近景摄影测量.ppt

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1、近景摄影测量在建筑物变形观测中的精度分析08滨江测绘程骏200823500471概述近景摄影测量亦称非地形摄影测量，它是应用在工程与工业中的摄影测量，也是摄影测量的一个分支。所谓近景摄影测量是在近距离范围对研究各类目标进行摄影，以确定所研究对象上点的二维或三维坐标数据或绘出目标图件的科学技术和工艺。近景摄影测量在建筑物变形观测中的应用非常广泛，目前已广泛地用于科学技术的各个领域，如建筑物的变形观测，建筑结构、地质、矿山、环境工程、考古、生物医学、体育、汽车等各个领域，由于应用的领域非常宽广，甚至可以说：“凡可摄影的目标，都可量测”。但是摄影测量的精度是人们

2、关注的焦点。2影响精度的基本因素1)象点坐标改正的残余误差，即缺少一足够的精度描述某些影响的数学模型，这些影响包括乳剂漂移、物镜的径向和切向畸变，坐标仪的误差等，这些说已改正的象点坐标还存在有微小的系统误差；2)观测误差，即观测者的人差，对一个不熟练的观测者可能有一个较明显的系统偏差；3)摄影测量的几何图形，如摄影机焦距、基距比B／Y以及摄影机轴的变会角等都影响模型坐标的精度；4)控制点的数量以及它们的分布，特别是模型有较大景深时尤其如此，这是近景摄影测量中常遇见的情况；5)主体观测中同各地物点(包括控制点、目标点)影象的变形(形状和方向)在量测中好象消除了P，P，实

3、际是不可能的。3提高精度的措施3．1象点坐标的改正众所周知，航摄软片的变形可分为偶然变形和系统变形，后者的改正办法一种是使一标准方格网同时构向在航摄相片上，只要检查格网点的移位，就可知道航摄相片的变形，然而在多数情况下，是利用航摄相片上的框标(4个～8个)来检查航摄相片的变形，显然采用多项式改正象点坐标为好，近景相片亦可采用。一般可采用下列公式：物镜畸变的改正，在一般作业中，只改正径向畸变，其函数关系为3．2计算算法在工程应用中，人们一般注意有限点的位置而不关心连续表面的测图，并且要求高精度，由于每个工程目标不尽相同，因此不象地形图那样获得重复的“标准产品”。通常在建

4、筑物变形观测中，采用象对构建立体模型的共面方法，然而在多数情况下利用共线方程的解算能给出较好的结果，由两个以上摄站确定点位坐标时，能绘出三个分量(x，y，z)的精度更加一致的效果。这里必须提及的是采用直接线性变换(DI)算法，其结果在一定条件下相当于共线方程所获得的结果，且只需较少的计算工作量，因此在工程(或工业)目标坐标测量中该算法得到广泛的应用。3．3控制点的数量及其分布控制点的数量和在模型空间中的分布取决于被测目标的预期精度、算法和目标的复杂程度，一般情况要求控制点在整个目标范围内均匀分布，对于不用的算法都存在有最低数量的要求；采用共线方程的单模型的相对定向时

5、最少须有五个连接点，其模型的绝对定向最少须有三个控制点；在DLT算法中通常要求是为了解算l1个系数，必须在物空间至少布设六个均匀分布的点，且不在一个平面上。为此有人提出精度与控制点数量的经验公式为：其中，为每光束解的未知数为11；L为每一点的观测方程为2；r0为取rxyz的最大值；，n为采用的控制点数；Txyz为以相片的比例尺表示的中误差，一般情况：rxyz

6、只有通过多余观测，如进行三次照准的读数取中数。为了进行立体观测，须凝视两个地物点，如果这两个影像有相同的形状和方向，立体观测就成为可能，这就是在作业中选取明显点(或可靠点)的原因.然而只有极少情况，两张相片上形成完全相同的影像，这也只在正直摄影时才有可能。在多站摄影工作中，各相片是从不同角度拍摄，立体凝视自然地物非常困难甚至是不可能的。因此在近景摄影测量中预先做标志点是必要的，同时设计标志点的大小和形状能保持构象要略大于测标，在实际作业中对圆形标志可用下式计算：D=5／3·(y／f)·d。其中，D为标志直径；d为测标直径。为了减少照准误差，对所有点(框标、控制点

7、以及预先标志点)进行多次观测并取其平均值。3．5摄影机的检校和选择摄影机的检校对测定目标的高精度是非常重要的，为了进行摄影机(特别是非量测象机)的检校，需建立一种高精度而稳定的三维试验场，为此必须作如下要求：1)目标点必须分布在几个平面内；2)在空间目标点需均匀分布在不同平面，要使最小的调焦和预期的最大工作距离都能作业；3)各摄站,目标按高精度归化到同一坐标系中，每个目标点的精度至少±0.1mm。其中误差估算公式为：其中，xip,yip,zip为摄测坐标；xiT,yiT,ziT为正确坐标。当采用足够数量的已知点(n>15)所求得的Rxyz值