攝影測量在地下管線普查中的應用

■　孫宇

（華東冶金地質勘查局物探隊安徽蕪湖241000）

攝影測量在地下管線普查中的應用

■孫宇

（華東冶金地質勘查局物探隊安徽蕪湖241000）

隨著科學技術的不斷發展，測量技術得到了非常大的改善，由傳統測量的平板儀，經緯儀，全站儀到現在的GPS，CORS，航空攝影，傾斜攝影測量等到翻天腹地的變化，測量技術的不斷提高，大大改善了生產力，本文就攝影測量在地下管線普查中的應用做簡單闡述。

地下管線普查攝影測量

1　攝影測量學的發展

攝影測量學經歷了三個明顯的發展階段：（1）模擬法攝影測量：用光學或機械方法模擬攝影過程，多數采用兩個攝影器模擬攝影時相鄰的兩張像片的空間位置、姿態和相互關系，形成一個比實地縮小了幾何模型。在此幾何模型上量測，即相當于在原物體的量測。所得結果，通過機械或齒輪轉動方式直接在繪圖桌上繪出各種地形圖與專題圖。（2）解析法攝影測量，是電子計算機用于攝影測量的第一項成果。它經歷了航帶法、獨立模型法和光束法三種方法的發展，已成為航測加密測圖控制點的主要方法。隨著像片系統誤差和觀測值粗差自動探測的解決，從而保證了成果的高精度和高可靠性。加之攝影測量與各種非攝影測量觀測值的嚴密整體平差和數據處理，使它成為一種高精度定位方法，用于大地控制加密，坐標地籍測量。當今全球定位系統(GPS)的應用，使攝影測量和遙感中的幾何定位變得越來越小地依賴于地面控制。解析測圖儀是實現測量成果數字化產品的儀器，在計算機幫助下，立體模型上測得的結果存入計算機中，然后再傳送到數控繪圖機上繪出圖件。這種存貯在計算機中的數字形式地圖，成為測繪數據庫和建立各種地理信息系統的基礎。自1987年后，解析測圖儀的發展進入以數據庫管理系統下的數據采集工作站的發展階段，使攝影測量成為地理信息系統獲取數據和更新數據的重要手段，也使測量與編圖融為一體了。（3）數字攝影測量：解析攝影測量的進一步發展是數字攝影測量。從廣義上講，數字攝影測量是指從攝影測量與遙感所獲取的數據中，采用數字攝影測量影像或數字化影像。在計算機中進行各種數值,圖形和影像處理，以研究目標的幾何和物理特性。從而獲得各種形式的數字化產品和目視化產品。

圖1　

2　攝影測量與常規測量比較的優點

攝影測量學的特點：（1）在像片上進行測量和解釋，無須接觸物體本身，因而很少受自然地理的影響和限制。（2）影像反映的物體或目標真實，信息豐富、逼真。（3）被測物體可以是固體、液體或氣體，也可以是靜態或動態。

3　攝影測量在地下管線普查中的應用

空間后方交會與前方交會求解地面點坐標的計算

假設在空中S1和S2兩個攝站對同一地面目標進行攝影，從而獲得了一個立體相對，如圖1所示，任意地面點A在給像對內左片的構像為a1,在右片的構像為a2。為了確定其對應關系，在地面選定直角坐標系t-XYZ，X軸方向與航向方向基本一致。

（1）像片的野外控制測量：

●找明顯地物影像；

●野外找所選的地面控制點；

●像片上刺出地物；

●普通測量(X,Y,Z)。

（2）像點坐標的量測。用立體坐標測量儀器先完成像片的歸心定向，后用立體照準的方法，對像對內進行坐標測量。其中包括四個地面控制點的相應像點和所有需要確定地面坐標的像點，通過測量可得到各像點在左，右像片上的坐標值x1,y1和x2,y2。

（3）空間后方交會確定像片的外方位元素。按后方交會的解法，可得左片和右片各自的六個外方位元素Xs1,Ys1,Zs1,κ1,ω1,φ1. 和Xs2,Ys2,Zs2,κ2,ω2,φ2空間前方交會計算所求點的地面坐標。先用以計算出的像片的外方位元素中的角元素。

（4）利用下式將所求的點的像空間坐標x,y,z變換為像空間輔助坐標

（5）用像片外方位元素中的線元素計算像片基線B的三個分量Bx,By,Bz。

（6）通過相應的公示計算各點的地面點坐標。

4　管線點平面坐標判定

通過攝影測量的前方交會和后方交會的計算可以輕易得到管線標記點的平面坐標，解算每個點的坐標之后，通過管線數據庫軟件錄入管線點坐標。但是管線的高程通過攝影測量得到的不會太準。所以需要通過其他方法得到。

5　結語

現代攝影測量在管線普查探測中還不太成熟，但是有很多地方也開始實驗，有一些成功例子。我相信在未來科技的發展中攝影測量的精度和便宜程度會越來越符合工程及人們的需求，在未來管線探測中一定會得到廣泛應用。

[1]李學軍 我國城市地下管線信息化發展與展望 [J]城市勘測2009

[2]洪立波 城市地下管線面臨的挑戰與機遇 [J]地下管線管理2005

[3]無人機攝影測量技術的探索與應用研究 [J]北京測繪2008

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-153-1