IMU_DGPS辅助航空摄影测量原理、方法及实践

传统的航空摄影测量成图方式，主要包括航空摄影、外业控制、空三加密及内业测图 等步骤。由于该成图过程工序复杂、周期长、费用高，造成从航飞计划下达到成图周期漫 长，有时需要2-3年才能完成，得到的基础地理信息数据滞后于国民经济建设的需求；同 时在测区无法涉足(如无人区)或找不到合适地面控制点(如沙漠、戈壁、大草原、密林 区)的地区无法或很难采用航空摄影测量的方法，目前我国西部尚有近1／5的地区没有1：5 万地形图资料(近5000幅图)，无法满足国民经济发展和西部大开发战略对基础测绘数据 的需求。因而，如何缩短成图周期、减化工序、降低费用、实现西部l：5万空白区成图， 已经成为目前我国摄影测量工作迫切需要解决的问题。 航空摄影测量是测绘科学的一个重要分支，它利用飞行器携带的摄影设备从空中获取地表信息，通过后期的数据处理和分析，最终制作成各类地图和地理信息产品。传统的航空摄影测量成图流程包括航空摄影、外业控制、空三加密以及内业测图等步骤，整个过程既复杂又耗时，需要2-3年才能完成整个成图周期，而其数据往往无法满足国民经济建设对及时地理信息的需求。 IMU（惯性测量单元）和DGPS（差分全球定位系统）是两种现代测绘技术，它们的应用可以显著提高航空摄影测量的效率和精度。IMU可以实时提供飞行器的姿态信息，而DGPS则可以提供精确的地理位置信息。将IMU与DGPS技术整合应用于航空摄影测量中，形成了IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术，这一技术可以大大缩短成图周期、简化工序、降低成图成本，特别是在西部地区广袤且地形复杂、难以获取地面控制点的区域，IMU/DGPS技术的应用显得尤为重要。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量原理是基于高精度的IMU数据与DGPS数据融合处理，为摄影测量中的空中三角测量提供精确的外方位元素。空中三角测量是利用少量地面控制点，通过数学方法解算拍摄照片间的相对位置关系的过程。IMU/DGPS系统可以提供更加准确的飞行器位置和姿态数据，减小了对传统地面控制点的依赖，使得在没有足够地面控制点的地区也能进行高质量的摄影测量。 在实践中，IMU/DGPS辅助航空摄影测量能够大幅提升测绘效率，满足快速成图的需求，特别是在紧急测绘任务（如自然灾害后重建）和大范围的无人区或地理环境复杂区域的测绘任务中，这项技术表现出了极高的应用价值。通过这种方法，可以在较短的时间内获得高质量的地形图和地理信息产品，为国民经济发展和重大战略规划提供了强有力的数据支持。 例如，在中国西部地区，由于地形地貌复杂且地面控制点难以获取，IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术的应用，大大提高了测绘工作的可行性，有效解决了西部地区1：5万地形图资料短缺的问题。根据描述，我国西部尚有近1/5的地区没有1：5万地形图资料（近5000幅图），而通过IMU/DGPS技术，这一空白区域的成图问题可以得到有效解决，从而满足西部大开发战略对基础测绘数据的需求。 在进一步的实践和研究中，IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术仍需解决一系列技术难题，例如系统集成、数据处理算法优化、动态误差的校正等，以提升整个测量流程的自动化和智能化水平。随着相关技术的不断发展，这项技术有望在未来进一步简化测绘流程，降低成本，并提供更高精度的测绘成果。