多基线数字近景摄影测量技术在铁路勘测中的应用研究

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1、多基线数字近景摄影测量技术在铁路勘测中的应用研究：张大春陈以军43文章编号：1672—7479(2009)05—0043—03多基线数字近景摄影测量技术在铁路勘测中的应用研究张大春陈以军(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京100055)AStudyonApplicationofMulti·-baselineDigitalClose--RangePhotogrammetryTechniqueinRailwaySurveyZhangDachunChenYijun摘要多基线数字近景摄影测量技术打破传统摄影测量

2、单基线原理，采用多基线巧妙地解决了交会角、匹配、精度这三者间在传统数字近景摄影测量中不可相容的矛盾，同时将空中三角测量及平差首次引入了近景系统。本课题按照多基线数字近景摄影测量系统的基本作业流程，研究其在太行山2号隧道出1：7进行1：500．7--点地形图的测绘应用，并对实验成果进行了数据比对和精度分析，研究了该技术在铁路勘测中的应用范围。关键词多基线近景摄影测量交会角匹配精度工点地形图中图分类号：P231．2文献标识码：A角测量获取像片外方位元素和相机参数，最终通过多1概述光线前方交会及区域网自由网平

3、差，自动生成物方区模拟、解析和数字摄影测量都是基于人眼双目立域三维坐标点的点云，从而建立高精度的数字表面模体视觉的基本原理，但这一原理在处理数字近景摄影型，进行各种比例尺的线画地形图测绘。本课题主要测量过程中遇到无法克服的三方矛盾：即交会角、匹是研究将该系统应用于铁路勘测中的隧道口1：50031配、精度之间的矛盾。交会角小，容易匹配但精度低；点地形图测绘的可行性。交会角大，精度高但匹配差。这个关键矛盾无法解决隧道口1：50031点地形图测绘是新线定测阶段一也是数字近景摄影测量在国内外一直没有能真正能用项

4、重要而又艰巨的勘测工作，隧道口往往是一些地形于生产的原因。摄影测量专家张祖勋院士提出了以计地貌复杂、山势陡峭的地段。目前勘测手段一般是采算机视觉代替人眼双目(单基线)立体视觉的“多基用电子全站仪在设计的隧道口现场实地测绘地形图，线、多影像近景摄影测量”原理，采用以多搏少的策内业进行编绘整理。这种勘测方法得到地形图精度可略，把从空间一个点由两条光线交会的摄影测量基本靠，但需要投人大量人力和时问，测量工作也极其困法则，变化为空间一个点由多条光线交会而成的全新难，有些困难区域测量人员无法到达，在山势陡峭的地概

5、念，彻底解决了数字近景发展的难题。从而研发出段还有生命危险。如果能把多基线数字近景摄影测量一套全新的数字近景摄影测量系统，给数字近景摄影系统应用于隧道口地形图的测绘，就能既保证专业设测量带来了新的应用前景。计，又能提高勘测工作效率和安全系数。多基线数字近景摄影测量系统(Lensphoto)采用2实验研究普通单反数码相机获得多基线影像，利用可靠的近景多片匹配算法获取大量同名点，然后通过近景空中三多基线数字近景摄影测量系统的软硬件基本配置情况是：一台单反数码相机(1300万像素以上)和一台收稿日期：2009

6、—09—06第一作者简介：张大春(1969一)，男，1993年毕业于武汉测绘科技大学笔记本电脑、Lensphoto系统测量软件和测图工作站。摄影测量与遥感专业，高级工程师。Lensphoto系统的工作流程如图1所示。铁道勘察2009年第5期1／10左右，约60m。面对测区从左到右选择摄站，在每个摄站也按从左到右顺序拍摄像片9张，覆盖整个测区。相邻像片重叠度60％以上，并且保证所有摄站相同序号的影像几乎是同一个区域，达到90％以上的重叠度。旋转摄影的基本布置如图3所示。图1Lensphoto系统的工作流程

7、图3旋转摄影2．1外业摄影与控制点联测根据摄区的情况和研究的目的，在摄影之前在隧这次实验摄影的区域地处河南山西两省交界的太道口摄区范围内布设了8个标志牌控制点(至少4个行山脉，为该项目定测阶段的太行山2号隧道出口，红角点要布设)，标志牌规格是60em×60em，现场布设旗渠从附近穿越，有稀疏树林和杂草覆盖，但隧道口附点如图4所示。摄影完成后，就可以进行控制点联测，近地表大部分能依稀看见，山坡陡峭，地形复杂(如图以附近定测阶段的勘测控制点为起算点，利用全站仪2所示)。进行测量得到所布设控制点的大地坐标。图

8、4现场布设的控制标牌图2隧道出口的实景2．2内业处理及精度分析实验选择的相机是CANONEOS5DMark11单反根据外业的摄影数据、检校后的相机文件和控制相机，最高分辨率：5616X3744，图像像素2100万，感点数据，在Lensphoto软件平台进行内业数据处理和成光元件：CMOS，传感器尺寸：36mm×24mm。并配有果输出。其中相机文件是利用外业控制点和软件中的如表1所列的4个定焦镜头。相机检校模块计算所得。该软件自动化程度很高，