一種利用數(shù)字設(shè)備進行無紙化攝影測量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及影像測量領(lǐng)域，特別涉及一種利用數(shù)字設(shè)備進行無紙化攝影測量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前像控點采集采用的是紙質(zhì)照片的方式，為了節(jié)約打印成本和攜帶方便，外業(yè)像控所帶出去的紙質(zhì)照片，并且不是一個工程里面的所有影像，只是那些需要采集控制點坐標(biāo)信息的影像，這種采用紙質(zhì)照片的方式具有以下缺點:
[0003](I)當(dāng)遇到需要更換像控點位置的情況時，因為航飛拍攝的影像是有重疊區(qū)域的，而像控點就是設(shè)計在這些重疊區(qū)域中，并且還要保證像控點能夠在具有這些重疊區(qū)域的所有影像上是清晰可見的，所以如果只帶了部分影像，就沒辦法知道更換的位置在其他影像上是否清晰可見；
[0004](2)如果遇到當(dāng)前采集的像控點無法被量測的情況時，現(xiàn)場沒辦法更換量測位置；
[0005](3)如果讓外業(yè)帶上所有的打印影像，是非常困難的，首先一個測區(qū)的影像少則500張，多則2000張，并且在作業(yè)現(xiàn)場，因人工查找太慢而去找那些有重疊區(qū)域的影像也不太現(xiàn)實；
[0006](4)當(dāng)采用紙質(zhì)照片時，需要人工進行判斷，存在人眼二次判定導(dǎo)致的精度以及雙誤差問題。因為當(dāng)采用紙質(zhì)照片時，數(shù)據(jù)也是用在紙質(zhì)照片上標(biāo)記采集位置，這樣內(nèi)業(yè)人員拿到紙質(zhì)帶標(biāo)記的照片后，就需要在電腦上重新錄入，由于存在過多的人工干預(yù)，并且是不同的人，所以必然存在分歧，難以保證精度且效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用數(shù)字設(shè)備進行無紙化攝影測量的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)采用紙質(zhì)照片難以進行準(zhǔn)確的實時導(dǎo)航和點位預(yù)測，且效率低下的技術(shù)問題。
[0008]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種利用數(shù)字設(shè)備進行無紙化攝影測量的方法，包括以下步驟:
[0009]步驟1，獲取待作業(yè)位置的原始影像數(shù)據(jù)集、所述原始影像數(shù)據(jù)集的外方位元素和數(shù)字正射影像，并將所述原始影像數(shù)據(jù)集、所述外方位元素和所述數(shù)字正射影像存儲在數(shù)字設(shè)備中；
[0010]步驟2，在所述數(shù)字設(shè)備中，利用所述數(shù)字正射影像進行野外實時導(dǎo)航，通過手勢在所述數(shù)字正射影像中選擇布控點，并以圖形化方法標(biāo)記所述布控點的采集位置，生成所述布控點的坐標(biāo)；
[0011]步驟3，根據(jù)所述外方位元素，在所述步驟2的布控點中選擇最優(yōu)布控點進行野外實時的點位預(yù)測；
[0012]步驟4，將所述最優(yōu)布控點的坐標(biāo)記錄在所述數(shù)字設(shè)備的數(shù)據(jù)庫中。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0014]進一步的，所述步驟2具體為:
[0015]步驟20，在所述數(shù)字設(shè)備的數(shù)字正射影像中，選擇三個控制點；
[0016]步驟21，獲取所述三個控制點的經(jīng)瑋度坐標(biāo)(B，L)和所述三個控制點在所述數(shù)字正射影像上的高斯平面直角坐標(biāo)(X，Y);
[0017]步驟22，所述數(shù)字設(shè)備根據(jù)采集到的經(jīng)瑋度坐標(biāo)(B，L)和高斯平面直角坐標(biāo)(X，Y)，建立六元一次方程組，計算所述經(jīng)瑋度坐標(biāo)(B，L)和所述高斯平面直角坐標(biāo)(X，Y)之間轉(zhuǎn)換方程的參數(shù)，即al，a2，bl，b2, cl和c2的數(shù)值，所述轉(zhuǎn)換方程具體為:
[0018]X = al*B+bl*L+cl*B*L
[0019]Y = a2*B+b2*L+c2*B*L ；
[0020]其中，X、Y分別為高斯平面直角坐標(biāo)，B、L分別為經(jīng)瑋度坐標(biāo)；
[0021]步驟23，通過手勢在所述數(shù)字正射影像中選擇布控點，并通過所述數(shù)字設(shè)備的GPS模塊獲取所述布控點的經(jīng)瑋度坐標(biāo)；根據(jù)步驟22建立的轉(zhuǎn)換方程，將所述布控點的經(jīng)瑋度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為所述數(shù)字正射影像的高斯平面直角坐標(biāo)，并在所述數(shù)字正射影像中以圖形化方法進行標(biāo)記。
[0022]進一步的，所述步驟2具體為:
[0023]步驟201，在所述數(shù)字設(shè)備的數(shù)字正射影像中，選擇四個控制點；
[0024]步驟202，獲取所述四個控制點的經(jīng)瑋度坐標(biāo)(B，L)和所述四個控制點在所述數(shù)字正射影像上的高斯平面直角坐標(biāo)(X，Y)；
[0025]步驟203，所述數(shù)字設(shè)備根據(jù)采集到的經(jīng)瑋度坐標(biāo)(B，L)和高斯平面直角坐標(biāo)(X，Y)，建立八元一次方程組，計算所述經(jīng)瑋度坐標(biāo)(B，L)和所述高斯平面直角坐標(biāo)(X，Y)之間轉(zhuǎn)換方程的參數(shù)，即al, a2，bl, b2, cl, c2, dl和d2，所述轉(zhuǎn)換方程具體為:
[0026]X = al*B+bl*L+cl*B*L+dl
[0027]Y = a2*B+b2*L+c2*B*L+d2 ；
[0028]其中，X、Y分別為高斯平面直角坐標(biāo)，B、L分別為經(jīng)瑋度坐標(biāo)；
[0029]步驟204，通過手勢在所述數(shù)字正射影像中選擇布控點，并通過所述數(shù)字設(shè)備的GPS模塊獲取所述布控點的經(jīng)瑋度坐標(biāo)；根據(jù)步驟203建立的轉(zhuǎn)換方程，將所述布控點的經(jīng)瑋度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為所述數(shù)字正射影像的高斯平面直角坐標(biāo)，并在所述數(shù)字正射影像中以圖形化方法進行標(biāo)記。
[0030]進一步的，所述步驟2具體為:
[0031]步驟2011，在所述數(shù)字設(shè)備的數(shù)字正射影像中，選擇大于四個控制點；
[0032]步驟2021，獲取所述控制點的經(jīng)瑋度坐標(biāo)(B，L)和所述控制點在所述數(shù)字正射影像上的高斯平面直角坐標(biāo)(X，Y)；
[0033]步驟2031，所述數(shù)字設(shè)備根據(jù)采集到的經(jīng)瑋度坐標(biāo)(B，L)和高斯平面直角坐標(biāo)(X，Y)，建立η元一次方程組，所述η>8，計算所述經(jīng)瑋度坐標(biāo)和所述高斯平面直角坐標(biāo)之間第一轉(zhuǎn)換方程的參數(shù)，即al, a2，bl, b2，cl, c2，dl和d2，
[0034]所述第一轉(zhuǎn)換方程具體為:
[0035]X = al*B+bl*L+cl*B*L+dl
[0036]Y = a2*B+b2*L+c2*B*L+d2 ；
[0037]步驟2041，利用所述控制點的經(jīng)瑋度坐標(biāo)和所述第一轉(zhuǎn)換方程，計算出所述控制點的新的高斯平面直角坐標(biāo)X’ Y’;計算(X’ -X)~2+(Y’ -Y).2的數(shù)值，并將計算結(jié)果按照從小到大的順序進行排序，取出最小的四個值(Χ’，Υ’)，結(jié)合所述最小的四個值對應(yīng)的經(jīng)瑋度坐標(biāo)，再次建立八元一次方程，重復(fù)所述步驟2031，得到所述經(jīng)瑋度坐標(biāo)和所述高斯平面直角坐標(biāo)之間的第二轉(zhuǎn)換方程，所述第二轉(zhuǎn)換方程具體為:
[0038]V = al’ *B+bl’ *L+cl’ *B*L+dl’
[0039]X’ = a2’ *B+b2’ *L+c2’ *B*L+d2’。
[0040]進一步的，獲得控制點的經(jīng)瑋度坐標(biāo)(B，L)和對應(yīng)數(shù)字正射影像上的高斯平面直角坐標(biāo)(X，Y)的方法包括:
[0041]從GoogleEarth上量取所述控制點，獲得所述控制點的經(jīng)瑋度坐標(biāo)(B，L)，并采用人工方式到所述應(yīng)數(shù)字正射影像上找到一樣的位置，獲得所述控制點的高斯平面直角坐標(biāo)(X，Y);
[0042]或者外業(yè)人員拿著所述數(shù)字設(shè)備，站在野外的控制點，找到所述控制點在所述數(shù)字正射影像上的位置，獲得所述控制點的高斯平面直角坐標(biāo)(χ，γ)，同時通過讀取所述數(shù)字設(shè)備上GPS模塊的數(shù)據(jù)，獲得所述控制點