航空攝影測量像控點的布設與測量

賀坤

摘要：航空攝影能夠保證在指定的范圍內(nèi)對空中和地表的物象進行拍攝，并通過精確測量和計算了解實際情況。該技術不僅能夠獲取地理信息相關數(shù)據(jù)，還可為地形圖的制作和更新提供依據(jù)，發(fā)揮重要作用。本文論述了航空攝影測量像控點的布設與測量，以供參考。

關鍵詞：航空攝影測量；像片控制；像控點布設

通過航空攝影測量能夠快速獲取準確的地理信息數(shù)據(jù)，該技術同時也能夠幫助人們更好地了解地表或空中建筑物象的基本信息。隨著科學技術的發(fā)展和時代的進步，越來越多的人了解到航空攝影測量的重要性。然而目前該技術的實踐應用中仍然存在著明顯的問題，最為突出的是進口模擬航空相機的大量應用不僅增加了測量成本，同時膠片成像拍攝后還要運用多媒體技術進行處理，再加上膠片的動態(tài)范圍相對較小，因此在影響航空攝影質(zhì)量的同時也會導致攝影周期被明顯拉長，無疑也會對數(shù)據(jù)獲取造成一定的影響。另外，當前實踐過程中常用的像控點布局和設計規(guī)范及要求相對來說均比較落后，難以適應航空攝影的發(fā)展和新技術的應用需求，同時也明顯增加航空攝影的工作量。由此可知，節(jié)約航空攝影成本、改善工作質(zhì)量和效率、更新像控點不具合設計規(guī)范及要求？對獲取更高質(zhì)量攝影信息、推動行業(yè)發(fā)展具有至關重要的意義。

一、光束法平面以及高程精度

光束法是指在航空攝影測量中利用空間光線的直線運動在對地表和空中物象信息進行測量和評估的技術方法，在測得基本數(shù)據(jù)之后可以利用攝像原理對地表和空中物象信息數(shù)據(jù)進行運算和測量，根據(jù)三點共線的條件和原理確定誤差方程。航空攝影測量過程中應當注意將三個目標點保持在相同的直線上，即攝影站點、相應像點和地面點。將條件約束利用平差理論明確共線方程，進而可以得出誤差方程。共線方程和誤差方程詳細見如下公式，可知在整個攝影區(qū)域范圍內(nèi)能夠利用最小二乘法對物象坐標和外方位元素的最或是值進行準確計算，從而為地理信息提供詳細的數(shù)據(jù)和參考。

二、像片控制測量

像片控制點根據(jù)性質(zhì)不同可以分為像片平面、像片高程和像片平高三種類型控制點，其中像片平面控制點與像片高程控制點的區(qū)別在于后者只需要對高程或者平面坐標測量，但是前者要求測量的信息更為豐富。此外，在實際操作過程中工作人員可以借助實時動態(tài)差分法（RTK）對像控點進行測量，該技術的精度隨著科技的發(fā)展和進步已經(jīng)明顯提高，而且相較于傳統(tǒng)的像點控制和測量方法具有明顯的優(yōu)勢，不僅能夠節(jié)約時間，更快地得出數(shù)據(jù)信息，還能夠有效保證測量結(jié)果的精度和準確性。另一方面在對野外控制點進行布局和設計時，應注意只有少數(shù)的測量區(qū)域能夠滿足全野外式測量的要求和條件，大多測量區(qū)域須采用非野外式或者野外式與非野外式聯(lián)合應用的測量方式。首先需要對像控點進行聯(lián)合檢測，并將此操作得出的結(jié)果作為原始數(shù)據(jù)開展測量控制工作。然后需要對空中三角相關信息進行精確測量，以便對糾正點和定向點進行準確定位并獲得相關數(shù)據(jù)坐標和實驗所需數(shù)據(jù)。該測量方式的應用和推廣主要具有兩方面優(yōu)勢，一是較傳統(tǒng)的測量方法更為顯著地提高了精度，二是可以節(jié)省更多的時間、并在減少工作量的同時有效提高工作效率。

2.1像片控制測量布點原則。為了在像片控制測量過程中獲取更高的工作質(zhì)量和效率，首先要保證科學、合理設計布點方案，在實踐操作過程中嚴格遵照相關要求和原則，才能節(jié)省工作量和工作時間，同時達到理想的測量要求。然后工作人員要保證將像控點均勻分布于航線整體區(qū)域范圍內(nèi)，應當注意避免圖幅單位限制造成的拍攝不全面的問題，在高程點和平面點設計確定后盡量將聯(lián)測點設置為高平點。若像對和航線相鄰，則應當盡量保證二者同時使用一個像控點，若二者呈現(xiàn)出排列交錯情況，則必須分別設計和布置像控點。最后，在布點工作中需要注意的原則是在攝影前對地面標識進行合理的布置和設計，以便提高外業(yè)控制點的合理性及可取性，還要注意選擇目標點較為明顯的位置進行攝影，從而保證立體觀察過程中更容易對點位進行辨別，也可以提高互相轉(zhuǎn)刺過程中的精確性和準確度。

2.2像片控制點布設要求。在布設像片和航線控制點時，需要注意的問題較多。不僅要滿足高空攝影測量條件下的特殊要求，同時還要注意上述操作原則和測量基本要求。通常情況下，像控點必須設置在三片重疊或旁向重疊中線的附近位置處，但是還要根據(jù)實際情況確定這一要求的可行性，若實在難以達到此項要求，則需要考慮在航向重疊的范圍內(nèi)設置像控點。另外像控點的設置需要保證處于標準位置，通過方位線與主點垂直的直線附近尋找合理位置進行設置。同時還要保證像片邊緣與相關像控點的距離必須超過1cm，以保證航空攝影質(zhì)量?？紤]到像點容易受到大氣折光差、畸變差等不可控因素的影響，使其在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生移位現(xiàn)象。在對點位和壓平線或者其他相關標識進行標記時，采用不同的標記方法能夠更為明確對不同性質(zhì)像控點進行辨認，也是縮短測量工作時間的重要途徑。最后，若測量過程中發(fā)現(xiàn)旁向重疊部分不超過15%或者像控點相鄰的兩航線難以公用時，工作人員則需要考慮分開布設像控點，但是二者的垂直直線距離不得超過2cm。

結(jié)束語：減少野外控制點布設工作量是攝影測量研究的重點，保證像控點布設的合理性還能夠在保證精度的情況下獲得更高質(zhì)量的攝影圖像和更為準確的數(shù)據(jù)信息。工作人員在實踐操作過程中曾嘗試采用攝像儀明確測量方向和位置，但是可能會受到定向數(shù)據(jù)外方位元素的影響損失攝像質(zhì)量和數(shù)據(jù)精度。經(jīng)上述分析可知，綜合考慮測量工作量、區(qū)域條件、測量時間及需求等相關因素，靈活、充分地應用現(xiàn)有的測量技術，不斷思考、開發(fā)攝影新技術，并規(guī)范操作要求，才能更好地完成測量工作，提高航空攝像測量的質(zhì)量和精準度。

參考文獻

[1]范業(yè)穩(wěn)，基于DMC的航空攝影測量誤差分析和質(zhì)量控制方法研究[D]武漢大學，2011-10-01