李霞 伏榮

摘要：近些年，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平在社會(huì)發(fā)展下不斷進(jìn)步。目前，在測(cè)量工作中常應(yīng)用攝影測(cè)量，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是攝影測(cè)量中的主要部分，隨著數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展，空中三角測(cè)量逐漸應(yīng)用到航測(cè)作業(yè)過(guò)程中。

關(guān)鍵詞：航測(cè)內(nèi)業(yè);自動(dòng)空中三角測(cè)量;應(yīng)用技術(shù)

引言

本文介紹了空中三角測(cè)量的原理與方法，并結(jié)合空中三角測(cè)量技術(shù)在鐵路航測(cè)內(nèi)業(yè)中的發(fā)展應(yīng)用情況，對(duì)其應(yīng)用特點(diǎn)和生產(chǎn)作業(yè)方法進(jìn)行了回顧與總結(jié)，并對(duì)空中三角測(cè)量今后的發(fā)展趨勢(shì)提出了看法。

1空中三角測(cè)量的方法

在空中三角測(cè)量的過(guò)程中，需要解求的內(nèi)業(yè)控制點(diǎn)稱為加密點(diǎn)。在空中三角測(cè)量的的過(guò)程，就是對(duì)于三維坐標(biāo)加密的解求的過(guò)程。攝影測(cè)量中的作業(yè)方式可以分為內(nèi)作業(yè)與外作業(yè)，兩種作業(yè)方式采用的空中三角測(cè)量方式也存在很大的不同。在內(nèi)作業(yè)中，重要應(yīng)用正射糾正、三角測(cè)量、測(cè)圖等技術(shù)。在外作業(yè)中，則主要是針對(duì)于控制點(diǎn)以及第五進(jìn)行測(cè)量。另外，空中三角測(cè)量也有多種形式，根據(jù)其原理與測(cè)量方式的不同，可以分為光學(xué)機(jī)械法空中三角測(cè)量、解析空中三角測(cè)量和全數(shù)字空中三角測(cè)量方式。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這三種方式出現(xiàn)的時(shí)間也有所不同，全數(shù)字的測(cè)量方式已經(jīng)逐漸的取代光學(xué)機(jī)械法和解析兩種測(cè)量方式。模擬的空三測(cè)量過(guò)程中，主要應(yīng)用光學(xué)機(jī)械的方法來(lái)進(jìn)行測(cè)量，在現(xiàn)實(shí)的發(fā)展中有很多的行業(yè)都在運(yùn)用幾何翻轉(zhuǎn)原理，借助立體的圖形進(jìn)行三角測(cè)量，這也只是限于一條航線上面。在這個(gè)測(cè)量中主要的程序有，首先把一條航線的片段按順序進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)對(duì)象都具有獨(dú)特的立體模式。在完成立體模式的建立之后，在其模式的投影中心重疊處理，并且通過(guò)連接，完成航線網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)型。下圖為模擬法的空中三角測(cè)量的航線網(wǎng)模型。解析空中三角測(cè)量的過(guò)程中，需要根據(jù)其坐標(biāo)的不同，在同地點(diǎn)的坐標(biāo)的解析和每?jī)蓷l同名關(guān)系的共面進(jìn)行解析，構(gòu)成攝影網(wǎng)絡(luò)的空中三角測(cè)量，并建立相應(yīng)的計(jì)算方法，通過(guò)對(duì)于平均差的計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)量任務(wù)。一般來(lái)說(shuō)，計(jì)量過(guò)程中的建網(wǎng)的方式較多，一般主要采用航帶法、光線束法與獨(dú)立模型法三種。航帶法、光線束法與獨(dú)立模型法三種不同的測(cè)量方法，在一條航帶上可以同時(shí)使用，在這個(gè)三角測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行，優(yōu)點(diǎn)也就是精度的優(yōu)點(diǎn)，所以得到廣泛使用。

2自動(dòng)空中三角測(cè)量技術(shù)在航測(cè)內(nèi)業(yè)中的應(yīng)用

2.1自動(dòng)選定及自動(dòng)相對(duì)定向

（1）需要在兩幅相鄰影像之間的重疊部分選擇特征點(diǎn)并進(jìn)行提取，應(yīng)注意特征點(diǎn)的選擇，且確保其具有明顯均勻分布的特征。（2）對(duì)每一個(gè)特征點(diǎn)進(jìn)行局部的影像匹配，以獲取另一幅影像中的同名點(diǎn)，應(yīng)保證選擇特征點(diǎn)數(shù)量足夠多，以提升影像匹配的準(zhǔn)確性。（3）開(kāi)展相對(duì)定向解算工作，并清除解算結(jié)果中的粗差，再次進(jìn)行計(jì)算，直到解算結(jié)果中不存在粗差為止。

2.2儀器設(shè)備的引進(jìn)

20世紀(jì)90年代末，我國(guó)鐵路系統(tǒng)已基本實(shí)現(xiàn)了勘測(cè)設(shè)計(jì)CAD一體化和設(shè)計(jì)產(chǎn)品的數(shù)字化，各設(shè)計(jì)院也都在80年代初到90年代基本實(shí)現(xiàn)了由“模擬”產(chǎn)品生產(chǎn)向“解析”產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)渡，并在鐵路新線建設(shè)和既有線改造等重大工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)中起到了重要的作用，而航空攝影測(cè)量也已經(jīng)成為鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)單位的基礎(chǔ)專業(yè)之一。隨著鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化以及網(wǎng)絡(luò)信息化化的實(shí)現(xiàn)，各個(gè)設(shè)計(jì)專業(yè)對(duì)于航測(cè)專業(yè)的要求已由原來(lái)的可視產(chǎn)品轉(zhuǎn)為數(shù)字產(chǎn)品，并且正由單一的地形圖，向多元化的數(shù)字產(chǎn)品如數(shù)字地面模型、數(shù)字正射影像圖等發(fā)展。20世紀(jì)90年代中后期，各鐵路設(shè)計(jì)院先后引進(jìn)了當(dāng)時(shí)比較先進(jìn)的全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，主要以美國(guó)的Helvaa全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站為主。1995年8月，鐵一院引進(jìn)了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)第一臺(tái)DSW200掃描儀及空中三角測(cè)量軟件。1998年，鐵一院和鐵道部第三勘測(cè)設(shè)計(jì)院引進(jìn)Helvaa全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站的新一代產(chǎn)品DPW770及DSW300掃描儀，鐵二院和鐵道部第四勘測(cè)院（以下簡(jiǎn)稱鐵四院）也都隨后引進(jìn)了該系列Helvaa全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站及掃描儀。除了引進(jìn)Helvaa系列儀器外，各院又引進(jìn)了JX一、iVrtuoZ。等國(guó)產(chǎn)全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，這些工作站與國(guó)外設(shè)備相比，價(jià)格低廉且獨(dú)具特色，完全能滿足實(shí)際的生產(chǎn)需要，解析儀器等也逐漸被淘汰?？罩腥菧y(cè)量工作經(jīng)過(guò)幾年的應(yīng)用實(shí)踐，已經(jīng)形成了以全數(shù)字空中三角測(cè)量為主，解析空中三角測(cè)量與全數(shù)字空中三角測(cè)量作業(yè)共存的局面，而且都形成了一整套完整的可提供大、中比例尺地形圖以及其它如數(shù)字地面模型、數(shù)字正射影像等數(shù)字產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)流程。

2.3自動(dòng)布設(shè)和自動(dòng)測(cè)量控制點(diǎn)

空中三角測(cè)量的順利開(kāi)展與控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)支持密切相關(guān)，控制點(diǎn)的數(shù)量和分布是實(shí)現(xiàn)高精度區(qū)域網(wǎng)平差的關(guān)鍵。通過(guò)多年的試驗(yàn)研究表明，針對(duì)航帶法、獨(dú)立模型和光束法等不同的平差模型，需要利用不同控制點(diǎn)布設(shè)方案，區(qū)域網(wǎng)的平差精確度，會(huì)影響控制點(diǎn)數(shù)量。地面布設(shè)像片刺點(diǎn)、標(biāo)識(shí)點(diǎn)是傳統(tǒng)的控制點(diǎn)布設(shè)方法，需要人工進(jìn)行地面布設(shè)，也可在特定的儀器上轉(zhuǎn)刺控制點(diǎn)，再詳細(xì)記錄控制點(diǎn)的信息。在野外對(duì)控制點(diǎn)的地面坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)測(cè)，可將野外的實(shí)際情況作為依據(jù)，重新選擇控制點(diǎn)的位置，形成控制點(diǎn)略圖。選擇控制點(diǎn)的位置時(shí)，應(yīng)充分分析區(qū)域的分布情況，全面考慮在影像中的位置，確保在影像的二度重合范圍內(nèi)。航帶內(nèi)的控制點(diǎn)需要保證在航線方向的三度重合內(nèi)，條件較好的區(qū)域可在九度重合區(qū)內(nèi)進(jìn)行控制點(diǎn)的布設(shè)?？刂泣c(diǎn)規(guī)劃和布設(shè)工作比較復(fù)雜，對(duì)工程人員的要求較高，應(yīng)具備豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。工程人員的經(jīng)驗(yàn)與設(shè)計(jì)的控制點(diǎn)之間具有密切的系，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，具有諸多不確定因素，會(huì)影響空三加密質(zhì)量控制工作。

結(jié)語(yǔ)

航空攝影測(cè)量作為攝影測(cè)量的一個(gè)分支，從技術(shù)處理角度上數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的發(fā)展越來(lái)越快，特別其中關(guān)鍵的空中三角測(cè)量的技術(shù)水平也更加先進(jìn)，自動(dòng)化水平更高，大大地提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)提高了測(cè)繪精度，解放了生產(chǎn)力。計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展和數(shù)學(xué)模型的建立以及全球電子行業(yè)的發(fā)展， GPS實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)以及高級(jí)攝影系統(tǒng)的發(fā)展促進(jìn)了空中三角測(cè)量技術(shù)的更新?lián)Q代。特別是，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量將越來(lái)越依賴于計(jì)算機(jī)的輔助，攝影測(cè)量工作者的主要工作將轉(zhuǎn)向內(nèi)業(yè)，并且自動(dòng)化程度將越來(lái)越高。

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