地面摄影测量在变形监测中的精度分析

廖俊　梁继东　苑志刚

摘 要：随着建筑行业快速发展的同时，能够对建筑物和地质等做出测量的地面摄影正在在逐步得到施工人员的重视。摄影测量学的发展经过了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量3个阶段。模拟摄影测量是利用光学/机械投影的方法实现投影过程的反转。解析摄影测量以电子计算机为主手段，通过摄影像片的量测和解析计算方法的交汇方式来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质以及其相互关系，并提供各种摄影测量产品的一门科学。是数字摄影测量产品的一门科学。数字摄影测量是基于摄施工人员对于地面摄影最关注的就是它的精确度问题。那么，下文对精确度的的影响因素以及提高精确度的方法做出了分析。

关键词：地面摄影测量 精度 控制点 观测目标

中图分类号：P232 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）03（b）-0050-02

地面摄影测量是变形测量方法中的一种，它在各个行业的应用十分广泛。在监测建筑沉降的程度、建筑物发生倾斜的程度、对环境方面的工程甚至是在考古专业也可以有所作用。由于它应用的区域十分广泛所以它的精确度就显得很重要，在大量的工程应用中数据必须尽可能地做到精准。地面摄影测量是未来的监测行业中不可或缺的部分，所以必须共同努力采取正确的措施来提高精确率。

1 影响精度的基本因素

对于地面摄影测量精度的影响主要来自几何、物理、数学和多余观测4个方面。下文将详细地进行说明。

（1）影响地面摄影测量精确度的数学模型方面主要来自于选取的摄影材料不合格。例如摄影机里的硬片是否足够平整、摄影机里软片安装对其压平并且要有一定的拉力这两点如果做得不合标准就会引起摄影片产生变形还有摄影机的物镜是由很多透镜组合而成，理论上透镜的中心要在一个光轴上，但是在制造的过程中不可能达到，因此造成的切向畸变对摄影监测数据产生影响。

（2）由于多种因素而产生的观测上数据的误差，在使用仪器测量坐标时，仪器本身的观测准确度还有工作人员在使用仪器时的对仪器的使用方法是否娴熟以及所处的观测地点等这些因素都能对检测数据产生影响。

（3）摄像仪的镜头焦距是透镜到焦点的距离，由于镜头都是由多个透镜组成所以摄像仪自身的特性对测量结果还是有着很大影响的。

（4）在实际测量中对地面摄影数值精确度有很大影响的是控制点的布局和数量情况。在测量的过程中控制点的数量越多，一般来说最后测量的数据值也就会越精确。

（5）摄影过程中对摄影器材的选取也很重要。一般来说，摄影器材内部设备的性能直接可以影响测量的精确度。

2 提高精度的措施

2.1 数据处理方法

共线方程光束法平差解一般在建筑行业检测中应用比较广泛，它所计算出的数值更加具有说服力。那么什么是共线方程呢？共线方程描述了像点a、摄影中心S与地面点A位于同一条直线上。这种方法主要分为近似方法和严密方法，近似方法是通过对测量物运用直接观测出的数据作为测量的基础数据，而严密方法是作用测量中所测取的数据结合在一起并取数据的平均值作为基础进行计算。这样看来近似方法的数据由于是一次测量的结果所以比起严密方法所采用的基础数据来说没有更强的说服力，产生的误差较大。

2.2 控制点的数量及其分布

地面摄影测量的数据的准确度与控制点的数量及其分布情况之间相互影响比较大，在想要测量数据目标的区域内，想要使测量数据值达到最高，那么就要尽可能地让控制点分布在测量的区域内，一般来说在测量的区域内控制点的数量值与测量的准确程度是呈正比的。下面为大家提到关于误差的计算规律公式：

m2=m2拉+m2摄

2.3 观测误差和观测目标

观测过程中产生的误差情况主要包括技术人员在观测过程中由于自身的技术水平不够所产生的误差还有测量仪本身设备的问题所产生的误差。对于这些误差所要采取最佳的方法就是在测试的数据值中取平均值，把误差减到最小。

在摄影地面测量的过程中，我们的工作人员要保证最后测量构成的图像要比实际的测量目标大，这样会比较方便观察。下面是计算观测目标为圆形的公式：

D=5/3·（Y/t）·d

2.4 “多次”摄影

在实际的测量过程中，由于左右眼的不同也可能产生误差，还有测量仪器左右的设备稍有不同也会对测量值产生影响，这种情况通常采用的是“多次”摄影的方法，最后对所测量的数值取平均值。

3 建筑行业进入信息化时代

在原有的地面摄影测量的方法上现代化设计应用了更新颖的测量技术——数字近景摄影技术。数字近景摄影技术的应用为我们的测量领悟带来了新高度。在测量数据的处理上数字近景可以获得比以往更加精准的信息。这对我们的建筑行业很有帮助。

近景摄影测量是指测量范围小于100 m、像机布设在物体附近的摄影测量。它经历了从模拟、解析到数字方法的变革，硬件也从胶片像机发展到数字像机。数字近景摄影测量系统一般分为单台像机的脱机测量系统、多台像机的联机测量系统。它具有其他系统无法比拟的优点：测量现场工作量小、快速、高速和不易受温度变化、震动等外界因素的干扰。现在近景摄影测量技术被很多大公司应用到工程当中。

数字近景摄影测量的发展主要分为5个不同特征的时期：基础阶段的早期；初进入数字阶段的逐步发展时期；进入数字阶段的全面发展时期、稳步研究和加大推广应用的深入发展时期和近代的成熟时期。现阶段的数字近景测量技术已经可以满足医学界的图像要求具有实时性，几何高精度方面的高要求也能得到满足。数字近景的快速发展不仅为工程的测量数值提高了精确度也使得测量的结果更加具有说服力。为工程的质量提供保证。

4 结语

该文为简单地介绍了地面摄影现阶段所存在的问题以及面对问题可以采取的有效措施，同时也为我们简述了拥有着高精确度的数字近景摄影的测量技术，这一技术的到来，为各个领域都带来了突破性的发展。它使医学的摄像对人体的构造情况能够清晰地展现在我们面前，使医生的诊断工作更加确切。在建筑方面测量的数据更加精确，这对于建筑行业来说是非常重要的，数据的精确程度了解影响了建筑物的成果。由此看来，研究人员还要进一步地努力研发出更加精确的摄影方法。同时，也希望笔者结合认识与看法所写出的这篇文章能够对相关专业的人员有所帮助。

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