关于航空摄影测量数据采集精确度问题的探讨

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷6期   作者:王莉
[导读] 在航空摄影测量数据采集技术,
        王莉
        新疆天地经纬测绘工程有限公司 新疆乌鲁木齐   830002
        摘要:在航空摄影测量数据采集技术,不断发展的过程中,逐渐进入数字测量时代,对传统的测绘技术进行了全面的优化和颠覆。其实,航空摄影测量数据采集的过程中,主要是利用飞机航摄仪器对地面连续摄取像片,结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤,绘制出地形图的作业,从而有效的提升了相关测量数据的准确性,对其工作效率也有着显著的提升,其工作量也有着一定程度上的降低。
        关键词:航空摄影测量数据采集精确度
        前言:在航空摄影测量数据采集过程中,通过利用飞机航摄仪器来摄取地面像片,并与地面控制点测量、调绘和立体测绘等相结合,进行地形图的具体绘制。在具体对采集数据进行处理过程中,通过运用空中三角网对测量数据进行加密,并通过平差软件来进行相应的平差,以此来保证测量数据的准确性,全面提高数据采集工作的效率。
        一、航空摄影测量技术的内容
        航空摄影测量技术指的是通过让飞机在飞行中运用航摄仪器同地面进行连接,并且用航摄仪器对地面展开连续性的摄取相片,然后结合地面上的控制点完成测量、调绘以及立体测绘等具体步骤,接着再完成地形图绘制作业的一项工作内容。换言之,空摄影测量的运用即是测量人员通过将地面的投影中心转变为地形图(正射投影),从而让人们更加直观地了解到地面的基础信息状况。航空摄影测量所采用的测绘方法是多样化的,包含了综合法、分工法、全能法等等,其中综合法指的是将摄影测量同平板之类的设备相互结合完成测图。分工法指的是依照平面与高程分球的方式来完成测图,通过在立体式的测绘仪器上进行等高线与地面点的测图,从而对地面的平面位置展开精确性的测量。该种方式同综合法存在一定的相似性,主要在丘陵地区的测量中运用较多。而全能法则是指利用立体测图仪器,构建出一些被缩小的反映地面的几何模型,在并且立体模型之上将地面平面的位置情况、等高线与高程等信息表示出来,从而获取地形图。
        二、航空摄影测量精确度问题
        2.1 航空摄影内业测量工作。在工作站影像处理过程中主要是通过相关的应用程序将摄制到的航空影像进行深度处理,形成数字地形模型DEM 和正射影像DOM。在这一过程中还需要涉及到空中三角测量,即利用像点坐标来明确这一点的整个空间坐标。
        2.2 误差因素。2.2.1 控制点精度,在控制点的选择及其精度都会对最终的航空摄影测量成果产生一定的影响,往往会使得测量数据存在误差。根据实操过程和经验总结可以明确注意的是,在控制点的选择上尽量选择一些具备显著特征的点,譬如田埂、湖泊、道路交叉口这些易于观察的参照点,尽量不要去选取一些高程的地表点,譬如树尖、屋角,往往选取这些类似的特征点容易产生视觉混淆而导致判断失误,从而影响到最终成果的精确度。2.2.2 装备测量过程,在飞行器上安装相机时,视准轴若与网络板中心垂直容易使得走向发生偏移。网络板精度的修正值都对最终的结果产生一定的影响,要尽量控制好修正值,减小误差过大。瞄准镜头与被测镜头的焦距比例倍数不相适宜,这就导致后者的主距发生变化而产生误差。2.2.3 外在条件因素,相机的选取、区域大小、形状、航高、航向、比例尺大小、连接点数量、相关资料的使用等等。避免使用边缘畸变较大的像片,确保摄像质量正常,航摄的航向与旁向重叠度要控制在适宜范围内,否则将大大影响到地表模型的精确度,产生较大误差。2.2.4 人为误差,人为的测量计算过程中对点位的识别上可能存在误差。2.2.5 系统误差,底片变形、地球曲率、折光率、镜头畸变差等。2.2.6 环境因素,测量过程中的环境发生变化,如人为的视觉疲劳、轻微震动、光源位置的变化、温度的升降等。日照强度等环境因素都会直接影响到摄像质量。


        三、航空摄影测量数据采集及精度分析
        3.1 航空摄影测量数据采集分析。航空摄影测量数据采集的过程中,对航空摄影的质量是有着一定程度上的要求,其要求主要为:航空摄影所获取的影像和信息,是航空摄影测量数据采集的重要参考依据。其质量与航空摄影测量数据的精准度有着直接联系。其实,在航空摄影测量数据采集的过程中,影像构成的质量,几何图像的质量,表观质量等方面,都是影响航空摄影测量数据精准度的重要因素。但是,在航空摄影测量数据采集的过程中,应当注意以下几点:3.1.1 影像的倾斜角。在航空摄影测量的过程中,其影像是存在一定的倾斜角的,一般情况下,其倾斜角为3°,主要是由影像边缘的水准器影像中气泡多处的位置,对其倾斜角进行全面的判断。同时,在航空摄影测量数据采集的过程中,无水准器所记录的影响,若是没有发现任何的质量问题,那么可以在图像上选择相对明显的标志,并且利用摄影测量的方式,进行全面的抽查,这样可以避免其数据存在一定程度上的误差,保证了数据的精准度。3.1.2 航摄比例与航高。在航空摄影测量数据采集的过程中,由于其影像具有一定的倾斜角,其地形相对较为复杂、较为起伏,其比例也就会相对较为复杂,并且所指的位置也是一个相近的概念。同时,在航空摄影测量数据采集的过程中,主要是利用地体比例尺的形式,将影像上的一线段与地面上相应线段 的水平距离之间的比称为航摄比例尺,其中H 为相对测区平均水面航高;为航摄机主体焦距。另外,在航空摄影测量数据采集的过程中,其航摄的比例并不是随意而定的,主要是根据测图的比例,大致与比例尺是一致的。同时,在制定航摄飞行计划的过中,选定航摄机和航摄比例以后,主要根据上述公式,确定航高的位置。但是,在航空摄影测量数据采集的过程中,按照相应之前确定好的航高进行飞行,也会存在着一定程度上从差异。因此,应当对其差异,进行全面的控制,一般情况不得小于5%,航高的偏差不能大于50m 左右。
        3.2 航空摄影测量数据采集精准度分析。3.2.1 在航空摄影测量数据采集的过程中,要想提升其精准度,并且达到我国相关标准,就要对每一个航摄拍摄过程的精准度,进行全面的提升,这样主要体现在该项工作展开的细化程度。同时,在航空摄影测量数据采集的过程中,对其相关数据构建相应的模型,对其模型进行全面的测量,保证两者的数据处于一致的状态,这样才能在最大程度上保证了航空摄影测量数据的精准度,避免出现一定的误差。3.2.2 应当在映像上添加密点的数量,但是在添加的过程中,应当根据影像位置上的相关要求,其要求主要分为以下几点:第一,在每个位置上应当设置6 个定向点,若是情况相对较为特殊的话,可以设置4个定向点;第二,加密点的位置应当在过主点方位线,同时航空摄影测量数据采集的过程中,其偏离过主点的垂直与方位线不能大于1cm。在选点相对困难的时候,其点位不能小于1.5cm,距离方位线应当不能低于3.5cm,这样才能在最大程度上保证航空摄影测量数据采集的精准度。3.2.3 在航空摄影测量数据采集的过程中,会存在着一定的限差,主要为:标准点上上下下视差主要为0.005mm,检查点的视差为0.008mm;同时,在航空摄影测量数据采集的过程中,内定残余的误差主要的分为平面、高程等两个方面,其中平面应当在0.41mm 左右,高程应当在0.68m左右。但是,绝对定向的平面不能低于0.3mm,若是情况相对较为特殊的情况下也不能低于0.4mm。
        结束语:在航空摄影测量数据采集过程中,对于航空摄影质量具有一定的要求。航空摄影获取的影像和信息作为航空摄影测量数据采集的重要参考依据,因此在具体数据采集过程中,需要重视相关技术的应用,并积极采取有效的措施来提高航空摄影数据采集的精准度,针对于容易导致数据误差的事项进行关注,以此来全面提高航空摄影测量数据采集的精确度,为测绘工作提供重要的数据参考。
        参考文献:
        1丁立国.航空摄影测量数字采集技术探析[J].科技创新与应用,2019,13.
        2肖志婷,郝娜.数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨[J].测绘与空间地理信息,2019,07.
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