數(shù)字攝影測量空三加密技術(shù)及精度控制研究

劉碩

摘?要：?在數(shù)字攝影測量中，空三加密是十分重要的內(nèi)容，空三加密技術(shù)以及精度控制會對數(shù)字攝影測量精度產(chǎn)生較大影響。對此，本文首先對空中三角測量原理進行介紹，然后對空中三角測量精度影響因素以及精度控制要點進行詳細探究。

關(guān)鍵詞：?空中三角測量;原理;控制點布設(shè);精度控制

【中圖分類號】P231.5??【文獻標識碼】A?【文章編號】1674-3733（2020）18-0039-01

1?引言

數(shù)字攝影測量技術(shù)能夠完成較大區(qū)域攝影以及測量工作，測量時間短、精度高，因此，數(shù)字攝影測量技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地貌觀察、地圖繪制、工程圖繪制等方面。空三加密處理是數(shù)字攝影測量的關(guān)鍵技術(shù)，對于測量結(jié)果準確性和可靠性的影響較大，因此，亟需對數(shù)字攝影測量空三加密處理技術(shù)要點以及精度控制方法進行詳細探究。

2?空中三角測量原理分析

空中三角測量是航空攝影測量中，根據(jù)部分或少量的外業(yè)控制點，在室內(nèi)進行像控點加密區(qū)域網(wǎng)平差，求得加密點的高程和平面坐標的測量方法。在傳統(tǒng)的航空攝影測量空三加密作業(yè)流程中，主要包括內(nèi)定向框標解算、選刺和量測加密點及控制點的像方坐標、區(qū)域網(wǎng)平差、檢校并剔除粗差等作業(yè)步驟。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，如計算機視覺、模式識別、數(shù)字圖像處理等，空中三角測量也從傳統(tǒng)的空中三角測量向全自動數(shù)字空中三角測量轉(zhuǎn)變。數(shù)字空中三角測量是利用影像匹配和模式識別等方法代替人工在影像上自動匹配像點，同時自動獲取像點坐標，通過人工量測少量地面控制點坐標及結(jié)合POS數(shù)據(jù)等，同時提供進行區(qū)域網(wǎng)平差解算，以確定加密點在物方坐標系中的空間位置和影像的外方位元素。

3?數(shù)字攝影測量空三加密中的精度影響因素

3.1?飛行質(zhì)量影響。

航空影像獲取時的飛行姿態(tài)是否平穩(wěn)，航片重疊度、航線彎曲度、旋偏角、影像分辨率、影像清晰度等均會對加密成果產(chǎn)生較大影響。

3.2?加密分區(qū)合理性影響。

空三加密的分區(qū)是否規(guī)則、合理，對區(qū)域網(wǎng)空三加密成果精度產(chǎn)生較大影響。

3.3?像控點布設(shè)及測量精度影響。

在空三加密測量中，像控點是十分重要的依據(jù)，外業(yè)像控的布設(shè)、選點、描述準確度、測量精度會對加密成果精度產(chǎn)生較大影響，如果像控點布設(shè)合理、測量精度較高，則可對加密點誤差的傳遞以及誤差積累進行有效控制。

3.4?人為因素影響。

雖然空三加密自動化程度越來越高，但是在參數(shù)設(shè)置、控制點選刺、平差精度把控等環(huán)節(jié)上作業(yè)員的人為因素影響較大。

4?空三加密精度控制措施

4.1?飛行質(zhì)量控制。

結(jié)合成圖要求和地形情況，合理選擇飛行器，盡量選用航測相機獲取航空影像數(shù)據(jù)。飛行過程中嚴格控制飛行姿態(tài)，確保像片重疊度、像片傾角、旋偏角、航高差符合規(guī)范要求。航空影像應(yīng)反差適中，顏色鮮明，紋理清晰，無色差，有較豐富的層次、能辨別與地面分辨率相適應(yīng)的地物邊緣及類別，滿足空三加密及航測成圖的要求。

4.2?加密分區(qū)要求。

結(jié)合航線分布情況和地形變化情況，合理劃分加密分區(qū)，分區(qū)形狀盡量規(guī)則，便于像控點的布設(shè)，也能有效提高區(qū)域網(wǎng)光束法平差精度。

4.3?像控點布設(shè)和選刺要求。

像片控制點的布設(shè)和選點對于加密精度的影響比較大，應(yīng)嚴格按照規(guī)范的區(qū)域網(wǎng)布設(shè)要求進行像控點布設(shè)，若地形高差起伏較大或飛行姿態(tài)較差的情況，適當增加像控點數(shù)量對加密精度能夠有效提高空三加密的精度。

特殊情況的布點要求有：（1）航攝區(qū)域接合處，控制點應(yīng)布設(shè)在航線重疊接合處，鄰區(qū)盡量公用，如不能滿足公用要求，則應(yīng)分別布點。（2）部分山地及森林茂密區(qū)域，像控點布設(shè)困難;當出現(xiàn)航向連續(xù)6條基線以上或旁向連續(xù)2條基線以上，無法在像片標準點位找到合適的像控點布設(shè)目標時，可適當放寬對基線跨度的要求，也可以考慮在非標準點位較容易識別的位置布設(shè)像控點。

像控點選點應(yīng)注意的有：（1）平面控制點。在一般地區(qū)進行測量時，對于平面控制點，應(yīng)設(shè)置在固定地物的拐角位置或者線狀地物交點，比如墻角、田坎角、道路交叉點、地角等，對于最低限度交角，應(yīng)控制在30°～150°之間。（2）高程控制點。在對高程控制點進行選擇時，應(yīng)選擇高程變化比較小，并且沒有植被覆蓋的區(qū)域，常見有線狀地物的交點、平山頭等。（3）平高控制點。在選擇平高控制點時，應(yīng)注意同時滿足高程以及平面控制點選擇要求，盡量選擇地形平緩的目標上。

4.4?通過調(diào)整參數(shù)提高精度。

在空三加密作業(yè)過程中，尤其是地形情況復(fù)雜、航空影像飛行姿態(tài)不理想等特殊情況時，作業(yè)員的經(jīng)驗累積及對作業(yè)流程的干預(yù)處理方式，對成果精度起著決定性作用。在出現(xiàn)自動匹配效果不好的情況下，可通過調(diào)整相對定向參數(shù)的方式，改善匹配情況，提高空三質(zhì)量。如：（1）可通過執(zhí)行相機自檢校的方式解決影像畸變差大的匹配問題;（2）可通過調(diào)整匹配閾值和最大誤差的方式，解決因航片傾角、旋偏角過大等影像相關(guān)性較差導(dǎo)致的像點匹配困難問題;（3）可通過改變搜索窗口的范圍大小，解決因航帶內(nèi)、航帶間重疊度變化較大而導(dǎo)致像點匹配時在影像間鄰近區(qū)域內(nèi)搜索不到同名點的問題。

4.5?利用先進技術(shù)輔助空三加密。

利用POS數(shù)據(jù)輔助空三加密。POS系統(tǒng)是GPS和INS的組合系統(tǒng)，同時記錄航空攝影過程中航攝儀坐標位置和姿態(tài)角參數(shù)。POS數(shù)據(jù)輔助空三加密即采用POS記錄的每張航片的外方位元素，加入少量的外業(yè)像控點進行空三加密。這項技術(shù)在全自動數(shù)字空中三角測量中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，與傳統(tǒng)空三加密方法相比，它能大幅度的減少野外控制點的數(shù)量，并簡化作業(yè)流程，提高生產(chǎn)效率。在POS數(shù)據(jù)較精確的情況下，讓POS數(shù)據(jù)參與平差能夠有效提高空三加密精度。

利用圖像處理輔助空三加密。在數(shù)字圖像處理中，需采用計算機技術(shù)提取特征、增強對比度等，進而提升圖形質(zhì)量，增強圖像功能，因此，在數(shù)字攝影測量中，應(yīng)聯(lián)合應(yīng)用圖像處理技術(shù)以及空三加密技術(shù)。在圖像處理技術(shù)的實際應(yīng)用中，可采用圖像增強方式，有效增強圖像性能，突出圖像功能，保證圖像精度，從而提升空三加密精度。

5?結(jié)語

綜上所述，本文主要對數(shù)字攝影測量空三加密處理技術(shù)要點、精度影響因素以及控制措施進行了詳細探究?？杖用芴幚硎菙?shù)字攝影測量中十分重要的技術(shù)，空三加密處理方式復(fù)雜，并且空三加密處理精度的影響因素比較多，包括飛行質(zhì)量、像控點精度、人為因素等。為了有效提升空三加密精度，應(yīng)注意結(jié)合實際情況合理分區(qū)，規(guī)范布設(shè)及測量像控點、適當增加控制點數(shù)量，對加密點進行均勻分布，對圖像進行增強處理等，進而提升空三加密精度控制水平。

參考文獻

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