航空攝影測量像控點的布設(shè)與測量研究

王志萍

（新疆水利水電勘測設(shè)計研究院測繪工程院，新疆 昌吉 831100）

航空攝影測量像控點的布設(shè)與測量研究

王志萍

（新疆水利水電勘測設(shè)計研究院測繪工程院，新疆 昌吉 831100）

本文著重針對控點位置的選取的要求、布點方案、野外像控點目標(biāo)的選擇模式和測量模式以及所采用的方法進行剖析，主要目的在于總結(jié)出像控點布設(shè)以及測量方法的相關(guān)技巧。

空中三角測量 攝影測量 像控點 投影差

1 引言

航空攝影的目的主要在于通過對指定的范圍，進行空中對地表的拍攝，以此獲取比例較為科學(xué)的航空影像。但實際拍攝所獲取的影像，并不是完全垂直的，很多都呈現(xiàn)傾斜的狀況。即使地面較為平坦，符合拍攝的水平要求，那么最后所獲取的影像也會出現(xiàn)一定偏差。

地球表面作為航空攝影的對象并非是完全平坦的，且其由于其地勢地貌的不同，凹凸不平是正常的。但是這樣拍攝出來的像點位移很難體現(xiàn)出實際的狀況。由于投影存在一定的偏差，最后所獲取的地面目標(biāo)物體位置與實際物體位置存在著一定的偏離，很難獲取較為精準(zhǔn)的信息。投影差主要體現(xiàn)在：像片邊緣越近，其投影差較大；像片底點投影差不存在或者出現(xiàn)最小值，其投影差越大；目標(biāo)高度過高或者地面點的高程較大，其投影差也隨之增大。

2 像片控制測量

像片控制測量主要是在所需要測試的區(qū)域，針對空中三角測量或者測圖定向的像片控制點平面的位置以及高程進行測量。

通過利用所拍攝的目標(biāo)物體與攝影像片兩者之間的幾何關(guān)系，并借助高程控制點以及平面控制點進行計算其位置和外方位元素的過程稱為空中三角測量。像控點基于測圖以及解析空三加密這兩點，針對所測量的位置和高程進行定位和確定，并且其位置的確定以及對高程測定的準(zhǔn)確性和平面位置的精準(zhǔn)性將直接影響繪圖是否真實可靠。像片控制測量的布點方案，主要包括全、非野外布點方案，以及特殊情況下的布點方案三種。

3 野外像片控制點的布點方案

3.1 全野外布點方案

全野外布點方案主要指的是攝影測量測圖的控制點，必須通過野外控制測量這一手段獲取，其控制點沒有加密級別，能夠在獲取的同時進行分析和采用。這一布點方案所獲取的布點信息十分精準(zhǔn)，但是由于其成本較高，并且工作量較大，，目前只用于測圖精準(zhǔn)要求較高的區(qū)域，并且不用于較大面積的測圖情況。通過對立體測圖儀作業(yè)單模型測圖的布點方的分析可知，要想實現(xiàn)準(zhǔn)確的布點，必須在測繪面積的四個角上都設(shè)置一個平高控制點。

3.2 非全野外布點方案

以航線數(shù)來分，共為兩類，分別為區(qū)域網(wǎng)和單航線兩種布點方案。

3.3 特殊情況的布點方案

在所拍攝的區(qū)域的結(jié)合處、水域或者島嶼，等地的布點，都需要嚴(yán)格按照正規(guī)的流程進行布點。

4 野外控制點的選擇

像控點的目標(biāo)選擇：航攝像片控制點的布設(shè)在選取方面需要十分謹(jǐn)慎，一方面需要將布設(shè)和布點方案結(jié)合在一起；另一方面還需要將像點測量的精確度以及各類誤差修改校正后的像片控制點的點位進行進行規(guī)定，航攝像片控制點需要滿足如下幾個標(biāo)準(zhǔn)：一、像片控制點所捕獲的影像必須清晰精確，能夠通過數(shù)據(jù)辨別出來；二、像片控制點距離像片邊緣不可小于1.0-1.5厘米；三、控制點的位置應(yīng)該確定為旁向重疊中線周圍；四、像片控制點的位置必須給予明確的規(guī)定，一旦出現(xiàn)偏差，將會導(dǎo)致觀測作業(yè)的結(jié)果失真，并且對于內(nèi)業(yè)成圖工作構(gòu)成隱患，最后導(dǎo)致業(yè)內(nèi)成圖結(jié)果失真。

5 野外像片控制點的施測

5.1 刺點目標(biāo)的選擇要求

刺點目標(biāo)的選取需要根據(jù)實際的情況進行，具體的考察所需要監(jiān)控的地形、地質(zhì)條件、地面物體條件以及像片控制點的客觀性質(zhì)來遴選合適的刺點目標(biāo)，最后來實現(xiàn)合同所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。不管是何種點的選取最后都必須滿足影像的客觀、明晰、標(biāo)準(zhǔn)等要求才能夠進行刺點的確定。明顯目標(biāo)點通常指的是那些可以再野外捕捉到的較能反應(yīng)實際情況的點。較為理想的明顯目標(biāo)點為與水平的線狀地物的交匯點以及地物的拐角無限接近的點，尤其是一些較為固定的田角以及日常所見的道路交叉點，都可以作為明顯目標(biāo)點來確定位置。

5.2 像控點平面坐標(biāo)和高程的施測

不管是平面控制點、高程控制點還是其他的測量工作都需要按照“從整體到個體，先控制后碎部”的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行。也就是說任何工作環(huán)節(jié)都必須考慮整體性，并將碎部問題加以輔助。

隨著GPS應(yīng)用技術(shù)的不斷推廣，像控點外業(yè)測量工作的效率逐漸被提升，在工作的過程中應(yīng)用GPS網(wǎng)以及CORS站等多種方法能夠準(zhǔn)確的獲取像控點的高程與平面位置的準(zhǔn)確值。

6 使用GPS RTK 對像控點布設(shè)的幾點建議

像控點的布設(shè)應(yīng)該以客觀、準(zhǔn)確、明晰的刺點目標(biāo)為主，其主要以地物的拐角以及水平交點為布設(shè)的主體位置，具有陰影以及弧形地狀的物體不適宜采用刺點目標(biāo)進行布設(shè)。

像控點在進行測量的過程中，像控點的位置主要由近景點代表，而周圍的環(huán)境則由遠景點代表，這樣方便內(nèi)業(yè)繪圖人員根據(jù)所獲取的像控點進行判斷和繪圖。

一旦在測試的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了等級道路，那么就需要按照道路路面上的交通指示進行，比如一些表示方向的箭頭、數(shù)字、斑馬線等。

測試的區(qū)域內(nèi)如果有房屋等建設(shè)物體，那么在選擇像控點時要將平頂房房角以及周圍的墻角作為測試點的首選區(qū)域，對沒有陰影的部分的房角進行檢測。

關(guān)于房角的選擇主要以平屋為主，這樣所選擇的房角相比較高樓大廈所監(jiān)控得到的點更加的精準(zhǔn)，在測量的過程中要將房角屋頂?shù)母叨扰c地面的高度其比例計算明確，以便于像控點反面整合工作。

針對測試區(qū)域的范圍的選取方面，要根據(jù)建筑物體的特征進行遴選。并且在測量的過程中需要將時間間隔納入到考慮的范圍之內(nèi)，如果兩者之間的間隔過大，將會導(dǎo)致目標(biāo)地狀物的變化情況難以捕捉下來，因此在范圍的確定環(huán)節(jié)方面不宜選擇選點時間與攝影時間相距太原的建筑體。

在測試的區(qū)域內(nèi)，如果攝像機能夠辨別的地物較少，那么就需要考慮一些建筑拐角或者建筑物的中點，比如通訊線電桿地面中心等。通過對電桿的兩側(cè)參考點的確定，最后算出平均值，來確定其方位并將其長度記載到像控點反面整飭中。

在測量的區(qū)域內(nèi)，如果可以勘測到的地物在陰影的覆蓋面積之內(nèi)，那么就可以沿著無陰影線狀地物的方向，使用紅筆將其參考輔助線畫出，最后標(biāo)記交點，這時候?qū)⒔稽c作為刺點目標(biāo)，與此同時，刺點目標(biāo)便發(fā)揮像控點的作用。

在測量的區(qū)域內(nèi)，像片所能夠呈現(xiàn)的畫面內(nèi)，其人工地物較少，能夠識別的地物也僅限于弧形地物等，那么就將其作為刺點目標(biāo)。

在測量的區(qū)域內(nèi)，特殊情況下墳?zāi)挂部梢宰鳛橄窨攸c的刺點目標(biāo)，但必須將選點時間明確化，將清明節(jié)前后作為一個分水嶺，針對墳?zāi)沟母叨茸兓M行勘測。如果所選取的墳?zāi)怪饕饔檬羌漓?，那么就需要將其拐角的刺點目標(biāo)考慮進去。

除此之外，建議進行野外像控點測量的小組其成員最后由兩名或者兩名以上經(jīng)驗較為豐富的專業(yè)人員組成，同時對像控點進行判斷和輸入，以保證其結(jié)果的真實性和客觀性。

7 結(jié)語

作為航測成圖的主體部分，航空攝影野外像片控制點的選取以及測量十分重要，在外業(yè)的工作過程中任何團隊小組都需要就所獲取的像控點進行反復(fù)的驗證，以保證所獲取的結(jié)果真實有效，最后為獲取較為精準(zhǔn)的刺點目標(biāo)打下基礎(chǔ)。

[1]李德仁,周月琴,金為銑.攝影測量與遙感概論[M].北京:測繪出版社,2001.

[2]徐紹銓,張海華,楊志強,等.GPS測量原理及應(yīng)用[修訂版][M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2003.

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1007-6344（2015）02-0313-01