CCD组合全站仪摄影基站摄影测量方法

摘要

本发明公开了一种CCD组合全站仪摄影基站摄影测量方法。该发明是将CCD镜头与全站仪刚性组合起来，根据CCD镜头视场角确定全景摄影的摄影次数，根据CCD镜头的最大景深值确定出摄影基站的基线长，利用全站仪准确测出待测目标物至少两个特征点的物方坐标以及每张像片摄影时CCD镜头的外方位元素值，依次旋转相应水平角完成全景摄影和全景测量，接着在另一像对观测点上重复上述操作，完成摄影和测量，并做好记录。

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种新的摄影测量方法，特别是一种利用CCD组合全站仪摄影基站摄影测量的方法。

二、技术背景

到目前为止，工程测量主要还是采用传统的全站仪等测绘仪器的测量，而随着摄影测量的快速发展，将摄影测量应用在工程测量中也逐渐成为一种趋势，但现在还局限在单独全站仪测量和初步应用摄影测量的阶段，在数字信息化发展的今天，工程测量阶段存在的这些局限性越来越明显：

①采用传统的全站仪测量，仅能实现每个点的逐个测量，工作量大，效率较低；

②采用传统的全站仪测量，外业测量后仅能保存文本文档，不便于后期内业的数据检查、核对；

③利用摄影测量方式进行工程测量时，相机摄影时的外方位元素难以确定。

因此，目前采用的工程测量方式，无论是全站仪测量还是初步应用摄影测量，都存在着不同程度的局限性，如何寻找一种克服这些不足的测量方法显得尤为重要。

三、发明内容

为了克服现有的工程测量方式的不足和局限性，充分利用全站仪精密测量和数字摄影测量各自的优势，本发明的目的就是提供一种CCD全站仪摄影基站摄影测量方法。

本发明的目的是这样实现的：

①根据CCD镜头视场角，确定单摄站摄影次数；

②根据CCD镜头最大景深长度，确定两摄站间基线长度B；

③每个摄站点用全站仪测出至少两个特征点物方坐标，并通过全站仪读数记录CCD镜头摄影时的相对外方位元素，如此重复完成360°全景摄影；

④将仪器安置在由上一坐标系确定的观测点S₁上，参照S₁点的参数设置，重复上述操作过程，完成全景摄影和全景测量，并做好相关记录。

本项发明具有以下优点：

①利用CCD全站仪进行工程测量时，不需要用全站仪每个点逐点观测，仅仅确定出两个特征点坐标即可，效率提高很多；

②将CCD与全站仪组合测量，即保留了全站仪的准确测量，又存储了测量时的拍摄的图像，便于后期内业处理；

③利用CCD组合全站仪，可充分利用两者的优势，通过全站仪测量就能确定CCD镜头摄影时的外方位元素，便于后期计算处理。

四、附图说明：

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

图1为CCD全站仪两摄影基站摄影时的坐标系原理示意图。

五、具体实施方式：

利用CCD全站仪进行摄影基站摄影测量时，在测量方式和解算方法上都有了较大的改进和创新，提供了一种工程测量的新的思路和方法，具体是：

(1)根据CCD镜头参数，明确CCD镜头的视场角大小，根据镜头水平视场角δ⁰，确定每个摄影基站单站摄影次数

(2)根据CCD镜头的最大景深Y_max，确定出最佳摄站基线长B，而在实际生产实践中，通常选择Y_max作为摄站基线长较为合适；

(3)在待测区控制点S₁上严格整平组合仪器，且已知S₁点的相对物方坐标(Xs₁，Ys₁，Zs₁)，先是用全站仪坐标定向后在其景深方向上根据摄站基线长B确定出像对另一观测点S₂的物方坐标(Xs₂，Ys₂，Zs₂)，后是用全站仪准确测出待测目标物上至少两个特征点的相对物方坐标；

(4)调节并记录下摄影时的水平角α和垂直角β，此时完成一个方向的摄影和测量，然后按照前边确定的摄影次数n，每次旋转相应的水平角依次旋转n次，完成全景摄影和全景测量；

(5)将组合仪器安置在像对另一观测点S₂上，严格整平并后视观测点S₁定向后，重复观测点S₁上的参数设置及操作步骤，完成S₂点上的全景摄影和全景测量，并做相应记录。