攝影測量像控布設(shè)的新思路與探索

劉元生

摘要：航空攝影技術(shù)在目前的測繪項目中得到了廣泛的應(yīng)用。航空攝影技技術(shù)是一種新型的測繪技術(shù)，它具有快速的技術(shù)革新，使測繪工作的范圍和工作效率得到了極大的提高，同時也使測繪精度得到了極大的提高。由于地面高度的不同，航空攝影技圖像很可能會產(chǎn)生與真實坐標(biāo)的偏離。為進(jìn)一步提高攝影測量精度，必須依據(jù)地形條件，合理地安排測像點(diǎn)位，以保證海拔是高還是低都能確保投到影像上的位置于實際坐標(biāo)的吻合，以便為航空攝影測量提供有利的條件，獲得更精確的數(shù)據(jù)。本文從攝影測量像控布設(shè)的基本原理及要求出發(fā)，對野外攝影控制點(diǎn)的布點(diǎn)方案進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：航空測量;無人機(jī)航空攝影測量;像控點(diǎn)布設(shè);問題

1.像控點(diǎn)的選擇與布設(shè)分析

1.1概念

像控點(diǎn)：是攝影測量控制的加密和繪圖的基本依據(jù)，在野外實地的像控點(diǎn)目標(biāo)選擇的好壞與指定或選擇點(diǎn)位的準(zhǔn)確度、布設(shè)方式等都會對成像結(jié)果的準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。像片控制測量，是在作業(yè)區(qū)的航攝影像上進(jìn)行的與地面相關(guān)測量相對應(yīng)的控制點(diǎn)的平面位置與高度。以航線段或地塊段為單元，進(jìn)行影像控制點(diǎn)的布點(diǎn)。

1.2像控點(diǎn)布設(shè)細(xì)節(jié)分析

航空攝影測量像控點(diǎn)的布點(diǎn)是一門比較專業(yè)的學(xué)科，應(yīng)注意以下幾個方面的問題：如像控點(diǎn)的影像必須清晰、容易辨認(rèn)，像控點(diǎn)與影像的邊緣之間的間距應(yīng)為1厘米，為了保證方向和影像的相交，影像控制點(diǎn)與方向線之間的間距應(yīng)為3cm，而在圖輪廓線以外的地方，則應(yīng)設(shè)置影像控制點(diǎn)。此外，要根據(jù)實際情況，對像控點(diǎn)的布點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

1.3像控點(diǎn)布設(shè)方案分析

由于地形地貌和測量面積的差異，像控點(diǎn)的布設(shè)方式也不盡相同，目前像控點(diǎn)的布設(shè)有：特殊情況布設(shè)、稀疏布設(shè)、全野外布設(shè)。在特別條件布點(diǎn)中，特別是在海岸線與島嶼之間、標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)與象主點(diǎn)之間的落水、航向或側(cè)向重疊不夠、航攝區(qū)域交界等方面，必須嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

稀疏布點(diǎn)是指在野外觀測時，只對少數(shù)幾個像控點(diǎn)進(jìn)行測量，然后利用行業(yè)的加密技術(shù)，獲得更多的剩余控制點(diǎn)。野外測量點(diǎn)的布點(diǎn)方式可劃分為地區(qū)網(wǎng)、航線網(wǎng)。其中區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)操作時可在周邊位置布設(shè)8個或6個平高控制點(diǎn)。同時，為了達(dá)到高程跨越的需要，在區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中要注意設(shè)置高程點(diǎn)。此外，在圖像中出現(xiàn)大量陰影、云影或相位不符合要求的情況下，不適合采用這種布點(diǎn)方式。航線網(wǎng)布點(diǎn)平高控制點(diǎn)也是必要的，為了確保加密的準(zhǔn)確性，必須在航帶的首端和尾部設(shè)置像控點(diǎn)，并在一定的間隔設(shè)置檢查站。整個布點(diǎn)指的所有控制點(diǎn)都是由外場測量得到的。實際應(yīng)用證明，這種布點(diǎn)方式不但對外部環(huán)境有很高的要求，而且工作量很大，非常適用于高精度的小面積測圖。另外，在設(shè)置像控點(diǎn)時，還要考慮技術(shù)設(shè)備、像幅時間、尺寸、攝像比例、成圖比例等諸多因素的影響，制訂科學(xué)合理的方案。

2.像控點(diǎn)的選擇與布設(shè)分析

2.1航空攝影測量像控點(diǎn)布設(shè)的六個原則

在航空攝影測量像控點(diǎn)的布點(diǎn)中應(yīng)注意以下幾個原則：（1）在進(jìn)行航空攝影測量像控點(diǎn)布點(diǎn)時，不受幅面的限制，但一般都是在整個測繪區(qū)內(nèi)按照航線布點(diǎn)的。（2）在進(jìn)行航拍測量像控點(diǎn)布點(diǎn)時，對于不在同一位置的平面點(diǎn)和高程點(diǎn)，要想方設(shè)法的盡量聯(lián)測成平高點(diǎn)。（3）在進(jìn)行航拍測量像控點(diǎn)布點(diǎn)時，若控制點(diǎn)位于兩個鄰近象對或鄰近航路，則應(yīng)盡可能地將其視為共同控制點(diǎn)。當(dāng)圖像不在航線上重疊，但彼此交叉時，應(yīng)分別設(shè)置控制點(diǎn)。（4）當(dāng)進(jìn)行航拍測量像控點(diǎn)布點(diǎn)時，若要測圖為連續(xù)工作，或其圖邊有控制點(diǎn)，則應(yīng)將其置于其外，以達(dá)到全圖繪制時的全圖。（5）在進(jìn)行航拍前，若有控制點(diǎn)在地表，則應(yīng)在地面上作更清晰的標(biāo)志。通過這種方式能夠有效地提高后續(xù)的刺點(diǎn)時提高精度，同時也可以有效地增強(qiáng)控制點(diǎn)的可靠性。（6）在進(jìn)行航拍測量像控點(diǎn)布點(diǎn)時，必須正確地選取控制點(diǎn)在影像上的位置，并確保選取上一步驟中已經(jīng)有明確標(biāo)記的目標(biāo)。其主要目標(biāo)是為以后立體觀察、轉(zhuǎn)刺點(diǎn)位和識別點(diǎn)的識別提供便利。

2.2像控點(diǎn)布點(diǎn)方案

測區(qū)實際面積、地形地貌、工程精度等條件的差異，可分為三類：全野外布點(diǎn)、稀疏布點(diǎn)和特殊情況布點(diǎn)。

（1）全野外布點(diǎn)

全野外布點(diǎn)是指在攝影測量內(nèi)業(yè)資料處理時，所需的所有控制點(diǎn)均在外業(yè)進(jìn)行測量。攝影測繪是利用測區(qū)中某些點(diǎn)的準(zhǔn)確大地坐標(biāo)，利用空間三密算法對整個測區(qū)中的任何一個點(diǎn)進(jìn)行加密。由于多種因素，有些地方不能從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中得到，因此必須采用常規(guī)的方法，例如GPS聯(lián)合測、全站儀聯(lián)測等。實踐表明，全野外布點(diǎn)法不僅工作量大，而且對外部環(huán)境的要求也很高，通常都是在對小區(qū)域進(jìn)行高精度測繪時使用，也就是在特定的環(huán)境中使用。

（2）稀疏布點(diǎn)

所謂稀疏布點(diǎn)，就是在野外觀測時，僅對少數(shù)像控點(diǎn)進(jìn)行測度，再利用內(nèi)部加密的方式，獲得剩余的大多數(shù)控制點(diǎn)。分析空中三角測量的外業(yè)布點(diǎn)方案，通常是按照航線網(wǎng)或區(qū)域網(wǎng)來布點(diǎn)。航線網(wǎng)絡(luò)是由多個航段構(gòu)成的，平高控制點(diǎn)的分布要按航向、側(cè)向重疊度和基線數(shù)量等原則，在航向上均勻分布。為保證內(nèi)部加密的準(zhǔn)確性，必須在航段的首尾部位設(shè)置像控點(diǎn)，并在每個像控點(diǎn)設(shè)置檢查站。

（3）特殊情況布點(diǎn)

因受地形和航拍數(shù)據(jù)的影響，在航拍區(qū)域的結(jié)點(diǎn)、側(cè)向重疊程度不足的點(diǎn)、航向重疊不足的點(diǎn)、像主點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的落水點(diǎn)、海岸和海島的布點(diǎn)，都要按規(guī)范中的特別情況布點(diǎn)。當(dāng)然，成圖比例尺、攝影比例尺、像幅大小、時間、地形、技術(shù)設(shè)備、經(jīng)濟(jì)條件等都會對像控點(diǎn)的選取產(chǎn)生影響。在實際工程中，必須綜合考量，選取最佳的像控點(diǎn)布點(diǎn)方案。

3.結(jié)束語

航空攝影，是指在航空器上安裝攝像機(jī)，拍攝地面，獲取某一特定地區(qū)的比例和交迭程度的航空照相。近幾年，隨著科技水平的不斷提高，航拍技術(shù)在測繪行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。為了進(jìn)一步提高航拍的技術(shù)水平，必須加強(qiáng)像控點(diǎn)的布置。為此，本文對航拍測量中的像控點(diǎn)布設(shè)問題進(jìn)行了分析和探討。

參考文獻(xiàn)

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