張海燕　馬嘉誠

摘要：伴隨著科學技術水平的不斷發(fā)展和成熟，攝影測量已經成為了測繪學科中非常重要的一部分，在社會生產中得到了廣泛的應用。攝影測量模擬系統(tǒng)是實驗室研究和社會生產的紐帶，它采用導軌模擬飛行系統(tǒng)代替飛行器，沙盤模型代替地形，在有限的小空間模擬了攝影測量的過程，給攝影測量的發(fā)展帶來了重要的意義。為了探究像控點的布設與空三解算精度的關系，本文基于攝影測量模擬系統(tǒng)，設計了四種不同的像控點方案，進行了空中三角測量，經過研究分析精度報告，總結了數(shù)量和位置對于空三解算精度的影響。最后對將實驗室的研究成果應用于實際生產的進行了展望。

關鍵詞：攝影測量;像控點;空中三角測量

一、研究背景

這些年來，隨著整體技術的提高，攝影測量已經在高精度空間信息獲取的工作中得到非常廣泛的應用，同時也在更新國家基礎地理信息方面有了一定的使用，從各方面來看，攝影測量已經成為測繪學科里一門非常重要的分支。而在當今的測繪領域里，無人機航測則是最常見的。但在研究中無人機實測局限性很大，常用攝影測量模擬系統(tǒng)來作為研究基礎。攝影測量模擬系統(tǒng)是由模擬地形系統(tǒng)、模擬飛行軌道系統(tǒng)以及數(shù)字成像系統(tǒng)構成的。

二、攝影測量模擬系統(tǒng)概況

本文是以某小區(qū)攝影測量模擬系統(tǒng)為研究對象。該系統(tǒng)實際占地面積2032畝。整體地勢東高西低，平均海拔在800m左右，以建筑和周圍的山地丘陵為主，道路眾多，有一處小型人工湖。該模型中有P01、P02...P12的12個控制點。

三、不同數(shù)量和位置的像控點布設方案

為了探究模型中不同數(shù)量和位置的像控點對空三加密精度的影響，像控點布設4種方案如下：

方案一：西北部綠化帶中的P01點、東北部山區(qū)的P03點、西南部草坪的P08點、東南部山區(qū)的P05和中心位置P06點這五個原始像控點。此方案為像控點數(shù)量最少的基礎方案。

方案二：在方案一的基礎上，增加模型東北部山區(qū)P02和南部山區(qū)P04，共七個點。

方案三：在方案二的基礎上，去除山區(qū)內的P02和P04點，增加北部草坪P11點和南部草坪P10點，共七個點。

方案四：將方案三中P11改為P9，P9位于北部建筑物角點。共七個點。

四、空中三角測量

空中三角測量指的是用利用攝影測量的解析法確定區(qū)域內所有影像的外方位元素。通過這些外方位元素，建立一個模型來反映地面點和對應像點之間的數(shù)學關系，同時也包括像片和航帶之間。然后依靠野外獲取影像上量測的像點坐標及少量控制點的大地坐標，求出未知點的大地坐標。本文采用Geolord-AT軟件進行空中三角測量。

五、結果分析

（一）獲得不同像控點布設方案的精度

按照不同的控制點布設方案完成四套方案的空中三角測量，其中將P06作為檢查單點，獲取精度報告。四個方案空三精度依次如下表所示。

不同方案中作為檢查點的P06的精度如下表。

不同方案中定向點的中誤差見下表。

不同方案中航帶連接點的超限個數(shù)見下表。

通過以上的數(shù)據(jù)指標進行對比來分析模型像控點的位置和數(shù)量對于空三解算精度的具體影響。

（二）不同方案精度對比分析

⑴ 方案一與方案二的對比分析

通過兩個方案的各項誤差指標可以看出，方案二的各項中誤差都低于方案一，所以它的精度是明顯高于方案一的，方案一有五個控制點，方案二有七個控制點，所有提高控制點的數(shù)量可以有效的提高空三解算精度。

⑵ 方案二與方案三的對比分析

先對比這兩個方案的平面坐標中誤差，方案二的平面坐標中誤差要低于方案三的平面坐標中誤差，說明方案二平面坐標的精度好。除公有點外，方案二的點位于空曠的山區(qū)，而方案三的點位于建筑物較多部分，從而得出布設控制點位于地物較多的區(qū)域會影響空三解算精度。

再對對比方案二和方案三的高程坐標的中誤差：方案二的控制點的于高差起伏較大的山區(qū)，而方案三則布設在地形比較平整的區(qū)域。此兩方案對比得出將控制點布設在空曠且地勢平整的地區(qū)，空三解算可以在平面和高程上都獲得更好的精度。

⑶ 方案三與方案四的對比分析

方案四相對于方案三，只改變了一個點的位置，就是將布設在方案三中一個位置突出明顯控制點去除，換成了地物的角點。對比方案三和方案四的各項中誤差可以明顯看出，方案三的中誤差是低于方案四的，所以在布設控制點時，將點布設在較為突出和明顯的位置更有利于空三解算精度的提高。

六、總結

根據(jù)四種方案獲得各項指標的精度報告并具體分析，得出了像控點的數(shù)量的影響要優(yōu)先于位置所進行考慮;在數(shù)量足夠時，更多的像控點對整體精度的提高十分有限;在布設像控點的位置時，要選擇空曠的地區(qū)，避免地形起伏或與周圍較大的高差;同時和房角點相比，顏色和周圍有明顯差別的點更能精準的進行控制。

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作者簡介

張海燕（1980-8-），女，漢族，新疆烏魯木齊人，碩士學歷，新疆工程學院，講師，研究方向：地圖學與地理信息系統(tǒng)。