浅析航空摄影测量像控点的布设与测量

詹 勇，黄 维

（长江三峡勘测研究院有限公司（武汉），湖北 武汉430074）

1 引言

航空摄影是为了获取指定范围内，在航空器上安装航空摄影仪，从空中对地表进行的摄影，从而得到的一定比例尺和重叠度的航空影像。多数情况下，航空摄影所获取的像片是倾斜的。即使是地面严格水平，航摄像片上的目标物体也会因像片倾斜而产生变形或像点位移。

航空摄影的对象是地球表面。而地球表面是有起伏的。由此引起像点位移称为像片上投影差。正是由于投影差的存在，使得地面目标物体在航摄像片上的构像偏离了其正射投影的正确位置。

投影差的特点：越靠近像片边缘，投影差越大；像片底点投影差最小或没有。地面点的高程或目标高度越高，投影差越大。

2 像片控制测量

像片控制测量是在测区内实地测定用于空中三角测量（空三加密）或直接用于测图定向的像片控制点平面位置和高程的测量工作。

空中三角测量是利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片平面控制点和高程控制点，计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法。像控点是航空摄影测量解析空三加密和测图的基础，其位置的选择、平面位置和高程的测定直接影响到内业成图的精度。

像片控制测量的布点方案分为：全野外布点方案、非全野外布点方案和特殊情况的布点方案

3 野外像片控制点的布点方案

3.1 全野外布点方案

全野外布点是指摄影测量测图过程中所需要的控制点，全部通过野外控制测量获得的，航摄像片控制点不需内业加密，直接提供内业测图定向或纠正使用。本布点方案精度高，但是外业控制的工作量大。只有在测图精度要求高的测区，视野开阔，地面联测条件良好，或是在小面积测图情况才选择使用。

以立体测图仪作业单模型测图的布点方案为例：需在测绘面积四角上各布设一个平高控制点，共计布设4个平高控制点。

3.2 非全野外布点方案

按航线数分为单航线和区域网两种。

3.3 特殊情况的布点方案

对于航摄区域结合处、航向重叠不够、旁向重叠不够、水域和岛屿等特殊情况的布点，均应按照规范的规定进行。

4 野外控制点的选择

像控点目标选择：航摄像片控制点的布设不仅和布点方案有关，还要考虑航测成图过程中像点量测的精度、各类误差改正对像片控制点的具体点位要求，航摄像片控制点应满足以下基本要求：像片控制点的目标影像应清晰易判读。为消除或消弱投影差的影响，要求像片控制点距像片边缘大于1.0～1.5cm以上。像片控制点应选在旁向重叠中线附近；像控点的选择如果位置不当，其结果不仅给外业实地观测作业造成不便与困难，而且给内业成图工作造成一定困难，并影响和降低内业成图的质量与精度。

5 野外像片控制点的施测

5.1 刺点目标的选择要求

刺点目标应根据地形、地物条件和像片控制点的性质进行选择，以满足规范与合同要求。无论是平面点、高程点或平高点均要选择在影像清晰、目标明显、能准确刺点的目标点上，明显目标点是指野外的实地位置和像片的影像位置都可以明确辨认的点。一般理想的明显目标是近于直角而且又近于水平的线状地物的交点和地物拐角上，特别是固定的田角和道路交叉经常作为优先选点的理想目标。

5.2 像控点平面坐标和高程的施测

无论平面控制点，还是高程控制点，其测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则，即先进行整个测区的的控制测量，再进行碎部测量。

目前GPS已广泛作用，利用GPS可极大提高像控点外业测量工作效率。采用GPS网、CORS站（连续运行卫星定位服务系统），双基准站、GPS RTK等方法，可迅速获取像控点平面位置与高程。

6 使用GPS RTK对像控点布设的几点建议

像控点布设应优先选择影像清晰、可以准确刺点的目标上。多选择线状地物交点和地物拐角上。弧形地物和阴影一般不能选做刺点目标。

像控点测量时，可按近景显示像控点位置，远景显示像控点方向与周边环境，多个方向拍摄像控点照片，以便于内业绘图人员判读像控点。（近景一张，相反方向远景两张）

在测区范围内有等级道路时，尽量选择道路路面上的交通指示。如地面上前进方向标示的箭头、限速数字尖点与拐点、拐弯箭头、过街斑马线拐角等。

测区内有房屋，在选择像控点时，建议优先选择平顶房房角或围墙角，并且最好选择航摄像片上没有阴影的房角，或是房屋北边的房角（原因是受摄影时光照的影响，在立体模型上北边的房角易立体切准。）

在选择房屋角时，尽可能选平屋，且四个房屋角清晰，并避免选高楼房角。测量此房顶角像控点时，将此房角屋顶与地面的比高，记录在像控点反面整饬中。

在测区范围内，可有真针性的选择地坪拐角、铁丝网支桩、在建房屋基角等目标点。但要考虑时间间隔，若摄影时间与选点时间间隔太长，目标地物现状可能发生变化，则不建议选择此类地物目标。

当测区范围内，可识别的地物稀少时，建议优先选择水渠的分水口、桥、闸、涵等水工建筑物拐角或中点。

测区范围内，还可选择通讯线电杆地面中心作像控点。此类像控点，可分别测电杆左、右两侧作为参考点，然后取两参考点的平面位置的算术平均值，作为此电杆像控点平面位置，并将电杆长度记录在像控点反面整饬中。（此类像控点只用作平面控制点）

在测区范围内，可识别地物在摄影阴影内时，可将像片无阴影线状地物沿其方向，用红笔画出参考辅助线（延长线，垂直线等），再标记出交点，以交点作为刺点目标，此刺点目标即为像控点。（此类像控点只用作平面控制点）

在测区范围内，像片显示区域内，人工地物稀少，可识别地物只有弧形地物时，也可将弧形地物的特殊点作为刺点目标即像控点。如弧形水渠的分水口拐点，弧形水池边缘的排水管中点等。

在测区范围内，也可以坟头作为像控点刺点目标。但是，要考虑摄影时间与选点时间是否间隔清明节，清明节前后坟头点位高程及形状可能发生变化。若坟墓前的祭祀平台的，则首先考虑祭祀平台的拐角，从而保证摄影测量前后的高程一致性。

建议野外像控点测量小组，最好以两名有多年工作经验组成，可相互验证对目标地物与像片影像的判读。从而保证像控点的正确性与惟一性。

7 结语

航空摄影野外像片控制点的目标选择与测量是航测成图最重要的关键所在。外业工作中，各测量小组成员都要认真仔细，都要反复判读像片影像，分析、比对地面目标与像片影像，经过反复比较选出符合要求的明显刺点目标。

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