关于房地产地面摄影测量计算机系统研究与应用

孙德忠

[摘 要]社会信息化程度不断提升，促使现代化测绘手段不断升级和改进，而摄影测量的出现更为房地产地面测绘工作提供了一种新的途径。基于此，本文将以CCD超站仪为主要研究对象，通过分析其工作原理，讨论其在房地产项目中地形、地籍测量工作中的具体应用途径，希望能为相关专业提供可以参考的理论依据。

[关键词]地面摄影测量系统；房地产；CCD超站仪

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.08.087

[中图分类号]P232 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）08-0-02

1 CCD超站仪构成与计算机系统工作原理

CCD超站仪摄影测量系统作为一种新型的地面测量系统，它将全站仪精密测绘技术与CCD地面摄影技术完美的结合在一起，实现了由“点测量”模式向“面测量”模式的转变，并通过相应的计算机系统使测量点更加形象的展现出来，更便于进一步进行摄影测量分析。

1.1 CCD超站仪的构成

利用现有的全站仪精密测量技术和地面摄影测量技术，相关人员研制了新一代的CCD超站仪及其配套的地面摄影测量系统。本文的测量设备由全站仪（NTS-372R，南方测绘仪器有限公司，中国）、数码CCD镜头（DSC-QX100，Sony Corporation，日本）和一台预装PlayMemories Mobile软件的平板电脑或智能手机组合而成。南方测绘NTS-372R型全站仪，其操作系统为Windows CE.NET 4.2，在全站仪上实现了电脑化操作，液晶显示屏，美观流畅操作界面，有效测程为免棱镜300 m，数字显示最小为1 mm，测距精度为2+2 ppm，角度测量数字显示最小为1″，测角精度为2″。索尼DSC-QX100镜头为3.6倍光学变焦，等效35 mm焦距，其传感器尺寸为1英寸，图像分辨率为5472×3648，支持无线性能WiFi，实时取景，近拍距离50 mm-无穷远，外形尺寸63 mm×63 mm×56 mm，产品重量179 g，操作方式为全自动操作。

1.2 CCD超站仪以及计算机系统工作原理

CCD超站仪与普通全站仪相比，其最大的区别就是配合计算机系统进行影像后期处理，使软件具有了摄影测量的功能，实现了由“点测量”模式向“面测量”模式的转变升级。而CCD超站仪与普通摄影测量相比，其最大的区别就是可以利用全站仪准确确定CCD镜头摄影瞬间的相对外方位元素，实现了像片特征点的解算。自从摄影技术问世，其便被应用于测量作业中了。

数字摄影测量是计算机系统依据摄影测量的基本原理，从摄影像片中自动提取所摄对象的几何和物理信息，以此来代替人的立体量测和识别工作。而CCD超站仪计算机数字摄影测量系统的基本解算方法和解析摄影测量解算是基本相同的，都是根据内外方位元素、坐标转换和定向实现坐标解算的。而CCD超站仪实现了精确、快速测量模式的实质是：利用了全站仪无反射棱镜测定控制点的测量模式，精准确定了CCD镜头（数码相机）摄影瞬间的外方位元素，通过点位转换和坐标系旋转平移，用CCD镜头摄影高分辨率像片实现了摄影幅面的整体解算。值得注意的是，在进行摄影测量后处理时，必须将全站仪控制下的测量中心、点坐标与CCD镜头摄取的高分辨率像片进行精确配准，这样计算机系统才能准确解算摄影像片幅面点位的坐标信息，进而实现精准测图。

2 CCD超站仪计算机系统在房地产地形测量中的应用

在房地产地面的工程测绘中，有一类重要的测量工作，就是通过地形、地籍测量绘制相关的地形图。地形测量就是传统意义上的测绘地形图工作，它是将地球表面上的各种地物或起伏地形以一定的符号和注记表示，并按不同比例尺大小绘制所需作业的地形图，为工程建筑施工和规划设计提供了依据。地籍测量是为了满足土地管理部门及其他国民经济建设部门的需要，测定各类土地的位置与大小、境界、土地权属界址点的位置以及地籍权属面积等，并最终建立权属信息数据库的工作。

虽然地形测量和地籍测量在测量对象和测量目标上不尽相同，但其数据采集工具和测量方法却是相通相近的。无可否认的是，传统的测量方式GPS-RTK测量、平板仪法测量、全站仪测量以及目前应用比较广泛的航空摄影测量等测量工具和测量方式，在之前的地形、地籍測量中均发挥了非常关键的作用。由于地形测量和地籍测量的精度要求较高，本文在综合了全站仪精密测量与地面摄影测量的基础上，提出了利用CCD超站仪计算机系统在地形测量和地籍测量中采集数据的大胆尝试，其具体应用措施如下。

首先，进行测量前，必须对普通全站仪的基本操作和基本功能有所了解，具备相关的测量知识；明确使用的CCD镜头类型和其检校后的相关参数、CCD超站仪经综合检校后得出的两测量中心的相对位置和偏移量关系。

其次，确定待测区域和设计测带，利用GPS-RTK测量或CCD超站仪（全站仪）导线法测量，将基础控制点引入到测区内，进行影像控制点的测量，并分别在各个控制点上设置标志点，且需要在每个控制点上做好标记，测得各个控制点i（i=1，2，…，n）的坐标值，并分别在控制点上提前测定待测区域内1～2个明显的特征点。

再次，在任意控制点上，用CCD超站仪支出另外一个碎部点作为像对观测点，根据CCD镜头的最大景深Ymax，确定出最佳摄站基线长B，而在实际生产实践中，通常选择作为摄站基线长较为合适；在两个相对观测点上分别根据CCD镜头的参数，明确CCD镜头的视场角大小，根据镜头水平视场角8°，利用下式可确定每个摄影基站单站摄影次数n。

同时根据单站摄影次数n和每次旋转相应的水平角：

分别在任意两个相对控制点上按同一方向旋转仪器进行全景摄影，并分别记录每次摄影瞬间的水平角α、垂直角β和某一水平角对应的像片。

最后，重复这些步骤，根据提前设计的测带，完成整个测带的测量，直至覆盖全部待测区域，图1所示为测量布设方案，其中，1，2，3，…，n为布设的控制点，1′，2′，3′，…，n′为由控制点支出的相对摄影点，P1、P2为图像解算数据的特征检校点；然后，计算机系统根据CCD超站仪像对测量解算原理，解析计算并求得像片中待测区域任意一点的物方坐标（X，Y，Z），配合南方CASS软件成图系统，进而实现地形、地籍测量的目的。

3 结 语

CCD超站仪计算机测量系统不是将全站仪与CCD镜头简单地组合起来，而是将全站仪精密测量技术与地面摄影测量技术很好地结合在一起，集成为一个系统；既很好地保持了全站仪精密测量的优势，又将地面摄影测量的特征很好地利用起来，希望通过本文的研究，能够对房地产地面摄影测量的进一步研究改进和普及应用，在各种工程测量中提供值得借鉴的信息技术。

主要参考文献

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[3]李仲，杜永刚，田万寿，等.地面摄影测量在变形监测中的精度分析[J].北京测绘，2010（2）.