铁路航测中ORIMA空三加密浅析
2012-08-06雷娟
雷 娟
(铁道第四勘察设计集团有限公司,湖北武汉 430063)
1 铁路航测中空三加密的目的和作用
目的:在航空摄影测量中,空三加密用少量的野外地面控制点坐标为平差条件,通过立体像片上量测的外业控制点和内业加密点的像点坐标为基础,以软件内嵌的数学模型和理论原理求解出内业测图需要的大量控制点的地面坐标。
作用:
①把大量的野外控制测量工作转移到了室内,提高了外业工作效率,缩短了航测成图的时间。
②在航摄像片与外业控制测量的时间段不匹配时,通过空三加密来内业判别点位并剔出错点,补充有效加密点,实现野外控制测量中解决不了的难题。
③在新增方案改变了原铁路中线航测制图范围的时候,通过空三加密的方式在野外控制测量网的控制范围内增加新的加密点,替代野外控制测量的补测工作。
2 ORIMA空三加密流程简述
Orima全称”Orientation Management”,是 Helava数字摄影测量工作站上的一个平差软件模块。其工作流程如图1所示。
图1 ORIMA空三加密流程
3 如何提高空三加密的精度
(1)原始像片质量不佳时
重叠度不佳:航摄像片一般要求旁向重叠60%,航向重叠30%。如果重叠过大,看到的立体是瘪的,这时候可以抽掉部分多余像片,依然保证航带的连贯性;如果重叠过小,则得不到立体,这时只能分段加密。
有云层覆盖:对于因为云层而被遮挡地物信息的像片,要在避开云层遮挡的地方选点,并在重复摄影的像片中多次选择不同的像对来选刺加密点并定向测图,对被云层遮盖的地段进行信息采集互补。
像片旋角较大:旋角大的影像立体视图是倾斜的,立体视觉较差,模型连接点的视差值通常会比较大。这就要求作业员人为立体量测所有的相对定向点、绝对定向点及其加密点,以保证模型连接的精度要求。
(2)加密地形复杂时
水域:对含有大片水域的像片加密时,可以根据实际情况人为改变模型连接点的位置,使同名地物点落在有效的陆地上。如果水域在外控范围的内部,可以通过分段加密来解决,例如影像穿过大江、大河、大湖的项目。如果水域在外控范围的外面,则要格外留意外控边缘地段的高程变化。例如某尼日利亚铁路项目,该项目中莱基岛的加密就是整个网段都在一个小岛上,外控没办法布置到海边,测图范围却需要把海岸线测绘出来,所以要在海平面上选取高程控制点来控制超出外控范围的地面高程,保证整个网段陆地高程为正值。
山区:对山区进行加密的时候,由于海拔太高,投影差大,很多野外控制点最终只能用来做平面点或是高程点,同时也很难找到三片重叠的加密点。要尽量选择裸露地面或是高程清晰可见的地方量测同名地物点,实在选不出来地面位置也可以选择影像清楚直观的树顶量测同名地物点。要为测图时的独立像对分别选择合适的控制点,甚至可以增加多余加密点,并对加密点的位置用电子图片显示。
城区:对城市密集区加密时,尽量选择空旷面的点作为同名地物点。地面也好,房顶也好,选择同一水平面上的点作为模型连接点比选择房顶角或是围墙角更为合适。对因为房屋投影差而被部分遮挡的野外控制点选择清晰的两片观测,或者将其房高减掉直接降到地面来使用。
(3)区域网的加密
区域网网段的布置结构、航带间模型连接点的视差、作业员的立体经验、外控错点的准确排除对加密成果精度都有很大影响。下面以四个不同作业员对同一网段加密学习的实例来说明。
资料内容:
该区域网资料由两条航线左右构成,共29张影像,有12个准确有效的平高外控点和人为设定的3个残差较大的外控检核点。
首次加密结果对比如表1所示。
原因分析如表2所示。
表1 不同作业员加密结果对比
表2 不同作业员加密结果分析
解决方案:
修改作业员A因位置不理想而造成立体遮挡的模型连接点,减少模型连接点视差积累,即可剔除高程差2 m的外控点。核查作业员B所有的外控点位置,准确定位,即可剔除错误外控点。要求作业员C重新加密。
4 结束语
外业像控点的高程错误比平面错误更难准确定位,而且错误的外控点成果严重影响加密的质量和效率。加密成果的数值达标不代表检查通过,模型连接点的视差大小对整个加密网的高程精度有较大的影响,在粗差探测的过程中,有效排除错误外控点很关键,准确定位的外控点不能再随便更改。
[1]TB10050—2010 铁路工程摄影测量规范[S]
[2]TB10054—2010 铁路工程卫星定位测量规范[S]
[3]张世玉.空三加密软件orima的应用与开发[J].测绘技术装备,2008(3)
[4]马军.orima空三加密软件在铁路航测中的应用与开发[J].铁道勘察,2009(2)