无人机倾斜摄影测量外业控制点作业方法.docx

无人机倾斜摄影测量外业控制点作业方法

一、资料的收集和准备 1
1、测量设备的准备 1
2、基础控制点资料的收集 2
3、坐标系统的确定 2
4、其他资料的收集 2
二、像控点的布设 2
1、像控点的布点方式 2
2、像控点的选点 3
三、像控点的测量 9
1、坐标系的校正 9
2、野外观测的技术要求 9
3野外观测的作业要求： 10
四、像控点的拍照 10
五、观测记录 11
六、外业资料与数据的整理 12

一、资料的收集和准备
1、测量设备的准备
需要准备的设备有：GPS设备一套、对中杆一根、三脚架一个、相机一台、记录纸若干
外出作业时应检查：GPS设备电池是否充满电、相机电池是否充满电、相机储存卡内存是否足够；作业完成后需给设备电池充电、导出和备份数据、检查仪器设备。
2、基础控制点资料的收集
根据项目需求，收集必要的等级控制点。如控制点的分布情况不满足RTK的测量要求，需要在已有控制点的基础上进行加密控制点。
3、坐标系统的确定
根据项目需求，分析已有资料，确定测区所用的坐标系统、投影方式、高程基准。
4、其他资料的收集
外出作业前应收集测区的地形图、交通图、地名录、天气、地域文化等资料。
二、像控点的布设
为保障数据成果精度，从而对控制点的要求相对提高，使1平方公里内保证30个控制点。房屋顶部应相应的增加控制点，从而使数据的精度有进一步的提高。
特殊地区要相应的增加平高点。
1、像控点的布点方式
采用航线两端及中间均隔一或两条航线布设平高点的方法。此方法既能保证成图精度， 又能减少外业工作量。具体布点方式如下图所示：

2、像控点的选点
像控点应该选择在航摄像片上影像清晰、目标明显的像点，实地选点时，也应考虑侧视相机是否会被遮挡。对于弧形地物、阴影、狭窄沟头、水系、高程急剧变化的斜坡、圆山顶、跟地面有明显高差的房角、围墙角等以及航摄后有可能变迁的地方，均不应当做选择目标。
（1）适合用作像控点的有：
A、路上的车实线以及斑马线的角
B、目标清晰的道路交角

C、篮球场上的实线

D、草地角

总则：所选的像控点必须是在航片上能够辨认清晰的，没有遮挡的目标。
（2）目标成像不清晰、与周围环境色差小、与地面有明显高差的目标，会影像空三内业的刺点误差，因此均不能用作像控点。如下面几个例子所示：

与水面有高差，不能作为像控点

颜色相近，航片上不易辨认，不能作为像控点

与地面有高差，不能作为像控点
总则，凡是可能引起刺点误差的，均不应选作像控点。
因实际情况中航摄区域未必都有合适的像控点，为提高刺点精度，保证成图精度，应在航摄前采用刷油漆的方式提前布置像控点标志。标志可刷成“L”型或“十”型。布置成“十”型时，应在十字中心加喷直径为5cm的圆点，以提高刺点精度。如下图所示：

“十”字型布点

“L”型布点
三、像控点的测量
像控点的测量主要采用“ GPS RTK ”的方法。
1、坐标系的校正
因为GPS测量结果使用的是WGS-84坐标系统，如项目要求测量成果使用其他坐标系统，则需要在观测之前进行坐标系校正，求出WGS-84坐标系与目标坐标系之间的转换关系。
校正方法：
a、首先要有至少5个目标坐标系的基础控制点坐标数据，其中4个用作校正，1个用于校正后的检验。注意已知点最好要分布在整个作业区域的边缘，能控制整个区域，一定要避免已知点的线形分布。
b、在电子手簿上输入已知控制点的坐标，并把GPS流动站接收机架在已知点上，测得WGS-84的坐标数据。
c、根据已知点的已知坐标数据和WGS-84坐标系的坐标数据，计算七参数，求得两坐标系之间的转换关系。
d、检查一下水平残差和垂直残差的数值，看其是否满足项目的测量精度要求，参差应不超过2 cm。检校没问题之后才可以进行下一步作业。
2、野外观测的技术要求

观测窗口状态
卫星数
卫星高度角
PDOP值
良好窗口
≥5
20°以上
≤5
勉强可用的窗口
4
15°以上
≤8
避免观测的窗口
4
15°以上
≥8
不能观测的窗口
≤3

3野外观测的作业要求：
a、两次观测，每次采集30个历元，采样间隔1秒。
b、 接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机或手机；雷雨过境时应关机停测，并取下天线，以防雷电。
c、 两次观测成果需野外比对结果，比对值为两次初始化采集的最后一个历元的空间坐标，较差依照平面较差不超过5cm，大地高较差不超过5cm的精度标准执行；不符合要求时，加测一次；如果三次各不相同，则在其它时间段重新观测。
d、每日观测结束后，应及时将数据从GPS接收机转存到计算机上，确保观测数据不丢失，并拷贝备份由专人保管。
四、像控点的拍照
对观测处进行至少五次拍照，分别为1张近照、4张远照。近照要求摄清天线摆放位置以及对中位置或者是杆尖落地处；一张不够描述，可拍摄多张。远照的目的是反映刺点处与周边特征地物的相对位置关系，便于空三内业人员刺点。周边重要地物有：房屋、道路、花圃、沟渠等。为描述清楚，远照可摄多张。
如下图所示：

五、观测记录
a、像控点外业观测以及拍照完成后，应及时填写记录，画草图，记录刺点处、
相关物邻接关系，并对像控点编号以及照片编号进行关联，防止混淆、错乱。草图如下图所示：

b、“仪器高”的记录：使用了对中杆、或三脚架、或其他支架设备的必须记录仪器高。电子手簿中需输入仪器高，从而使量测出的高程即为刺点处的高程。仪器高记录时保留小数点后三位小数，必须填写单位。
六、外业资料与数据的整理
A、导出GPS观测数据并整理坐标数据成果表，表中应注明所用坐标系、投影方式、高程基准。格式如下：

X XX 控制点成果表
坐标系统：1980西安坐标系
投影方式：高斯－克吕格投影3°分带,中央子午线114°
高程基准：1985国家高程基准
序号
点名
X(m)
Y(m)
Z(m)
备注
1
hpA3
2668217.322
626430.153
80.937

B、整理控制点照片，每一个控制点分别建立一个文件夹，把所拍的控制点照片分类，并放入相应的文件夹上，使控制点点号点位与控制点照片一一对应。