第5章-近景摄影测量的控制

第五章近景摄影测量的控制,主要内容,近景摄影测量控制的一般概念控制点的一般测量方法室内控制场活动控制系统相对控制应用举例,5.1近景摄影测量控制的一般概念,一、近景摄影测量控制的目的,1、把所构建的近景摄影测量网纳入到给定的物方空间坐标系中；,2、利用多余的控制（包括控制点和相对控制）加强近景摄影测量网的强度；,3、利用多余的控制点和相对控制检查近景摄影测量的精度和可靠性。,二、控制点与相对控制,控制点与相对控制是近景摄影测量中使用的两类控制。,1、控制点,控制点通常是布设在被测目标上或其周围的已知坐标的标志点。,水轮机叶片,2、控制点的测定精度要求,待定点坐标的中误差m由控制点坐标中误差m控和摄影测量中误差m摄组成。,为使控制点坐标中误差m控对待定点坐标的中误差m不产生影响，应使,摄影测量中误差m摄可预先估算,3、相对控制,相对控制是指在近景摄影测量中布置在物方空间的未知点间的某种已知几何关系。,如：已知的长度；,已知的角度；,未知点位于同一平面；,未知点位于同一直线；,5.2控制点的一般测量方法,一、方法,前方交会测量控制点的平面坐标；,三角高程测量控制点的高程；,前方交会+三角高程方法,二、原理,1、前方交会-计算平面坐标,*已知A点坐标(XA,YA),B0点坐标为(XB,YB),-P0点为待求点(XP,YP),*夹角A、B可由经纬仪（全站仪）测得,(2),若坐标系原点D与A点重合，,计算公式(2)可简化为,则A点坐标为(0,0),(3),*若A点与B0点连线作为坐标系Y轴，,则计算公式可简化为,则：A点坐标为(0,0)，B0点坐标为(0,SAB),2、三角高程-确定高程坐标,假设A、B间水平距离已知,*已知：A点平面坐标为(0,0)B点平面坐标为(0,S),P点平面坐标已求出，为(XP,YP),*从A点测得P点的垂直角为VA,*从B点测得P点的垂直角为VB,如何确定P点高程ZP=?,*解决办法：,可分别由A、B两站按三角高程计算P点高程,*疑问：,须已知A、B点的高程,-A、P点间平面距离b可计算：,-B、P点间平面距离a可计算：,则，A、P点间高差可计算：,B、P点间高差可计算：,则，P点高程为：,也可以为：,前提为已知A、B点的高程,若测量中没有误差，则P点高程可任取其中之一（可假设测站点高程为某常数）。,能否在不确定A、B的高程或不专门确定A、B间高差的情况下，就能确定P的的高程？,测量中不可避免存在误差！,若分别从测站A、B测得的P点高程差值小于设定的精度要求，则取其均值即可。但条件是必须已知A、B的高程或A、B间高差。,反映的几何意义：,两个仪器中心（测站）的高差。,所以，取两个高差的平均值作为P点的高程，即,在没有测量误差时，应为一常数。,为符合某种坐标系要求，可进行平移,三、精度分析,应明确各符号的含义,mA、mB:测站点A、B的点位中误差；,m:内角A、B的测角中误差；,S:基线AB的长度；,1、平面精度分析,应明确各符号的含义:,mS:测站点与待定点间的距离中误差；,ma:垂直角的测角中误差；,a:垂直角；g:交会角,2、高程精度分析,思考：,测站A、B的坐标如何得到？,四、测站点的确定,不关注坐标系的绝对位置，为自由坐标系。,两个测站的情况下，确定基线间长度即可确定两测站的坐标。,（平面坐标）,基线的确定方法：,1、钢尺、皮尺；,2、铟瓦尺；,3、测距仪；,4、标准尺法。,标准尺法,在测量基线的前方，水平放置一根高精度的标准尺，按前方交会方法测得尺上两点的坐标后，计算其长度，求出它与真尺长的比值，改化基线长度。,步骤：,1、根据实际情况安置两测站A、B后，近似量取基线长度SAB作为初值；,2、在测量基线的前方，水平放置一根高精度的标准尺，在其上选取两个刻划M、N，做出标记，其真长记为SMN；,步骤：,4、在两测站A、B安置经纬仪，按前方交会法分别测量M、N两点的水平角；,3、确定起始方向线；,5、按前方交会公式计算M、N两点的平面坐标；,6、计算M、N两点间的距离，记为SMN；,8、求解测量基线长度SAB=lSAB,7、计算比例尺归划系数l=SMN/SMN,如果标准尺放置不水平,1、根据实际情况安置两测站A、B后，近似量取基线长度SAB作为初值；,2、在测量基线的前方，放置一根高精度的标准尺，在其上选取两个刻划M、N，做出标记，其真长记为SMN；,步骤：,4、在两测站A、B安置经纬仪，按前方交会法分别测量M、N两点的水平角，按三角高程法测量M、N两点的垂直角；,5、按前方交会公式计算M、N两点的平面坐标；按三角高程公式计算M、N两点的高程；,6、计算M、N两点间的距离，记为SMN；,8、求解测量基线长度SAB=lSAB,7、计算比例尺归划系数l=SMN/SMN,此基线长度为:,水平距离？,空间距离？,水平距离！,五、有关注意事项,1、起始方向线的确定方法,a、对称目标法；,b、内标志法；,c、外标志法；,d、旋转仪器法；,e、平行光管法；,2、测站高差的确定,a、经纬仪水准法；,b、引点测高差法；,c、若基座变动，须重新确定高差。,六、关于高精度测量控制网,宝鸡桥梁厂钢结构车间内的工业测量控制网,按大地测量的边角网平差。,5.3室内控制场,一、建立的目的,1、用于摄影机检定,2、用于摄影测量理论的研究,3、用于实测目标形状或运动状态,二、室内控制场的布设原则,室内三维控制实验场全景,室内控制场的布设原则,1、足够数量的三维控制点；,2、控制点应分布均匀，在空间上有足够延伸；,3、留有摄影空间；,5.4活动控制系统,一、定义,均匀分布有一定数量已知坐标的控制点的可携带框架，称为活动控制系统。,二、建立活动控制系统的目的,1、被测目标较小，数量较多且处在不同的位置；,2、不宜采用常规测量方法在现场实施控制测量；,3、用于长途运输后摄影机的检校。,三、活动控制系统的测量方法,1、普通工程测量方法,2、三维坐标量测仪测量,3、摄影测量方法,5.5相对控制,本节内容涉及到解析法计算，在第6章中讲述。,课堂讨论：,若有一放置于地面的佛像高度为6.2m，测量环境开阔。现需要用摄影测量方法环绕其四周拍摄正直摄影立体像对，并在BC2解析测图仪上绘制其等值线，要求测量精度为2mm。试设计一个测量像控点的控制测量方案。,5.6应用举例,-背景,“南海观音”佛像，玻璃钢制，高6.19米，莲花座直径3.7米。使用近景摄影测量方法测量其横断面和纵断面,观音控制,明确几点：,1.测站点与摄站点不一定是同一点；,2.