天空地多源遥感数据的广义摄影测量学
广义摄影测量学是指通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。传统的摄影测量学科按照影像获取平台载体类别,可以分为航天(卫星)摄影测量、航空摄影测量、近景摄影测量等。然而,随着相关理论技术的进步及应用领域的泛化,摄影测量学科的界限已不再像过去一样明显。
在数据获取方面,多源遥感数据的获取呈现多视角成像、多模态协同、多时相融合、多尺度联动等特点。多传感器集成、多源遥感数据和智能摄影测量技术的发展使得天空地一体化的多传感器多层次综合立体观测技术得到极大发展。
在数据处理理论和方法方面,点摄影测量(共线方程)和线摄影测量(共面方程)模型发展为点线混合摄影测量和广义点摄影测量,进一步加速了摄影测量数据处理的全自动化和智能化步伐。云控制摄影测量的概念应运而生,以带有地理空间信息的数据作为几何控制替代传统的外业控制点。
随着大数据时代的到来,多源地理空间信息的不断累积尤其是公众地理信息的开放获取,摄影测量数据处理的理论和技术已取得长足进步,并正在积极拥抱大数据和人工智能浪潮的到来。基于人工智能机制的地形地物识别与信息提取、语义专题图制作、变化信息自动监测等应用是数字摄影测量时代多年来可望而不可即的目标,这些成功范例预示着一个全新的时代——智能摄影测量时代的到来。
摄影测量应用领域也由影像制图和地形图测绘发展到影像理解与分类、遥感信息提取与目标识别、变化监测、室内外三维建模、无人系统智能驾驶、深空探测、精密工业测量、突发灾害应急响应等众多领域。美国摄影测量学家、俄亥俄州立大学 Toni Schenk 教授在他的著作《数字摄影测量》中提到,“摄影测量和猫都有一个共同的也是最重要的特点——都有多条命,摄影测量的终结已经被预测过多次,但是仍然非常具有活力,数字摄影测量更具有使当前的许多问题得到更有效解决的潜力,许多新的问题也可以得到解决”。
在天空地一体化广义摄影测量框架下,数据获取呈现多视角成像、多模态协同、多时相融合、多尺度联动等特点,数据处理则呈现多特征耦合、多控制约束、多架构处理、多学科交叉等趋势。天空地一体化广义摄影测量学的全面发展和智能服务,尚需在天空地多视角/多模态影像处理、智能信息提取与监测、点云与影像联合建模、无人系统自主导航、智能制造系统视觉检测等方面取得更大突破,形成从天空地多源遥感数据实时/准实时智能几何处理到信息提取服务的完整理论和技术体系,迎接智能化测绘新时代的到来。