廖瑞鋼

河北省地礦局國(guó)土資源勘查中心

淺析航空攝影測(cè)量像控點(diǎn)的布設(shè)與測(cè)量

廖瑞鋼

河北省地礦局國(guó)土資源勘查中心

為了得到一個(gè)特定區(qū)域內(nèi)的航空影像，往往需要將攝影儀固定在航天器上進(jìn)行航空攝影，而在航空攝影過(guò)程中，由于地面的高低海拔不同，容易導(dǎo)致投射到影像上的位置與該坐標(biāo)實(shí)際點(diǎn)有出入，這種現(xiàn)象我們稱之為投影差，本文簡(jiǎn)述了像片的控制測(cè)量，并且對(duì)野外像片控制點(diǎn)的三種布點(diǎn)方案進(jìn)行介紹，之后介紹了野外控制點(diǎn)的選擇要求與施測(cè)的方法，最后闡述像控點(diǎn)布設(shè)過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)。

攝影測(cè)量；投影差；像片控制點(diǎn)；航空攝影

1 引言

由于投影差的存在，在拍攝地貌復(fù)雜的區(qū)域時(shí)無(wú)法使拍攝到的像片與實(shí)際坐標(biāo)位置吻合，為了得到更為精確的像片，需要使測(cè)量像控點(diǎn)的布設(shè)與測(cè)量方法依據(jù)地貌的變化進(jìn)行調(diào)整，使像片邊緣、像片底點(diǎn)或海拔過(guò)高過(guò)低的地貌拍攝得到的影像與目標(biāo)的實(shí)際情況更相近。

2 像片控制測(cè)量

像片的控制測(cè)量主要是指在某一特定區(qū)域使用空中三角測(cè)量的方法進(jìn)行該區(qū)域內(nèi)各個(gè)坐標(biāo)實(shí)際位置與海拔高度的測(cè)量。找到像片中各點(diǎn)位置的關(guān)系后，可以通過(guò)計(jì)算精確待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置與高度，而像控點(diǎn)是進(jìn)行這一系列測(cè)量與計(jì)算的前提，因此其方位的確定在整個(gè)測(cè)定工作中起到關(guān)鍵性的作用。布點(diǎn)的方案主要包括全野外布點(diǎn)、非全野外布點(diǎn)以及特殊情況的布點(diǎn)三種。

3 野外像片控制點(diǎn)的布點(diǎn)方案

3.1 全野外布點(diǎn)方案

全野外布點(diǎn)方案需要在野外進(jìn)行布設(shè)與測(cè)量后得到目標(biāo)控制的位置，是一種耗時(shí)多且投資大的布點(diǎn)方案，并且能更精確地測(cè)繪待測(cè)區(qū)域的各個(gè)目標(biāo)位置，通常需要在比較高的精度要求下使用這種方案。

3.2 非全野外布點(diǎn)方案

非全野外布點(diǎn)方案根據(jù)航線的不同有單行線布點(diǎn)方案和區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)方案兩種。

3.3 特殊情況的布點(diǎn)方案

特殊情況的布點(diǎn)方案使用情況一般有水域、島嶼、像片結(jié)合部等區(qū)域，其分別有不同的布點(diǎn)要求，按其各自的要求進(jìn)行處理即可。

4 野外控制點(diǎn)的選擇要求

4.1 影像清晰易分辨

待測(cè)的像片野外控制點(diǎn)影像需要足夠的清晰度以便于精準(zhǔn)地測(cè)量，減小誤差，得到的航空像片在測(cè)量的過(guò)程中才能更便于取得準(zhǔn)確的結(jié)果。

4.2 控制點(diǎn)在中線附近

當(dāng)影像重疊時(shí)，為了最大程度上降低投影差造成的誤差影響，在影像上選取的控制點(diǎn)需要在重疊的中線上或距離中線不遠(yuǎn)，才更利于得到精確的結(jié)果，否則易造成較大偏差，為之后的測(cè)量工作造成不必要的麻煩。

4.3 像控點(diǎn)不可靠近邊緣

控制點(diǎn)的選擇需要盡可能遠(yuǎn)離所拍攝影像的邊緣，即不少于1.5厘米，以保證測(cè)量準(zhǔn)確度，減少誤差。

4.4 像控點(diǎn)位置需標(biāo)明

控制點(diǎn)位置的選擇需要給予準(zhǔn)確的說(shuō)明，以免對(duì)之后的測(cè)量工作造成不必要的麻煩，以至于使結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

5 野外像片控制點(diǎn)的施測(cè)方法

5.1 刺點(diǎn)目標(biāo)的選擇要求

在選擇刺點(diǎn)目標(biāo)的過(guò)程中，需要考慮到地理?xiàng)l件、像控點(diǎn)選擇與地形地貌等條件，以避免其與規(guī)定的要求不相符。任意形態(tài)的地貌，其目標(biāo)都應(yīng)確定在所拍攝像片清晰且能夠準(zhǔn)確測(cè)量的位置，以便于目標(biāo)點(diǎn)的辨認(rèn)。一般情況下的目標(biāo)應(yīng)選擇在建筑物拐角并處于水平地面上的位置，十字道路的拐角位置或水平線性道路。

5.2 像控點(diǎn)平面坐標(biāo)和高程的施測(cè)

在進(jìn)行測(cè)量工作過(guò)程中，可使用GPS-RTK等方法快速地獲得待測(cè)目標(biāo)準(zhǔn)確的平面位置以及高程，而在測(cè)量時(shí)應(yīng)該優(yōu)先進(jìn)行整體的測(cè)量，然后再進(jìn)行局部測(cè)量工作。

6 關(guān)于像控點(diǎn)布設(shè)的注意事項(xiàng)

6.1 像控點(diǎn)布設(shè)

像控點(diǎn)布設(shè)過(guò)程中應(yīng)最大程度上使之能捕捉到清楚的影片，并且盡量布設(shè)在建筑物拐角或道路交叉部分，避免選擇在陰影部分和有彎曲不平直的道路之上。

6.2 像控點(diǎn)測(cè)量

在進(jìn)行控制點(diǎn)測(cè)量時(shí)，為了便于繪圖工作人員對(duì)像控點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷并繪圖，應(yīng)該從多個(gè)方向、從遠(yuǎn)到近多個(gè)距離全方位拍攝同一個(gè)待測(cè)區(qū)域，以提高測(cè)量精準(zhǔn)度，并為之后的工作開(kāi)展提供便利。

6.3 像控點(diǎn)位置

如果需要將像控點(diǎn)設(shè)置在建筑物上時(shí)，需要根據(jù)建筑物所在位置盡量選擇向陽(yáng)時(shí)間較長(zhǎng)的建筑物一角，以降低光照的影響且提高影像的清晰度。

6.4 選擇建筑高度

在建筑物的選擇上，當(dāng)需要選擇建筑物一角作為像控點(diǎn)時(shí)，需要盡量選擇四角均易拍攝清楚的平房而避免高層建筑。

6.5 建筑物稀少

當(dāng)待測(cè)區(qū)域的建筑物很少時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量選擇在水渠分水口或橋中央等位置，且避免選擇易挪動(dòng)變化的地點(diǎn)。選擇電線桿等路中央的地物作為像控點(diǎn)時(shí)，要考慮到像控點(diǎn)周圍數(shù)據(jù)的測(cè)量并取結(jié)果的中間值，減小誤差。

6.6 地物在陰影內(nèi)

如果可識(shí)別地物不在向陽(yáng)位置時(shí)，則需在影像內(nèi)涉及到陰影的部分以紅筆標(biāo)明輔助線，使像控點(diǎn)安設(shè)在輔助線的相交處即可。

6.7 只有弧形地物

如果待測(cè)區(qū)域里只有弧形的道路等地物，則也可將其作為像控點(diǎn)。

6.8 對(duì)測(cè)量人員的要求

為確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，盡量保證多名經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，使其可以互相驗(yàn)證與監(jiān)督工作。

7 結(jié)束語(yǔ)

在進(jìn)行航空攝影測(cè)量的過(guò)程中，需要要求工作人員在測(cè)量過(guò)程中有足夠的耐心與細(xì)心，多名工作人員默契配合，多次確認(rèn)數(shù)據(jù)并分析計(jì)算后再得出其測(cè)量結(jié)果，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，另外，在像控點(diǎn)平面坐標(biāo)和高程的施測(cè)過(guò)程中要注意像控點(diǎn)在各種不同環(huán)境下的設(shè)置地點(diǎn)，使像控點(diǎn)的布設(shè)與測(cè)量方法依據(jù)地貌的變化進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)周圍環(huán)境的變化靈活考慮，以得到最佳的控制點(diǎn)放置地點(diǎn)，使拍攝的影像最大程度上還原當(dāng)?shù)氐牡孛驳匦螤顩r，要考慮到待測(cè)點(diǎn)的地貌與光照方向，以及建筑物高度是否適宜作為像控點(diǎn)，保證航空攝影野外像片的圖像足夠清晰，并且避免圖像內(nèi)容中有陰影部分，清楚的圖像有利于使工作人員辨認(rèn)影像內(nèi)容，能精確地測(cè)繪待測(cè)區(qū)域的各個(gè)目標(biāo)位置，使之后的工作效率與工作質(zhì)量得到保障，使測(cè)量工作更快速與精準(zhǔn)。

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

[2]王志萍.航空攝影測(cè)量像控點(diǎn)的布設(shè)與測(cè)量研究[J].四川水泥,2015(2):313.

[3]楊瑩華,余敦棠.低空航空攝影測(cè)量像控點(diǎn)輔助設(shè)計(jì)與數(shù)字刺點(diǎn)片整理程序?qū)崿F(xiàn)[J].江西測(cè)繪,2014(4):45～46+49.