PDF下载
航空摄影测量像控点的布设与测量

姜甲

哈尔滨市国土资源勘测规划院

摘要: 文章主要围绕航空摄影测量像控点的布设与测量进行探讨。首先,对航空摄影测量加以概括。其次,分析像控点布设需要遵循的原则以及操作要求,如打破环境限制,以航线控制点作为公共控制点。再次,针对像控点布设提出建议,说明具体操作时需要注意的事项,包括选择道路交叉部分设置像控点,根据弧形建筑分布设计像控点。最后,深究野外照片控制点的施测,包括确定像控点条件,针对平面坐标和高程进行施测。希望以下论述能起到借鉴作用,为航空摄影测量像控点布设测量提供参考。
关键词: 航空摄影;测量像控点;布设与测量
DOI:10.12721/ccn.2024.157005
基金资助:
文章地址:

伴随科学水平提升技术持续优化改进,最近几年我国测绘事业发展迅猛,较传统作业模式相比测绘水平有明显提升,信息技术广泛应用提高了工作效率,且测绘质量得到有效保障。然而,具体操作过程中,航空摄影技术运用时难免会出现一些质量问题,正因如此,必须要对其给予高度重视,综合分析之后采取适当方法加以改进。对航空摄影测量而言,像控点布设以及测量具有十分重要的意义,为此文章对其做出了进一步说明。

1航空摄影测量概述

所谓航空摄影即是通过航空工具与高清影像设备对某一范围进行拍摄,由此获取高分辨率影像。但拍摄过后的影像资料大多保持倾斜状态,即便地面足够平整也无法保证影像绝对垂直,影像数据与实际数据之间难免存在一定误差。受环境影像,航拍过后生成的像点位移无法反应实际情况。因拍摄影像不够精准,以致于影像目标与实际目标不能完全契合,由此获取的信息过于模糊。投影误差主要表现在以下几个方面:像片边缘过近的情况下,会加大投影误差;像片底点投影差和投影差之间保持反比例关系;摄影目标过高同样会增加投影差。正因如此,要深入研究综合分析,科学布置像控点位,结合实际采取适当测量方式,可解决上述提及的问题。

2航空测量像控点布设的原则和要求

2.1像控点布设原则

设计像控点布置方案时,必须严格按照下述原则操作:第一,打破布设环境对点位设置的限制。常规情况下,设置像控点时要以测量范围内航线作为参考;第二,当平面点和高程点完全一致的情况下,需对两者进行联测,通过这种方式设计平高点;第三,以临近航线的控制点作为公共控制点,若像片排列缺乏规律且彼此之间没有重合,要采取针对性方式控制点位布置;第四,航拍之前要考虑测量范围内是否已经存在控制点位,对点位进行标记。如此既可以为后续工作提供帮助,也可保证测量精准度,方便控制同时减少麻烦;第五,基于像片设定控制点位时,首选已经被标记的点位,便于观察同时甄别点位。

2.2像控点布设要求

在进行航空摄影像测量中,像控点的布设需要根据以下要求来进行:首先,像片的重叠部门是布设控制点的位置,如果是在航向方向上在航向方向上,三张像片重叠部分,或者旁向方向上,重叠部分的中线位置附近;其次,在布设控制点的时候,要避开像片边缘小于1cm的位置。这主要是因为像片边缘位置,其影像质量不高,同时,边缘位置更容易受到气象条件的影响,从而导致边缘的像片出现畸变的问题,同时也增加了投影的变形程度,影响了对像片的判读;再次控制点的点位要远离像片上的压平线或者标志线,这样能够减少辨认难度。同时,在进行立体观察时,为了确保立体照准的精确度,离开的距离要大于1cm;最后,当两条相邻航线上的控制点不能被公用时,需要分别布设控制点。

3航空测量像控点布设的几点建议

为获取分辨率更高、更为精准的影像视频,可从以下角度切入进行像控点位设置:第一,对摄像区域进行勘察,如果存在等级道路,要基于交通指示要求操作,例如斑马线、箭头等;第二,如果航拍区域内存在建筑物,要根据建筑边缘部分设计像控点,并且考虑建筑阴影带来的影响;第三,首选平房设置像控测量点,如此可以采集更为精准的数据资料,同时测量建筑顶部与地面之间的距离,为像控点整合提供便利;第四,以建筑规模和形态作为参考确定测量范围,而且要考虑时间间隔,尽量避免测量目标发生变化;航空摄影过程中,如果设备无法采集范围内所有建筑信息,可以选择建筑中点或其它建筑作为参照,采集关联数据计算,由此提取平均值,进一步确定像控点位。

4像控点布设的注意事项

第一,像控点布设旨在采集分辨率更高且更为精准的影像资料,首选道路交叉部分以及建筑边缘设置像控点,尽量不将像控点设定在被阴影包括或弯曲道路上;测量工作开展阶段,为将强像控点控制力度,基于数据绘制精准图形,要从不同角度入手反复拍摄同一目标,通过这种方式提高测量准确度,为后续工作开展提供便利条件,方便各项环节顺利执行;第三,若必须将像控点位设置在建筑表面,必须提前探明建筑位置,分析建筑地理信息以及与周围环境之间的联系,首选光照时间较长的结构设置像控点,弱化因光照而产生的负面影响,提高影像视频分辨率;第四,摄影过程中尽量选择易于观察的平房设置像控点;第五,若摄影区域内建筑数量较少,首选水渠分水口设置像控点,分析像控点关联数据提取中间值,将误差控制在允许范围内;第六,如果可识别物体被阴影包裹,需对阴影覆盖范围进行标记;第七,若弧形测量范围内存在弧形建筑,可基于此设计像控点位。

5野外照片控制点的施测

5.1像控点的目标条件

针对露天环境设定像控点位时,要确保航拍影像足够清晰,可从中获得目标关联信息:第一,经像控点生成的影像要易于辨识,选择角度适当的区域,落实固定措施避免摇晃;第二,结合实际情况采取科学有效措施加强高程控制,尽量选择高程变化较小的区域设计像控点,以线状地物的交点和平山头为宜。

5.2像控点平面坐标和高程的施测

在航空摄像测量测图过程中所需要的控制点要进行全野外像控点的布设,通过野外控制测量来获得这些控制点。利用航摄像片控制点不需要内业加密,能够直接提供给内业测图使用,但该种布设方案精度较高,需要大量的工作,只适宜应用在测图精度要求高、视野开阔、地面联测条件好的测区内使用,在一些小面积测图时也可以选择这种布设方案。随着卫星导航技术、网络技术、计算机技术的飞速发展,以上传统测量方法工作量大、效率低,已经很少使用。近年来,GPS-RTK实时差分定位测量方法由于其快速准确、高效率,尤其是GPS连续运行基准站CORS系统的建立,区域似大地水准面精化的普及,RTK测量摆脱基准站的束缚,单人单机可迅速获取高精度的像控点平面位置与高程,已经全面代替了传统测量。

6结语

总而言之,航空摄影测量是测绘工程发展衍生的产物,具有现代化特征,信息水平较高,其作用在测绘工程中愈发突出,已经成为测量工作开展阶段不可缺少的技术手段。为充分发挥技术作用,必须要对其进行深入探究,掌握技术应用要点以及方式,尤其是像控点的布设与测量。针对像控点进行布设时,严格遵循既定操作原则,为测量工作提供便利条件,助力测绘事业发展。

参考文献

[1]王振永.无人机航空摄影测量在地形图测绘中的应用探讨[J].工程建设(重庆),2021,4(6):3.

[2]吴骏.工程测量中的无人机航空摄影测量技术[J].华东科技:综合,2021(9):1.

[3]孟瑞,廖开怀,吴希文,等.无人机测图的像控点布设优化及精度提升措施[J].广东工业大学学报,2021,38(2):6.