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無人機航測如何正確布設像控點
作者:    發布于:2021-04-19 07:55:43    文字:【】【】【
像片控制測量是在測區內實地測定用于空中三角測量(空三加密)或直接用于測圖定向的像片控制點平面位置和高程的測量工作。

空中三角測量是利用航攝像片與所攝目標之間的空間幾何關系,根據少量像片平面控制點和高程控制點,計算待求點的平面位置、高程和像片外方位元素的測量方法。像控點是航空攝影測量解析空三加密和測圖的基礎,其位置的選擇、平面位置和高程的測定直接影響到內業成圖的精度。

像片控制測量的布點方案

 

像片控制測量的布點方案分為:全野外布點方案、非全野外布點方案和特殊情況的布點方案:
 
1、全野外布點是指攝影測量測圖過程中所需要的控制點,全部通過野外控制測量獲得的,航攝像片控制點不需內業加密,直接提供內業測圖定向或糾正使用。本布點方案精度高,但是外業控制的工作量大。

只有在測圖精度要求高的測區,視野開闊,地面聯測條件良好,或是在小面積測圖情況才選擇使用。以立體測圖儀作業單模型測圖的布點方案為例:需在測繪面積四角上各布設一個平高控制點,共計布設4個平高控制點。

2、非全野外布點方案按航線數分為單航線和區域網兩種。

3、特殊情況的布點方案對于航攝區域結合處、航向重疊不夠、旁向重疊不夠、水域和島嶼等特殊情況的布點,均應按照規范的規定進行。

 

像控點布設的一般原則


1、像控點一般按航線全區統一布設,像控點在測區內構成一定的幾何強度。像控點布設要在整個測區均勻分布,選點要盡量選擇固定、平整、清晰易識別、無陰影、無遮擋區域。如斑馬線角點、如房屋頂角點,方便內業數據處理人員查找(如無明顯地標可人工噴油漆或   撒白灰的方式設置地標)。

如果是大面積規整區域,像控可按照左圖品字形布點。如果面積很大區域,且精度要求較低時,可適當抽稀測區內部像控。如果是帶狀測區,布點需要在帶狀的左右側布點,可以按照“S”或“Z”字型路線布點。

2、像控點需選擇較為尖銳的標志物,盡量選擇平坦地方,避免樹下,房角等容易被遮擋的地方,如果沒有的話可以人工打點,人工像控點應該選擇能夠持久存在的東西,如果噴漆寬度不得低于30CM,并且棱角分明。
3、像控點標志物尺寸應大于70CM,并且不易出現方向性錯誤,明顯顯示是標志物的哪一部分。

4、像控點和周邊的色彩需要形成鮮明對比,如果周邊是深色,則標志以淺色為主,如果地面周邊以白色為主,則可噴紅色油漆為主。

5、如果選擇地物作為特征點,應該選擇比較大的地物,并且提供現場照片2-4張說明像控點的位置,至少包含一張點的近景位置和一張周邊景物位置。

6、布設完成像空點后需要生產像空點的Google Earth支持的.KML文件, 下圖示例中紅色為檢查點,黃色為控制點,空色框為測區范圍,圖中控制點均勻分布保證控制網具有一定的強度。

7、像控點布設的密度,像控點布設首先要考慮測區地形和精度要求。如地形起伏較大,地貌復雜,需增加像控點的布設數量(10%~20%)。很多飛機有RTK或者PPK后差分系統,理論上可以減少地面控制點的數量,可以根據項目測試經驗自行調整。

像控點的采集

  

像控點的采集無論平面控制點,還是高程控制點,其測量工作必須遵循“從整體到局部,先控制后碎部”的原則,即先進行整個測區的的控制測量,再進行碎部測量。常用的像控點采集方式有全站儀、GNSS靜態、RTK方式,在條件允許下GNSS靜態方式精度最高,全站儀次之,RTK方式最低。

目前GNSS已廣泛作用,利用GNSS可極大提高像控點外業測量工作效率。采用GNSS網、CORS站(連續運行衛星定位服務系統),雙基準站、 RTK等方法,可迅速獲取像控點平面位置與高程。使用RTK方式已經可以滿足大部分的測繪作業需求。

像控點坐標的采集采用RTK的方法。為保證像控點和航測相片POS坐標系處于同一坐標系內,使用RTK網絡差分的方式采集數據的時候需要保證無人機連接的網絡CORS接入點、端口要和RTK接收機連接的一致。


數據采集步驟:


1、開機連接CORS得到固定解后一般不要立即測量,首先檢查一下水平殘差HRMS和垂直殘差VRMS的數值,看其是否滿足項目的測量精度要求,正常情況下不小于0.02m。

2、控制點和檢查點采集分兩次觀測,每次采集30個歷元,采樣間隔1秒。在采集過程中保證對中桿的氣泡始終處于居中狀態。

3、每個控制點采集完畢后,對像控點至少拍攝3張照片,分別為1張近照、2張遠照。如果3張不夠可拍攝多張。近照要求攝對中桿桿尖落地處;遠照的目的是反映刺點處與周邊特征地物的相對位置關系,便于空三內業人員刺點。

4、控制點、檢查點成果表分開保存,每個點均保存大地坐標和投影平面坐標。默認大地坐標為CGCS2000,投影坐標為高斯-克呂格投影3°分帶,中央子午線114°。

5、整理控制點、檢查點照片,每一個控制點分別建立一個文件夾,把所拍的控制點照片分類,并放入相應點的文件夾中,使點號、點位與照片一一對應。在文件夾外保存所有控制點和檢查點的.csv文件。
 
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