[发明专利]一种地面连续单片摄影配合激光平面光束法平差方法

说明书

本发明公开了一种地面连续单片摄影配合激光平面光束法平差方法。采用地面连续单片摄影的方式，配合已知高度的激光平面选取特征点，利用光束法平差原理，对地面连续单片摄影进行平差计算，通过已知控制点联合解算，求得目标点绝对物方坐标值。发明从仪器设备分类、摄影测量方式、测量注意事项以及整体全套的地面连续单片摄影平差方法进行了详细介绍，凸显了地面摄影测量的测量优势，为地面摄影测量提供了一种新的思路和借鉴。

一、技术领域

本发明涉及一种地面摄影测量解算的方法，特别是一种地面连续单片摄影配合激光平面 光束法平差方法。

二、技术背景

随着现代化测绘技术的不断发展，非接触式的摄影测量方式越来越被大家认可。而作为 大区域航空遥感(RS)摄影测量和无人机(UAV)摄影测量的有力补充，地面摄影测量以其 灵活性和易操作性逐渐被应用在了各类建筑工程测量、城市区划设计、地质、采矿、冶金、 航空航天技术、工业机械制造、化工、医学、古建筑与古文物摄影测量、考古乃至音乐器材、 艺术作品研究等等社会经济发展和国民经济建设的各个部门、各个领域。

现实测量中，针对那些不便于无人机摄影测量地区、室内测量区域、地下测量区域、矿 井管线位置等等，简便灵活易于操作的地面摄影测量显示出了其独有的测量优越性。除此之 外，地面单片摄影测量的解算也一直是摄影测量的难题。为了改善和提高地面摄影测量的思 路和水平，本研究借助激光扫平仪(LP)发射的特殊平面，提供了一种连续单片摄影配合激 光平面的地面摄影测量方式及其光束法平差方法。

三、发明内容

为了克服传统地面单片摄影测量方式以及解算方法的局限性，本发明的目的是提供一种 地面连续单片摄影配合激光平面的地面摄影测量方式及其光束法平差方法。

主要发明内容：

地面连续单片摄影配合激光平面光束法平差方法的主要思路是：采用地面连续单片摄影 的方式，配合已知高度的激光平面选取特征点，利用光束法平差原理，对地面连续单片摄影 进行平差计算，通过已知控制点联合解算，求得目标点绝对物方坐标值。

摄影测量仪器装备分为(1)手机+CCD+激光扫平仪、(2)手机+EDM+激光扫平仪、(3)GNSS RTK+CCD+激光扫平仪三种模式，根据不同测量条件进行选择。

摄影站点单站采用极坐标法定点摄影测量方式，整体测量区域采用仿航空基线法摄影测 量方式，若是摄影前进方向有遮挡，可灵活支站避开遮挡物，然后重新返回原摄影方向继续 前进，直至完成整个摄影区域的连续摄影。

测量需要注意的规定：(1)明确摄影相机的水平视场角α和垂直视场角β，单站摄影像 片数要根据摄影相机的水平视场角α确定，要求相邻摄影像片之间有2～3度重叠，一般摄影 相机单站摄影6～8张为宜；(2)明确摄影相机的焦距f，单站摄影纵深距离不能太近也不能 过远，一般摄影纵深距离取Y＝(3500～7000)f，测图比例尺可满足1:500或1:1000；(3)摄 影测量前，要已知激光扫平仪的距地高度h；(4)摄影时，要保证解算的正确性，要求倾斜 摄影，使纵深远处与地面要有交点，避免水平正直摄影方式；(5)进行区域摄影时，要是有 P₁、P₂、P₃、P₄四个已知控制点，最终测量结果可通过有约束条件的网平差，换算到已知坐标 系中；要是没有已知控制点，则最终测量结果为自由网平差结果；(6)通过地面摄影获取的 区域点云数据，可借助南方CASS成图软件做进一步处理展示，表达为DEM、DOM、DLG、DRG数字产品。

分别进行单站站点平差、相邻站点间平差、区域网整体自由网平差以及绝对坐标换算等， 实现地面连续单片摄影测量的光束法平差。

本项发明与现有方法相比具有以下优点：

(1)改变传统测绘的“点测量”模式，实现测量方式“由点到面”的转换；