摄影测量在地下管线普查中的应用

■　孙宇

（华东冶金地质勘查局物探队安徽芜湖241000）

摄影测量在地下管线普查中的应用

■孙宇

（华东冶金地质勘查局物探队安徽芜湖241000）

随着科学技术的不断发展，测量技术得到了非常大的改善，由传统测量的平板仪，经纬仪，全站仪到现在的GPS，CORS，航空摄影，倾斜摄影测量等到翻天腹地的变化，测量技术的不断提高，大大改善了生产力，本文就摄影测量在地下管线普查中的应用做简单阐述。

地下管线普查摄影测量

1　摄影测量学的发展

摄影测量学经历了三个明显的发展阶段：（1）模拟法摄影测量：用光学或机械方法模拟摄影过程，多数采用两个摄影器模拟摄影时相邻的两张像片的空间位置、姿态和相互关系，形成一个比实地缩小了几何模型。在此几何模型上量测，即相当于在原物体的量测。所得结果，通过机械或齿轮转动方式直接在绘图桌上绘出各种地形图与专题图。（2）解析法摄影测量，是电子计算机用于摄影测量的第一项成果。它经历了航带法、独立模型法和光束法三种方法的发展，已成为航测加密测图控制点的主要方法。随着像片系统误差和观测值粗差自动探测的解决，从而保证了成果的高精度和高可靠性。加之摄影测量与各种非摄影测量观测值的严密整体平差和数据处理，使它成为一种高精度定位方法，用于大地控制加密，坐标地籍测量。当今全球定位系统(GPS)的应用，使摄影测量和遥感中的几何定位变得越来越小地依赖于地面控制。解析测图仪是实现测量成果数字化产品的仪器，在计算机帮助下，立体模型上测得的结果存入计算机中，然后再传送到数控绘图机上绘出图件。这种存贮在计算机中的数字形式地图，成为测绘数据库和建立各种地理信息系统的基础。自1987年后，解析测图仪的发展进入以数据库管理系统下的数据采集工作站的发展阶段，使摄影测量成为地理信息系统获取数据和更新数据的重要手段，也使测量与编图融为一体了。（3）数字摄影测量：解析摄影测量的进一步发展是数字摄影测量。从广义上讲，数字摄影测量是指从摄影测量与遥感所获取的数据中，采用数字摄影测量影像或数字化影像。在计算机中进行各种数值,图形和影像处理，以研究目标的几何和物理特性。从而获得各种形式的数字化产品和目视化产品。

图1　

2　摄影测量与常规测量比较的优点

摄影测量学的特点：（1）在像片上进行测量和解释，无须接触物体本身，因而很少受自然地理的影响和限制。（2）影像反映的物体或目标真实，信息丰富、逼真。（3）被测物体可以是固体、液体或气体，也可以是静态或动态。

3　摄影测量在地下管线普查中的应用

空间后方交会与前方交会求解地面点坐标的计算

假设在空中S1和S2两个摄站对同一地面目标进行摄影，从而获得了一个立体相对，如图1所示，任意地面点A在给像对内左片的构像为a1,在右片的构像为a2。为了确定其对应关系，在地面选定直角坐标系t-XYZ，X轴方向与航向方向基本一致。

（1）像片的野外控制测量：

●找明显地物影像；

●野外找所选的地面控制点；

●像片上刺出地物；

●普通测量(X,Y,Z)。

（2）像点坐标的量测。用立体坐标测量仪器先完成像片的归心定向，后用立体照准的方法，对像对内进行坐标测量。其中包括四个地面控制点的相应像点和所有需要确定地面坐标的像点，通过测量可得到各像点在左，右像片上的坐标值x1,y1和x2,y2。

（3）空间后方交会确定像片的外方位元素。按后方交会的解法，可得左片和右片各自的六个外方位元素Xs1,Ys1,Zs1,κ1,ω1,φ1. 和Xs2,Ys2,Zs2,κ2,ω2,φ2空间前方交会计算所求点的地面坐标。先用以计算出的像片的外方位元素中的角元素。

（4）利用下式将所求的点的像空间坐标x,y,z变换为像空间辅助坐标

（5）用像片外方位元素中的线元素计算像片基线B的三个分量Bx,By,Bz。

（6）通过相应的公示计算各点的地面点坐标。

4　管线点平面坐标判定

通过摄影测量的前方交会和后方交会的计算可以轻易得到管线标记点的平面坐标，解算每个点的坐标之后，通过管线数据库软件录入管线点坐标。但是管线的高程通过摄影测量得到的不会太准。所以需要通过其他方法得到。

5　结语

现代摄影测量在管线普查探测中还不太成熟，但是有很多地方也开始实验，有一些成功例子。我相信在未来科技的发展中摄影测量的精度和便宜程度会越来越符合工程及人们的需求，在未来管线探测中一定会得到广泛应用。

[1]李学军 我国城市地下管线信息化发展与展望 [J]城市勘测2009

[2]洪立波 城市地下管线面临的挑战与机遇 [J]地下管线管理2005

[3]无人机摄影测量技术的探索与应用研究 [J]北京测绘2008

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-3-153-1