像片控制測量

像片控制測量1、 基本概念像控點是航測內(nèi)業(yè)加密控制點和數(shù)據(jù)采集的重要依據(jù)。像片控制測量就是野外實測所有布設(shè)的像控點的平面坐標(biāo)和高程值。下面先介紹一些基本概念。. 航空像片又稱航攝像片，泛指用航空攝影裝置拍攝的各類遙感像片。航攝像片屬中心投影，即空間任意直線均通過一固定點（投影中心）投影到一平面（投影平面）上而形成的透視關(guān)系，種類很多。按像幅分為、兩種，像片比例尺和成圖比例尺一般是1:31:6的關(guān)系。按感光片的感光特性可分為全色、黑白、彩紅外、彩色像片等。這些像片都是采用膠片進(jìn)行航攝，再經(jīng)過曬印而成，需要經(jīng)過像片掃描、地面控制點的外業(yè)測量、空間加密等工序才能進(jìn)行內(nèi)業(yè)生產(chǎn)?，F(xiàn)在煤航已經(jīng)擁有了航空數(shù)碼攝影儀，所生成的數(shù)碼像片具有高分辨率、高成像質(zhì)量的優(yōu)勢，以及方便計算機(jī)處理管理、快速、低成本的特點，數(shù)字像片數(shù)據(jù)直接拷貝即可進(jìn)行空三加密，省掉了影像掃描工作。目前已經(jīng)大量應(yīng)用于常規(guī)的航空攝影測量中。.航空像片上主要的點和線像主點：航空攝影儀主光軸與像面的交點，在像片上即就是像片的中心點。標(biāo)準(zhǔn)點：符合布點的各種像片條件的像控點的位置。主縱線：又稱為主垂線，是通過像主點的垂直于航線方向的直線。主橫線：又稱為方位線，是通過像主點的垂直于主縱線（和航線方向重合）的直線。.航向重疊和旁向重疊航向重疊：沿航線方向的同一條航線上相鄰的兩張像片間的重疊，一般不能小于。旁向重疊：兩條相鄰航線上的相鄰像片之間的重疊，一般不能小于15%。.點位落水指的是像主點或標(biāo)準(zhǔn)點位處于水域內(nèi)，或者被云影、陰影、雪影等覆蓋，或者沒有明顯目標(biāo)時，均視為點位落水。2、 像控點布設(shè)的一般要求及像片條件.像控點是航測內(nèi)業(yè)加密控制點和數(shù)據(jù)采集的依據(jù)，分為平面控制點、平高控制點、高程控制點三種。平面控制點僅測定平面坐標(biāo)，高程控制點僅測定高程，平高控制點需測定平面坐標(biāo)及高程。.像控點一般布設(shè)在航向及旁向六片或五片重疊范圍內(nèi)，盡可能使布設(shè)的像控點能夠公用，并且盡量使點位矩形分布。.像控點距像片邊緣一般不小于（像幅）或1.5（像幅，困難時個別點不得小于）。.像控點距像片上的各類標(biāo)志不能小于。.像控點應(yīng)該選在旁向重疊中線附近，離開方位線的距離應(yīng)大于（像幅）或.（像幅）。當(dāng)旁向重疊過大而不能滿足要求時，應(yīng)分別布點。因旁向重疊過小使得相鄰航線的點不能公用時，應(yīng)分別布點，此時控制范圍線所裂開的垂直距離應(yīng)小于1，困難時不應(yīng)大于2。.點位離開主垂線不得大于1.5，困難時個別點不得大于2。.測區(qū)邊緣的像控點一律布設(shè)在測區(qū)范圍線以外，如果邊緣像片上無法選出點位時，可繼續(xù)向外增加像片布點。.因補(bǔ)飛航線和原航線接頭處有時難以構(gòu)成像對，一定要分別布點，并保證不產(chǎn)生漏洞。3、 像控點的布點方案像控點的布設(shè)方案主要根據(jù)像片比例尺、航攝質(zhì)量、成圖比例尺、測區(qū)地形、成圖數(shù)學(xué)精度、基本等高距、成圖方法、內(nèi)業(yè)儀器設(shè)備等諸多因素綜合確定?？傮w來講，像控點的布點方案有以下幾種：全野外布點、區(qū)域網(wǎng)布點、航線網(wǎng)布點三種。這三種方法可以單獨采用，也可以混合采用。.全野外布點.全野外布點的分類：平高全野外、高程全野外。.非全野外布點不能滿足成圖精度要求時，就應(yīng)采用平高全野外或者高程全野外。.全野外布點的形式l 一般情況下，平高全野外是指每個立體像對至少布設(shè)四個平高點，當(dāng)成圖比例尺與航攝比例尺在：之間時，為了提高精度，在像主點附近要增加一個平高點。如右圖所示：l 高程全野外：如果像控點的平面位置由內(nèi)業(yè)加密完成，且可以滿足成圖精度時，則平面部分按照非全野外布點，而高程部分則按全野外布點。 .特殊情況下的布點. 航攝分區(qū)分界處的布點：航攝分區(qū)結(jié)合處，像控點在保證各自像片條件下盡量公用，如不能同時滿足像片條件的應(yīng)分別布點。.2 當(dāng)航向重疊部分小于53，產(chǎn)生航攝漏洞，無法進(jìn)行模型連接測圖時，應(yīng)以漏洞兩側(cè)為界分別布點，漏洞部分可單張像片測圖或者全野外儀器實測或者平板補(bǔ)測。.3 航線中個別像片旁向重疊小于15%（小于3），而大于1，且影像清晰，范圍內(nèi)無重要地物時，應(yīng)分別布點，兩點裂開的垂距不能超過2，否則不足部分應(yīng)采用平板補(bǔ)測或者全野外儀器實測。.4 像主點或標(biāo)準(zhǔn)點位落水 像主點或標(biāo)準(zhǔn)點位處于水域內(nèi)，或者被云影、陰影、雪影等覆蓋，或者沒有明顯目標(biāo)時，均視為點位落水。此時均按平高全野外布點。l 當(dāng)落水范圍不影響立體模型連接時，按正常航線布點，此時像控點的像片條件可適當(dāng)放寬。l 當(dāng)像主點周圍2范圍內(nèi)或者航向三片重疊范圍內(nèi)選不出連接點時，則落水像對應(yīng)按平高全野外布點。l 定向點標(biāo)準(zhǔn)位置附近為落水區(qū)，這時如果在距方位線4以外的航向三片重疊范圍內(nèi)選不出連接點，則落水像對應(yīng)按平高全野外布點。l 水濱和島嶼地區(qū)，一般按全野外布點，以能最大限度控制測繪面積為原則周邊布點。超過控制點連線1以外的陸地部分應(yīng)加測平高點，困難時可改為高程點，局部地區(qū)如用航測方法難以保證精度時，應(yīng)采用平板補(bǔ)測或者全野外儀器實測。.航線網(wǎng)布點.航線網(wǎng)布點應(yīng)按航線分段布設(shè)六個平高點，首末端點間的基線數(shù)根據(jù)像片比例尺、成圖比例尺、基本等高距、測區(qū)地形、成圖精度等因素，并參照航測外業(yè)規(guī)范中的附錄執(zhí)行。實際作業(yè)中，常與平高區(qū)域網(wǎng)混合使用。如下圖，平高點按九點法區(qū)域網(wǎng)布設(shè)，高程點則按航線網(wǎng)布設(shè)，必要時可在區(qū)域網(wǎng)的四分之一處加布高程點。平高點高程點像主點左圖為高程航線網(wǎng)布點右圖為平高航線網(wǎng)布點.航線網(wǎng)布點一般用于丘陵地、山地、高山地等地區(qū)，特別是公路項目用得比較多。. 3 布點要求 首先要滿足第2章節(jié)中的一般要求，特殊情況下可作適當(dāng)調(diào)整。航線首末端上下一對點應(yīng)盡量位于通過像主點的主垂線上，困難是互相偏離不得大于半條基線，上下對點應(yīng)布在同一立體像對內(nèi)。航線中間上下一對點一般布設(shè)在首末控制點的中間位置，困難時可向兩側(cè)偏離1條基線左右，并力求其中一個控制點在中線上。盡量避免兩個控制點向中線的同一側(cè)偏離，若出現(xiàn)同側(cè)偏離時，最大不能超過1條基線。.3 區(qū)域網(wǎng)布點.3. 1 區(qū)域網(wǎng)布點的分類：分為平高區(qū)域網(wǎng)、平面區(qū)域網(wǎng)。高程則采用全野外或者航線網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)混合使用。.3. 2 區(qū)域網(wǎng)內(nèi)不應(yīng)包含有像片重疊不合要求的航線和像對，并且不應(yīng)包括大片云影、陰影等影響內(nèi)業(yè)加密建網(wǎng)連接的像對。.3. 3 區(qū)域網(wǎng)布點時，同樣要根據(jù)像片比例尺、成圖比例尺、基本等高距、測區(qū)地形、成圖方法、平面高程的數(shù)學(xué)精度、內(nèi)業(yè)加密方法綜合確定。當(dāng)內(nèi)業(yè)加密能同時滿足平面和高程精度時，才能采用平高區(qū)域網(wǎng)布點。當(dāng)加密可以滿足平面精度而不能滿足高程精度時，可布設(shè)平面區(qū)域網(wǎng)，高程則采用全野外布點或航線網(wǎng)布點。具體采用何種方法，應(yīng)該由技術(shù)主管部門通盤考慮，在技術(shù)設(shè)計書中明確規(guī)定。.3. 4 平高（平面）區(qū)域網(wǎng)的布設(shè)形式，根據(jù)測區(qū)形狀，按照覆蓋的航線數(shù)、基線數(shù)和允許的區(qū)域網(wǎng)跨度，全面考慮布設(shè)，盡量減少像控點數(shù)量。.3. 5 不論是平面區(qū)域網(wǎng)或平高區(qū)域網(wǎng)，航線數(shù)跨度、基線數(shù)一般不超過下表規(guī)定。 一般情況下，1：500地形圖平地、丘陵地采用平高全野外，1：1000、1：2000平底采用平高區(qū)域網(wǎng)、高程全野外布點（指0.5米等高距區(qū)）。 比例尺1：5001：10001：2000航線數(shù)（條）454556平高點間基線數(shù)4767610高程點間基線數(shù)242446.3. 5. 1 按照規(guī)范規(guī)定的航線數(shù)（一般不超過6條）和基線數(shù)，組成一個區(qū)域單元。采用6點法或者8點法布點，有時也用9點法按田字形布設(shè)平高點。區(qū)域網(wǎng)周邊布設(shè)高程點。中間成排或者稀疏布設(shè)高程點。平面區(qū)域網(wǎng)則根據(jù)高程全野外高程點的分布情況，按一定的航線數(shù)、基線數(shù)分成若干個平面區(qū)域布設(shè)平高控制點。 （點法）（點法）（點法）平高點高程點 .3. 5.當(dāng)區(qū)域網(wǎng)用于加密平高控制點時，沿周邊布設(shè)平高點（個或個）。高程點的跨度為：1:2000成圖時，航線方向點的間隔數(shù)為46條基線，1:500、1:1000 成圖時，高程點宜采用全野外布點，若采用內(nèi)業(yè)加密時，其跨度為條基線。.3. 5.不規(guī)則區(qū)域網(wǎng)布點因受地形等條件限制或測區(qū)范圍線的限制，也可采用不規(guī)則區(qū)域網(wǎng)布點。根據(jù)測區(qū)形狀，一般在凸角處布設(shè)平高點，凹角處布設(shè)高程點。當(dāng)凹角處和凸角處之間跨度超過2條基線時，在凹角處應(yīng)布設(shè)平高點。 .像控點的一般要求和像片條件首先像控點要滿足第章節(jié)的各項要求。區(qū)域網(wǎng)首末端控制點盡量位于主垂線附近.以內(nèi)，相互偏離不得超過半條基線，中間點應(yīng)位于首末端點的中間，困難時偏離不超過條基線。區(qū)域網(wǎng)布點，起控制點在像片上和航線內(nèi)的具體點位要求和航線網(wǎng)布點相同。特殊情況下的布點原則遵循第.章節(jié)。 .補(bǔ)飛航攝像片的布點由于航攝質(zhì)量問題或者重疊度不夠等情況，要求補(bǔ)飛。補(bǔ)飛航線像片和老航線像片之間一定要交叉重疊最少一條基線（即一個立體像對），并各自分別布點控制，不能產(chǎn)生漏洞。.像片控制點的選刺和整飾.像片控制點的選刺 像控點在像片上選好后，在野外一定要認(rèn)真判讀，找到準(zhǔn)確的位置刺點，不能出現(xiàn)判錯點位的現(xiàn)象。 野外像控點的實地判點精度為像片上0.1，點位目標(biāo)應(yīng)選在實地沒有變化且影像清晰的明顯地物上。一般可選在交角良好的線狀地物的交點 (如田埂交叉、圍墻內(nèi)外拐角等)、明顯地物折角的頂點（如房角）、影像小于0.2的點狀地物中心（如電桿、井口等），弧形地物及陰影處不能選作點位目標(biāo)。高程點應(yīng)選在高程變化較小的地方。目標(biāo)選好后，刺點時一定要仔細(xì)小心，刺孔不但要透還要夠小。在點位目標(biāo)難以保證室內(nèi)判點精度的地區(qū)，航攝前應(yīng)鋪設(shè)地面標(biāo)志，并及時聯(lián)測。點位與地面有比高時，必須量注比高，一般量注至0.1m，當(dāng)點位周圍高度不等時，須標(biāo)注比高量注的位置。.2像控點的整飾 刺完點后，應(yīng)在實地于像片背面繪制點位放大略圖，并編寫刺點說明，簡要說明刺孔與點位周圍地物間的相互關(guān)系。文字說明要簡練、確切，點位圖、文字說明、刺孔三者必須嚴(yán)格一致。字頭方向和像片片號保持一致，方位說明用上、下、左、右，不能用東、南、西、北。最后刺點者、檢查者要現(xiàn)場簽名，并注明刺點及檢查日期。 像控點測完后要在像片正面按規(guī)范規(guī)定的符號大小，用紅色或者綠色整飾。平高點、平面點用紅色圓圈整飾，并用紅色分式注記點號（點名）及高程，分子注記點名或點號，分母注記高程，高程點用綠色圓圈整飾。若點位刺在副片上，則應(yīng)該在主片上轉(zhuǎn)標(biāo)，鄰航線公用時，也必須在鄰航線主片上轉(zhuǎn)標(biāo)，并用紅色標(biāo)注點號和刺點說明（點刺在航線片上）。通常情況下，刺點說明用紅色注記，刺點片上用直徑7的圓圈整飾，轉(zhuǎn)標(biāo)片上用直徑的圓圈整飾。.像片控制測量.5. 1 一般規(guī)定平面點和平高點對最近基礎(chǔ)控制點的平面位置中誤差不應(yīng)超過地物點平面位置中誤差的/（一般不大于圖上.）。高程點和平高點對最近基礎(chǔ)控制點的高程中誤差不應(yīng)超過基本等高距的/。.5. 像控點的平面位置測量隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，測量手段也得到了空前的提高。傳統(tǒng)使用的線形鎖、四邊形、交會法、引點等方法已經(jīng)很少使用。當(dāng)前使用最普遍的測量方法是測量，有時候也采用光電測距導(dǎo)線測量像控點。光電測距導(dǎo)線：起始于兩個已知點，附合于另外兩個已知點。光電測距支導(dǎo)線：在起始點上應(yīng)盡量聯(lián)測兩個已知方向，如果只有一個起始方向，則應(yīng)該在端點聯(lián)測檢查方向，檢查方向不受點的級別的限制。另外還有各種交會法，交會角度限制在之間。以前所使用的線形鎖、四邊形等方法現(xiàn)在已經(jīng)很少使用。測量測量在像控測量中的應(yīng)用最為廣泛，不但速度快，而且精度高。采用測量像控點成果時，點位應(yīng)滿足觀測對環(huán)境條件的各種要求，如避開高樓、大樹、大片水域、高壓電線、微波發(fā)射天線等，如果不能滿足觀測條件時，則采用其它辦法如光電測距導(dǎo)線測定坐標(biāo)和高程。測量像控點常用的方法有快速靜態(tài)定位和（實時動態(tài)定位）兩種方法。采用快速靜態(tài)定位方法，平面解算至少需要三個已知點，高程擬合一般要求有個已知點，最少不能少于個已知點，而且已知點必須均勻分布于整個測區(qū)。平差軟件一般都是采用隨機(jī)軟件。在平坦地區(qū)或者比較開闊的地區(qū)，采用方法測量像控點效率更高，實踐證明，的測量精度可以滿足航測成圖的要求。定位技術(shù)就是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術(shù)，它能夠?qū)崟r地提供測站點的坐標(biāo)成果，并能達(dá)到厘米級的精度。在作業(yè)模式下，基準(zhǔn)站（電臺）通過數(shù)據(jù)鏈結(jié)將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳輸給流動站，流動站不僅接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，還要接收觀測數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)內(nèi)組成差分觀測值進(jìn)行實時處理，同時給出厘米級的定位結(jié)果，歷時只不過數(shù)秒而已。常規(guī)的測量方法，如靜態(tài)、快速靜態(tài)、動態(tài)測量等都需要事后解算才能得到結(jié)果，而能夠在野外實時獲得厘米級的測量結(jié)果，這就極大地提高了野外作業(yè)效率。技術(shù)是應(yīng)用的重大的里程碑，在以后的測量中，技術(shù)應(yīng)用將會更加廣泛。.5.像控點的高程測量像控點的高程根據(jù)地形、高程精度要求可以采用不同的作業(yè)方法。.圖根水準(zhǔn)：主要用于平地或者高差起伏不大的地區(qū)、等高距0.5米和.米的成圖區(qū)域，起閉于水準(zhǔn)點，或者經(jīng)水準(zhǔn)聯(lián)測的三角點，或者等外水準(zhǔn)點上。要求水準(zhǔn)儀角，前后視距應(yīng)大致相等，且視距不得超過0米。路線全長和閉合差不得超過表.的規(guī)定。表.等高距（）附合路線全長（）高程閉合差（）獨立交會高程點圖根水準(zhǔn)光電測距高程導(dǎo)線三角高程導(dǎo)線邊長高程較差.注：按結(jié)點布設(shè)高程路線時，結(jié)點與起算點之間的路線長度為上表規(guī)定全長的/。.光電測距高程導(dǎo)線： 利用光電測距儀（全站儀）在測量像控點平面坐標(biāo)時，同時觀測垂直角（必須對向觀測），并量測儀器高、覘標(biāo)高，解求測站和覘站之間的高差，以推算像控點的高程。直返高差較差不應(yīng)大于0.04S米（以百米為單位，米以內(nèi)按米計算），路線全長和閉合差執(zhí)行表.的規(guī)定。.三角高程導(dǎo)線一般用于山地和高山地，垂直角必須對向觀測，直返高差較差不應(yīng)大于0.04S米（以百米為單位，米以內(nèi)按米計算），量測儀器高、覘標(biāo)高，連續(xù)解算測站和覘站之間的高差來推算像控點的高程。路線全長和閉合差執(zhí)行表.的規(guī)定。.獨立交會高程一般用于1或等高距的起伏較大的地區(qū)，采用三個單覘高程的平均值，沿一定線路直返覘觀測垂直角，量測儀器高、覘標(biāo)高，連續(xù)解算測站和覘站之間的高差來推算像控點的高程，取三個高程的平均值作為像控點的高程。路線全長和閉合差執(zhí)行表.的規(guī)定。.擬合高程中小比例尺測圖或者1以上等高距地區(qū)，視地形起伏情況，也可使用擬合高程。觀測時一定要保證起算點不能少于個，且必須均勻分布于整個測區(qū)。在地勢開闊地區(qū)，只要不影響信號接收和基準(zhǔn)站的電波接收，也可采用方法得到高程值，實踐證明這種方法獲得的高程可以滿足航測成圖的要求。.觀測記錄手簿.水平角觀測及垂直角觀測主要遵循下表規(guī)定：類別限差名稱限差DJ2DJ6水平角觀測半測回歸零差兩個半測回同一方向較差各測回同一方向較差三角形閉合差垂直角觀測測回垂直角較差同一測站指標(biāo)差較差.記簿l 一切原始觀測值和記事項目必須在規(guī)定的外業(yè)手簿中現(xiàn)場用鋼筆或鉛筆記錄，字跡要清晰、整齊、美觀，不得隨意用橡皮擦改或涂改，不準(zhǔn)轉(zhuǎn)抄成果。l 手簿各項記錄應(yīng)齊全。l 原始觀測數(shù)據(jù)應(yīng)盡量不做涂改，如果讀錯或記錯，均應(yīng)將錯誤數(shù)據(jù)用斜線整齊劃去，另記正確數(shù)據(jù)。但同一測站不得連環(huán)涂改，劃去的數(shù)字或成果要在備注欄中注明劃改原因。l 補(bǔ)測、重測不能記錄在測錯頁碼之前。.像控點的平面和高程的計算.計算之前應(yīng)全面檢查手簿，校對起算點成果，保證無差錯時再進(jìn)行計算。如果是全站儀自動記錄，則把記錄數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機(jī)后再進(jìn)行計算，手簿打印出來即可，相關(guān)內(nèi)容也應(yīng)填寫完整，如觀測者、儀器型號、觀測日期等。.平面坐標(biāo)計算至.，距離取至.，角度取至。采用近似平差，閉合差不超限時，以邊長、轉(zhuǎn)折角或測站數(shù)按比例進(jìn)行配賦。.對計算成果要仔細(xì)檢查，特別是觀測記錄手簿和計