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1、 - 1 - 课程设计 近景摄影测量的像控测量方案书 2011 年 3 月 14 日 - 2 - - 3 - 1 设计任务 -3 2 设计要求 -3 3 方案概述 -3 4 方案详细描述 - 4 5 方案比较 -5 - 4 - 1 设计任务 根据近景摄影实习场地布设的控制点，设计具体的测量方案，包括作业方法、所用仪 器、数据计算等。 自行设计测量方案，量测及计算得到22个控制点在同一坐标系下的坐标。 2 设计要求： 1、结合专业知识与技能，设计测量方案。 2、给出外业观测完毕后的内业数据处理方法。 3、设计方案最终要能提交像控点在同一坐标系下的坐标。 3 方案概述 3.1 方案 1：前方交会法
2、 3.1.1 测量方案： 设置 A、B 两个测站，以 A 为原点，AB 边为 Y 轴，铅垂线方向为 Z 轴建立空间直 角坐标系。 （1）以普通测量的前方交会解算控制点的平面坐标。 （2）按“间接高程”的方法再解求其高程。 3.1.2 作业办法及所用仪器： （1）在 A、B 两测站分别架设经纬仪和光电测距仪，测量水平角、竖直角、距离等 数据，前方交会求出被测点平面坐标。 （2）按“间接高程”法分别求得被测点相对 A、B 的经纬仪横竖轴交点的高差，取 平均值即可求被测点高程。 若要求精度较低，可稍加改变，如将仪器换为全站仪观测等。 3.2 方案 2：相对定向法 3.2.1 测量方案： 通过摄影机拍
3、摄控制点，保证每个控制点至少在两张影像上重叠。 （1）对所获取的影像进行刺点及内定向，得到每个控制点的像平面坐标 （2）用连续或单独像对相对定向元素解求的方法，计算出每张相片的相对定向元素。 （3）求出像控点在像空间辅助坐标系中的坐标，即模型坐标。 3.2.2 作业办法及所用仪器： （1）选择合适的摄影机拍摄影像，导入计算机后运用 LPS 软件进行刺点和内定向。 （2）在计算机上编制求解相对定向元素及计算模型坐标的程序，计算各控制点的模 型坐标。 4 方案详细描述41 方案1：前方交会法 （1）. 选择观测视角较好的两点设为测站A和测站B，以A为原点，AB边为Y轴， 铅垂线方向为Z轴建立空间直
4、角坐标系，并测量出AB两点间距S，则XA =0 , YA =0 - 5 - ,ZA =0，且有XB =0，YB = S，ZB =0 。 （2）. 对于每个控制点Pi（i=1，2，22） ，测量AP边与AB边的夹角A，BP边 与AB边夹角B，及AP、BP边的竖直方位角A、B 。则由前方交会方式解求点 P 的平面坐标为： cot cot cot cot cot cot cot cot A B A B P A B A B P X B X A Y Y X A B Y B Y A X X Y A B 又XA =0 , YA =0 , XB =0，YB = S。故有： cot cot cot cot co
5、t P P S X A B S A Y A B 并解求被测点 P 与 B 测站（和 A 测站）经纬仪（全站仪）竖轴间的水平距离 a（及 b）： 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) P B P B P A P A a X X Y Y b X X Y Y （3）. 按“间接高程”法分别求得被测点相对 A、B 的经纬仪（全站仪）横竖轴交点 的高差 hP-A及 hP-B。则被测点 P 的高程 ZP 为： 1 ( tan tan ) 2 P A B Z b a （4）. 通过以上步骤，即可求得 22个控制点在以测站A为原点，AB边为Y轴，铅垂 线 方向为Z轴建立空间直角坐标系下的三维坐标。
6、42方案2：相对定向法 （1）. 选择合适的摄影机拍摄影像，导入计算机后运用 LPS 软件进行刺点和内定向， 得到每个控制点的像平面坐标。 （2）. 在计算机上编制求解相对定向元素及计算模型坐标的程序，计算出各像对的 相对定向元素。 （3）. 根据相对定向元素计算像点的像空间辅助坐标，计算左右像点的投影系数， 计算控制点在像空间辅助坐标系的坐标： P 1 1 P 1 1 2 2 Y P 1 1 1 b 2 X N X Y N Y N Y Z N Z （） （4）. 通过以上步骤，即可求得22个控制点在统一的坐标系（像空间辅助坐标系） 下的三维坐标。 - 6 - 5 方案比较 方案1使用普通的测量方法，数据处理简便，精度较高。尤其使用经纬仪和光电测距 仪组合测量的方法下可达到亚毫米精度，但操作复杂且要求较高，为保证精度，注意事项 也多。 方案2通过提取影像的数据进行相对定向，数据处理复杂，精度较低。外业过程简单， 但影像质量对结果有一定影响，刺点过程也会产生一定影响。
