航空攝影測量像控點的布設與測量

發布日期：2018-04-18 00:00 瀏覽量：25086

　　1、引言
　　航空攝影是為了獲取指定范圍內，在航空器上安裝航空攝影儀，從空中對地表進行的攝影，從而得到的一定比例尺和重疊度的航空影像。多數情況下，航空攝影所獲取的像片是傾斜的。即使是地面嚴格水平，航攝像片上的目標物體也會因像片傾斜而產生變形或像點位移。
　　航空攝影的對象是地球表面。而地球表面是有起伏的。由此引起像點位移稱為像片上投影差。正是由于投影差的存在，使得地面目標物體在航攝像片上的構像偏離了其正射投影的正確位置。
　　投影差的特點：越靠近像片邊緣，投影差越大;像片底點投影差最小或沒有。地面點的高程或目標高度越高，投影差越大。

　　2、像片控制測量
　　像片控制測量是在測區內實地測定用于空中三角測量(空三加密)或直接用于測圖定向的像片控制點平面位置和高程的測量工作。
　　空中三角測量是利用航攝像片與所攝目標之間的空間幾何關系，根據少量像片平面控制點和高程控制點，計算待求點的平面位置、高程和像片外方位元素的測量方法。像控點是航空攝影測量解析空三加密和測圖的基礎，其位置的選擇、平面位置和高程的測定直接影響到內業成圖的精度。
　　像片控制測量的布點方案分為：全野外布點方案、非全野外布點方案和特殊情況的布點方案
　　3、野外像片控制點的布點方案
　　3.1全野外布點方案
　　全野外布點是指攝影測量測圖過程中所需要的控制點，全部通過野外控制測量獲得的，航攝像片控制點不需內業加密，直接提供內業測圖定向或糾正使用。本布點方案精度高，但是外業控制的工作量大。只有在測圖精度要求高的測區，視野開闊，地面聯測條件良好，或是在小面積測圖情況才選擇使用。
　　以立體測圖儀作業單模型測圖的布點方案為例：需在測繪面積四角上各布設一個平高控制點，共計布設4個平高控制點。
　　3.2非全野外布點方案
　　按航線數分為單航線和區域網兩種。
　　3.3特殊情況的布點方案
　　對于航攝區域結合處、航向重疊不夠、旁向重疊不夠、水域和島嶼等特殊情況的布點，均應按照規范的規定進行。
　　4、野外控制點的選擇
　　像控點目標選擇：航攝像片控制點的布設不僅和布點方案有關，還要考慮航測成圖過程中像點量測的精度、各類誤差改正對像片控制點的具體點位要求。航攝像片控制點應滿足以下基本要求：像片控制點的目標影像應清晰易判讀。為消除或消弱投影差的影響，要求像片控制點距像片邊緣大于1.0～1.5cm以上。像片控制點應選在旁向重疊中線附近;像控點的選擇如果位置不當，其結果不僅給外業實地觀測作業造成不便與困難，而且給內業成圖工作造成一定困難，并影響和降低內業成圖的質量與精度。
　　5、野外像片控制點的施測
　　5.1刺點目標的選擇要求
　　刺點目標應根據地形、地物條件和像片控制點的性質進行選擇，以滿足規范與合同要求。無論是平面點、高程點或平高點均要選擇在影像清晰、目標明顯、能準確刺點的目標點上，明顯目標點是指野外的實地位置和像片的影像位置都可以明確辨認的點。一般理想的明顯目標是近于直角而且又近于水平的線狀地物的交點和地物拐角上，特別是固定的田角和道路交叉經常作為優先選點的理想目標。
　　5.2像控點平面坐標和高程的施測
　　無論平面控制點，還是高程控制點，其測量工作必須遵循從整體到局部，先控制后碎部的原則，即先進行整個測區的的控制測量，再進行碎部測量。
　　目前GPS已廣泛作用，利用GPS可極大提高像控點外業測量工作效率。采用GPS網、CORS站(連續運行衛星定位服務系統)，雙基準站、GPS RTK等方法，可迅速獲取像控點平面位置與高程。

航空攝影測量2.jpg

　　6、使用GNSS RTK對像控點布設的幾點建議
　　像控點布設應優先選擇影像清晰、可以準確刺點的目標上。多選擇線狀地物交點和地物拐角上。弧形地物和陰影一般不能選做刺點目標。
　　像控點測量時，可按近景顯示像控點位置，遠景顯示像控點方向與周邊環境，多個方向拍攝像控點照片，以便于內業繪圖人員判讀像控點。(近景一張，相反方向遠景兩張)
　　在測區范圍內有等級道路時，盡量選擇道路路面上的交通指示。如地面上前進方向標示的箭頭、限速數字尖點與拐點、拐彎箭頭、過街斑馬線拐角等。
　　測區內有房屋，在選擇像控點時，建議優先選擇平頂房房角或圍墻角，并且最好選擇航攝像片上沒有陰影的房角，或是房屋北邊的房角(原因是受攝影時光照的影響，在立體模型上北邊的房角易立體切準。)
　　在選擇房屋角時，盡可能選平屋，且四個房屋角清晰，并避免選高樓房角。測量此房頂角像控點時，將此房角屋頂與地面的比高，記錄在像控點反面整飭中。
　　在測區范圍內，可有真針性的選擇地坪拐角、鐵絲網支樁、在建房屋基角等目標點。但要考慮時間間隔，若攝影時間與選點時間間隔太長，目標地物現狀可能發生變化，則不建議選擇此類地物目標。
　　當測區范圍內，可識別的地物稀少時，建議優先選擇水渠的分水口、橋、閘、涵等水工建筑物拐角或中點。
　　測區范圍內，還可選擇通訊線電桿地面中心作像控點。此類像控點，可分別測電桿左、右兩側作為參考點，然后取兩參考點的平面位置的算術平均值，作為此電桿像控點平面位置，并將電桿長度記錄在像控點反面整飭中。(此類像控點只用作平面控制點)
　　在測區范圍內，可識別地物在攝影陰影內時，可將像片無陰影線狀地物沿其方向，用紅筆畫出參考輔助線(延長線，垂直線等)，再標記出交點，以交點作為刺點目標，此刺點目標即為像控點。(此類像控點只用作平面控制點)
　　在測區范圍內，像片顯示區域內，人工地物稀少，可識別地物只有弧形地物時，也可將弧形地物的特殊點作為刺點目標即像控點。如弧形水渠的分水口拐點，弧形水池邊緣的排水管中點等。
　　在測區范圍內，也可以墳頭作為像控點刺點目標。但是，要考慮攝影時間與選點時間是否間隔清明節，清明節前后墳頭點位高程及形狀可能發生變化。若墳墓前的祭祀平臺的，則首先考慮祭祀平臺的拐角，從而保證攝影測量前后的高程一致性。
　　建議野外像控點測量小組，最好以兩名有多年工作經驗組成，可相互驗證對目標地物與像片影像的判讀。從而保證像控點的正確性與惟一性。
　　7、結語
　　航空攝影野外像片控制點的目標選擇與測量是航測成圖最重要的關鍵所在。外業工作中，各測量小組成員都要認真仔細，都要反復判讀像片影像，分析、比對地面目標與像片影像，經過反復比較選出符合要求的明顯刺點目標。