航空航天摄影测量的现状与发展
航空摄影测绘技术的历史发展与现状
航空摄影测绘技术的历史发展与现状在人类历史上，摄影测绘技术一直被广泛应用于地理勘测、军事侦察以及城市规划等领域。
它通过将地面上的景物通过摄影机转化为图像，并通过测量和解析这些图像中的信息，为我们提供了大量准确的地理空间数据。
航空摄影测绘技术作为摄影测绘技术的重要分支，起初是由无人机和航空器携带的相机完成的。
航空摄影测绘技术的起源可以追溯到19世纪末。
当时最早的航空摄影用途是用于地图制作。
商业航空摄影测绘公司相继成立，开始利用航空器进行地图制作和勘测。
然而，在当时的条件下，航空摄影测绘技术还受到了严重的限制。
相机对于光线的依赖性强，而当时的航空器没有稳定的飞行平台，导致拍摄的照片往往不够清晰。
随着技术的不断发展，20世纪初，航空摄影测绘技术迎来了重要的突破。
引入机载相机后，摄影测绘的质量得以极大提高。
在第一次世界大战期间，航空摄影测绘技术被广泛应用于军事侦察，成为战争中不可或缺的工具。
战后，航空摄影测绘技术开始转向民用领域，被广泛应用于地理测绘和城市规划。
然而，传统的航空摄影测绘技术依然存在许多限制。
相机的质量和性能无法满足高精度地理空间数据的需求，而且航空摄影器械的安装和操作也十分复杂。
为了克服这些问题，航空摄影测绘专家开始寻求一种更高效、更精确的方法。
随着科技的不断进步，航空摄影测绘技术在20世纪后半叶发生了重大变革。
无人机的发展使得航空摄影测绘技术实现了飞跃。
相较于传统的有人驾驶的航空器，无人机具有更小的体积和更灵活的机动性，能够在较低的高度进行密集的拍摄。
无人机搭载的相机可以实现即时图像传输，并且能够通过自动飞行路线进行高效拍摄。
这种变革大大加快了航空摄影测绘的速度和精度。
当前，航空摄影测绘技术已经在各个领域得到广泛应用。
在城市规划方面，航空摄影测绘技术可以用于制定详细的土地利用计划和道路规划。
在农业领域，可以通过航空摄影测绘技术进行农作物智能监测，提高农田管理的效率。
在环境保护方面，航空摄影测绘技术可以用于监测森林覆盖率、湖泊面积以及气候变化的影响等。
无人机航空摄影测量与遥感行业发展现状与趋势
无人机航空摄影测量与遥感行业发展现状与趋势摘要：随着科技进步，地观测手段也越来越多种多样。
无人机是一种新兴的空中地面观测平台，目前已被广泛用于大尺度测绘产品的生产、快速三维建模、目标识别和分类、定量监测等领域。
本文针对无人机航空摄影测量，从多角度、多层次、多角度进行探讨，并给出一套实用的方法，在应急救援、公共安全等国民经济和社会发展各个领域发挥重要作用。
关键词：无人机；航空摄影；遥感前言随着我国对自然自然资源的整合、生态环境的保护和管理，我国将加大卫星遥感、无人机等技术的运用，为航空摄影测量与遥感行业发展带来良好的契机。
无人机航空摄影遥感是一种新兴的高精度对地观测系统，具有灵活机动、快速响应等优点，已经逐渐发展成我国高精度卫星对地观测系统。
一、无人机系统及数据特点（一）无人飞行器低空遥感系统组成无人飞行器低空遥感应用有无人机、无人机、固定翼无人机等，无人飞行器低空遥感飞行性能稳定，对场地要求不高，耐久度高，在荒野上也有很强的适应性。
由于其巡航速度慢、滞留时间较长等优点，所以被广泛用于低空巡逻和区域监视。
传统的固定翼无人机具有良好的机动性、高载荷和良好的气动性能，适用于地面上的各类作业装备，更多地应用于远程、远程航空摄影、巡逻等作业。
在感应器上，现在使用最多的还是非量测相机，而非量测相机的种类也在不断地发展和改变。
例如，采用一种新型的组合宽角相机技术，实现对低空图像进行立体造型，克服像幅小、精度低、自动校正困难。
同时，对组合宽角相机技术进行深入的探索，能够达到1:1000大尺度地图的精确测量[1]。
（二）无人机航测遥感的特点无人机航测遥感能够迅速获得高精度的图像，能够对基本的地质资料进行采集和加工，为地区正射影像、地面模型和影像进行地区地图绘制提供简便、可靠、直观的资料。
无人机航空遥感技术具有如下特征:第一，机动性、灵活性和安全性。
无人机可以全天工作，在进行空间遥感作业时，其适应性强，能在严酷的条件下，实时采集图像，不会受到天气和飞行控制的干扰。
关于航空摄影测量发展现状
关于航空摄影测量发展现状【摘要】航空摄影测量为我们提供了另一种看世界的方式。
随着科学技术的不断革新进步，航空摄影测量技术正在向更加智能化，更加快捷高效的方向发展。
【关键词】航空摄影测量；发展历程；现状一、前言航空摄影测量指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。
航空摄影测量为我们提供了另一种看世界的方式。
经过二十多年的发展，用航空摄影测量成果进行虚拟三维实景的模拟逐渐成为热点。
现代测绘及与之相关行业已经不能离开航空摄影测量了，因为应用航空摄影测量技术，将使他们的工作变得高效。
随着技术的革新进步，航空摄影测量技术正在向更加智能化，更加快捷高效的方向发展。
二、航空摄影测量的发展历程随着一个又一个的标志性的事件的出现，航空摄影测量技术也一步一步不断向前发展。
1849年，法国人艾米·劳塞达特制定的摄影测量计划，成为有目的有记录的地面摄影测量的标志。
刚开始出现的时候，航空摄影测量基本上处于“看画绘图”阶段。
这个阶段，航空摄影测量没有严格的数学基础和较高的测量精度。
如：1860年，James·Wallace·Black和Sam·King两位教授乘气球升空至630米，成功地拍摄了美国波士顿市的照片；而1909年，莱特则在意大利的森托塞尔上空用飞机进行了空中摄影。
[1]在上世纪三十年代，模拟摄影测量开始出现用机械或光学投影器来“模拟”摄影过程，这一时期航空摄影测量的主要标志是模拟测图仪的使用。
计算机技术及其相关技术的不断发展，为航空摄影测量的发展注入新的动力，随着，光学投影或机械投影被数字投影取代，模拟测图仪被解析测图仪取代，航空摄影测量进入了一个全新的发展阶段。
2000年ISPRS在阿姆斯特丹召开的第19届学术大会期间，有近20个数字摄影测量工作站参加了商业展览，它们代表了数字摄影测量及其实用系统的发展水平，也成为国外航空摄影测量数据处理的主流软硬件，是推动航空摄影发展与应用的重要组成部分。
论摄影测量的应用与发展趋势
论摄影测量的应用与发展趋势摘要：随着航空航天技术、传感器技术和数据处理技术的不断发展，摄影测量和遥感技术已经进入一个快速、动态、多平台、多时相、高分辨率提供观测数据的新阶段。
随着国家的投入和人才队伍的建设，加强我国摄影测量事业与发展将尤为重要。
关键词：摄影测量遥感应用发展趋势一、装备技术更加先进遥感代表着摄影测量的发展方向，也是当下摄影测量的一项关键技术。
经过多年的发展，我国在摄影测量和遥感技术领域取得了空前的进步。
这些年我国研制和发射了50多颗对地观测卫星，组成海洋、风云、资源和环境减灾四大民用观测卫星体系。
这些星载遥感器包括可见光相机（胶片式和传输式）、可见光红外多光谱扫描仪、多种分辨率成像光谱仪、微波散射计、微波高度计以及先进的合成孔径雷达等。
这些技术成就有力地促进了摄影测量数据获取能力的提升，特别是“机载干涉SAR系统”的研制成功，推动了合成孔径雷达技术在其重要应用领域地形测绘方面的应用。
到21世纪初，我国就已经积累了超过660TB贮容量的影像数据，覆盖全国陆地、海洋及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面。
在航天遥感取得巨大进步的同时，我国航空遥感技术也得到了快速提高。
在航空遥感平台方面，我国逐步实现了由过去引进国外飞机到以国产的“运”系列飞机为主的转变。
当前常用航空测量无人机有WZ-2000，效载荷180公斤，留空时间长达12个小时。
一些国产的机载遥感器，如高光谱成像仪、合成孔径雷达等也进入应用化阶段。
随着风云、海洋和资源等几大民用卫星地面系统的建设，遥感卫星地面接收、处理、存储和分发能力也得到了大幅度的提升。
我国民用卫星系列现已形成四大地面接收系统，国家气象局风云系列卫星有北京东北旺接收站、广州接收站和乌鲁木齐接收站，国家海洋局管辖的海洋监测卫星有北京白石桥接收站和三亚接收站，以及中国资源卫星应用中心管辖的北京密云接收装置、广州和乌鲁木齐接收装置，其中北京密云卫星地面站由中国资源卫星应用中心与中科院合作共建。
航空摄影测绘技术的进展及应用
航空摄影测绘技术的进展及应用航空摄影测绘技术是指利用航空器进行摄影测量和图像解译的技术，在地理信息系统、城市规划、环境保护、资源勘测等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍航空摄影测绘技术的发展历程、现状及未来的应用前景。
一、航空摄影测绘技术的发展历程航空摄影测绘技术可以追溯到20世纪初。
最早的航空摄影测绘是采用飞艇进行的，但由于技术条件的限制，效果并不理想。
随着飞机的发明和技术的进步，航空摄影测绘技术得以迅速发展。
二战时期，航空摄影测绘在军事领域得到广泛应用，成为作战决策的重要手段。
在战后，航空摄影测绘技术逐渐向民用领域推广。
二、航空摄影测绘技术的现状如今，航空摄影测绘技术已经进入数字化时代，摄影测量和图像解译的过程更加精确和高效。
在摄影测绘流程中，先进行空中三角测量，然后通过影像解译提取地物信息，最后进行地图制图。
随着无人机技术的快速发展，无人机航空摄影测绘成为新的研究热点。
相比传统有人驾驶的航空器，无人机具有成本低、操作灵活、适用范围广等优势，逐渐成为航空摄影测绘的重要手段。
三、航空摄影测绘技术的应用航空摄影测绘技术在地理信息系统领域得到广泛应用。
地理信息系统通过将地理数据与地图进行关联，能够帮助人们更好地理解地球上的各种现象和关系。
航空摄影测绘技术提供了获取高分辨率影像和地形数据的途径，为地理信息系统提供了丰富的数据来源。
在城市规划方面，航空摄影测绘技术可以为城市设计和规划提供基础数据，帮助规划师更好地了解城市的空间分布和发展趋势。
同时，在环境保护与资源勘测方面，航空摄影测绘技术可以提供准确的数据支持，帮助监测环境污染和进行资源评估。
此外，航空摄影测绘技术还可以应用于农业、林业、水利等领域，提供农田管理、森林监测、水资源调控等方面的技术支持。
四、航空摄影测绘技术的未来前景随着科技的不断进步和应用需求的不断增加，航空摄影测绘技术的未来前景非常广阔。
首先，无人机航空摄影测绘技术将继续得到深入研究和应用，其成本和操作灵活性使得它成为航空摄影测绘的主要手段之一。
航空航天摄影测量的现状与发展
(x,y)F (X,Y,Z)
像点a(x,y)
பைடு நூலகம்
物点A(X,Y,Z)
20
摄影测量的原理
测量过程
(X,Y,Z)F1(x,y,?)
像点a(x,y)
物点A(X,Y,Z)
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摄影测量的原理
空间前方交会
w1
(X ,Y ,Z ) F 1 (x 1 ,y 1 ,x 2 ,y 2 ,L )
S1
v1 u1
Z a1(x1,y1)
航空航天摄影测量的现状与发展
（说明：大量内容来自张祖勋院士原有PPT）
江万寿
测绘遥感信息工程国家重点实验室
2020/3/22
从“测绘郎” 到 “IT工作者”
有女不嫁测绘
嫁女不嫁测绘郎，一年四季到处忙，春夏秋东不见面，回家一包烂衣裳！ 我是一个测绘郎，背井离乡在外闯，白天累得腿发软，晚上仍为资料忙； 铁鞋踏破路还长，测量仪器肩上扛，晴天烈日照身上，雨天泥地印两行；
6
1.摄影测量的目的与用途
传统测绘
专业化测绘
7
1.摄影测量与遥感的内涵
各种类型 传感器
被摄物体 影像
量测和解译 过程
自然物体及其环境的可靠信息
传 统
4D
产 DEM
DLG
DRG
DOM
品 数字高程模型 数字线划图 数字栅格地图 数字正射影像 8
DEM 等高线图
9
1994年12月14日(22年前)，当今世界第一大的水电工程--三峡大坝工程正式动工
啊，亲爱的测量对象， 我愿把你存到我的数据库里久久欣赏， 以后我们在一起做野外测量， 不管是谁用GoogleEarth也找不到我们 的悲伤。
3
航空摄影测量技术的应用与发展
航空摄影测量技术的应用与发展航空摄影测量技术作为一种先进的测量技术，广泛应用于地理测绘、城市规划、环境监测等领域，对于提高资源利用效率、促进经济发展具有重要意义。
本文将探讨航空摄影测量技术的应用与发展趋势。
一、航空摄影测量技术在地理测绘中的应用地理测绘是航空摄影测量技术最早应用的领域之一。
通过航空航天器对地表进行高分辨率影像的获取和处理，可以实现对地理信息的准确把握和分析。
例如，在农业领域，航空摄影测量技术可以用于土地利用的监测和评估，帮助农业部门制定农作物种植的方案，从而提高农业生产效益。
在城市规划中，航空摄影测量技术可以用于城市地貌的测量和变迁分析，为城市建设和规划提供科学依据。
二、航空摄影测量技术在环境监测中的应用随着人们对环境问题日益关注，航空摄影测量技术在环境监测中的应用也越来越广泛。
通过获取高分辨率的航空影像，科研人员可以对气候变化、水资源分布等进行精准测量和分析，为环境保护和治理提供数据支持。
此外，航空摄影测量技术还可以用于森林资源的监测和保护，通过对森林面积、树木生长状态等进行测量，为保护森林生态系统提供科学依据。
三、航空摄影测量技术的发展趋势随着无人机技术的快速发展，航空摄影测量技术得到了进一步的提升和应用。
无人机具有灵活性高、成本低、操作简便等优点，使得航空摄影测量技术的应用范围更加广泛。
未来，随着无人机技术的不断创新，航空摄影测量技术将更好地满足各领域需求。
另外，人工智能技术的发展也将对航空摄影测量技术的应用产生重要影响。
通过人工智能算法的引入，可以实现对大规模影像数据的自动化处理和分析，提高数据处理效率，降低人力成本。
人工智能技术还可以应用于航空影像的智能识别和分类，进一步提高测量结果的准确性和可靠性。
总而言之，航空摄影测量技术作为一种先进的测量技术，具有广泛的应用前景和发展空间。
在地理测绘、城市规划、环境监测等领域，航空摄影测量技术已经发挥了重要的作用，并且在无人机技术和人工智能技术的带动下，其应用和发展将取得更大的突破。
我国航空摄影测量发展现状
［ １ ］ 陈艳玲 ， 黄城 ， 冯 天厚． Ｔ ｅ ｒ ｒ ａ Ｓ Ａ Ｒ— Ｘ卫 星极 其在地 球科 学 中的应
用［ Ｊ ］ ． 中国科 学院上 海天文 台年刊 ， ２ ０ ０ ７ （ ２ ８ ） ： ５ ０ — ５ ５ ［ ２ ］ 廖明生 ， 田馨 ， 赵卿． Ｔ ｅ ｒ ｒ ａ Ｓ Ａ Ｒ — Ｘ ／Ｔ ￣Ｄ Ｅ Ｍ — Ｘ雷达遥 感计划及 其
［ ６ ］ 罗昌琼 ， 桂木 政 ， 杨本 勇． 机载 Ｓ Ａ Ｒ影像 在 １ ： ５ ０ ０ ０ ０地形 图生产
中的应用 ［ Ｊ ］ ． 铁道勘察 ， ２ ０ １ ２ （ １ ） ［ ７ ］ 王超 ， 张红 ， 刘智 ， 星载 合成孔径雷达 干涉测量原理 ［ Ｍ］ ． 北京： 科
学出版社 ， ２ ０ ｏ ２
４ ９ ８ １ ８ ６ ９１ ０ ５ ５１ ． ｈ ｔ Ｉ ｎ １
［ ８ ］ 薛继群 ， 邓喀 中， 范洪冬 ， 等． 基于 Ｉ ｎ Ｓ Ａ Ｒ技术对西 部高 山地地 区 Ｄ Ｅ Ｍ的重建 ［ Ｊ ］ ． 测绘工程 ， ２ ０ １ １ （ ３ ） ： ２ ５
２ 现 代 航 空摄 影 测 量 主 要 内容
航 空摄影 测量 是通 过搭 载精 密摄 影机 的飞行器 对 地 面进行 像 片 拍 摄 ， 作业过程分 为飞行航空摄影 （ 外 业） 及 工作 站 影像处 理 （ 内业 ） 两 大部分 。
信息 的艺术 、 科学及技术 。由于相关软硬件技术的进
解 现代 航测 技 术应 用 领 域 、 发 展 瓶 颈及 前 景 等 相 关 信
息， 对 我 国航空 摄影 测量 的现 状进 行 了较详 细地 阐述 。
（ Ｍ ｅ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍ ｅ ｔ ｒ ｙ ） ， 主要包括像点 的精密量测 ，
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啊，美丽的测量对象， 我愿与你一同投身到数据的海洋， 那里不会有误差只会有希望。
啊，美丽的测量对象， 带着你的GPS定位仪来到我的身旁， 我会用导航技术指引我们的方向， 让我们朝着幸福的坐标扬帆远航。
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摄影测量的基础——视觉差异性
左右
左手前 －右手后
左手右 －右手左
左眼
左手左 －右手右
右眼
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同一个手指在两个眼睛的视网膜上的影像是不 同的－－－存在 视差px
左手指 px1x11x12
右手指 px2x21x22
x1
x2
pp1p20
视差之差－－p－－反应 空间物体之间《深度之差》
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摄影测量的原理
湖北宜昌三斗坪 正射影像图
三峡正射影象图：三条1航0 带 、175张航空影像
DEM
正射影像
三维可视化渲染
11
DEM
正射影像
三维模型
三维可视化渲染
北京城市景观12 （1990年亚运村）
传统测量原理——平面三角+水准
13
GPS定位原理
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平板测图
15
平板测图——跑尺——速度慢
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摄影测量基本原理
成像过程
(x,y)F (X,Y,Z)
像点a(x,y)
物点A(X,Y,Z)
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摄影测量的原理
测量过程
(X,Y,Z)F1(x,y,?)
像点a(x,y)
物点A(X,Y,Z)
21
摄影测量的原理
空间前方交会
w1
(X ,Y ,Z ) F 1 (x 1 ,y 1 ,x 2 ,y 2 ,L )
S1
v1 u1
Z a1(x1,y1)
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1.摄影测量的目的与用途
传统测绘
专业化测绘
7
1.摄影测量与遥感的内涵
各种类型 传感器
被摄物体 影像
量测和解译 过程
品传 统
自然物体及其环境的可靠信息
4D
产
DEM 数字高程模型
DLG
DRG
DOM
数字线划图 数字栅格地图 数字正射影像
8
DEM 等高线图
9
1994年12月14日(22年前)，当今世界第一大的水电工程--三峡大坝工程正式动工
传统的测绘郎
2
从“测绘郎” 到 “IT工作者”
测绘郎的情书
我站在三角架前， 用我的全站仪望到了你的脸， 那是张多么精确完美的笑脸， 不管如何复杂的平差软件， 也无法在你脸上找到一丝缺陷。
……
我站在三角架前， 从三维激光扫描仪中看到了你的眼， 那是双多么闪闪发光含情脉脉的眼， 我用专业软件苦苦提取眼部曲线， 最后发现那是爱的椭圆。
Google 2004年收购Keyhole 推出GoogleEarth 2014年收购Skybox
微软 2005收购GeoTango 2007收购Vexcel 推出Bing3D
苹果C3 2011年收购C3
腾讯 2011年推出Soso街景
摄影测量进入青春期？
4
基本内容
5
内容
1. 摄影测量的目的与内涵 2. 摄影测量的发展阶段 3. 数据获取设备的发展 4. LIDAR数据及其应用 5. 数据处理理论和方法的发展 6. 从DPS到DPGrid及其应用 7. 从DPGrid到空地一体化三维建模
35
33
小结
34
摄影测量三个发展阶段的特点
发展阶段 原始资料
模拟 摄影测量
像片
投影 方式
仪器
Hale Waihona Puke 物理 投影模拟测图仪
操作方式 手工操作
产品 模拟产品
解析 摄影测量
像片
数字 投影
解析测图仪
机助 作业员操作
模拟产品 数字产品
数字 摄影测量
数字化影像 数字影像
数字 投影
计算机
自动化操作 +作业员干预
数字产品 模拟产品
27
2.摄影测量的三个发展阶段
模拟摄影测量
解析摄影测量
数字摄影测量
——80年代
80年代-90年代
28
90年代——
数据处理设备
29
模拟摄影测量时代
多倍仪
支架 缩微片+ 测绘台+ 红绿眼镜
30
模拟摄影测量时代
精测仪
目镜系统+相片盘+金属导杆
31
解析摄影测量时代
目镜系统+电动相片 盘+计算机
（数字导杆）
A(X,Y,Z) Y
22
w2
v2
B
S2
u2
a2(x2,y2)
X
一个支点，我就能撬动地
阿基米德
个三角形，我就可以定位
摄影测量
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双像量测与交会
24
立体交会的条件
① 摄影时的位置和姿态已知 ② 同名点已知
摄影测量的两个基本问题 ① 几何关系的恢复 ② 同名点对应
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摄影测量优缺点
26
测绘的其它手段
航空航天摄影测量的现状与发展
（说明：大量内容来自张祖勋院士原有PPT）
江万寿
测绘遥感信息工程国家重点实验室
2020/4/24
从“测绘郎” 到 “IT工作者”
有女不嫁测绘
嫁女不嫁测绘郎，一年四季到处忙，春夏秋东不见面，回家一包烂衣裳！ 我是一个测绘郎，背井离乡在外闯，白天累得腿发软，晚上仍为资料忙； 铁鞋踏破路还长，测量仪器肩上扛，晴天烈日照身上，雨天泥地印两行；
xx0f
a1(XXS)b1(YYS)c1(ZZS) a3(XXS)b3(YYS)c3(ZZS)
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a2(XXS)b2(YYS)c2(ZZS) a3(XXS)b3(YYS)c3(ZZS)
（xl, yl）, （xr, yr）
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（X, Y, Z）
数字摄影测量时代
数字影像+计算机+立体显卡+立体眼镜
啊，美丽的测量对象， 遥感技术也可以找到我们的新房， 让摄影测量照出我们的幸福， 让变形监测发现我们的不足， 让高等平差排除我们的错误， 让GIS记录我们的成长。
啊，美丽的测量对象， 何时陪我走完外业的山山水水， 何时带我走出内业的数据海洋， 何时走进我这测绘男的重力场！！
摄影测量正在IT化?