采石场边坡多基线数字近景摄影测量精度的影响因素分析

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1、2011年第10期李春梅，等:采石场边坡多基线数字近景摄影测量精度的影响因素分析23文章编号:0494-0911(2011)10-0023-04中图分类号:P23文献标识码:B采石场边坡多基线数字近景摄影测量精度的影响因素分析李春梅，张连蓬(徐州师范大学测绘学院，江苏徐州221116)InfluenceFactorsAnalysisofQuarrySlopeMulti-baselineDigitalPhotogrammetryPrecisionLIChunmei，ZHANGLianpeng摘要:分析影响多基线数字近景摄影测量三维景

2、观重建精度的因素，并结合徐州市凤山采石场边坡进行研究分析，提出提高测量精度的措施及最佳测量方案。关键词:旋转多基线;数字近景摄影测量;精度分析论及最佳测量方案。一、引言二、近景摄影测量外业数据采集传统摄影测量都以一个“立体像对”为基础进行同名点匹配，而基于两幅二维影像所构成的“单试验场选择在徐州市铜山新区南郊凤山采石基线”立体像对重建三维空间是一个“病态”问题，场边坡，地理位置为:北纬34°12'，东经117°12'。测2因为由目标点进行影像匹配可能获得多解。若采区面积约1500m，地形起伏较大，边坡高度约用多基线影像，匹配时正确

3、的光线只能交于同一28m，长度约60m，边坡表面地形复杂。为研究需点，从而能较好地获得匹配点。另外，传统近景摄要，在坡面上布设了38个标志点，具体分布如图1影测量存在交会精度与影像匹配的矛盾，交会角大所示。的精度高，难以匹配;交会角小的精度低，但易于匹配。而多基线摄影测量是一种“多目”视觉方法，其特点是采用短基线获取大重叠度的序列影像。在短基线序列影像中，相邻的两幅影像摄影基线短、交会角小，易于影像匹配;首尾的影像摄影基线长、交会角大，提高了交会精度。并且由于有多个观测图1标志点分布图值，增加了多余观测，进一步提高了交会精度及影像

4、匹配的可靠性［1-2］。1．控制点的布设与测量多基线数字近景摄影测量目前已成功应用于试验采用相对坐标系，选择深度方向为X轴方文物保护、生物医学、工业、工程勘察、汽车、矿山、向，平行于被摄面的方向为Y轴方向，Z轴竖直向环境工程等诸多领域［3］。徐州市凤山采石场边坡上。利用宾得R122全站仪(测角精度±2″，测距精－6地形数字化模型是分析边坡稳定性及计算采石量度±(2mm+2×10D))测量标志点的空间坐标，的必要依据，采用多基线数字近景摄影测量方法进采用免棱镜测量模式，每个标志点均盘左、盘右测行采石场边坡三维重构具有重要的现实意义。

5、因量两次，取其平均值作为初始数据。此，此类特殊地形三维重构的精度成为人们关注与2．影像拍摄研究的焦点。本文就采石场边坡三维重建的精度采用佳能EOS5D数码相机进行影像获取，经影响因素进行了大量的试验分析，研究得出有益结现场考察选用28mm的广角定焦镜头，采用旋转多收稿日期:2010-10-22基金项目:建筑物的精细三维重建及变形监测(10XLA15)作者简介:李春梅(1981—)，女，江苏南通人，硕士，实验师，主要从事摄影测量与遥感图像处理方面的教学与科研工作。24测绘通报2011年第10期基线的摄影方式，并根据研究需要拍摄了多组

6、短基4个增加到8个的过程中，解算精度提高较快，但当线序列影像。控制点数增加到8个以上时，其解算精度提高较小，三、采石场边坡三维重建精度影响因素甚至出现精度下降的情况。由此可见，控制点数量的增加会提高检查点物方坐标的解算精度，但由于分析采石场边坡陡峭且均为碎石，部分标志点采用了油1．控制点的数量与分布对精度的影响漆喷绘十字标记的方式布设，从而增加了内外业标多基线近景摄影测量三维景观重构是用外业志点量测误差，降低了解算精度。采集的控制点坐标及其对应的像点坐标建立空间另外从各方向的误差曲线可以看出，由于边坡关系，解算出影像的外方位元素，

7、进而获得大量同表面凹凸不平，检查点在X方向(深度方向)的解算名点的空间坐标;然后再与摄影测量丰富的影像信精度最低，并且深度方向的误差曲线与其点位误差息相结合，最终建立研究区域的三维景观模型。因曲线保持一致的变化趋势。因此，控制点的数量对此，控制点起着不可或缺的桥梁作用，无论是控制深度方向的影响最为显著。点的数量还是分布都将直接影响到被摄物体物方(2)控制点分布对精度的影响［4］坐标的解算精度。①控制点密集程度对精度的影响(1)控制点数量对精度的影响控制点密集程度直接决定了它对检查点的作选择固定的4个标志点作为精度检查点，分别用力度

8、，从而影响三维重构的精度。现设计以下4选取分布均匀的4、6、8、10、15、20、26个标志点作为种有代表性的方案进行试验。方案1:控制点均匀摄影测量的控制点，采用Lensphoto多基线数字近景分布于整个摄区，且摄区四周均有控制点，检查点摄影测量