徐峰 崔振 張四季 李亮

摘 ?要：全數(shù)字空中三角測(cè)量數(shù)據(jù)主要為攝影測(cè)量提供定向框架數(shù)據(jù)，其測(cè)量質(zhì)量決定最終產(chǎn)品的質(zhì)量。筆者結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的實(shí)際問(wèn)題，對(duì)提高空中三角測(cè)量數(shù)據(jù)成果質(zhì)量的3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)—航空攝影質(zhì)量，像片控制測(cè)量及內(nèi)業(yè)控制點(diǎn)量測(cè)、區(qū)域網(wǎng)平差中對(duì)外業(yè)控制點(diǎn)的殘差分、空中三角測(cè)量成果檢查及評(píng)定的重要性進(jìn)行了闡述，分析了全數(shù)字空中三角測(cè)量質(zhì)量的控制方法。

關(guān)鍵詞：全數(shù)字空中三角測(cè)量;區(qū)域網(wǎng);一致性

中圖分類(lèi)號(hào)：P231.4??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???文章編號(hào)：2096-6903（2019）03-0000-00

0引言

攝影測(cè)量學(xué)利用光學(xué)攝影機(jī)獲取的像片，經(jīng)過(guò)處理獲取被攝物體的形狀、大小、位置、特性及其相互關(guān)系。攝影測(cè)量與遙感是對(duì)非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及其數(shù)字表達(dá)進(jìn)行記錄、量測(cè)和解譯，從而獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息。空中三角測(cè)量是攝影測(cè)量中的重要過(guò)程。其目的在于：為測(cè)繪地形圖提供定向控制點(diǎn)和像片定向參數(shù)、測(cè)定大范圍內(nèi)界址點(diǎn)的統(tǒng)一坐標(biāo)、單元模型中大量地面點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算、解析近景攝影測(cè)量和非地形攝影測(cè)量。其意義在于：不觸及被量測(cè)目標(biāo)即可測(cè)定其位置和幾何形狀、可快速地在大范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行點(diǎn)位測(cè)定，以節(jié)省野外測(cè)量工作量、不受通視條件限制、區(qū)域內(nèi)部精度均勻，且不受區(qū)域大小限制。

全數(shù)字空中三角測(cè)量是利用模式識(shí)別與多影像匹配等技術(shù)，自動(dòng)或半自動(dòng)選點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)，獲取像點(diǎn)坐標(biāo)，并將其與之對(duì)應(yīng)的地面控制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差，以確定加密點(diǎn)在選定坐標(biāo)系的空間位置和影像的定向參數(shù)的過(guò)程。利用空中三角測(cè)量獲取點(diǎn)位的空間位置，可用于：

（1）為DLG，DEM，DOM等提供定向控制點(diǎn)和像片外方位元素;

（2）為制作像片平面圖提供定向控制點(diǎn)和像片外方位元素;

（3）為檢測(cè)DLG，DEM，DOM的數(shù)學(xué)精度提供檢測(cè)點(diǎn)坐標(biāo);

（4）取代大地測(cè)量方法進(jìn)行三、四等或等外三角測(cè)量，要求達(dá)到厘米級(jí)精度;

（5）用于地籍測(cè)量以測(cè)定較大范圍內(nèi)界址點(diǎn)的坐標(biāo)，或?yàn)闇y(cè)定界址點(diǎn)提供密集的控制格網(wǎng);

（6）為城市規(guī)劃、水利建設(shè)、礦山開(kāi)采等國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

全數(shù)字空中三角測(cè)量的數(shù)據(jù)主要是為攝影測(cè)量提供定向框架數(shù)據(jù)，其質(zhì)量決定最終產(chǎn)品的數(shù)學(xué)精度，因此對(duì)全數(shù)字空中三角測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制、檢查驗(yàn)收、質(zhì)量評(píng)定顯得尤為重要。

1提高空中三角測(cè)量成果質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

1.1航空攝影的質(zhì)量

航空攝影就是以航空飛行器（飛機(jī)、氣球、飛艇等）為平臺(tái)，用航空攝影機(jī)按攝影計(jì)劃攝取地面物體影像的過(guò)程。航空攝影的質(zhì)量直接影響攝影測(cè)量的質(zhì)量。所以在航空攝影規(guī)劃時(shí)要考慮航攝儀的選型、包括其焦距、像幅、航高、飛行方向、航空攝影的航向重疊、旁向重疊、POS輔助數(shù)據(jù)的質(zhì)量和影像質(zhì)量等問(wèn)題。像片重疊度分為航向重疊和旁向重疊，一般情況下，航空攝影測(cè)量作業(yè)規(guī)范要求航向應(yīng)達(dá)到56%-65%的重疊，以確保在各種不同的地面至少有50%的重疊。旁向重疊度一般為30%-35%。航線彎曲度：一條攝影航線內(nèi)各張像片主點(diǎn)至首末兩張像片主點(diǎn)連線的最大偏離值。通常規(guī)定航線彎曲度不得大于3%。POS輔助數(shù)據(jù)空三就是利用安裝于飛機(jī)上與航攝儀相連接的和設(shè)在地面一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)站上的至少兩臺(tái)GPS信號(hào)接收機(jī)同步而連續(xù)地觀測(cè)GPS衛(wèi)星信號(hào)，同時(shí)獲取航空攝影瞬間航攝儀的快門(mén)開(kāi)啟脈沖，經(jīng)過(guò)GPS載波相位測(cè)量差分定位技術(shù)的離線數(shù)據(jù)后處理獲取航攝儀曝光時(shí)刻攝站的三維坐標(biāo)，然后將其視為附加觀測(cè)值引入攝影測(cè)量區(qū)域網(wǎng)平差中，以取代地面控制，經(jīng)采用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型和算法來(lái)整體確定目標(biāo)點(diǎn)位和像片方位元素，并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。因此可極大減少甚至完全免除常規(guī)空中三角測(cè)量所必需的地面控制點(diǎn)，以節(jié)省野外控制測(cè)量工作量、縮短航測(cè)成圖周期、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率

1.2像片控制測(cè)量

像片控制測(cè)量是指按照像片上的影像特征在實(shí)地找到并測(cè)量其對(duì)應(yīng)地面坐標(biāo)的過(guò)程。像控點(diǎn)的坐標(biāo)是影像糾正及后續(xù)攝影測(cè)量作業(yè)的基礎(chǔ)和先決條件。目前主要采用GPS或RTK-GPS定位技術(shù)因其布網(wǎng)靈活方便、作業(yè)周期短、勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)替代常規(guī)聯(lián)測(cè)方法。該環(huán)節(jié)影響空三精度的主要內(nèi)容有點(diǎn)位的選擇、點(diǎn)之記的制作，以及點(diǎn)位的觀測(cè)。作業(yè)時(shí)要對(duì)點(diǎn)位周邊環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)、近景拍照或錄像，以供內(nèi)業(yè)參考或出現(xiàn)點(diǎn)位說(shuō)明、刺孔、略圖不一致時(shí)進(jìn)行核準(zhǔn)，減少外業(yè)控制成果的粗差和錯(cuò)誤，確保控制成果的可靠性和惟一性。

1.3內(nèi)業(yè)控制點(diǎn)量測(cè)

全數(shù)字空中三角測(cè)量作為攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)的第一道工序，正常條件下，按規(guī)范要求選取模型連接點(diǎn)、接邊點(diǎn)、測(cè)圖定向點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)位附近，最關(guān)鍵的就是判讀、匹配、量測(cè)外業(yè)控制點(diǎn)和加密點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)。

航測(cè)內(nèi)業(yè)判讀控制點(diǎn)的正確性，即內(nèi)業(yè)判讀外業(yè)控制點(diǎn)位置與外業(yè)施測(cè)同一點(diǎn)位的一致性。外業(yè)控制成果精度較好，內(nèi)業(yè)控制點(diǎn)判錯(cuò)位置也同樣降低空中三角測(cè)量的成果精度。比如，在地面植被茂盛地區(qū)，地面控制點(diǎn)被植被覆蓋，房角點(diǎn)，樹(shù)根和電線桿點(diǎn)等位置，在判讀時(shí)應(yīng)認(rèn)真考慮控制點(diǎn)的實(shí)際位置對(duì)應(yīng)的影像位置。避免把自己的錯(cuò)誤形成一種系統(tǒng)誤差而影響空中三角測(cè)量的成果精度。

1.4區(qū)域網(wǎng)平差中對(duì)外業(yè)控制點(diǎn)的殘差分析

在整個(gè)區(qū)域網(wǎng)平差解算過(guò)程中，作業(yè)員應(yīng)認(rèn)真分析控制點(diǎn)殘差的分布、大小及方向，找出殘差不正常分布的原因，盡可能剔除粗差。

對(duì)殘差較大的點(diǎn)應(yīng)重新觀測(cè)，確保外業(yè)控制點(diǎn)的內(nèi)業(yè)判讀與外業(yè)點(diǎn)位一致。

2空中三角測(cè)量成果檢查內(nèi)容及方法

2.1檢查內(nèi)容

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入檢查：包括攝影參數(shù)文件、影像信息文件（包括比例尺、掃描或攝影分辨率以及飛行方向正確性）等輸入的正確性。

控制點(diǎn)像方坐標(biāo)采集檢查：檢查方法主要采取立體檢查，即在立體模型下，檢查控制點(diǎn)的觀測(cè)位置是否與點(diǎn)位說(shuō)明一致，像點(diǎn)坐標(biāo)觀測(cè)是否切準(zhǔn)立體。

定向檢查：重點(diǎn)檢查內(nèi)定向、相對(duì)定向、模型連接、絕對(duì)定向及公共點(diǎn)較差報(bào)告等，查看這些報(bào)告中的指標(biāo)數(shù)值是否滿(mǎn)足測(cè)區(qū)精度要求及規(guī)范要求。

加密點(diǎn)檢查：測(cè)圖定向點(diǎn)的點(diǎn)位是否明顯、像點(diǎn)位置是否滿(mǎn)足要求、是否有漏洞、自由邊是否滿(mǎn)幅等。

輔助點(diǎn)檢查：保密點(diǎn)、水位點(diǎn)是否按要求的數(shù)量及位置選取，水位點(diǎn)平差是否合理。

接邊檢查：鄰區(qū)接連點(diǎn)的數(shù)量是否足夠，接邊較差是否滿(mǎn)足精度等。

平差計(jì)算檢查：平差中各種參數(shù)設(shè)置是否正確，如限差值、權(quán)值;誤差分布合理性和系統(tǒng)性檢查;平差中控制點(diǎn)的處理是否合理、誤差分布有無(wú)異常等。

數(shù)據(jù)成果檢查：包括打印成果和數(shù)據(jù)成果的正確性、完整性以及存放結(jié)構(gòu)正確性檢查。

附件檢查：包括文檔簿填寫(xiě)是否正確和完整等。

2.2檢查方法

根據(jù)空中三角測(cè)量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)及作業(yè)平臺(tái)，檢查的方法可歸納為3種：

人工實(shí)物核對(duì)檢查：是將所輸入的文件數(shù)據(jù)與提供的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行人工核對(duì)，從而確定數(shù)據(jù)的正確性。如攝影參數(shù)、控制點(diǎn)坐標(biāo)等信息和計(jì)算中各項(xiàng)精度報(bào)告的檢查等。

首先“自查”是利用空中三角測(cè)量系統(tǒng)在立體模型下進(jìn)行觀測(cè)，或進(jìn)行重新平差計(jì)算，判斷作業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù)的正確性或可靠性。此方法是3種方法中最重要的檢查手段，與模擬、解析空中三角測(cè)量最大區(qū)別就在于此。

軟件自動(dòng)檢查：就是利用空中三角測(cè)量系統(tǒng)軟件的自動(dòng)檢查功能或自行編制的檢查軟件進(jìn)行檢查。主要檢查各項(xiàng)殘差的分布、大小和方向等。

3質(zhì)量評(píng)定

成果評(píng)定以區(qū)域網(wǎng)為單位，采用百分制缺陷制扣分法和區(qū)域網(wǎng)加密點(diǎn)中誤差統(tǒng)計(jì)法，即區(qū)域網(wǎng)平差后定向點(diǎn)的平面和高程的殘差、多余控制點(diǎn)不符值以及區(qū)域網(wǎng)間公共點(diǎn)的較差以及中誤差相結(jié)合進(jìn)行綜合質(zhì)量評(píng)定。

4結(jié)語(yǔ)

本文提出的全數(shù)字空中三角測(cè)量數(shù)據(jù)檢查及質(zhì)量評(píng)定方法，是筆者近幾年生產(chǎn)實(shí)踐的總結(jié)，其在實(shí)踐中發(fā)揮了很好的作用。對(duì)于不同的作業(yè)平臺(tái)采取的方法可能有所差異，本文提出的方法具有共性?？罩腥菧y(cè)量數(shù)據(jù)主要是為攝影測(cè)量提供定向框架數(shù)據(jù)，其質(zhì)量決定最終新產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]許婭婭，王月莉.全數(shù)字空中三角測(cè)量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)檢查驗(yàn)收及質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的探討[J].測(cè)繪通報(bào)，2006，52（1）：33-35.

[2]張劍清，潘勵(lì)，王樹(shù)根.攝影測(cè)量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2006.

[3]CH 1002-95，測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定[S].

[4]GB/T 18316-2001，數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定和質(zhì)量評(píng)定[S].

收稿日期：2019-06-16

作者簡(jiǎn)介：徐峰（1977—），女，甘肅蘭州人，碩士研究生，高級(jí)工程師，從事攝影測(cè)量與遙感專(zhuān)業(yè)工作。

Quality Control Method Of Digital Aerial Triangulation

XU Feng，CUI ZHen，ZHANG Siji，LI Liang

（Unit 61243 ，Urumqi XinJiang ?830000）

Abstract：Digital Aerial Triangulation?data mainly provides orientation frame data for Photogrammetry，the quality determines the final product.Problems encountered in production practice，three key links to improve the quality of Aerial Triangulation data ，Quality of Aerial

Photogrammetry，photo control quality，Measurement of interior control points，expound the importance of inspection and evaluation of achievements.

Keywords：Digital Aerial Triangulation;Regional network;Uniformity