空中三角測量的主要方法

2021-01-15 勘測聯合網


　　空中三角測量是立體攝影測量中，根據少量的野外控制點，在室內進行控制點加密，求得加密點的高程和平面位置的測量方法。其主要目的是為缺少野外控制點的地區測圖提供絕對定向的控制點。空中三角測量一般分為兩種：模擬空中三角測量即光學機械法空中三角測量;解析空中三角測量即俗稱的電算加密。

　　用光學機械的方法，在實現攝影過程的幾何反轉原理的基礎上，藉助立體測圖儀進行空中三角測量。一般只限於在一條航線內進行。主要步驟是：把一條航線段的像片按順序安置在測圖儀的各投影器內，通過逐個像對的相對定向，建立單個立體模型。然後藉助於相鄰立體模型之間重疊部分的公共地物點和公共投影中心，把模型依次連接起來，構成航線網模型。最後把航線網模型作為一個整體進行絕對定向，使所建立的航線網模型同少量的外業控制點相符合。航線網模型中所有的點經絕對定向後，即可作為單個模型測圖時的控制點。

　　航線網模型的絕對定向要求至少有 3個外業控制點。由於各種誤差的存在會引起模型的變形，所以一般在工作中要求每條航線具備6個作業控制點,以便在絕對定向中用圖解方法進行整體模型的變形改正。利用多倍投影測圖儀進行空中三角測量時，像片須先經縮小;只有兩個投影器的立體測圖儀，如具有基線向內和向外安置，觀察目鏡系統左、右轉換等功能，也可以用類似方法進行空中三角測量。

　　根據像片上的像點坐標(或單元立體模型上點的坐標)同地面點坐標的解析關係或每兩條同名光線共面的解析關係，構成攝影測量網的空中三角測量。建立攝影測量網和平差計算等工作都由計算機來完成。建網的方法有多種，最常用的是航帶法、獨立模型法和光線束法。這 3種方法既可以在一條航帶上應用，稱為單航帶的解析空中三角測量，也可以將若干條航帶連接成一個區域進行整體平差，稱為區域網空中三角測量，或簡稱區域網平差。區域網平差不僅可以進一步減少野外實測控制點的工作量，而且有內部精度均勻的優點，所以應用最廣。

　　航帶法區域網空中三角測量這種方法基本上模仿模擬法空中三角測量建立單航帶的過程，也就是通過計算相對定向元素和模型點坐標建立單個模型，利用相鄰模型間公共連接點進行模型連接運算，以建立比例尺統一的航帶立體模型。這樣由各單條航線獨立地建立各自的航帶模型。每個航帶模型單元要各自概略置平並統一在一個共同的坐標系中，最後進行整體平差運算。為此要對各航帶列出各自的非線性改正公式(使用二次或三次多項式或二次正形變換公式)，按最小二乘法準則統一平差計算，求出各條航帶的非線性改正參數。計算過程中既要考慮使相鄰航帶間同名連接點的地面坐標相等，控制點的內業坐標同外業實測坐標相等，又要使各模型點坐標(此時作為觀測值看待)改正數的平方和為最小，從而最後獲得全區域網加密點的地面坐標。

　　獨立模型法區域網空中三角測量首先由航帶內各相鄰的航攝像片構成單模型(或雙模型或模型組)視為剛體單元，即在單元內不加任何改正的獨立模型。各獨立模型可以用解析法或用立體測圖儀來建立。獨立模型法區域網空中三角測量就是把這些獨立模型的全部納入到整體平差運算中。此時每個獨立模型只作平移、旋轉和縮放，把各個加密點和控制點的模型坐標作為觀測值，使相鄰獨立模型的同名點的坐標相等，控制點的坐標同外業的實測坐標相等。在實踐中常常把加密點的平面和高程分開解算，以減少計算機的存貯和計算工作量。

　　光線束法區域網空中三角測量以投影中心點、像點和相應的地面點三點共線為條件，以單張像片為解算單元，藉助像片之間的公共點和野外控制點，把各張像片的光束連成一個區域進行整體平差，解算出加密點坐標的方法。其基本理論公式為中心投影的共線條件方程式(見解析攝影測量)。由每個像點的坐標觀測值可以列出兩個相應的誤差方程式，按最小二乘準則平差，求出每張像片外方位元素的6個待定參數,即攝影站點的3個空間坐標和光線束旋轉矩陣中3個獨立的定向參數，從而得出各加密點的坐標。

　　以上幾種方法中,光線束法理論公式是用實際觀測的像點坐標為觀測值列出誤差方程式，所以平差的理論是嚴密的，加密的精度也應該最高。但在實施中應清除航攝資料本身存在的系統誤差，否則光線束法的優越性就得不到發揮。航帶法在理論上最不嚴密，但它在運算中有消除部分系統誤差的功能，而且運算簡單，對計算機內存容量的要求不高。

　　同模擬法比較，解析法精度高，速度快，沒有模擬法的種種限制，而且對航攝機物鏡畸變、攝影材料的變形、大氣折光等物理因素所引起的像點誤差，以及地球曲率的影響等都可以用計算的方法逐點加以改正，提高加密精度，從而可大量減少外業控制點的測量工作。解析空中三角測量方法不僅可用於測繪地形圖的控制點內業加密，而且還可用於國民經濟的其他方面，如鐵路、公路的選線，高壓輸電線路的設計等。


整理：陳柳林

審核：高衝

更多閱讀

城市地下管線竣工測量技術分析

巖土勘察常見問題及其解決辦法

陳夢熊：我國水文地質工程地質事業的奠基人和創始人

GPS測量的作業模式（含靜、動態定位）

手機導航地圖出錯怎麼辦？

你好，我是一個優秀的測繪人



-    推  廣    


相關焦點

  • 三角高程測量方法
    經過長期摸索，總結出一種新的方法進行三角高程測量。這種方法既結合了水準測量的任一置站的特點，又減少了三角高程的誤差來源，同時每次測量時還不必量取儀器高、稜鏡高。使三角高程測量精度進一步提高，施測速度更快。
  • 簡述三角測量
    在三角測量中作為測站，並由此測定了水平位置的這些頂點稱為三角點。　　為了觀測各三角形的頂角，相鄰三角點之間必須互相通視。因此三角點上一般都要建造測量覘標（測量標誌）。為了使各三角點在地面上能長期保存使用，還要埋設標石。
  • 市政工程知識:公路勘測三角測量的主要技術要求有哪些
    公路勘測三角測量的主要技術要求有哪些？1.三角測量的技術要求應符合下表規定：2.各等級控制網應布設為近似等邊三角形的網（鎖），三角形內角一般不小於30°，受限制時亦不應小於25°。3.加密網可採用插點的方法。交會插點點位應在高等三角形的中心附近。
  • 淺談新三角高程測量法
    傳統的測量方法是水準測量、三角高程測量。兩種方法雖然各有特色，但都存在著不足。水準測量是一種直接測高法，測定高差的精度是較高的，但水準測量受地形起伏的限制，外業工作量大，施測速度較慢。三角高程測量是一種間接測高法，它不受地形起伏的限制，且施測速度較快。在大比例地形圖測繪、線型工程、管網工程等工程測量中廣泛應用。但精度較低，且每次測量都得量取儀器高，稜鏡高。麻煩而且增加了誤差來源。
  • 一種從空中角度測量車輛數據的新方法
    打開APP 一種從空中角度測量車輛數據的新方法 李倩 發表於 2018-11-06 10:09:03 然而，目前的測量方法並不能滿足要求。 德國亞琛工業大學汽車工程研究所新近發布的HighD數據集，提出了一種從空中角度測量車輛數據的新方法，用於滿足上述要求的基於場景的驗證。 此外，研究人員還提供了一個名為highD的德國高速公路的大型自然車輛軌跡數據集。他們根據數量、種類和所包含的情景來對數據集進行了評估。
  • 旋轉樓梯三角定位測量技術之一
    這樣的旋梯比較簡單，有兩種方法可以測量：1.利用平面弧形測量弦長與拱高，這個很快能用CAD來繪出平面圖。（本文暫不聊這方法）。2.三角測量定位法，我們需要測量踏步的每個點在三維立體的空間位置，確定水泥基礎的尺寸數據，利用CAD繪製和設計想要的大理石踏步。
  • 大疆P4RTK傾斜攝影測量1:500測圖方法及精度研究
    空中三角測量的精度最弱點位於測區邊緣，因此要加強測區邊角的控制，以改善區域四周的精度。以研究區內的東岱村為例，東岱村房屋密集區面積0.37km，三面臨海。測區內共布設了21個像控點，如圖2所示。觀測成果平面坐標分量較差均小於3cm，垂直坐標分量較差小於5cm，取中數作為該點測量的最終成果。03空中三角測量空中三角測量利用外業採集的影像、像控點成果、POS信息，通過建模獲得所有影像的外方位元素，再通過多視影像密集匹配，自動獲取高密度三維點雲信息。
  • 選擇合適的雷射三角測量工具
    在任何領域中，選擇適合工作的正確工具是最大化效率、最小化成本並最終確保成功的最佳方法。該原理對於以納米級解析度進行的精密測量一樣有效。但是，需要一種更加精確的方法來滿足電子產品生產、醫療技術、精密光學和其他行業的嚴格要求。
  • 乾貨在線 | 如何使用全站儀進行三角高程測量
    使用跟蹤杆配合全站儀測量高程的方法越來越普及，使用傳統的三角高程測量方法已經顯示出了它的局限性。
  • 雷射三角測量解決各種成像任務
    雷射線三角測量用於在預測性維護中掃描經過的列車。插圖顯示了雷射是如何反射列車輪廓的。在每個時間點使用光片三角剖分，對場景的橫截面進行測量以創建高度輪廓（圖1和2）。許多工業應用包括直線運動，就像物體沿著傳送帶通過一樣。測量橫截面的攝像機可以在物體通過雷射線時創建其完整的高度圖。在這些類型的應用中，雷射線三角測量通常是最合適的3D成像技術。
  • 無線電波測量法和三角測量法 如何科學的測量天體的距離?
    知識點：無線光波測量法和三角測量法是測量天體距離常見的的方法。而三角測量法我們先設置一條「基線」，其精確長度當然是我們可以掌握的，然後在基線的兩端分別測量目標的角度。這樣，兩條不同角度的視線就和基線共同構成了一個三角形。根據已知的基線長度和測得的兩個角度，運用三角函數知識，就很容易算出目標的距離了。宇宙天體星散分布，每顆天體都離我們很遙遠，研究天體物理，知道天體之間的距離十分重要，但是如何測量天體之間的距離呢？。
  • 結構光測量之三角測量原理及光學三角法知識點總結
    機器視覺-結構光測量之三角測量原理結構光測量中為了獲取物體的三維信息，一般都會使用三角冊來那個的原理；其基本思想是利用結構光照明中的幾何信息幫助提供景物中的幾何信息，根據相機，結構光，物體之間的幾何關係，來確定物體的三維信息，下圖給出了一個三角測量的原理圖。
  • 石材三角定位 (2)▏兩點定位測量
    一、兩點定位概念：兩點測量在三角定位中是一個重點的測量方法之一，將兩點作為三角形的共線原理，然後測量第三點的相對空間位置，和一點定位不同的是，不管後面測量多少個點，每個點都相互獨立，不產生影響。二、適合現場測量：平面弧形，多邊形，旋轉樓梯，異形等各種平面及立體。
  • 創想智控:雷射位移傳感器的雷射三角測量原理
    雷射位移傳感器是利用雷射技術進行測量的傳感器，由雷射器、雷射檢測器和測量電路組成。作為新型測量設備，雷射位移傳感器能夠精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化，還可測量位移、厚度、振動、距離、直徑等精密的幾何測量。
  • 橋梁撓度測量方法及比較分析
    橋梁的撓度變形是橋梁健康狀況評價的重要參數，在橋梁檢測、危橋改造以及新橋驗收等方面都需要準確測量橋梁的靜、動態撓度值。隨著橋梁健康監測技術的進步，人們研究了許多用於位移及撓度測量的方法。目前，國內外測量橋梁撓度的方法有許多種，下面對常見的幾種測量方法的原理、特點及適用範圍做以簡要介紹。
  • 在建築測量中用GPS進行測量的方法
    在建築測量中用GPS進行測量的方法 鑑於人工測量種種不足以及GPS測量技術的不斷完善和發展，在建築測量終於有GPS技術能夠彌補人工測量的不足之處，改善建築測量的測量現狀，全面提高測量效果和測量效率。 選擇合適的GPS測量點。
  • 三角視差測量銀河系大小能否改變宇宙理論
    銀河系的大小，應該在現在的科學中一直是一個無法論證的問題，因為沒人知道這個到底有多大，自從銀河系的概念出現後，科學家們就開始嘗試獲得準確的距離測量，來確定銀河系的大小，這聽起來好像有點不可能，但是科學家們卻想出來一個測量的方法，三角視差技術來實現測試，你覺得可能嗎？
  • 光電傳感器三角測量原理詳解(BGS原理)
    光電傳感器三角測量原理詳解BGS內部圖那麼什麼是黑白色差呢？背景抑制漫反射原理使用的基礎是三角測量原理。一般情況下，開光量的傳感器和測距類的傳感器都有用到三角測量原理的，不同的是開關量的傳感器接收晶片是比較粗糙的二極體陣列，而測距類的傳感器接收晶片是CCD晶片或者CMOS晶片。
  • 星三角啟動的啟動原理_星三角啟動的方法及注意事項
    打開APP 星三角啟動的啟動原理_星三角啟動的方法及注意事項 發表於 2019-10-23 15:03:13 　　星三角啟動的啟動原理 　　1、當負載對電動機啟動力矩無嚴格要求又要限制電動機啟動電流、電機滿足380V/Δ接線條件、電機正常運行時定子繞阻接成三角形時才能採用星三角啟動方法。 　　2、該方法是：在電機啟動時將電機接成星型接線，當電機啟動成功後再將電機改接成三角型接線（通過雙投開關迅速切換）。
  • 測量員必須掌握的兩種控制測量方法
    控制測量為地形圖測繪和各種工程測量提供了控制基礎和起算基準，具有控制全局，限制測量誤差的傳播和積累的作用，提高了測量的精度。控制測量也是各項測量工作的基礎，起到了基礎保證的作用。接下來小編就給大家講解控制測量的幾種操作方法。