航空摄影测量像控点的布设与测量研究

王志萍

（新疆水利水电勘测设计研究院测绘工程院，新疆 昌吉 831100）

航空摄影测量像控点的布设与测量研究

王志萍

（新疆水利水电勘测设计研究院测绘工程院，新疆 昌吉 831100）

本文着重针对控点位置的选取的要求、布点方案、野外像控点目标的选择模式和测量模式以及所采用的方法进行剖析，主要目的在于总结出像控点布设以及测量方法的相关技巧。

空中三角测量 摄影测量 像控点 投影差

1 引言

航空摄影的目的主要在于通过对指定的范围，进行空中对地表的拍摄，以此获取比例较为科学的航空影像。但实际拍摄所获取的影像，并不是完全垂直的，很多都呈现倾斜的状况。即使地面较为平坦，符合拍摄的水平要求，那么最后所获取的影像也会出现一定偏差。

地球表面作为航空摄影的对象并非是完全平坦的，且其由于其地势地貌的不同，凹凸不平是正常的。但是这样拍摄出来的像点位移很难体现出实际的状况。由于投影存在一定的偏差，最后所获取的地面目标物体位置与实际物体位置存在着一定的偏离，很难获取较为精准的信息。投影差主要体现在：像片边缘越近，其投影差较大；像片底点投影差不存在或者出现最小值，其投影差越大；目标高度过高或者地面点的高程较大，其投影差也随之增大。

2 像片控制测量

像片控制测量主要是在所需要测试的区域，针对空中三角测量或者测图定向的像片控制点平面的位置以及高程进行测量。

通过利用所拍摄的目标物体与摄影像片两者之间的几何关系，并借助高程控制点以及平面控制点进行计算其位置和外方位元素的过程称为空中三角测量。像控点基于测图以及解析空三加密这两点，针对所测量的位置和高程进行定位和确定，并且其位置的确定以及对高程测定的准确性和平面位置的精准性将直接影响绘图是否真实可靠。像片控制测量的布点方案，主要包括全、非野外布点方案，以及特殊情况下的布点方案三种。

3 野外像片控制点的布点方案

3.1 全野外布点方案

全野外布点方案主要指的是摄影测量测图的控制点，必须通过野外控制测量这一手段获取，其控制点没有加密级别，能够在获取的同时进行分析和采用。这一布点方案所获取的布点信息十分精准，但是由于其成本较高，并且工作量较大，，目前只用于测图精准要求较高的区域，并且不用于较大面积的测图情况。通过对立体测图仪作业单模型测图的布点方的分析可知，要想实现准确的布点，必须在测绘面积的四个角上都设置一个平高控制点。

3.2 非全野外布点方案

以航线数来分，共为两类，分别为区域网和单航线两种布点方案。

3.3 特殊情况的布点方案

在所拍摄的区域的结合处、水域或者岛屿，等地的布点，都需要严格按照正规的流程进行布点。

4 野外控制点的选择

像控点的目标选择：航摄像片控制点的布设在选取方面需要十分谨慎，一方面需要将布设和布点方案结合在一起；另一方面还需要将像点测量的精确度以及各类误差修改校正后的像片控制点的点位进行进行规定，航摄像片控制点需要满足如下几个标准：一、像片控制点所捕获的影像必须清晰精确，能够通过数据辨别出来；二、像片控制点距离像片边缘不可小于1.0-1.5厘米；三、控制点的位置应该确定为旁向重叠中线周围；四、像片控制点的位置必须给予明确的规定，一旦出现偏差，将会导致观测作业的结果失真，并且对于内业成图工作构成隐患，最后导致业内成图结果失真。

5 野外像片控制点的施测

5.1 刺点目标的选择要求

刺点目标的选取需要根据实际的情况进行，具体的考察所需要监控的地形、地质条件、地面物体条件以及像片控制点的客观性质来遴选合适的刺点目标，最后来实现合同所规定的标准。不管是何种点的选取最后都必须满足影像的客观、明晰、标准等要求才能够进行刺点的确定。明显目标点通常指的是那些可以再野外捕捉到的较能反应实际情况的点。较为理想的明显目标点为与水平的线状地物的交汇点以及地物的拐角无限接近的点，尤其是一些较为固定的田角以及日常所见的道路交叉点，都可以作为明显目标点来确定位置。

5.2 像控点平面坐标和高程的施测

不管是平面控制点、高程控制点还是其他的测量工作都需要按照“从整体到个体，先控制后碎部”的标准严格执行。也就是说任何工作环节都必须考虑整体性，并将碎部问题加以辅助。

随着GPS应用技术的不断推广，像控点外业测量工作的效率逐渐被提升，在工作的过程中应用GPS网以及CORS站等多种方法能够准确的获取像控点的高程与平面位置的准确值。

6 使用GPS RTK 对像控点布设的几点建议

像控点的布设应该以客观、准确、明晰的刺点目标为主，其主要以地物的拐角以及水平交点为布设的主体位置，具有阴影以及弧形地状的物体不适宜采用刺点目标进行布设。

像控点在进行测量的过程中，像控点的位置主要由近景点代表，而周围的环境则由远景点代表，这样方便内业绘图人员根据所获取的像控点进行判断和绘图。

一旦在测试的区域内出现了等级道路，那么就需要按照道路路面上的交通指示进行，比如一些表示方向的箭头、数字、斑马线等。

测试的区域内如果有房屋等建设物体，那么在选择像控点时要将平顶房房角以及周围的墙角作为测试点的首选区域，对没有阴影的部分的房角进行检测。

关于房角的选择主要以平屋为主，这样所选择的房角相比较高楼大厦所监控得到的点更加的精准，在测量的过程中要将房角屋顶的高度与地面的高度其比例计算明确，以便于像控点反面整合工作。

针对测试区域的范围的选取方面，要根据建筑物体的特征进行遴选。并且在测量的过程中需要将时间间隔纳入到考虑的范围之内，如果两者之间的间隔过大，将会导致目标地状物的变化情况难以捕捉下来，因此在范围的确定环节方面不宜选择选点时间与摄影时间相距太原的建筑体。

在测试的区域内，如果摄像机能够辨别的地物较少，那么就需要考虑一些建筑拐角或者建筑物的中点，比如通讯线电杆地面中心等。通过对电杆的两侧参考点的确定，最后算出平均值，来确定其方位并将其长度记载到像控点反面整饬中。

在测量的区域内，如果可以勘测到的地物在阴影的覆盖面积之内，那么就可以沿着无阴影线状地物的方向，使用红笔将其参考辅助线画出，最后标记交点，这时候将交点作为刺点目标，与此同时，刺点目标便发挥像控点的作用。

在测量的区域内，像片所能够呈现的画面内，其人工地物较少，能够识别的地物也仅限于弧形地物等，那么就将其作为刺点目标。

在测量的区域内，特殊情况下坟墓也可以作为像控点的刺点目标，但必须将选点时间明确化，将清明节前后作为一个分水岭，针对坟墓的高度变化进行勘测。如果所选取的坟墓主要作用是祭祀，那么就需要将其拐角的刺点目标考虑进去。

除此之外，建议进行野外像控点测量的小组其成员最后由两名或者两名以上经验较为丰富的专业人员组成，同时对像控点进行判断和输入，以保证其结果的真实性和客观性。

7 结语

作为航测成图的主体部分，航空摄影野外像片控制点的选取以及测量十分重要，在外业的工作过程中任何团队小组都需要就所获取的像控点进行反复的验证，以保证所获取的结果真实有效，最后为获取较为精准的刺点目标打下基础。

[1]李德仁,周月琴,金为铣.摄影测量与遥感概论[M].北京:测绘出版社,2001.

[2]徐绍铨,张海华,杨志强,等.GPS测量原理及应用[修订版][M].武汉:武汉大学出版社,2003.

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1007-6344（2015）02-0313-01