航空摄影测量像控点的布设与测量

    贺坤

    摘要：航空摄影能够保证在指定的范围内对空中和地表的物象进行拍摄，并通过精确测量和计算了解实际情况。该技术不仅能够获取地理信息相关数据，还可为地形图的制作和更新提供依据，发挥重要作用。本文论述了航空摄影测量像控点的布设与测量，以供参考。

    关键词：航空摄影测量；像片控制；像控点布设

    通过航空摄影测量能够快速获取准确的地理信息数据，该技术同时也能够帮助人们更好地了解地表或空中建筑物象的基本信息。随着科学技术的发展和时代的进步，越来越多的人了解到航空摄影测量的重要性。然而目前该技术的实践应用中仍然存在着明显的问题，最为突出的是进口模拟航空相机的大量应用不仅增加了测量成本，同时胶片成像拍摄后还要运用多媒体技术进行处理，再加上胶片的动态范围相对较小，因此在影响航空摄影质量的同时也会导致摄影周期被明显拉长，无疑也会对数据获取造成一定的影响。另外，当前实践过程中常用的像控点布局和设计规范及要求相对来说均比较落后，难以适应航空攝影的发展和新技术的应用需求，同时也明显增加航空摄影的工作量。由此可知，节约航空摄影成本、改善工作质量和效率、更新像控点不具合设计规范及要求？对获取更高质量摄影信息、推动行业发展具有至关重要的意义。

    一、光束法平面以及高程精度

    光束法是指在航空摄影测量中利用空间光线的直线运动在对地表和空中物象信息进行测量和评估的技术方法，在测得基本数据之后可以利用摄像原理对地表和空中物象信息数据进行运算和测量，根据三点共线的条件和原理确定误差方程。航空摄影测量过程中应当注意将三个目标点保持在相同的直线上，即摄影站点、相应像点和地面点。将条件约束利用平差理论明确共线方程，进而可以得出误差方程。共线方程和误差方程详细见如下公式，可知在整个摄影区域范围内能够利用最小二乘法对物象坐标和外方位元素的最或是值进行准确计算，从而为地理信息提供详细的数据和参考。

    二、像片控制测量

    像片控制点根据性质不同可以分为像片平面、像片高程和像片平高三种类型控制点，其中像片平面控制点与像片高程控制点的区别在于后者只需要对高程或者平面坐标测量，但是前者要求测量的信息更为丰富。此外，在实际操作过程中工作人员可以借助实时动态差分法（RTK）对像控点进行测量，该技术的精度随着科技的发展和进步已经明显提高，而且相较于传统的像点控制和测量方法具有明显的优势，不仅能够节约时间，更快地得出数据信息，还能够有效保证测量结果的精度和准确性。另一方面在对野外控制点进行布局和设计时，应注意只有少数的测量区域能够满足全野外式测量的要求和条件，大多测量区域须采用非野外式或者野外式与非野外式联合应用的测量方式。首先需要对像控点进行联合检测，并将此操作得出的结果作为原始数据开展测量控制工作。然后需要对空中三角相关信息进行精确测量，以便对纠正点和定向点进行准确定位并获得相关数据坐标和实验所需数据。该测量方式的应用和推广主要具有两方面优势，一是较传统的测量方法更为显著地提高了精度，二是可以节省更多的时间、并在减少工作量的同时有效提高工作效率。

    2.1像片控制测量布点原则。为了在像片控制测量过程中获取更高的工作质量和效率，首先要保证科学、合理设计布点方案，在实践操作过程中严格遵照相关要求和原则，才能节省工作量和工作时间，同时达到理想的测量要求。然后工作人员要保证将像控点均匀分布于航线整体区域范围内，应当注意避免图幅单位限制造成的拍摄不全面的问题，在高程点和平面点设计确定后尽量将联测点设置为高平点。若像对和航线相邻，则应当尽量保证二者同时使用一个像控点，若二者呈现出排列交错情况，则必须分别设计和布置像控点。最后，在布点工作中需要注意的原则是在摄影前对地面标识进行合理的布置和设计，以便提高外业控制点的合理性及可取性，还要注意选择目标点较为明显的位置进行摄影，从而保证立体观察过程中更容易对点位进行辨别，也可以提高互相转刺过程中的精确性和准确度。

    2.2像片控制点布设要求。在布设像片和航线控制点时，需要注意的问题较多。不仅要满足高空摄影测量条件下的特殊要求，同时还要注意上述操作原则和测量基本要求。通常情况下，像控点必须设置在三片重叠或旁向重叠中线的附近位置处，但是还要根据实际情况确定这一要求的可行性，若实在难以达到此项要求，则需要考虑在航向重叠的范围内设置像控点。另外像控点的设置需要保证处于标准位置，通过方位线与主点垂直的直线附近寻找合理位置进行设置。同时还要保证像片边缘与相关像控点的距离必须超过1cm，以保证航空摄影质量。考虑到像点容易受到大气折光差、畸变差等不可控因素的影响，使其在一定范围内产生移位现象。在对点位和压平线或者其他相关标识进行标记时，采用不同的标记方法能够更为明确对不同性质像控点进行辨认，也是缩短测量工作时间的重要途径。最后，若测量过程中发现旁向重叠部分不超过15%或者像控点相邻的两航线难以公用时，工作人员则需要考虑分开布设像控点，但是二者的垂直直线距离不得超过2cm。

    结束语：减少野外控制点布设工作量是摄影测量研究的重点，保证像控点布设的合理性还能够在保证精度的情况下获得更高质量的摄影图像和更为准确的数据信息。工作人员在实践操作过程中曾尝试采用摄像仪明确测量方向和位置，但是可能会受到定向数据外方位元素的影响损失摄像质量和数据精度。经上述分析可知，综合考虑测量工作量、区域条件、测量时间及需求等相关因素，灵活、充分地应用现有的测量技术，不断思考、开发摄影新技术，并规范操作要求，才能更好地完成测量工作，提高航空摄像测量的质量和精准度。

    参考文献

    [1]范业稳，基于DMC的航空摄影测量误差分析和质量控制方法研究[D]武汉大学，2011-10-01