[发明专利]一种摄影全站仪及其森林计测方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种摄影全站仪及其森林计测方法，其特征是：使用多光轴摄影全站仪完成导线测量并联立立体相对解析。

二、技术背景

随着数字摄影测量技术的快速发展和数码相机的出现，传统近景摄影测量的方法和设备也发生了巨大的变。总的来说，数字技术成为主流，效率得到很大的提高。尽管如此有一个问题一直都没有得到解决，那就是仍然必须在被测物体表面或周围布设一定数量的控制点，摄影测量工作者心中所谓的“无接触测量”并没有真正实现。

另一方面，全站仪作为一种高精度测量仪器在工程测量中被广泛接受，本质上它是一种基于“点”的测量仪器。若能将它与基于“面”的摄影测量技术有机的联系起来，必将充分发挥他们各自的优点。

三、发明内容

根据待测区域的实际情况上选定测量方法并设置测站，利用多光轴摄影全站仪进行极坐标测量或者导线测量，利用多光轴摄影全站仪拍摄的像对配合测量结果进行空间解析，获取导线周围所有的地物坐标信息。

多光轴摄影全站仪利用连接器将两台数码相机连接在普通全站仪系统的两侧，这样相机和全站仪可视为刚体，使得相机可以在全站仪上水平旋转，进行旋转拍摄，同时配合检校条检测相机与全站仪中心的位移。

极坐标测量方法：当待测区域的任意边缘距离不超过500m时，采用1点架站极坐标测量的方法，即沿待测区域边缘建立闭合导线，记录设站点坐标和高度，对每一导线点进行超站仪观测和摄影，保证每次拍摄的旋转角度接近40°，观测的地面控制点在6个以上，利用超站仪的导线测量结果后方交会恢复空间参数，获取待测区域的地物坐标信息。

导线测量方法：当待测区域有超过500m的边缘距离时，采用多点架站导线测量的方法，即在待测区域建立附合导线，导线点1到导线点n即为摄影观测点。首先在1号导线点架设摄影全站仪，瞄准n号点进行后视定向，然后瞄准2号点利用极坐标法测得2号点坐标(X，Y，Z)，在1号点对观测区域A进行摄影得到A1，A2两点三维坐标，测量完毕后将仪器搬至2号点，测设3号点坐标及A区域中的目标相点，以1号、2号测得A区域中的同名像点为目标点，以1号2号间距离为摄影基线解算外方位元素。利用相同方法测量至n点结束，最终得到观测区域中所有目标点的三维摄影坐标。

四、具体实施方式：

研究选取一次普通的符合导线测量，架设5个导线点，利用多光轴摄影全站仪进行导线测量：

步骤1：在起始点架设多光轴摄影全站仪，利用两个大地控制点确定坐标；

步骤2：在下一个导线点上架设摄影全站仪，以起始点作为后视点，完成前后视操作，以两点连线开始旋转拍摄，每40°拍摄一组照片；

步骤3：重复步骤2直到终止点，完成导线测量，利用控制点进行验证；

步骤4：处理全站仪数据，计算相片中的控制点坐标；

步骤5：利用控制点坐标配合立体像对进行结算，完成测量。