航空摄影测量野外像控点布设方案与测量方法探讨

郑成龙

摘 要：采用航空摄影技术对目标区域进行测量，这是在军事、科研以及大型工程项目建设等各类工作中都非常惯用的一种测量方式。航空摄影测量的优势在于测量速度较快，宏观视角很好，受到地面高低和地表障碍物的影响都比较小。而在航空摄影测量中，野外像控点的布设是非常重要的环节。本文对航空摄影测量作业中的野外像控点布设方案和测量方法进行研究，明确了像控点位选择的原则等关键内容。

关键词：航空摄影测量 野外像控点 布设方案 测量方法

引 言

航空摄影测量在现代地理测绘、地质测绘等工作中应用的比较普遍。特别是随着飞机以及各类专用航空器材、无人机等的技术日渐成熟，产品日渐丰富，为航空摄影测量提供了非常好的技术条件。不过，航空摄影测量的关键点不在于航空飞行载体，而在于要找准野外像控点的点位和分布方案。只有这样，才能实现地面与空中摄影测量工作的有效配合，从而保证测量工作的精准有效。

1航空摄影测量中野外像控点的布设方案

航空摄影测量是一种在空中对目标位置、目标物体进行三角测量的方法。它不仅需要有稳定的空中测量仪器设备，更需要找准测量的标志物，也就是像控点。像控点布设不准确，那么最终的测量结果就很可能出现偏差。因此，在正规的航空摄影测量中，对于野外像控点的布设需要特别谨慎，反复考量。

1.1全野外像控点布设。全野外像控点布设是航空摄影测量中对于野外条件要求比较高的一种作业方式。它所用到的全部控制点都需要外业测定。比如业内比较常用的GPS像控点联测，需要通过目标区域内一部分数据精确的坐标来进行其他点位数据的测量。但这个数据精准的坐标，需要工作人员在野外进行临时布设或者筛选，工作量比较大，误差也比较高。所以，全野外像控点布设工作一般用于比较小面积内的航空摄影测量作业[1]。因为小面积地域内的野外像控点布设更具可操作性，工作人员和相关设备能够更好的进行作业。如果是外界条件比较差，比如雾霾厚重或者障碍物太多，或者工作人员和设备无法抵达目标位置进行作业的区域，这种全野外像控点布设工作就难以开展。

1.2特殊情况下的像控点布设。在进行地理测绘等工作中，常有一些区域存在特殊条件，需要特殊对待。比如一些海滨或者大型湖泊和山地丘陵交接的地区，比如航空拍摄区域结合部位，或者岛屿和海域环境中的航空摄影测量作业，都要在布设点位的选择上有特殊的要求。如果存在旁向重叠度不够，或者航向重叠度不够等情况，又或者在所采用的设备设施、经济条件等方面存在特殊情况，都可能对像控点的布设方案产生影响。因此，在这种情况下进行像控点布设方案的规划，需要全盘考虑，合理规划。

1.3野外像控点布设点位的选择原则。野外环境复杂多变，找准好的像控点进行布设才能取得更好的测量精度。因此，在选择像控点布设位置的时候要尽量排除干扰因素，择优选点。工作人员可以遵循以下几个原则来进行[2]。①要保证像控点位的清晰无遮挡、容易识别。②要保证像控点点位和像片边缘的间距大于1cm。③像控点的布设以旁向5～6片重叠，航向5～6片重疊为宜。④像控点与方位线的距离要大于等于3cm才能达到更好的精准度。⑤如果像控点位落在图边位置，需要选择图廓线外区域设置，以提高测量的精准度。

2野外像控点的测量

2.1由于航空摄影测量的条件限制和实际需要，野外像控点的目标要具备以下条件以方便进行测量。①目标影像要有良好的视野条件，易于辨识，且具有足够的固定性。②以处于线状地物交点或者易于分辨的地物拐角点为宜。③高程控制点要选择高程变化比较微弱的位置，比如山头平底来进行。

2.2航空摄像测量作业过程中需要用到的各类控制点，需要通过大量的野外测量工作来筛选获得。虽然这种测量方式取得的数据精确度比较高，但工作量也比较大。尤其是全野外像控点布设更是对野外的环境条件、气候条件、地质条件有着较高的要求。因此，航空摄像测量作业一般用于精度要求比较高的项目或者目标区域面积相对较小的项目。所以说，航空摄影测量还是存在一定的局限性，不能在大面积的、复杂地形的测量工作中进行广泛的应用普及。不过，现在随着一些新技术的日渐成熟，传统的航空摄影测量存在的短板也逐渐被补齐。比如GPS-RTK技术，它就具有更高效、更快捷、更精准等特点，有望引领地质测绘、地理测量的新趋势。

3关于提升航空摄影测量效果的几点建议

3.1做好相关工作人员的培训。对参加航空摄影测量工作的人员进行培训，内容包括熟悉了解本次航空摄影测量用到的航空载体，熟悉了解摄像机的型号和特征使用方法，熟悉了解目标区域的相关地理资料、地质资料、气候资料、环境资料等。另外，要对以往工作中出现的失误、故障等情况进行总结，研究好的经验方法，商定工作的细节和注意要点[3]。开展培训，意在提高工作人员对测量作业的熟悉程度，同时控制测量作业中的风险因素，避免因为操作失误或者不熟悉设备等情况影响测量作业的质量和精度。

3.2做好相关设备的检查调试工作。航空摄影测量是一项非常精细的活动，其测量效果也会受到诸多因素的影响。除了地理地形环境和软硬件设备设施的影响之外，摄影器材安装不牢固，或者飞行器材存在不正常的抖动等，都可能对测量结果造成影响。所以，要注意做好前期准备工作，调试好设备，检查好底座。另外，在航空摄影测量的具体操作过程中，也要注意控制好飞行器材的速度、高度、角度等。同时也要注意考虑光线条件，或者有无云雾或者强风等，尽量将影响因素降到最低，以获得更好的测量数据。

4结语

航空摄像测量是目前进行各种地理地形测绘测量工作的重要方法。它借助空中作业的优势，可以有效消除地表障碍物的影响，同时通过选取地面各种像控点作为标志物，能够对目标物进行非常精准的测量。不过，航空摄像测量的精确度，是与其像控点布设的质量、精度息息相关的。工作人员要根据目标区域的地形条件、环境状况，遵从特定的原则来进行野外像控点布设选点，并做好航空摄影测量的一系列准备工作。如此才能达到理想的测量效果，满足工程建设、地图绘制等各方面的实际需要。

参考文献

[1] 张明录，宋新阳，黄伟.航空摄影测量野外像控点布设方案与测量方法[J].工程技术，2017，（7）：392.

[2] 周军，龙盈，王发艳.低空数码航空摄影测量像控点的布设及构网[J].地矿测绘，2015（2）：35-36+45.

[3] 王凯.航空摄影测量像控点布设与测量[J].魅力中国，2016（22）：191.