室内大型三维控制场的测量方法与稳定性分析

摘要

室内大型三维控制场是一种在室内建立的三维控制系统，它按照一定的规律布设在室内较稳定的环境中，主要用于非量测相机的检校。与传统的三维控制场相比，室内大型三维控制场的测量点点数量更多、分布范围更广，所以测量难度相对更大。由于需要精确的测量三维控制场中测量点的三维坐标，本文主要研究采用经纬仪测量系统跟工业摄影测量系统两种方式的对控制场进行测量，同时对测量的精度加以评定。再利用测量的数据对控制场的稳定性进行分析。
　　为了便于对大型三维控制场进行测量，首先进行大型三维控制场改造，在原有控制场基础上将摄影测量系统能够识别的回光反射标志包括编码标志跟圆形测量点贴附到原先测量点位置的附近，实现了利用工业摄影测量系统进行控制场测量的可能性。利用两种不同的测量系统对控制场进行测量:根据经纬仪测量系统的原理和三维控制场的场地限制，进行测量方法设计跟质量控制策略设计，包括经纬仪设站位置、观测角的交会角度、基准尺的摆放等问题;利用工业摄影测量系统对改造时添加的测量标志进行测量，根据三维控制场的横纵方向的延伸及光线亮度结合工业摄影测量网型的基本要求对控制场的测量网型进行设计，在数据处理时解决出现的若干问题。
　　通过坐标系的转换（七参数法、轴对准法）将多期三维控制场的测量结果进行统一，比较均方根误差分析转换结果的精度，并利用转换后的坐标进行三维控制场的稳定性分析。首先分析控制场尺度的变形，主要是角度变形分析跟边长变形分析。确定重心基准，采用两边重心连线方位角为基准方向建立重心坐标系的方式，然后对比新基准下多期测量水平方向的位移量跟竖直方向上位移量，通过点场坐标变形分析出整个控制场的位移情况。以此对控制场稳定性进行综合分析。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题来源和研究意义

1．2 国内外研究现状分析

1．3 研究内容与章节划分

2 室内大型三维控制场的建设

2．1 室内控制场相机检校的基本原理

2．2 控制点场分布的技术要求

2．3 我校室内大型三维控制场的建立建设

2．4 本章小结

3 基于经纬仪测量系统的控制场测量与质量控制

3．1 经纬仪测量系统的基本构成

3．2 角度空间前方交会测量原理

3．3 相对定向与绝对定向

3．4 经纬仪测量系统对三维控制场的测量方法及成果解析

3．5 成果质量及精度分析

3．6 本章小结

4 基于数字工业摄影测量系统的控制场测量方法

4．1 Metroln-DPM摄影测量系统的组成

4．2 工业摄影测量系统的基本原理

4．3 控制场测量网型设计

4．4 质量控制中若干问题的处理

4．5 工业摄影测量系统两期测量精度

4．6 本章小结

5 三维控制场测量的成果转换与统一

5．1 经纬仪测量系统跟工业摄影测量系统的坐标系

5．2 坐标系转换原理

5．3 坐标系转换成果的精度分析

5．4 本章小结

6 控制场的点位稳定性分析

6．1 控制场的尺度变形分析

6．2 现场参考基准的确定

6．3 统一基准下的点场坐标变形分析

6．4 本章小结

7 结论与展望

7．1 工作总结

7．2 工作展望

致谢

参考文献

附录 攻读学位期间主要参与的项目