濟社會的不斷發(fā)展,我國各大中小城市,先后成立了多種形式的航空測量機構,并能更好地開展航測、遙感有關的業(yè)務,在一定程度上促進了大比例航測成圖技術在城市測繪機構中的應用,推動了多種高新測繪技術的發(fā)展。
當前,遙感及航空攝影測量技術已經被廣泛地應用于農業(yè)、水利工程、氣象監(jiān)測、城市建設中,在我國國民經濟發(fā)展中扮演著重要角色。從20世紀70年代中后期起,攝影測量技術已經發(fā)展為數字化攝影。首先,數字化攝影技術的發(fā)展促進了測繪技術的發(fā)展。從20世紀70年代中后期起,我國攝影測量計數由傳統(tǒng)的模擬測量發(fā)展為解析攝影測量,意味著我國傳統(tǒng)測繪技術體系逐漸被打破[2]。當前,數字高程模型、數字線劃圖、數字正射影像結合地名、土地數據庫的測繪技術體系已經形成,從而為攝影測量技術的應用打下了良好的環(huán)境基礎。通過遙感及航空攝影測量技術的應用,幫助國家掌握了大量的地理信息。20世紀80年代,我國政府通過陸地衛(wèi)星對我國土地資源應用狀況進行了全面的調查,并通過高分辨率遙感數據對國內土地資源進行了系統(tǒng)的調查和分析[1]。其次,提升了空間數據獲取能力。經過50多年的發(fā)展,我國空間數據獲取能力獲得了大幅度的提升,并在遙感數據處理平臺基礎上建立了完善、科學的衛(wèi)星遙感影像地面處理系統(tǒng),從而為我國自主產權的地面觀測數據服務系統(tǒng)的建立打下了堅實的基礎。
傾斜數字航空攝影是航空攝影測量的一種應用方向,只是在搭載的航攝儀上有區(qū)別,傾斜數字航空攝影是在無人機平臺上搭載傾斜數字航攝儀。傾斜航空攝影數據具備多視角、高重疊度、頂面和側面紋理豐富等特點,通過成熟的處理軟件能夠在航片數據獲取后快速生產出帶真實紋理信息的高精度的三維模型。在城市軌道交通建設過程中,對建設范圍內的主要道路、建筑、市政設施等建立三維模型,為城市軌道交通的規(guī)劃、建設、管理提供虛擬可視化的數據支撐,實現對現狀及規(guī)劃方案三維化、實景化、標準化和數字化的疊加顯示,為決策提供支持。
隨著全自動測量機器人的發(fā)展,測量機器人正在慢慢代替?zhèn)鹘y(tǒng)的全站儀測量方法,實時、自動監(jiān)測。隨著三維激光掃描技術的發(fā)展,利用三維激光掃描儀快速獲取隧道斷面數據?,F有的收斂計、全站儀等形變監(jiān)測手段僅能獲取部分單點數據,難以全面反映隧道整體形變特征。三維激光技術可以在短時間內,全面獲取變形監(jiān)測對象的整體表面點云信息,通過對點云數據的處理,提取出中軸線,沿隧道中軸線等間隔連續(xù)地截取隧道斷面并對截取的斷面擬合橢圓,分析擬合出的長、短半軸與設計半徑的差異,最后針對差異較大的斷面找出形變量較大的點位[2]。通過三維激光掃描技術監(jiān)測隧道斷面具有精度高、覆蓋全面的特點,其豐富的高精度點云數據能夠準確反映出隧道斷面出現的變化,為地鐵結構安全分析提供有力的數據支撐。
合成孔徑雷達干涉測量(D-InSAR)技術是采用差分干涉技術獲取地面的微小變化,當兩次成像期間地面發(fā)生微小形變時,將地形相位、平地相位、大氣延遲相位等從相位中去除,得到監(jiān)測區(qū)域的地表形變信息。作為一種新型的空間大地測量技術,具有全天時、全天候、目標范圍廣的觀測能力,能夠獲取高精度、高分辨率、大范圍的地表形變信息[3]。將這種新技術引入城市軌道交通工程領域,可以準確有效地監(jiān)測大范圍的地面沉降變化。開展城市軌道交通工程建設和運營期間的變形監(jiān)測,及時掌握工程及其環(huán)境周圍可能產生變形的區(qū)域及對象,確保城市軌道交通工程建設和運營安全及其環(huán)境安全,已成為城市現代化建設中不可缺少的重要工作[4]。
機載側視雷達指的是安裝于飛機機身兩翼、飛機下方的天線設備,可隨著飛機飛行,掃描飛行器下方、兩側的地形、地質、地貌特點,并通過高分辨率獲取精度水平較高的地理信息。搭載于飛行器的測試雷達,主要包括發(fā)射器、接收機、傳感器、數據存儲以及數據處理等設備。當前,機載合成孔徑側視雷達已經被廣泛應用于農業(yè)、環(huán)保、城市建設、資源勘測、海洋調查、地質勘察、工業(yè)、林業(yè)等經濟民生的重要產業(yè)領域。機載、星載的SAR影像技術,主要應用于地形、地貌的立體檢測中。在雷達圖形技術基礎上獲取地形、地貌信息,除要求在異軌雷達基礎上進行立體測量外,還要求通過一種全新的雷達干涉測量技術,以獲取大范圍的地形、地貌圖形信息。當前,雷達干涉測量技術已經被廣泛地應用于地形地貌檢測、海面洋流檢測、艦船跟蹤、火山災害檢測等方面[5]。
城市軌道交通的快速發(fā)展需要引進先進的測量新技術和新方法,相比較傳統(tǒng)的測量手段,攝影測量與遙感數據能夠及時、準確、快速地反映城市軌道交通沿線現階段的地表信息,為城市管理的決策工作提供重要支持。