摄影测量像控点布设在河湖管理划定中的应用

葛尊国

（甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院，甘肃 兰州 730030）

1 背景

完成河湖管理范围和水利工程管理与保护范围划定，推进建立范围明确、权属清晰、责任落实的河湖管理和水利工程管理保护责任体系是加强水利工程管理的一项基础性工作。随着无人机航测技术的不断发展，将该技术应用到水利工程测量中是非常有必要的。

康县隶属于甘肃省陇南市，位于甘肃省东南部、陇南市东南部，甘肃、四川、陕西三省交界地带。地势西高东低，中部高，南北低。最高海拔2483m，最低海拔560m。

2 像控点布设形式的选取

2.1 根据以下像控点布设原则：

（1）像片控制点的目标影像应清晰、易于判别[1]。

（2）布设的控制点宜能公用，一般布设在航向及旁向六片或五片重叠范围内。

（3）像控点距像片边缘不小于1cm，同时距像片的各类标志大于1mm。

（4）控制点应选在旁向重叠中线附近，离开方位线的距离应大于3cm(18cm×18cm像幅)或4.5cm(23cm×23cm像幅)。当旁向重叠过大而不能满足要求时，应分别布点。

（5）因旁向重叠小于15%或由于其他原因，使相邻航线的点不能公用时，可分别布点，此时控制范围所裂开的垂直距离应小于1cm，困难时应不大于2cm。

2.2 航飞区域的要求

（1）规则矩形和正方形：小面积区域最少布设5个控制点，及航飞区域内4个角各一个，区域中间1个；大面积区域相应的增加控制点。

（2）不规则图形：很多时候我们的飞行区域并不是很规则的图形，这个时候我们就只能根据地形来给它布设控制点了，保证布设的控制点能均匀的覆盖整个测区。

（3）带状，河道，公路等区域：这种区域经常采用“Z”字型打法，也就是垂直于带状两边各两个控制点，带状区域中间一个控制点。

带状区域还有一种“S”型打法，但这种打法高程精度不是很理想，为了提高高程精度，需要增加高程点测量。

为了保证后期模型的精度，根据本测区条带状区域的特点，减少工作难度，提高工作效率，采用“Z”字型非全野外布点方案的形式进行像控点的布设[2]。

图1 像控点常见布设形式及选择

3 像控点的布设方法和数量的确定

3.1 全野外布点方案

像控点测量是在实地测定用于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。像控点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布点方案等几种。

全野外布点方案是指通过野外控制点控制测量获得的像控点不需要内业加密，直接提供内业测图定向或纠正使用。其采用情况主要包括：

（1）航摄像片比例尺较小，而成图比例尺较大，内业加密无法保证成图精度。

（2）用图用户对成图精度要求较高，采用内业加密不能满足用图用户需要。

（3）由于设备限制，航测内业暂时无法进行加密工作。

（4）由于像主点落水或其他特殊情况，内业不能保证相对定向和模型连接精度。

图2 像控点野外布设形式

3.2 像控点方法的选择

为了合理的布设像控点，减小工作强度，在实地布设像控点之前，首先需要在奥维地图上进行像控点的预设，其预设方法如下：

（1）下载电脑版奥维地图。

（2）导入飞行地图或手动绘制飞行范围[3-5]。

（3）打开比例尺网格，一个格网长、宽是200m，5×5的小方格就是1平方公里。

（4）添加标签（控制点），例如K1，K2，K3…。

（5）像控点文件另存为KML格式，导出对象。

（6）导入手机端奥维地图，以便实地找到像控点布设的位置。

对于航摄区域结合处、航向重叠不够、旁向重叠不够、像主点和标准点位落水、水滨和岛屿等情况的布点，应按照规范的规定进行。

3.3 像控点布设数量的确定

结合本作业区典型带状地形的实际情况，确定合理的像控点的数量和位置，避免像控点过于密集导致施工难度过大，且能够减轻野外工作量，降低劳动强度，缩短施工周期，避免因像控点的密度过低而导致测图精度不满足规定要求。

本项目所涉及到的窑坪河全长29km，成图比例尺为1:2000，根据窑坪河河道宽度、精度要求及飞行计划，合理、均匀的布设像控点，按照像控点的预设方案，根据实际地形地貌条件和航飞计划在实地进行像控点的布设，像控点布设的实际位置和预设位置在50m范围内波动，当航线拐弯时适当加密。窑坪河作业区域共布设72个像控点，检查点48个。

4 像控点的测量

由于本作业区网络信号较好，能够有效的利用GSCORS系统进行施测，因此，本次像控点测量采用GSCORS作为起始数据，采用GPS-RTK控制测量的形式实施，利用强制对中杆或者三角架固定，确认好所测像控点位置以及对应点号，测量时，首先确认所需要像控点坐标的参数、投影、坐标系、中央子午线及带度，其次，设置好数据采集时的平滑次数不得小于30次，最后，手簿中输入的点号与实地标注点号一一对应，确定并设置对应的仪器天线高。

5 精度分析

根据作业区测绘工程的各项成果成图资料的要求，保证数据的正确、完整和真实性，满足后期地形图的编辑、断面图的设计和绘制、施工放样的需要，依据《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》GB/T18316-2001的有关条文规定，对本项目进行质量检验和评定。检测结果见下表：

表1 精度偏差统计表

经外业实测检查，内业数据解析，各项数据成果符合规范要求，满足1:2000地形图对点位精度的要求。

6 结论

像控点布设的规范性和合理性对低空摄影测量数据的后期处理起着至关重要的作用，像控点的精度和数量直接影响到航测数据后处理的精度。按照像控点的布设原则，选择合理的像控点布设方案和布设形式，不但可以有效的提高作业效率，降低劳动程度，而且可以更好的进行内业数据的处理，使得三维模型达到所需要的精度。