航空攝影測量野外像控點布設(shè)方案與測量方法探討

鄭成龍

摘 要：采用航空攝影技術(shù)對目標區(qū)域進行測量，這是在軍事、科研以及大型工程項目建設(shè)等各類工作中都非常慣用的一種測量方式。航空攝影測量的優(yōu)勢在于測量速度較快，宏觀視角很好，受到地面高低和地表障礙物的影響都比較小。而在航空攝影測量中，野外像控點的布設(shè)是非常重要的環(huán)節(jié)。本文對航空攝影測量作業(yè)中的野外像控點布設(shè)方案和測量方法進行研究，明確了像控點位選擇的原則等關(guān)鍵內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：航空攝影測量 野外像控點 布設(shè)方案 測量方法

引 言

航空攝影測量在現(xiàn)代地理測繪、地質(zhì)測繪等工作中應(yīng)用的比較普遍。特別是隨著飛機以及各類專用航空器材、無人機等的技術(shù)日漸成熟，產(chǎn)品日漸豐富，為航空攝影測量提供了非常好的技術(shù)條件。不過，航空攝影測量的關(guān)鍵點不在于航空飛行載體，而在于要找準野外像控點的點位和分布方案。只有這樣，才能實現(xiàn)地面與空中攝影測量工作的有效配合，從而保證測量工作的精準有效。

1航空攝影測量中野外像控點的布設(shè)方案

航空攝影測量是一種在空中對目標位置、目標物體進行三角測量的方法。它不僅需要有穩(wěn)定的空中測量儀器設(shè)備，更需要找準測量的標志物，也就是像控點。像控點布設(shè)不準確，那么最終的測量結(jié)果就很可能出現(xiàn)偏差。因此，在正規(guī)的航空攝影測量中，對于野外像控點的布設(shè)需要特別謹慎，反復(fù)考量。

1.1全野外像控點布設(shè)。全野外像控點布設(shè)是航空攝影測量中對于野外條件要求比較高的一種作業(yè)方式。它所用到的全部控制點都需要外業(yè)測定。比如業(yè)內(nèi)比較常用的GPS像控點聯(lián)測，需要通過目標區(qū)域內(nèi)一部分數(shù)據(jù)精確的坐標來進行其他點位數(shù)據(jù)的測量。但這個數(shù)據(jù)精準的坐標，需要工作人員在野外進行臨時布設(shè)或者篩選，工作量比較大，誤差也比較高。所以，全野外像控點布設(shè)工作一般用于比較小面積內(nèi)的航空攝影測量作業(yè)[1]。因為小面積地域內(nèi)的野外像控點布設(shè)更具可操作性，工作人員和相關(guān)設(shè)備能夠更好的進行作業(yè)。如果是外界條件比較差，比如霧霾厚重或者障礙物太多，或者工作人員和設(shè)備無法抵達目標位置進行作業(yè)的區(qū)域，這種全野外像控點布設(shè)工作就難以開展。

1.2特殊情況下的像控點布設(shè)。在進行地理測繪等工作中，常有一些區(qū)域存在特殊條件，需要特殊對待。比如一些海濱或者大型湖泊和山地丘陵交接的地區(qū)，比如航空拍攝區(qū)域結(jié)合部位，或者島嶼和海域環(huán)境中的航空攝影測量作業(yè)，都要在布設(shè)點位的選擇上有特殊的要求。如果存在旁向重疊度不夠，或者航向重疊度不夠等情況，又或者在所采用的設(shè)備設(shè)施、經(jīng)濟條件等方面存在特殊情況，都可能對像控點的布設(shè)方案產(chǎn)生影響。因此，在這種情況下進行像控點布設(shè)方案的規(guī)劃，需要全盤考慮，合理規(guī)劃。

1.3野外像控點布設(shè)點位的選擇原則。野外環(huán)境復(fù)雜多變，找準好的像控點進行布設(shè)才能取得更好的測量精度。因此，在選擇像控點布設(shè)位置的時候要盡量排除干擾因素，擇優(yōu)選點。工作人員可以遵循以下幾個原則來進行[2]。①要保證像控點位的清晰無遮擋、容易識別。②要保證像控點點位和像片邊緣的間距大于1cm。③像控點的布設(shè)以旁向5～6片重疊，航向5～6片重疊為宜。④像控點與方位線的距離要大于等于3cm才能達到更好的精準度。⑤如果像控點位落在圖邊位置，需要選擇圖廓線外區(qū)域設(shè)置，以提高測量的精準度。

2野外像控點的測量

2.1由于航空攝影測量的條件限制和實際需要，野外像控點的目標要具備以下條件以方便進行測量。①目標影像要有良好的視野條件，易于辨識，且具有足夠的固定性。②以處于線狀地物交點或者易于分辨的地物拐角點為宜。③高程控制點要選擇高程變化比較微弱的位置，比如山頭平底來進行。

2.2航空攝像測量作業(yè)過程中需要用到的各類控制點，需要通過大量的野外測量工作來篩選獲得。雖然這種測量方式取得的數(shù)據(jù)精確度比較高，但工作量也比較大。尤其是全野外像控點布設(shè)更是對野外的環(huán)境條件、氣候條件、地質(zhì)條件有著較高的要求。因此，航空攝像測量作業(yè)一般用于精度要求比較高的項目或者目標區(qū)域面積相對較小的項目。所以說，航空攝影測量還是存在一定的局限性，不能在大面積的、復(fù)雜地形的測量工作中進行廣泛的應(yīng)用普及。不過，現(xiàn)在隨著一些新技術(shù)的日漸成熟，傳統(tǒng)的航空攝影測量存在的短板也逐漸被補齊。比如GPS-RTK技術(shù)，它就具有更高效、更快捷、更精準等特點，有望引領(lǐng)地質(zhì)測繪、地理測量的新趨勢。

3關(guān)于提升航空攝影測量效果的幾點建議

3.1做好相關(guān)工作人員的培訓。對參加航空攝影測量工作的人員進行培訓，內(nèi)容包括熟悉了解本次航空攝影測量用到的航空載體，熟悉了解攝像機的型號和特征使用方法，熟悉了解目標區(qū)域的相關(guān)地理資料、地質(zhì)資料、氣候資料、環(huán)境資料等。另外，要對以往工作中出現(xiàn)的失誤、故障等情況進行總結(jié)，研究好的經(jīng)驗方法，商定工作的細節(jié)和注意要點[3]。開展培訓，意在提高工作人員對測量作業(yè)的熟悉程度，同時控制測量作業(yè)中的風險因素，避免因為操作失誤或者不熟悉設(shè)備等情況影響測量作業(yè)的質(zhì)量和精度。

3.2做好相關(guān)設(shè)備的檢查調(diào)試工作。航空攝影測量是一項非常精細的活動，其測量效果也會受到諸多因素的影響。除了地理地形環(huán)境和軟硬件設(shè)備設(shè)施的影響之外，攝影器材安裝不牢固，或者飛行器材存在不正常的抖動等，都可能對測量結(jié)果造成影響。所以，要注意做好前期準備工作，調(diào)試好設(shè)備，檢查好底座。另外，在航空攝影測量的具體操作過程中，也要注意控制好飛行器材的速度、高度、角度等。同時也要注意考慮光線條件，或者有無云霧或者強風等，盡量將影響因素降到最低，以獲得更好的測量數(shù)據(jù)。

4結(jié)語

航空攝像測量是目前進行各種地理地形測繪測量工作的重要方法。它借助空中作業(yè)的優(yōu)勢，可以有效消除地表障礙物的影響，同時通過選取地面各種像控點作為標志物，能夠?qū)δ繕宋镞M行非常精準的測量。不過，航空攝像測量的精確度，是與其像控點布設(shè)的質(zhì)量、精度息息相關(guān)的。工作人員要根據(jù)目標區(qū)域的地形條件、環(huán)境狀況，遵從特定的原則來進行野外像控點布設(shè)選點，并做好航空攝影測量的一系列準備工作。如此才能達到理想的測量效果，滿足工程建設(shè)、地圖繪制等各方面的實際需要。

參考文獻

[1] 張明錄，宋新陽，黃偉.航空攝影測量野外像控點布設(shè)方案與測量方法[J].工程技術(shù)，2017，（7）：392.

[2] 周軍，龍盈，王發(fā)艷.低空數(shù)碼航空攝影測量像控點的布設(shè)及構(gòu)網(wǎng)[J].地礦測繪，2015（2）：35-36+45.

[3] 王凱.航空攝影測量像控點布設(shè)與測量[J].魅力中國，2016（22）：191.