测绘迫切需要数字航空摄影
    进入上世纪90年代中期后，数字化基础地理信息已成为国土、测绘、水利、公路、铁路、城建、灾害监测、通信等领域进行决策、管理、规划、建设不可缺少的支撑手段。尤其是全国各大中城市建设，对快速高效的数字化测绘产品的需求量越来越大，许多测绘工程要求从航空摄影到成图入库工期是八九个月，但由于当时数据获取手段落后，造成了资源的大量浪费。同时，我国中小比例尺基础测绘、大中城市大比例尺地形图测绘逐步展开，数据采集手段已成为我国测绘发展的一个瓶颈，改善数据采集手段已是一个亟待解决的问题。
    航空摄影是快速获取地理信息的重要技术手段，是测制和更新国家地形图以及建立地理信息数据库的重要资料源，在空间信息的获取与更新中起着不可替代的作用。但是长期以来，我国航空摄影测量一直是采用基于胶片的航空摄影仪获取图像，再用影像扫描仪进行数字化，获得数字影像。显然，这种方法有许多不足之处，比如精度不够高，材料费用高，对天气条件要求苛刻，高冗余航摄困难，数据处理效率相对较低，等等。由于这种作业方式效率和自动化、智能化程度低，我国航空航天测绘生产力的发展受到一定的制约，迫切需要能快速提供地表空间信息的新一代测绘技术。
    这种新的测绘技术已经出现了，就是实现影像的数字获取和全数字处理。事实表明，数字航空摄影是摄影测量的发展方向。近年，国外已研制出数字航摄仪取代胶片航空摄影仪，实现摄影测量处理流程的全数字化，数字摄影测量也成为摄影测量界研究和应用的一大热点。目前，国际上数字航摄仪产品主要有三种：美国Z/I公司的DMC、奥地利的UCD、瑞士徕卡公司的ADS-40。但是，进口数字航摄仪价格极为昂贵，一套在1000万元以上，而且存在种种不如人意的地方，如中小比例尺测绘成图困难；视场角偏小；除ADS-40外，其余两款高程精度不高。发展我国自己的数字航摄仪刻不容缓。
国产数字航摄仪器迎头赶上
    在数字航空摄影日益发展的今天，我国数字航空摄影仪研制工作也取得了长足进步。目前，国内研制出的数字航摄仪已不止一种，几乎都是集成进口面阵4K ×5K或7K×5K单数字航摄仪系统，可惜的是，这几款产品旁向视场角偏小，精度不够高，尤其是高程精度还难以满足测绘生产的需求。中国测绘科学研究院四维远见公司的SWDC系列数字航空摄影仪近日通过专家鉴定，引起社会各界的强烈反响。这个项目研制开发出具有我国自主知识产权的高分辨率、高精度的数字航空对地观测与定位系统，包括数字航空摄影仪和数据地面处理部分，填补了国内空白，整体水平达到了国际先进，这标志着我国数字航空摄影技术可以与国外仪器产品抗衡。试验结果证明，SWDC数字航摄仪不仅能满足测制各种比例尺地形图，尤其是国家基础测绘中、小比例尺地形图的精度要求（各种指标均在规范规定限差的1/2以内），也能满足国民经济各行业对航空摄影影像的要求，填补了我国目前没有能满足测绘要求的国产数字航摄仪的空白。除具有高分辨率、高几何精度、体积小、重量轻等特性外，SWDC-4数字航空摄影仪像素达8K×10K，存储能力达到1000张/架次，采用40G存储器可存放850张影像，空中更换存储器后存储能力达到1700张。它可以更换3种镜头，视场角大，基高比大，从而带来高程精度提高，飞行高度降低，对天气条件要求不再苛刻，阴天时能够在云层下摄影，满足从1：500至1：1万比例尺常规航空摄影。据悉，这一产品已达到批量生产阶段，估计5年内可创造产值1亿元，并可为国家节约大量的外汇。
创新是关键
    与同类进口产品相比，SWDC系列数字航摄仪更适应我国中小比例尺基础测绘，具有更大的实用性。它的后续数据处理软件齐全，数据成果适应于占我国绝对市场份额的JX-4和VirtuoZo数字摄影测量工作站，可形成数字摄影测量的全系列设备。在我国目前的条件下，能做到这一步，着实不易，意味着这一产品有很强的创新性。据了解，这一产品的某些关键部件是采用了进口产品，但通过集成创新，取得了很好的效果。比如检校与纠正技术；GPS技术的应用，实现了无人操作；精确单点定位技术的应用，可以省掉地面GPS基站；匀光、匀色处理技术；地面数据处理系统，等等。这些都是我国测绘科研人员埋头创新的结果。尤其值得一提的是，虚拟影像生成（影像拼接）技术取得突破，使得我国数字航摄技术的跨越式发展成为现实。拼接后大的影像不仅符合常规航空摄影测量内业的习惯，而且摄影和内业的效率不会降低。要知道，在当今超大规模CCD技术尚待成熟，又存在价格昂贵等因素的制约下，数字航摄仪采用外视场拼接方案是最可行的。因此，虚拟影像生成即影像的拼接便显得至关重要，也是我国科研工作者自主创新的亮丽一笔。
两点启示
    国产数字航摄仪的崛起特别是SWDC系列数字航摄仪的成功也许可以给我们有益的启示。第一，测绘仪器设备研制的目的是为了应用，为了测绘生产，因此，在开展科研攻关时必须突出科研成果的实用性和可用性，把实际应用放在重要位置，而不是通过鉴定就万事大吉。测绘技术创新是测绘事业发展的重要动力。这要求我们的技术创新必须始终紧密围绕测绘生产实际情况，以满足测绘生产用户需求为第一目标。其实，研制一种仪器，从原理到设备都搞通并不是最难的，难的是在生产应用中有许多细节需求能不能满足，能不能在测绘生产中解决实际问题。即以数字航摄仪而论，研制这样的产品，固然必须掌握光学、机械等相关知识，但如果只了解光学、机械而不了解测绘生产，那么研制出来的产品恐怕是很难满足测绘生产的需求的。第二，国家层面的政策引导是很重要的。SWDC系列数字航摄仪的成功，离不开国家有关政策的支持。但是显而易见，在许多方面还有待完善和加强，我们有必要加强科技创新政策的研究，创造良好发展的大环境，解除科技人员的后顾之忧，引导科技人员围绕国家和有关部门的发展目标、围绕生产实际开展技术创新。希望今后研究出更多对测绘科技进步产生影响，能引领和支撑测绘科技进步的科技成果，进一步提升测绘科技的服务保障能力。