攝影測量技術論文匯總十篇
時間：2022-03-21 13:49:19
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篇（1）
【Keywords】digital photogrammetry； 3D modeling； digital city
【中圖分類號】P232 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0185-02
1 引言
城市化進程的加快促進了數字城市的建設與發展，人們逐漸加強對三維建模精確性與實效性的重視。三維建模為數字城市建設提供科學的數據基礎，具有很強的直觀性。
2 三維建模的構建方式
作為建設數字城市三維地理信息系統的關鍵，保證三維模型具有良好的精度，并且提高建模效率對于三維地理信息系統作用的發揮、保證建設周期具有重要意義。通常使用的建模方式包括如下幾種。
2.1 航空攝影測量
使用該技術，能夠創建立體環境，實現三維模型數據的位置、高度、形狀信息的快速與準確獲取。然后結合外業紋理采集與正射影響屋頂信息能夠進行精細三維模型的構建。完善的DEM與DOM數據生產技術路線能夠進行三維場景中地形數據的快速與準確重建，將城市風貌展現出來。
2.2 機載激光雷達掃描
使用該方式能夠實現城市建筑與地表模型的快速獲取，但是獲取到的數據量具有一定的規模性，提升了數據的處理難度，需要采取相對麻煩的人工措施才能將其中有益的信息提取出來。另外，該種方式的三維建模中不能將建筑物色彩與紋理呈現出來。[1]
2.3 使用二維資料
立足于建筑規劃的圖紙，提取其中的二維資料，使用合適的軟件如AutoCAD等進行三維模型數據的建立。該種方式進行數據收集時需要進行大量工作，并且不能保證數據具有時效性。另外，針對建筑物頂部存在的紋理盲區，也需要進行大量工作才能獲取高程數據。與機載激光雷達掃描方式一樣，不能將建筑物色彩與紋理呈現出來。
3 基于數字攝影測量技術的三維建模
3.1 基于數字攝影測量技術的三維建模優勢
獲取、處理與分發數據均為數字形式，并且能夠通過計算機實現攝影測量中全部流程；數字攝影測量技術能夠幫助設計人員進行目標建筑物的幾何空間與高程數據的快速構建，并且精度高、快速成像；地面建筑能夠實現達到cm級別的空間幾何精度，降低數據更新的難度，能夠在規模較大的工程項目中應用，能夠為建設數字城市與地球建立基礎的數據框架；相較于使用計算機制作動畫與景觀模擬，基于數字攝影測量技術的三維建模能夠在目標建筑物具有的實際地理坐標下進行真實三維景觀模型的構建[2]。在該種模型中，建筑物中各元素之間的空間相對位置與實際情況是一一對應的，并且能夠對其中的任意點測量三維坐標，能夠達到測繪要求的精度級別。
3.2 基于數字攝影測量技術的三維建模方式
論文將某數字城市的三維建模方式作為實際進行分析，該城市基于數字攝影測量技術的三維建模技術線路如圖1所示。
3.2.1 航空攝影測量
論文所舉的項目實例中使用DMC進行航空攝影，能夠取得相關影像資料，與實地比例為1∶5000，地面的分辨率為0.06m。使用航天遠景技術中的軟件對獲取的影像資料、外業像控資料進行空三加密處理，從而獲取三維建模中需要的外方位元素c加密點的具體坐標。
3.2.2 DEM的建立
DEM即為數字高程模型，是進行數字城市建設中不可或缺的信息之一。在該項目中使用航天遠景技術中的相關軟件在經過空三加密的數據基礎上進行立體模型的自動生成，并對相對與絕對定向精度進行檢查，生成5m格網的數字高程模型文件。按照作業指導手冊上相關規定在匹配窗口中編輯等視差曲線或者等高線，保證其中全部曲線與地面相貼緊，最后能夠生成數字高程模型，并檢查、處理其接邊。
3.2.3 DOM的生成
DOM即為數字正射影像圖。數字攝影測量技術能夠糾正、鑲嵌與裁切正射影像。將數字高程模型與數字正射影像圖進行疊加，能夠得出數字三維景觀。在該項目中，先對數字高程模型進行接邊處理，然后對其進行糾正，再使用航天遠景技術進行進一步的處理，再進行裁切。
3.2.4 TDOM的生產
TDOM即為真正射影像圖，屬于DOM中的一種。相較于普通的數字正射影像產品，在三維建模中使用的全部背景圖糾正了所有建筑物的中心投影，避免出現投影差。使用數字攝影測量技術，能夠實現立體環境下幾何特征的收集。在進行三維建模背景圖的制作中將攝影測量系統采集的關于建筑物的矢量數據作為數學基礎，通過該數據再次對正射影像的數據進行糾正，能夠將建筑物投影差消除[3]。
3.2.5城市真實三維景觀模型的構建
制作基礎模型。將建筑物的分類標準作為標準，采集平面幾何與高程數據，精度要求為平面幾何位置小于50cm，高程精度小于80cm。然后使用合適的軟件進行三維模型的生成；提取屋頂紋理。按照相關要求處理原始影像后，在功能合適的軟件幫助下匹配影像與基礎模型，保證精度的合格，然后軟件能夠對屋頂的紋理進行自動提取；采集外業紋理。按照相關規范要求，對一定范圍中全部的外業紋理進行采集。使用相機對所有建筑物的外部輪廓進行記錄；制作三維模型。在該項目的信息系統中，將三維模型分為地形、建筑、道路、植被、市政基礎設施等模型類型，從精度上分為精細與標準兩種級別的模型。在該項目中三維建模規模很大，要求建模具有較高的效率與質量較好的數據；整合城市的三維場景。使用相關工具軟件，優化與DOM、DEM與精細場景，能夠進行城市三維場景的整合[4]。
4 結語
論文通過使用項目實例對基于數字攝影測量技術的三維建模進行研究，證明該種建模方式具有很強的優勢。在使用該種技術的過程中，仍然存在很多亟待解決的問題，需要行業中人員進行持續探索。
【參考文獻】
【1】趙麗梅.基于數字攝影測量技術的三維建模方法探討――以數字沈陽三維建模為例[J].中國高新技術企業，2015（2）：19-20.
篇（2）
中圖分類號： J4 文獻標識碼： A
引言
數字工業攝影測量技術是隨著攝影測量技術、計算機技術和遙感技術的發展而形成的新興技術，是指對非地形目標進行攝影并確定其外形、形態和幾何位置的技術。數字工業攝影測量技術融合了數字近景攝影測量的基本原理、計算機視覺的相關理論、計算機技術、數字圖像處理技術、模式識別等學科的理論和方法，利用數字像機獲取被測目標的數字影像來得到物體的形態、位置、姿態和運動從而完成對物體的測量。由于該技術利用計算機處理信息，屬于非接觸性測量技術。具有危險性低、信息容量高、信息易存儲、可重復使用、精度高、速度快等優點。因此廣泛應用于國民經濟、科技研究和國防建設等領域。隨著科技的不斷向前發展,研究的進一步深入,數字工業攝影測量將向實時近景攝影測量發展,它將成為對非地形目標進行測量的主要手段,并且實時性、全自動源數據獲取及仿真虛擬手段的研究將成為應用研究的趨勢。
一、數字工業攝影測量技術的發展歷程
（一）國外發展歷程
早在上世紀60年代，國外就開始了數字工業攝影測量的研究。將攝影測量的相關理論、算法及軟硬件逐步應用到工業測量領域，促進了工業的發展。數字工業攝影測量技術快速發展階段始于90年代，隨著計算機技術的快速發展和日益普及，同時工業對高精度攝影測量技術的要求越來越高，工業攝影測量技術逐步進入數字化時代。目前，數字工業攝影測量理論趨于完善，技術趨于成熟。
國外已經有多家公司推出了自己的數字工業攝影測量系統：美國大地測量公司的“V-STARS系統”、挪威Metronor公司的“Metronor系統”和德國Aicon3D公司的“DPA-Pro系統”等。
（二）國內發展歷程
國內對數字工業攝影測量的研究開始于70年代。當時，一些研究機構就開始著力于攝影測量技術在工業領域的應用。由于知識的落后和生產水平的限制，該技術仍處于起步階段，發展較為緩慢。90年代初，隨著高精度攝影測量技術的進步，工業攝影測量技術大量應用在冶金、機械、車輛和采礦等工業領域，并且取得了顯著的成效。同時，高校及研究機構對有關工業攝影測量技術的國內外相關理論及工程實踐進行了研究，并針對數字工業攝影測量技術如何應用在工業測量領域提出了一系列創新理論，形成了一套新的。該階段為初步發展階段。數字工業攝影測量技術在理論和應用方面都有新的發展。目前，數字工業攝影測量技術已經進入快速發展階段。隨著攝影測量技術、計算機技術和遙感技術的快速發展以及國內工業的飛速發展，許多研究機構引進國外的先進攝影測量技術、吸收新的工業攝影測量理念。 在數字工業攝影測量方面進行了很多的研究及應用工作。
目前，國內數字工業攝影測量產品主要有：天津大學研制的“汽車車輪定位參數激光視覺測量系統”、西安交通大學研制的“大型復雜曲面產品的反求和三維快速檢測系統”和武漢大學研究的“Lensphoto”等。
二、數字工業攝影測量的關鍵技術
數字工業攝影測量技術是指對非地形目標進行攝影并確定其外形、形態和幾何位置的技術。它屬于高精度、大尺度三維坐標測量。為滿足以上要求，需要解決以下關鍵性技術問題。
（一） 高質量影像的獲取
獲取高質量數字圖像是高精度測量的基礎之一。數字工業攝影測量技術需要對測量中使用的人工標志及其屬性、光源特性、數字像機的設置和與成像質量有關的技術和設備等進行研究。
（二）攝影測量的人工標志
數字工業攝影測量技術使用人工標志作為測量的特征點。工業部件表面通常缺乏豐富、明顯的紋理信息，在攝影測量過程中產生的圖像，往往缺乏足夠的、準確的特征點。為了避免這一不足，數字工業攝影測量中，采用設置人工標志點的方式產生足夠數量且對比明顯的特征點。發光二極管、投影激光、回光反射標志等均為人工標志點。
（三）圓形人工標志偏心差
在高精度工業攝影測量中，標志中心點定位偏心差是影響測量精度的因素。確定偏心差數學模型以及模型矯正工作有利于提高測量精度。
人工編碼標志
使用人工編碼標志可以加快測量速度，實現測量的自動化。每個編碼標志對應一個唯一的編碼，因此能夠利用數字圖像處理技術進行自動識別。設計編碼標志應遵循以下原則：具有足夠的編碼容量、尺寸不宜過大、有唯一定位點和易于自動、準確識別。在數字工業攝影測量中，常用的編碼標志有同心圓環型編碼標志和點分布編碼標志。同心圓環型編碼標志采用二進制編碼原理，具有原理簡單、易于識別等優點。點分布編碼標志由一組圓形標志點按照一定規則排列而成。
數字工業攝影測量技術發展趨勢
現階段，數字工業攝影測量技術在理論研究和工業實踐方面都日趨完善。經過幾十年的發展，該技術逐步走向產品化、實用化和高效化。從數字工業攝影測量技術的發展歷程和現狀，可以預測其發展趨勢。
相機呈多樣化、專業化
數字工業攝影測量常用的傳感器主要是數碼單反相機、紅外相機、工業攝像頭等。數碼單反相機的價格低廉且成像性能強大，成為攝影測量的常用傳感器。研究者也對單反相機進行了專業改進，使其更加適用于攝影測量。
測量精度、自動化程度不斷提高
工業部件制造精度、表面復雜程度不斷提高，數字工業攝影測量技術也必然向著高精度、超高精度和高度自動化方向發展。
三維數據分析軟件專業化、精細化
獲取三維坐標信息是數字工業攝影測量的基本功能。獲取的三維坐標信息需要處理分析，才可以應用到所需的領域。多樣性和復雜性的應用領域需要我們針對不同用戶開發各種專用的、精細的數據分析軟件。
結語
數字工業攝影測量技術是隨著攝影測量技術、計算機技術和遙感技術的發展而形成的新興技術，是指對非地形目標進行攝影并確定其外形、形態和幾何位置的技術。數字工業攝影測量技術隨著科技的不斷進步、研究的不斷深入,數字工業攝影測量將向實時近景攝影測量發展,它將成為對非地形目標進行測量的主要手段。
篇（3）
1.概論
傳統工程測量技術的服務領域主要包括水利、交通、建筑等行業，隨著計算機，網絡技術的發展、測量儀器的智能化，數字化測繪技術得到了廣泛的應用，而全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、攝影測量與遙感（RS）以及數字化測繪和地面測量先進技術的發展，測量數據采集和處理的逐漸自動化、實時化和數字化，工程測量的服務領域也應進一步延伸，以滿足不斷提高的社會需要。
2.工程測量中的數字化技術
2.1地圖數字化技術
在建立各種GIS系統時，對原有地圖進行數字化處理，在建庫工作中占據了相當大的工作量，各工程測繪部門都投入相當大的人力和財力。對于已有紙制地圖，若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數字化儀將其輸入計算機，經編輯、修補后生成相應的數字地圖。當前有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對大比例尺地形圖，大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。論文格式。
2.2數字化成圖手段
大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容，常規的成圖方法野外工作量大，作業艱苦，作業程序復雜，同時還有繁瑣的內業數據處理和繪圖工作，成圖周期長，產品單一，難以適應社會飛速發展的需要。論文格式。而數字化成圖技術具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應用、易于等特點。目前，數字化成圖技術有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法，主要設備是全站儀、電子手簿等，其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。論文格式。
3.數字測繪在數字地球中的應用
簡言之，數字地球就是把經濟和社會發展方方面面的信息，加載于一個統一的地理坐標框架中按數字的形式存貯于計算機，任何機構或個人均可通過網絡通訊技術，足不出戶便獲取所需的信息做到“秀才不出門，全知天下事”。數字地球是一個十分龐大的系統工程，技術復雜，涉及部門多，沒有任何一個部門或團體能單獨承擔，它需要地球科學、信息科學，空間技術才眾多應用部門的配合。測繪作為地學和信息學的重要組成部分，在國家空間數據基礎設施建設中具有不可替代的地位，空間基礎信息的獲取、處理，向信息高速公路提供內容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測繪工作者肩上。可以說，數字地球始于測繪。我國測繪部門從20世紀八十年代初期開始，對傳統測繪技術進行了大規模的數字化改造。傳統的光學定位技術已被光電技術，GPS技術所取代，傳統的白紙測圖已被數字測圖和地理信息系統所取代，以地面測量為主向以衛星定位（GPS）、衛星遙感（RS）測繪等高技術為主的對地觀測方面轉變，被動的靜態測量向動態的實時測量方面轉變測繪部門在數字地球基礎框架建設方面做了大量工作，主要包括：建立了全國A級、B級GPS網；完成了全國1：100萬、1：25萬基礎地理數據庫和數據服務設施；建立了國情和省情綜合地理信息系統，研制成功了從遙感立體影像自動建立數字地面模型的數字攝影測量系統；研制成功了數字高程模型（DEM）、數字正射影像（DOM）、數字線劃圖（DLG）、數字柵格圖（DRG）等“4D”產品生線。數字地球的雛形已經形成。
4.工程測量中的地理信息（GIS）技術
GIS是集計算機科學、空間科學信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。其技術優勢不僅在于它的集地理數據采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程，還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。目前，GIS不僅發展成為一門較為成熟的技術科學，而且已經成為一門新興的產業，在測繪、地質礦產、農林水利、氣象海洋、環境監測、城市規劃土地管理、區域開發與國防建設等領域發揮越來越重要的作用。采用GIS、數據庫、內外一體化測圖、掃描矢量化及全數字攝影測量等技術，為專業信息系統提供及時、準確、標準化、數字化的基礎空間信息，以建立各類專業信息系統，從而實現管理的科學化、標準化、信息化。
5.工程測量中的數字攝影測量技術
數字攝影測量是基于數字影像與攝影測量的基本原理，應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法，可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。全數字攝影工作站的出現，加上GPS技術在攝影測量中的應用，使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。隨著全數字攝影測量系統的應用，攝影測量產品已經從影像圖等向4D產品轉化，為建立各類專業的信息系統和基礎地理信息平臺提供了可靠的數據保證。
6.工程測量中的遙感( RS)技術
遙感（RS）技術由于大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地觀測獲取基礎地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為應用于工程測量領域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。
7.工程測量中的3S集成技術
3S（GPS、GIS、RS）技術的結合，取長補短，是一個自然的發展趨勢，三者之間的相互作用行成了“一個大腦，兩只眼睛”的框架，即GPS與RS為GIS提供區域信息及空間定位信息，而GIS進行相應的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數據中提取有用的信息并進行綜合集成，使之成為科學的決策依據。諸如三峽工程、南水北調工程、西氣東輸、青藏鐵路等工程，其施工范圍大、物流量大、施工周期長等，而3S技術為該類大型工程提供了最有效的數據及信息采集、分析處理、表達決策的工具。
8.結語
伴隨著測繪新技術的不斷進步，現代工程測量必將朝著測量內外作業一體化、數據獲取及處理自動化、測量過程控制和系統行為智能化、測量成果和產品數字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網絡化的趨勢發展。
【參考文獻】
[1]陳俊勇，胡建國．GPS技術的新進展[J]．測繪工程，1996，（2）．
[2]李建松．地理信息系統原理[M]．武漢：武漢大學出版社，2006．
篇（4）
中圖分類號：TV 文獻標識碼：A 文章編號：
0.引言：科學技術的新成就，電子計算機技術等新技術的發展與應用，以及測繪技術和科技的不斷發展，工程測量技術近年來發生了很大的變化；水利水電工程施工測量技術的面貌日新月異。
1．全站儀測量放樣技術
全站儀替代光學經緯儀和電磁波測距儀的應用．足地面測量技術進步的重要標志之一。全站儀具有測量精度高，儀器的集成化、自動化和智能化程度高等優點，為施工測量提供了極大的方便。已大量應用于各類工程的施工測量中。電子全站儀自動改正儀器軸系統差、自動歸化計算、角度測量自動掃描、消除度盤分劃誤差和偏心差，自動記錄存儲、實時測量三維坐標、與雙向數據通訊功能，為測圖和工程放樣向數字化發展開辟了道路。目前全能型和智能化方向發展的電腦型全站儀都帶有豐富的軟件，可以直接進行坐標放樣、導線測量、程序測量、懸高測量、道路放樣、對邊測量、面積測量、高程傳遞、參考線放樣，故能提供高速高精度的觀測成果，又能高效地完成多種測量作業。帶馬達驅動和程序控制的全站儀可以結合激光、通訊及CCD技術，能實現測量的完全自動化，被稱作自動化測量器械。為工程測量向現代化、自動化、數字化方向發展創造了有利的條件。
2．數據庫技術與GIS技術
測量工作者如何更好更好地為工程建設服務，其最有效的方法是利用數據庫技術或GIS技術建立數據庫或信息系統。其同的是把大量的測量數據或信息進行科學的存儲．建立三維數字地形模型，提高測量數據利用率，減少重復勞動，以便于檢索、分析、分發和利用。實現管理和服務的科學化、現代化。將GIS應用于水利水電工程建設，虛擬顯示施工總布置三維全景，直觀反映各組成部分空間上和時間上的相互關系并實現各種信息可視化查詢、分析、統計計算，實現建筑物施工全過程動態仿真演示。以信息的數字化、直觀化、可視化為出發點，直觀清晰地描述復雜工程建設的施工動態過程，為全面、準確．快速地分析掌握工程施工全過程提供有力的分析工具，實現工程信息的高效應用與科學管理。
3．GPS定位技術
隨著GPS的出現和不斷發展完善，測繪定位技術發生了革命性的變革。長期以來用測角、測距、測水準為主體的常規地面定位技術，正在逐步被以一次性確定三維坐標的、高速度、高效率、高精度、大范圍的GPS技術所代替，同時定位范圍已從陸地和近海擴展到海洋和宇宙空間；定位方法已從靜態擴展到動態；定位服務領域已從導航和測繪領域擴展到國民經濟建設的廣闊領域。碎部點的測繪與放樣等領域將有廣泛的應用前景。GPS接收機已逐漸成為一種通用的定位儀器在工程測量中得到廣泛應用。將GPS接收機與電子全站儀或測量機器人連接在一起，稱超全站儀或超測量機器人。它將GPS的實時動態定位技術與全站儀靈活的三維極坐標測量技術完美結合，可實現無控制網的各種工程測量。水電工程施工區域大，控制點傳算工作量大，精度衰減快；高山峽谷之中，山脈蜿蜒曲折，造成上點和通視困難；河流阻隔，致使交通不便，前后視須迂同前進。利用GPSRTK技術進行碎部點測繪與放樣不需要與基站保持通視，也無需進行后視作業，誤差不累加，精度分布均勻，精度衰減每公里只有lmm。10--15km的作業半徑不需要設置過渡控制點，更長距離的測繪可通過設置中繼電臺轉發電測波解決。大幅度地提高工作效率。
4．程序型計算器輔助計算技術
程序型計算器（如CASIO fx-4800P/fx-4500PA）以其功能強大、經濟實惠、方便攜帶的特性受到了各行各業工程技術人員的歡迎，尤其是測繪方面的技術人員進行工程放樣計算的有力工具。水利水電工程龐大而復雜。工程細部的放樣往往牽涉到幾十個公式的數學計算，尤其是在施工現場，嚴寒、酷暑、噪音、灰塵很難讓人時刻保持清醒的頭腦，計算的速度和結果的正確性大打折扣，嚴重影響放樣的質量和效率。利用編程計算器事先編制好所需放樣部位的計算程序，在施工現場最多只需輸入測點三維坐標X，Y，Z的數據即可迅速計算出所需要的放樣數據，結果準確率大大提高。全站儀實現了測點坐標的隨測隨得，編程計算器實現了放樣數據的即輸即得，大大加快了工程放樣的速度。
5．數字化測繪技術
大比例尺地形圖和工程圖的測繪，是工程測量的重要內容和任務。常規的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結合的艱苦的野外工作，同時還有大量的室內數據處理和繪圖工作，成圖周期長，產品單一．難以適應飛速發展的現代化工程建設的需要。把野外數據采集的先進設備與微機及數控繪圖儀三者結合起來，形成―個從野外或室內數據采集、數據處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統。實現大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動繪制。系統可直接提供圖紙，也可提供電子數據，為專業設計自動化建立專業數據庫和基礎地理信息系統打下基礎。數字化成圖技術住現代工程中的應用不僅提高了工作效率，并保質保量提交成果。僅內業制圖部分可節約經費50%，節約時間60％。
6． AtuoCAD輔助設計技術
計算機輔助沒計(Computer Aid Design簡寫CAD)足20世紀80年代初發展起來的一門新興技術型應用軟件。如今在各個領域均得到了普遍的應用。它大大提高了工程技術人員的工作效率。利用AutoCAD配合AutoLisp語言，可以編制一些常用的計算程序，得到定制的計算結果。在水利水電工程上有許多體形復雜的計算，尤其是各種不同體形銜接處的相交線，需要用空間解析幾何的方法解算。單靠計算器手工計算，非常繁瑣，工作量大，準確性也不好保證，用AutoCAD建立數字化模型，執行點坐標查詢功能就可以了。也可以對所編寫的程序的計算結果進行正確性驗證。AutoCAD的特性提供了測量內業資料計算的另外一種全新直觀明了的圖形計算方法。另一方面是各種工程橫斷面、縱斷面網的繪制，以及斷面面積的計算和其它一些需要的圖紙的繪制。從而大大減輕我們內業的工作強度和工作量。．
7．數字攝影測量技術
攝影測量技術由于可以提供實時的三維空間信息，無需接觸被測物體，以及野外工作量少、效率高和成果品種多等優點，具有廣泛的應用前景。隨著全數字攝影測量系統的應用，攝影測量的產品將從影像圖、線劃圖向數字化系列產品――4D產品轉化。產品應用與服務領域更廣，并為建立各類專業信息系統和基礎地理信息系統提供可靠的數據保障。在水利水電工程。利用數字攝影測量技術可以迅速獲取制作大比例尺影像圖、地形圖、立面圖、等值線圖和斷面圖圖庫，建立DTM(數字地面模型)和DEM(數字高程模型)模型數據庫，建立并永久保存高分辨率建基面三維影像數字地面模型數據庫。檢查陡坡地段的開挖質量和工程竣工部位的形體資料，記錄工程在施工過程中各個項目地理地貌信息，形成各種數字信息產品，并可通過網絡方便快捷、及時地提供給各個部門使用。
8．工程測量數據處理技術
隨著傳統測繪技術向數字化測繪技術轉化，工程測量領域技術的發展趨勢和方向是：測量數據采集和處理的自動化、實時化、數字化；測量數據管理的科學化、標準化、規格化；測量數據傳播與應用的網絡化、多樣化、社會化。GPS技術、RS技術、GIS技術、數字化測繪技術以及先進地面測量儀器等將廣泛應用于工程測量中，并發揮其主導作用。
9．結束語
科學技術的新成就，電子計算機技術、微電子技術、激光技術、空間技術等新技術的發展與應用，以及測繪科技本身的進步，為工程測量技術進步提供了新的方法和手段；水利水電工程施工測量技術的面貌也發生了深刻的變化。施工測量的速度與準確度得到了空前的提高。
參考文獻
1. 陳向平 淺議水利工程施工的幾種施工測量技術[期刊論文]-輕工設計2011(3)
2. 王立業 淺談水利水電工程中的測量技術[期刊論文]-中華民居2011(10)
篇（5）
隨著計算機應用技術的飛速發展，普通數碼相機性能的提升，將普通數碼相機所攝照片轉化成數字地形圖、數字高程模型DEM、三維坐標點云DMS等產品的理論[1][2][3]越來越完善。典型的生成點云數據的數字近景攝影測量過程需要精確的控制點測量數據。最常見的控制點測量方法是使用全站儀進行測量[7]。文獻[3]中張祖勛院士等人提出了多基線近景攝影測量方法，該方法解決了傳統數字近景攝影測量中交會角、點匹配和精度這三者不相容的問題，并將空三測量和光束平差首次引入近景攝影測量中。這個方法不需要任何測量設備而獲得精確的控制點坐標（X，Y，Z），但該方法獲取的控制點坐標精度還不是很高。因此本文通過加入約束條件優化光束區域網平差法，提高計算所得控制點坐標的精度，并對實驗結果的精度進行分析和評估。
一、控制點坐標獲取算法
在本算法中控制點的坐標由獨立的攝影測量平差法求得，該方法使用待測對象已知的空間信息和校準框架計算控制點的相對空間位置，而后通過不同攝站對待測對象進行拍攝，通過空間前交會確定其它未知點的坐標。此算法中涉及到的待測對象空間信息包括：模擬場地內校準框邊線所提供的平行約束，已知可測量距離，校準框或場地中其他物體上點之間的高程差。這些信息作為光束區域網平差的一組約束條件解算出控制點的坐標。
光束區域網平差法是獲取精確相機參數和物方坐標的攝影測量方法，該方法解算這些參數時需要一個初始的外方位元素近似值。我們采用的文獻中的算法在實驗場地中利用平行約束條件來獲取相機的外方位元素。用校準框的四個頂點之間的距離以及對應平行線確定旋轉矩陣和攝站x0。
此算法的優點在于可以直接求得外方位元素，進一步用于光線束平差法的解算模型中。如圖2 所示，此實驗中影像的攝影方位不知，但采用上述算法求得影像的相關參數。一旦已知外方位元素就可用來求解未知點的坐標初始值，而后用于進行下一步的平差計算。
表1 參數用于領帶點生成、光束法空中三角測量和數字高程模型提取
一旦控制點的物方和像點坐標手動輸入到LPS后，利用表1所列參數的連接生成程序就可以運行了。LPS中的連接點生成程序采用組合的多影像匹配技術，即高分辨率到低分辨率的灰度匹配，特征匹配和塊匹配。生成的連接點和手動測量的控制點由LPS用光束法空中三角測量處理以確定影像的外方位參數。測區控制點的布設方式使得LPS可以自動計算方位參數的初始值。因為相機實驗之前已進行標定，在空三測量時相機的內部參數作為改正數保持不變。而后LPS自動地形工具利用光束法空中三角測量的結果生成不規則三角網用于生成DEM。
三、實驗結果及分析
。
四、結論
通過以上實驗結果可以得出，由加入約束條件方程如距離或高程差的近景攝影測量方法得到的地理模型精度較高，精度檢驗實驗中兩步法生成DEM計算所得結果的最大LEM為3.4mm。由近景攝影測量方法獲得的控制點的坐標與全站儀測量得到的坐標相比，在X和Y方向的最大偏差在±20mm以內，而在Z軸方向的偏差能達到±10mm的精度。因此使用條件約束方程，如距離和高程差的光束法近景攝影測量法能夠提高計算得到的控制點精度。
參考文獻：
[1]測繪科學數字近景攝影測量在高速公路邊坡物理模型變形測量中的應用.李 欣，李樹文，王樹根，任偉中.2011.09 ，36（5）
[2]多基線數字近景攝影測量系統測圖作業方法探索.繆志選，李祖鋒，巨天力，鹿恩峰.西北水電，2010，4：21-23
[3]多基線-近景攝影測量.張祖勛，楊生春，張劍清，柯濤.地理空間信息，2007，5（1）：1-4
[4]于希娟.雙目立體視覺技術的理論研究與程序實現.碩士學位論文，北京：華北電力大學，2004，4-5：42-43.
篇（6）
根據高職教育培養高素質技能型人才的目標，高職攝影測量與遙感技術專業培養掌握攝影測量與遙感技術專業必需的基礎理論和基本技能，能夠從事攝影測量與遙感相關應用領域的高級技術應用性專門人才。近幾年來，針對高職院校攝影測量與遙感技術的人才培養方案和專業教學計劃也得到了一些教育學者們的研究。例如，[1]和[2]分別在對比了學科型專科與高職專科，本科與高職高專的區別的基礎上，提出了平衡理論與實踐教學的攝影測量與遙感技術專業人才培養模式與專業課程體系。[3]探討了高職攝影測量與遙感技術專業實訓教學課程開發的一些問題。國內開辦有攝影測量與遙感技術專業的幾所高職院校也各有側重設置了專業論文與實踐性課程[4-5]。這里與云南國土資源職業學院攝影測量與遙感技術專業為例，探討新時期攝影測量與遙感技術專業的課程體系設置，為其他學校相關專業課程體系的建設提供可借鑒的設計思路。
1 培養目標與就業面向
攝影測量與遙感技術專業面向資源勘查與測繪行業，培養德、智、體、美全面發展，具備良好的職業道德和科學文化素養，掌握必備的攝影測量與遙感理論、方法和技術基本知識，具有像片控制測量、像片調繪、空三加密、影像立體測圖、遙感數據處理、遙感數據解譯與分析等熟練的專業能力，能夠勝任航空攝影測量內業成圖、內業加密、外業調繪、外業控制測量、遙感數據處理與制圖等專業崗位的高技能應用型人才。學生畢業后，可在能在地質、城市、礦山、資源、環境、電力、水利、交通、農業、林業等領域從事4D數據產品生產、地理國情要素采集方面的專業技術及管理工作。
2 專業理論課程
經過專業定位與崗位群論證、對校企合作企業及其他相關企事業單位的進行調研，列出主要工作任務，確定典型工作任務，分析完成典型工作任務必須具備的職業能力，將行動領域轉化為學習領域，劃分出4門專業核心課程。
在已經開發出4門專業學習領域課程的基礎上，專業學習領域課程教師和專業基礎學習領域課程教師共同對所服務的典型工作任務進行匯總分析，找出共同需要的基礎能力和基礎知識。與更接近工作崗位真實工作任務的專業學習領域課程不同，專業基礎學習領域課程服務于鍛煉基礎能力、學習基礎知識的學習性任務。為此，設計了5門專業基礎課程。
3 專業實訓課程
除設置上述理實一體課程外，還設置了《攝影測量與控制測量綜合實訓》、《多源異構遙感數據處理綜合實訓》、《遙感圖像調繪與解譯綜合實習》、《頂崗實習》四門純實踐課程。
4 專業選修課
篇（7）
中圖分類號：P2文獻標識碼： A 文章編號：
隨著數字攝影測量不斷的發展與進步，整個測繪領域已有逐漸向信息化測繪發展的趨勢，但是目前我國信息化測繪領域還存在一定理論和技術上的障礙，目前我國正處于數字化測繪向信息化測繪發展的關鍵時期，經國務院批準基礎測繪中長期規劃綱要提出：到2020年我國要形成以基礎地理信息獲取空間化實時化、處理自動化智能化、服務網絡化社會化為特征的信息化測繪體系，信息化測繪是數字化測繪發展的必然結果。現在就數字攝影測量談一下信息化測繪的相關問題。
一 數字攝影測量技術
1概念：數字攝影測量技術是在DGPS/IMU組合導航技術和LIDAR激光雷達掃描技術基礎上建立的一種數字測量手段。
2相關技術
2.1航空數碼相機：這種技術的優點在于可通過不增加飛行成本而大幅度提高重疊度影像獲取、匹配及三維重建的精度。
2.2無地面控制的衛星影像對地定位技術：這種技術已經廣泛的應用到高空間分辨率衛星影像幾何處理中，有廣闊的應用前景。
2.3數碼城市建模中數字攝影測量技術：這一技術是利用低空飛行為傳感載體，將安裝到旋轉平臺上的數碼相機拍到的航帶城區影像進行整體處理，生成城市立體影像拼圖。這樣一來大大降低勞動量同時減少一些由于地理復雜帶來的誤差。
二 信息化測繪技術
1內涵：信息化測繪沒有改變測繪的本質，數字化測繪是信息化測繪的基礎，離開了數字化測繪就沒有信息化測繪，二者密不可分，也就是說，信息化測繪不是替代數字化測繪，而是數字化測繪的新一輪發展，是數字化測繪的發展的必然結果。
2信息化測繪技術組成
2.1智能化移動測量技術
智能化移動測量技術是結合了空間同步、自動提取及傳輸移動實時信息等技術，作用在于整個測繪過程中對于熱點數據的采集。由于采取多項技術結合，能夠實現地理信息服務的社會化、實時化和大眾化。
2.2地理信息動態更新技術
地理信息動態更新技術有及時更新時態增量、地物變化信息以及數據保存等作用。由于這項技術的更新速度快、信息搜索及時以及能處理龐大復雜數據等優勢使得整個信息化測繪的效率大大提高。
2.3數字化地圖技術
數字化地圖技術實現了紙制地圖的數字化處理，是將能滿足條件的紙制地圖利用數字化地圖處理儀處理后將產生的相關信息數據輸入電腦中，生成相應的數字地圖。這種地圖具有保真、便捷等特性。
2.4全球定位系統技術
該技術為地面上GPS使用提供精確實時、高精度的三維坐標及相關信息，該技術廣泛的應用到運輸導航、城市建設及航空航天等
2.5數字攝影測量技術
數字攝影測量技術以數字影像和攝影測量為基礎，結合計算機技術和數字影像匹配等技術廣泛應用到大比例尺地形測量中，是信息化測量技術的基礎。
3信息化測繪的核心
信息的集成和管理是信息化測繪的核心，在測繪領域，由于空間信息獲取速度快、信息獲取量大以及空間測繪產品多樣，如各種比例尺的4D產品（DOM、DRG）;還有各類更新信息乃至專題信息，如何將這些原始影像高度集中管理是一個十分復雜的問題。
4傳統觀念突破是信息化測繪發展的關鍵
隨著信息測繪的發展，數字真影測量技術的流程、組織獎發生深刻的變化，如數字攝影測量中影像的“控制點庫”建立有一定的作用及意義，但隨著真正的信息化測繪技術的到來，新影像與已有正射影像直接匹配，這樣一來“控制點庫”的作用就不太大啦，因此不能只停留在傳統的理念上來考慮數字攝影測量問題。
三 數字攝影測量技術對信息化測繪的積極作用
1數字攝影測量技術保障信息化測繪的科學實施
隨著數字測繪技術水平的不斷提高，整個測繪體系正朝著信息化測繪方向發展。發展的過程中數字攝影測量技術也在不斷的發展成全數字化與計算機結合，覆蓋面積更廣，應用范圍更大得技術體系。在信息化測繪技術將成為未來主流的大趨勢下，完善的數字攝影測量技術將不斷的有力的保障信息化測繪的科學實施。
2數字攝影測量理論的完善有利于信息化測繪體系的建立
科技不斷進步使得數字攝影測量理論不斷自我完善。數字攝影測量理論是數字攝影測量技術的基礎，而數字攝影測量技術是信息化測繪技術的基石，信息化測繪技術則是信息化測繪的核心內容，總之，數字攝影測量理論的完善將會為信息化測繪體系提供一個科學可靠的理論平臺，在對各種測繪技術中和整理后，信息測繪體系將會有建立起一個扎實可靠的理論基礎，符合了我國信息測繪的可持續發展。
3傳感器進步為信息化測繪提供技術手段
近些年來隨著傳感器的不斷進步已經突破數字攝影測量依靠控制點進行測量的傳統模式，這樣一來將大大的提高傳感器捕捉信息的及時性與準確性，從而減少控制點的復雜性造成的誤差和其他一些不利的影響，傳感器不斷進步下衍生出的各種傳感技術將為信息化測繪技術提供先進的技術手段，促進了信息化測繪的發展進程。
總結：數字攝影測量技術與信息化測繪二者密不可分，數字攝影測量技術是信息化測繪發展的基石，數字攝影測量技術也是數字攝影測量技術發展的必然產物，綜上所述：信息化測繪解放整個測繪工作的勞動力，提高測繪效率應用前景廣發，但是我國的測繪體系有數字化測繪向信息化測繪發展過程中還有很多問題亟待解決，在這過程中需要克服種種困難，資源利用最大化，才能推動信息化測繪體系的不斷發展與完善，實現真正意義上的信息化測繪。
參考文獻
[1] 張祖勛，張劍清，張力.數字攝影測量學發展的機遇與挑戰[J].武漢測繪科技大學學報，2000,25（1）:7-11
篇（8）
一、活動背景
光污染是繼水、氣、聲和渣污染之后的一種新型污染，主要包括白亮污染、人工白晝和彩光污染。光污染的影響首先在于破壞天文觀測環境，歷史上天文臺因此而被迫搬遷的案例屢見不鮮。英國格林尼治天文臺早在1948年就為躲避光污染和大氣污染而遷往東南沿海環境優美、觀測條件更好的赫斯特蒙蘇堡地區。在美國、加拿大、日本、西班牙、葡萄牙等國，多個著名天文臺都曾幾次遷址。我國紫金山天文臺的觀測工作也全部轉移到了其他觀測站點，紫臺園區則已改建為天文博物館，以天文科普和天文旅游為主，僅保留了少量與太陽觀測有關的科研工作。
光污染的影響其實并不局限于天文觀測。居高不下的學生近視率、迷途的海龜幼崽、撞上玻璃幕墻的飛鳥、爆發性增殖的水藻、能源緊缺與氣候變暖，這些看似并無關聯的人與事，其實背后都與燈光之擾息息相關。
作為長三角地區的重要城市之一――無錫的光污染較為嚴重。在距市中心三陽廣場約6.2公里遠的天一中學校園里，天空是白的是灰的是橙的是多彩的，北斗七星中的天權是看不到的，獅子座的鐮刀是認不全的……在距三陽廣場16.9公里遠的斗山山頂，連仙女座大星系M31和獵戶座大星云M42都僅能勉強分辨，山腳下的路燈和遠近城鎮的光源清晰可見，天空泛著淺淺的灰白色……在與市區間隔有10公里的太湖十八灣地區竟連天頂附近的銀河都徹夜不現，三角座星系M33也必須要通過雙筒鏡才能被觀察到……
為提高學生及公眾對光污染的認識，學校針對性地引進了一批測光儀，并依托天一天文社加賀谷穰工作室（文化宣傳部）、達蓋爾工作室（學術委員會）、伽利略工作室（普及委員會）和斯科特工作室（項目辦公室），設計了“多層次城市夜空光度測量科技教育活動”，策劃并實施了多個文宣、教育、科普和研究性項目。
二、活動目標
知識與技能：
1.理解夜空光度、光污染的概念，了解導致夜空光度增大的主要原因。
2.掌握夜空光度分級的方法，并能運用器材測量夜空光度值。
3.了解背景光對天文觀測的影響，
學會設計反映此原理的科普實驗。
過程與方法：
1.開展觀星活動、光污染攝影與夜空光度測量活動，掌握天文觀測及夜空光度測量的基本方法。
2.了解策劃、組織活動的過程，學會科學研究的一般方法，實驗設計的一般結構。
情感、態度和價值觀：
1.了解城市對自然地理環境的改變，不合理的城市亮化帶來的環境問題，敢于解決問題。
2.在活動中，提升科學素養，發展科學思維、合作創新精神。
三、參與對象與活動形式
活動對象以天一天文社社員為主體，包括國際分社約40人，少年分社約40人，高中分社約70人，榮譽分社約20人。此外，還包括無錫市中小學天文聯合會（錫天聯）下屬成員學校約150人，以及其他相關單位的學生約300人。
活動主體――天一天文社社員參與了“多層次城市夜空光度測量科技教育活動”的全部項目、環節的活動，包括項目研究、實驗設計、科普觀測和攝影活動。錫天聯成員學校、無錫市少年宮等其他相關單位的學生主要參與了科普觀測和攝影活動。
四、活動的重點、難點、創新點
活動重點：搭建天文研究平臺，以光污染研究為抓手，調動學生積極性，讓更多的學生參與到天文活動中來。
活動難點：城市夜空光度測量研
究，光污染相關實驗設計。
活動創新點：由中學發起并組織
的使用國際頂尖測光儀對城市進行高覆蓋度的夜空光度測量研究，夜天光監測站點建設在世界范圍內都具有唯一性；由中學生開展科普實驗設計與教材編寫同樣具有開創性；以光污染為主題的攝影大賽在當今世界也是少見的。
五、可利用的各類科技教育資源
1.技術指導：中科院紫金山天文臺科普部、北京師范大學天文系高爽老師、國家天文臺劉博洋博士等以技術顧問的身份，參與了“城市夜空光度測量”的相關活動指導。此外，南京大學、中國科技大學、北京天文館的專家教授們也曾多次來校指導天文課程建設。
2.團隊建設：錫天聯成員學校、無錫市少年宮等作為天一天文社緊密的合作伙伴，不僅為開展與夜空光度相關的科普活動提供了場地與學生支持，而且還有一批教師參與共同開展天文教研活動，形成了教研團隊。
3.資金支持：天一中學為開展天文教育投入了大量的資金，已多批次采購天文實驗器材如望遠鏡、測光儀、相機、野營設備、圖書等，并已建設完成天文創新實驗室一間；天文創新實驗室作為學校“STS綜合創新課程基地”的重要組成部分，還得到了省市區各級教育部門的專項建設資金支持；錫天聯成員學校、無錫市少年宮等單位也配套投入了相關的天文基地建設。
六、活動內容
“多層次城市夜空光度測量科技教育活動”的全部項目、環節的活動，包括項目研究、實驗設計、觀測實踐和攝影活動等多個層次，分別由天一天文社斯科特工作室（項目辦公室）、伽利略工作室（普及委員會）、達蓋爾工作室（學術委員會）和加賀谷穰工作室（文化宣傳部）等四大工作室具體負責。表1為各工作室的智能類型列表。
（一）主題活動一：城市夜空光度測量（項目研究）
1.選題背景及意義：
無錫作為長三角地區的重要城市之一，經濟發達，城市光污染情況總體比較嚴重，但是不同區域的污染程度也存在明顯差異。夜空光度是衡量城市光污染程度的重要指標，通過使用專門的測光儀器，對無錫城區進行高覆蓋度的光度測量，從而了解無錫城區整體的污染程度，不同區域的污染水平差異，以及分析光污染產生的背景，并嘗試提出防治的建議，有利于提高公眾對光污染的認識，也能為城市管理部門在優化城市燈光設置時提供參考。
2.活動過程和步驟：
（1）編寫《無錫市夜空光度測量指導》方案。指導學生收集、整理與夜空光度測量相關的研究論文及其他材料，對“光污染”“夜空光度”等概念進行界定，并組織編寫《無錫市夜空光度測量指導》方案，就測量時間、地點、方法及報告填寫的格式予以統一規范。
（2）撰寫開題報告。指導學生撰寫《無錫城市夜空光度測量》開題報告，對研究背景、要解決的問題、選題意義及研究價值，核心概念的界定、相關現狀、參考文獻，研究目標、研究內容、研究假設，研究思路、研究計劃，預期成果等內容進行項目論證。經論證后的項目被中國教育學會地理教學專業委員會研究性學習課題專家組立項。
（3）開展測量活動。指導學生開展城市夜空光度測量活動，具體步驟有：
①儀器編號：為支持本課題組
的研究工作，學校從加拿大購置了9臺SQM測光儀，并予以編號（以分辨儀器本身存在的機械誤差）。
②路線設計：將無錫市區劃分為
不同的片區，并設計好測光的具體行
進路線和測光任務。
③實地測量：將課題組成員分成不同的小組，每組由3人組成，分別負責儀器操作、數據記錄和坐標定位，每個坐標點測5個數據，以減小誤差。
④數據處理：將測光所得的數據（經度、緯度、時間、測光值）輸入EXCEL表格，進行誤差分析，取平均值，得到各坐標點夜空光亮度的最終值。
（4）撰寫結題論文。指導學生根據開題報告中預期成果的要求對收集的數據進行不同角度的分析，并將結論撰寫成結題論文《無錫城市夜空光度測量研究》。結題論文主要結構包括：夜空光概述，測量儀器及方法，數據分析及測量結果（數據測量與分析步驟、夜空光亮度的地區分異、夜空光亮度的地區變化、夜空光亮度的地平高度及方位分異、夜空光亮度的時間變化），反思及討論等。于2015年第4期《地理教學》雜志。
3.活動效果及呈現方式：
活動進行過程中及之后，我們得到了諸多媒體的關注：指導教師受邀赴上海復旦大學為2015年第六屆全國天文社團發展論壇作了《也談高中天文社團建設》的專題報告，赴江陰為2015年第二屆無錫市高中生峰會作了《城市天文學》的專題報告。項目組還收到了國際天文學聯合會普及工作委員會及香港大學物理系的邀請函，受邀加入國際夜空光度監測網絡并赴香港大學開展項目交流與培訓。
在前期活動的基礎上，天一天文社發起成立了錫天聯、無錫城市夜空光度監測網絡兩個組織，吸引了南菁中學、青陽中學、山明中學、旺莊實驗小學等多家單位參與，將在無錫建設若干城市夜空光度監測站，并以此為抓手，開展進一步的天文教育活動。
（二）主題活動二：光學相關實驗設計（科普實驗）
1.選題背景及意義：
激發學生對科學的熱情，培養并學習掌握科學研究的方法與技能是我國進行素質教育的目的之一。科學研究的方法和技能至少應包括：分析和觀察周圍世界的技能，發現問題、提出問題、作出假設、安排實驗的技能，真實地記錄觀察結果與數據的技能，按照正確方法處理數據的技能。
天文因為不屬于中小學必修課程而不被大多數學生所了解，中學階段非常缺乏天文科普實驗或科技制作的教學內容，非常有必要利用天一天文社的資源優勢整理、設計一些科普天文實驗或制作，這些源自我們身邊的天文科學知識將極大地激發學生對天文的興趣，增加他們對天文的認識，促進天文知識在基礎教育階段的普及。
2.活動過程和步驟：
（1）編寫“光學相關實驗設計”模板。指導學生學習《高中物理實驗手冊》等專業書籍，在此基礎上，編寫“光污染相關實驗設計”模板：活動目標、概念與方法、材料準備、活動步驟、活動建議、活動拓展等，同時，設計一份樣稿《在微光中辨認顏色》。
（2）開展“光學相關實驗設計”。指導學生開展“光學相關實驗設計”，具體步驟有：
①創意征集：發動學生提出光學
相關實驗（及制作）設計的創意，組織人員從投稿的創意中精選可操作性較高的方案。
②方案編寫：制訂編寫計劃，并為課題組每一位學生分配編寫方案（草案），指導他們根據模板和樣稿的格式及要求進行方案編寫。
③實驗驗證：將課題組成員分成不同的小組，每組2人，以小組為單位對所編寫的方案進行實驗驗證。
（3）組織“光學相關實驗設計”比賽。面向全校師生組織開展“光學相關實驗設計”比賽，吸引對天文有興趣、樂于動手實踐的學生參加“在微光中辨認顏色”“彗星為什么長尾巴”“簡易望遠鏡制作”等比賽，并評優頒獎。
（4）舉辦“光學相關實驗設計”科普活動。面向錫天聯成員學校、無錫市少年宮及無錫地區其他中小學、幼兒園開展“光學相關實驗設計”科普活動，針對不同年齡階段的受眾舉辦光污染科普講座或科普游戲。
3.活動效果及呈現方式：
學生編寫的“光學相關實驗設計”將被編入校本教材《中小學生天文學習指南3》，這是一本專門介紹天文相關科普實驗及科技制作的教材，受眾定位為中小學天好者及天文指導教師。
上述科普實驗及科技制作被引入天文社“宇宙意識”少兒天文科普項目及“天文全球化”社區天文科普項目，作為寓教于樂的教學素材向少年兒童及社區的天好者推廣。
（三）主題活動三：星空光害旅行團（觀測實踐）
1.選題背景及意義：
對業余天好者來說，觀星是極大的樂趣所在。然而，嚴重的光污染正將燦爛的星空從我們身邊
奪走。
為便于普通學生及其他業余天好者通過對比觀測，直觀地了解無錫各地的光污染情況，我們依托天一天文社組織的“天一觀星營”項目，開展了“星空光害旅行團”活動，帶領旅行團的團員們利用晚上的時間，去往錫城不同的地點，實地觀測、考察并對比分析星星的數目，從而普及光污染的防治意識、夜空光度的概念。
2.活動過程和步驟：
（1）編寫觀測方案。指導學生編寫觀測方案，使用最常見的目視極限星等法，即通過肉眼能觀察到的最暗星等來進行估算：選擇2個或2個以上地平高度大于40°的定標天區，數出該天區內能觀察到的恒星數目，與國際流星組織提供的表格對應來確定極限星等。同時，為便于零天文基礎的團員參與，我們設計了簡易觀測法，請同學們觀測標志性星座所在天區的恒星數量，來比較不同地點的光污染程度。
（2）開展觀測實踐。帶領旅行團的團員們利用晚上的時間，去往無錫城不同的地點，實地觀測、考察并對比分析星星的數目。具體觀測過的地點有太湖廣場、馨和苑廣場、天一中學、斗山、保利廣場、崇安寺廣場、南禪寺廣場、安鎮高鐵新城、太湖十八灣等。（見圖9、圖10）
3.活動效果及呈現方式：
通過“星空光害旅行團”活動，結識了一批無錫地區的成年及未成年業余天好者。以此為抓手，天一天文社發起成立了“無錫市業余天
好者協會”QQ群。以此活動為素材撰寫的《星星都去哪兒了》發表在《天好者》雜志2016年第2期。
（四）主題活動四：光污染攝影大賽（文化藝術）
1.選題背景及意義：
為推動公眾思考光污染在無錫及其所在社區的狀況，讓公眾參與光污染活動，我們發起了“光污染攝影大賽”活動。邀請公眾使用攝影設備捕捉各種光污染的畫面，從而了解及思考無錫地區乃至全世界日益嚴重的光污染問題。比賽主題分為：光污染與生態、光污染與健康、光污染與能源、光污染的分布、光污染的來源等。評選標準主要有：攝影照片視覺美感、作品說明表達技巧、光污染意涵、手法創意等。
2.活動過程和步驟：
指導學生起草“光污染攝影大賽章程”，包括組織單位、大賽目的、比賽主題、參賽資格、參賽設備、照片格式、相關權益、比賽日程、評選規則等。
章程起草完畢后，通過錫天聯官網、錫天聯微信公眾號（AUWS2015）、無錫市業余天好者協會QQ群（91462404）、牧夫天文論壇無錫天協專版等渠道向外比賽信息。
投稿截止后，組織專家對作品進行評審，并舉辦頒獎儀式。
3.活動效果及呈現方式：
通過光污染攝影比賽，一方面間接了解了無錫地區光污染的來源、分布情況，另一方面，在公眾中對光污染進行了有效的宣傳與普及。光污染攝影作品還被制作成海報，用于專題展覽。
七、活動可能出現的問題及解決預案
1.項目研究中的技術問題：
考慮到光污染問題在大陸地區的研究仍處于起步階段，即便在世界范圍內也未引起足夠的重視，我們在開展夜空光度測量時會遇到各種各樣的技術問題。對此我們的解決方案主要是：
（1）開題報告與測量指南兩個指
導性文件必須花大力氣保證質量，保證指導性和可操作性。
（2）爭取學校在測光儀采購上的
支持，以及年級組、班主任在學生活動時間上的支持。
（3）遇到實在難以解決的技術問題，請教中科院紫金山天文臺等相關研究機構。
2.科普實驗中的素材問題：
中學生的專業知識儲備畢竟是有限的，對生活的觀察能力也仍有待提高，這直接導致了科普實驗素材的缺乏。對此我們的解決方案主要是：
（1）大量、深度閱讀中小學階段及國外的實驗手冊，學習實驗編寫的一般結構，積累與光學相關的實驗和科技制作素材。
（2）通過天文科普書籍和天文歷
史故事，尋求實驗和科技制作素材。
（3）面向全校發起光污染相關實
驗和科技制作素材的征集活動。
3.觀測實踐中的安全問題：
夜間開展天文觀測實踐活動遇到的最大挑戰是人身與財產安全問題，很多學生、家長或教師不支持天文活動也主要是對此有深深的顧慮。對此我們的解決方案主要是：
（1）與參加活動的學生簽訂合同，
并要求學校同意、學生簽字、家長簽字。
（2）統一、強制購買意外險，分擔風險。
（3）與有資質、口碑好的旅行社合作，聯系包車或食宿。
（4）對每一個觀測地點進行事先
的實地探訪，確保觀測地的安全性，遠離陡坡與水體。
4.攝影大賽中的發動問題：
攝影大賽看似簡單，就是摁一下快門的事。但真正要發動公眾參加，激發大家的熱情卻并不是一件簡單的事。對此我們的解決方案主要是：
（1）通過錫天聯成員學校的天文
指導教師，發動學生中的天好者參賽。
（2）通過官網、微信公眾號、QQ群等網絡平臺推送攝影大賽比賽通知。
（3）積極聯系贊助，為獲獎選手準備證書、獎杯及獎品。
八、效果評價標準與方式
在評價的過程中，堅持“主體多元”“方式多樣”“向度多維”等原則。
1.主體多元：
在活動過程中，要求學生首先進行自評和互評，不同組別之間也可以進行他評。這有利于加深學生對評價標準的認識與理解，可以促進學生自我反思和自我發展。教師在此基礎上，對學生自評、互評及他評進行再評價，保證了評價的指導性。
2.方式多樣：
在活動過程中，靈活運用即時評價與延時評價。即時評價有利于表揚先進，糾正缺陷；延時評價則體現了尊重、關愛與期待。此外，還將口頭評價與書面評價，一次評價與多次評價，診斷性評價、過程性評價與終結性評價等多樣化的評價方式相結合，以保護學生的積極性，強化學生的成就感。
篇（9）
中圖分類號：P23 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0060-02
航空攝影測量技術是在飛機上利用航攝相機對地面連續攝取像片，結合地面控制點測量、處理和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業，是我國獲取基礎地理信息數據的主要手段之一。目前，我國重大自然災害監測與預警、資源利用與環境監測等領域都需要大量的高分辨率、高精度的地理信息數據，這些數據與我國經濟的可持續發展緊緊相關。
傳統航空攝影測量一般需要使用野外控制點并通過空中三角測量加密求解外方位元素，而野外控制點的布設工作繁瑣，在荒漠、高山等困難地區野外控制點更是難以布設，因此，盡量減少乃至擺脫對野外控制點的依賴而直接對像片定向一直是攝影測量的重要研究方向之一。為此，人們一直試圖在航空攝影飛行過程中直接記錄或確定航攝相機的位置和方向，并利用這些定向數據實現航攝像片的絕對定向。
20世紀90年代，GPS（Global Position System，全球定位系統）輔助空中三角測量的方法得到了廣泛應用，利用GPS獲得的定位信息用來輔助空中三角測量，展現了導航技術在測繪領域的應用前景。GPS技術雖然解決了像片的定位問題，但是無法獲取像片的姿態參數，不能徹底擺脫地面控制。隨著航空攝影測量技術和慣性導航技術的發展，一種新的方法開始應用于航空攝影測量―― 定位定向系統（Position and Orientation System，簡稱POS系統）輔助航空攝影。機載POS系統集GPS技術與慣性導航技術于一體，使準確地獲取航攝相機曝光時刻的外方位元素（GPS測量得到位置參數，慣性導航系統得到姿態參數）成為可能，從而實現了無（或少量）地面控制點，甚至無需空中三角測量加密工序，即可直接定向測圖，從而大大縮短航空攝影作業周期、提高生產效率、降低成本。因此，POS系統的出現，將從根本上改變傳統航空攝影的方法，進而引起航空攝影理論與技術的重大飛躍。隨著計算機技術的發展及其慣性、GPS器件精度水平的提高，POS無論定位定向精度還是實時數據處理能力都會有質的提高，將會在航空攝影測繪方面發揮越來越重要的作用。POS系統高精度定位定向技術是POS系統應用的關鍵技術，它的研究可以極大的推動POS系統的發展。
1 POS工作原理
IMU慣性測量單元最大優點是不依賴于任何外界信息，能夠進行完全自主的導航。慣性測量單元能夠連續長時間的工作，可以提供多種導航信息如位置、速度、航程、航向，還可以提供水平及方位基準，精度較高。但是，慣性測量單元的精度主要取決于慣性器件（陀螺儀和加速度計）的精度，并且其定位誤差隨時間積累，精度逐漸降低，這對于需要長時間工作的情況是極為不利的。而且其初始對準時間長，所以想到利用其它定位手段作為參考信息源，定期或不定期地對慣性測量單元進行綜合校正，對慣性器件的漂移進行補償。
GPS衛星導航系統具有定位精度高的特點，而且能夠進行全球、全天候、全天時、多維連續定位，其精度不隨時間變化。然而，GPS是非自主式的系統，不能提供諸如載體姿態等參數，運動載體上的GPS接收機不易捕獲和穩定跟蹤衛星信號，動態環境造成中信噪比下降。這些原因都容易產生周跳。而且由于GPS信號在傳播途中的干擾，使得系統定位精度有所下降，定位結果較為離散。
如上所述，GPS和IMU慣性測量單元各有所長，具有可互補的特點，兩者的組合不僅具有兩個獨立系統各自的主要優點，而且隨著組合水平的提高，它們之間信息傳遞、融合、使用的加強，組合系統的總體性能要遠優于任一獨立系統。
組合導航把無線電導航長期精度高與慣性測量短期精度高和不受干擾的優點結合起來，因而GPS與IMU的組合被認為是目前導航領域最理想的組合方式，其基本原理如圖1所示。POS都是采用這樣的組合系統，其優點主要表現在以下幾方面。
（1）GPS/IMU組合提高了系統的精度。
高精度GPS信息作為外部測量信息輸入系統，在運動過程中頻繁修正IMU測量值，以控制減弱其隨時間積累的誤差；而短時間內IMU定位結果可以很好的解決GPS動態環境中由于信號失鎖和周跳導致的精度跳躍下降問題。因而，GPS/IMU組合測量誤差實際上比單獨的GPS或IMU的誤差都小。
（2）GPS/IMU組合加強系統的抗干擾能力。
由于IMU可以獨立進行導航，因而當GPS信號受到干擾時，IMU不僅能提供導航信息，而且其導航解可作為輔助信息，對GPS碼和載波的再捕獲起輔助作用，大大縮短了GPS恢復工作的時間，提高了GPS接收機的跟蹤能力。而GPS信息對IMU的輔助可使IMU在運動中不斷進行初始對準。
（3）GPS/IMU組合解決了GPS動態應用采樣頻率低的問題。
由于GPS的數據采樣率低，不能達到某些動態應用中的要求，這時高頻IMU數據可以在GPS定位結果之間高精度內插所求事件發生的位置，如航空相機曝光瞬間的位置，從而保證了組合系統對整個航線的各個攝影位置的高精度定位。當然GPS本身的采樣頻率也隨著設備的發展不斷提高。
（4）GPS/IMU組合將降低對慣導系統的要求。
長期以來，IMU的高價格一直是限制其廣泛應用的主要原因。而組合系統提供另一種解決方案，利用IMU的速度信號解決動態跟蹤問題，而高精度定位則由GPS來實現，因此可以采用較低性能的IMU，從而降低了組合系統的成本。
2 試驗概況
POSAV510輔助RC30相機在2006年關中地區進行了兩次試驗飛行。根據試驗的目的和技術要求，結合實際工作的需要選定試驗測區。測區內分布有水系河流、城鎮市區、山區和主要交通道路等典型地形地貌，較有利于對設備精度的評估。選擇了1∶10000和1∶40000兩個攝影比例尺。如表1所示。
3 試驗區控制點的布設
為了對POS的精度做出客觀的評估，在關中某試驗區內根據《GB/T13977-921∶5000、1∶10000地形圖航空攝影測量外業規范》《GB/T13990-92 1∶5000、1∶10000地形圖航空攝影測量內業規范》《P0S/TRACKER系統應用航空攝影試飛方案》技術設計書進行試驗區控制點布設。
3.1 A區控制點布設方案
根據《POS/TRACKER系統試驗區航空攝影技術設計書》要求，A區范圍覆蓋6幅（3×2）1∶50000地形圖。依據關于1∶50000比例尺成圖丘陵地和山地的區域網布點及構架航線的布點要求，A區控制點布設如圖1所示。
3.2 B區控制點布設方案
根據《POS/TRACKER系統試驗區航空攝影技術設計書》要求，B區范圍覆蓋2幅（1×2）1∶10000地形圖。關于1∶10000比例尺成圖平地的區域網布點要求，同時結合檢校場控制點布設要求。B區控制點布設如圖2所示。
為了提高量測精度，在像片上更準確地判別出控制點的位置，本次試驗在B區采用了先布控后飛行的方法。根據控制點周圍的環境情況，對B區100 km2內的42個控制點分別用埋石、砸木樁及鐵釘的方法將控制點標記到位，其中大標石6個（預計作為檢校場控制點永久保留）、小標石11個、木樁19個、鐵釘6個。
為了使控制點在像片上容易判別，飛行前對測區100 km2內的42個控制點進行標志布設。根據控制點的情況，采用1 m×1 m的標志布和刷漆等辦法，在飛機起飛前將標布設到位。
4 基準站布設
為保證POS輔助航空攝影飛行，需要在測區內布設基準站。考慮到基準站觀測數據備份和檢核，根據測區大小和試驗為中、小比例尺航攝的特點，按照GB/T18314與GJB2228-1994規定的GPS基準站選址原則，結合已知大地測量控制成果，并經過現場踏勘，在攝區內布設1個地面GPS基準站。同時為了驗證基準站距離對測量精度的影響，在寶雞（距測區約200 km）和鄭州（距測區約500 km）地區分別布設長基線和超長基線GPS基準站。
5 航攝飛行
根據《POS/TRACKER系統試驗區航空攝影技術設計書》和《POS/TRACKER系統試驗區航空攝影實施計劃》，共飛行5架次，完成了試驗區1∶10000及1∶40000的航攝工作，獲取了1∶10000、1∶40000有效黑白像片323片，l∶10000彩色有效像片133片隨后再次完成POS輔助RC30相機B區1∶10000飛行。
6 POS外方位元素解算
（l）偏心角解算。在1∶10000黑白影像掃描完畢，獲得檢校場像控測量數據以及檢校場空三加密數據后，結合POS原始數據及基準站數據，利用PosPac軟件中的PosGPs、PosPro及CalQc模塊對偏心角進行解算，獲得了305 mm鏡頭進行1∶10000飛行時的偏心角。同時解算出152 mm鏡頭進行1∶40000飛行時的偏心角。
（2）像片外方位元素的解算。將獲得的偏心角輸入PosPac軟件的PosPEO模塊進行解算，獲得像片的外方位元素EO。
7 空三處理
由于現有的海拉瓦軟件和適普軟件都不支持POS數據的空三處理，因此，數據后期的空三解算采用了Leica公司的LPS軟件。在LPS中建立與EO數據坐標相一致的工程，進行了直接定向法和POS輔助空三法兩種方法的試驗。
直接定向法。在LPS中建立工程，輸入試驗區影像，生成縮小片。在自動完成內定向后，在Fiducial orientation and Exterior Orientation Parameter Editor直接輸入EO解算出的外方位元素，將其作為確定值，試驗區的立體即可完全恢復，最終進行精度檢測。
POS輔助空三法。前期與直接定向法一致，不過在輸入外方位元素后，將其設為初始值，再按直接定向法檢測出的精度給出一個外方位元素合適的標準方差。進入Orima軟件，通過APM選點，判讀合適的控制點，進行平差解算，最后將結果寫出。退回到LPS中，進行精度檢測。試驗進行了僅有連接點無控制的平差、加入1個控制點的平差、加入4個控制點的平差。
8 POS數據直接定向精度分析研究
在內定向結束后，輸入RC30的POS數據按照LPS中影像的數據順序，依次將其對應的EO數據拷貝到相應的位置，獲得POSEO數據直接定向的結果。從表2中可以看出：
（1）200X年B區直接定向，精度已經可以滿足1∶10000成圖要求。
（2）200X年B區直接定向，平面精度可以滿足1∶10000成圖要求，但高程精度超限。這是因為我國的外業大地高均為ITRF97或與其相似的框架下的大地高，而我們所采用的EO數據的大地高是初始WGS84的大地高，兩者之間有固定差，在引入一個控制點平差后，高程精度馬上符合精度要求。
9 結論
通過本次課題試驗精度分析，POS輔助RC3相機航攝，在成小于1∶10000地形圖時，可采用直接定向的方法。在成1∶10000或更大比例尺地形圖時，應采用POS輔助空中三角測量的方法。
篇（10）
引言
隨著攝影測量技術的飛速發展，原來只能使用數字化測量技術才能達到精度的1：2000和1：1000地形圖，現在都可以通過航空攝影測量來實現。使用航測的好處是成圖快，成本低，不受條件限制等優點。
1.數字攝影測量工作站數據采集格式
使用JX4 DPS數字攝影測量工作站采集 1：2000、1：1000的大比例尺數據，其模板和數據圖層以及編碼都是固定的格式，采集的數據都只是一些線劃圖和特定的符合，很難直接判讀這些線劃圖和符號所代表的地物要素，不可以直接拿來使用，需要在專業的成圖系統下進行編輯，實現其使用價值。
CASS地形地藉成圖軟件是基于AutoCAD平臺技術的數字化測繪數據采集系統。廣泛應用于地形成圖、地藉成圖、工程測量應用三大領域，且全面面向GIS，徹底打通數字化成圖系統與GIS接口，使用骨架線實時編輯、簡碼用戶化、GIS無縫接口等先進技術。自CASS軟件推出以來，已經成長成為用戶量最大、升級最快、服務最好的主流成圖系統。CASS成圖系統的最大特點是操作簡單，易學。
傳統的編輯方式使用鼠標選取每一個地物查看其圖層，如果所在圖層為“3102003”，則為居民地層，解決這個問題的方法有兩個，其一就是先畫一條居民地的邊線，然后使用屬性刷改變所編輯地物的圖層及擴展屬性。其二就是使用正確的命名重新畫一個房屋。如果所在圖層為“4401002”，則為大車路，解決的方法同上，區別在于大車路邊線有虛實之分，而且大車路的節點比較多，重新跟蹤一遍實現起來有很大難度。還有坎、柵欄、圍墻、河流、地類界等線狀地物實現跟蹤都很繁瑣。而且使用攝影測量工作站所采集的地物都不帶擴展屬性。
3.實現數據自動轉換的方法
使用VLISP對攝影測量工作站采集的數據進行數據轉換，使所采集的數據轉為正確的圖層、編碼、線型并添加相應的擴展屬性。節省了大量的數據跟蹤或使用屬性刷進行數據編輯的工作量。進行數據轉換最關鍵的環節在于如何改變現狀地物的線型及如何添加地物要素的擴展屬性。初步采用CHPROP命令改變地物線型，使用APPEND和ENTMOD函數添加地物擴展屬性。實現了數字攝影測量工作站所采集地物與南方CASS的居民地層、獨立地物層、植被層、水系層、管線層等常用地物的一一對照。
3.1居民地層對照
（setq s1 （ssget "x" '（（8 . "21100，21103"））））
（if s1
（progn
（setq n1 （sslength s1））
（setq i1 0）
（repeat n1
（setq a1 （ssname s1 i1））
（setq b1 （entget a1））
（setq b1 （subst （cons 8 "居民地及設施"） （assoc 8 b1） b1））
（setq b1 （append b1 （list （list -3 （list "SOUTH" （cons 1000 "141121"））））））
（entmod b1）
；（command "recass" a1）
（setq i1 （+ i1 1））
）
）
）
3.2道路層對照
（setq s1 （ssget "x" '（（8 . "41100"））））
（if s1
（progn
（setq n1 （sslength s1））
（setq i1 0）
（repeat n1
（setq a1 （ssname s1 i1））
（setq b1 （entget a1））
（setq b1 （subst （cons 8 "交通及附屬設施"） （assoc 8 b1） b1））
（setq b1 （append b1 （list （list -3 （list "SOUTH" （cons 1000 "161101"） （cons 1040 1.435））））））
（entmod b1）
；（command "recass" a1）
（setq i1 （+ i1 1））
）
）
）
3.3水系層對照
（setq s1 （ssget "x" '（（8 . "61120"））））
（if s1
（progn
（setq n1 （sslength s1））
（setq i1 0）
（repeat n1
（setq a1 （ssname s1 i1））
（setq b1 （entget a1））
（setq b1 （subst （cons 8 "水系及附屬設施"） （assoc 8 b1） b1））
（setq b1 （append b1 （list （list -3 （list "SOUTH" （cons 1000 "181101"））））））
（entmod b1）
（setq i1 （+ i1 1））
）
）
）
4.總結
