浅析变形监测中的地面摄影测量

　　摘要：伴随着现代科学技术的发展，我国摄影测量技术实现了非常大的突破，在现代诸多工程中，摄影测量技术都实现了非常大的普及应用，得益于技术应用的成熟，对变形监测中的应用影响也更加凸显出来。本篇文章主要是从基本原理、过程及实际影响因素切入，对地面摄影测量变形监测进行了分析，致力于提高地面摄影测量的精准度，深刻认识了地面摄影测量在变形监测相关项目开展中的重要性，但准确性及实际工作距离还需要提升。所以，将地面摄影测量方法进行不同层面的有效结合，这样可以服务于变形监测工作。

　　党的十九大以来，我国科学技术发展非常快，尤其是以计算机为核心信息技术的发展持续突破，摄影测量技术已经全面进入到数字摄影测量新时代。“计算机视觉”基本原理就是将摄影像片实现数字化转换，或者借助CCD相机等具有特殊价值功能的摄影机实现对物体的直接拍摄，从而形成“数字影像”，再通过数字影像匹配技术等的应用获取同名像点的基本坐标，进而实现对应物点实际空间坐标的有效获取[1]。

　　1 地面立体摄影测量法

　　在进行地面观测中，如果空间坐标轴上要求必须有至少3个位移值，这种情况下最好选择地面立体摄影测量。结合摄影基线及光轴等实际位置的差异，可以划分以下几种方法，分别是直立摄影法、等距摄影法、交替摄影法等[2]。通过摄影完整性等能够对平行摄影、垂直基线摄影等水平进行反映，可以把握基线垂直和部分摄影开角情况。所谓交会摄影，主要是指摄影轴实现相交，并形成了相应角度。在现代变形监测工作中，交会摄影法是应用最为普遍的。以相机内外部元素是否可知的情况，可以把摄影测量数据划分为具体的四种方法，分别是空间交会法、空间反交法、严格求解法和直接线性变换法。我们以直接线性变换法举例，并制定了相应的数学模型。直接线性变换（DLT）保存照片坐标测量光坐标的坐标转换，能够实现向物体空间坐标的直接转换[3]。在应用该种方法上，主要是服务于最初的非十进制机器设备，但是现在用来对测量相机照片进行应用也更加广泛。

　　2 地面摄影测量外业常见设备的类型

　　2.1数码相机

　　为了确保数码立体像能够呈现出理想的影像效果，必须要确保数码相机具有非常高的解像度，而且还要严格控制好镜头的畸变差。在影像存储上，通常是以TIFF或者JPG格式进行，通过对配套储存卡的应用，能够将影响与计算机直接相连。

　　2.2 GPS或全站仪

　　在推进地面摄影测量中，通过对GPS或全站仪的应用，能够实现控制测量，将不同层面的摄影测量网整合到物方空间坐标体系当中去，依托其他方面的控制可以非常好的提升摄影测量网的最终强度，进而依托相对控制以及其他不同类型的控制点，可以非常好地提高摄影测量的精准度、可靠性[4]。

　　3 地面摄影测量的外业工序流程

　　3.1要扎实做好各项准备事宜

　　在地面摄影测量工作中，立体摄影是关键一环，其操作质量对地面摄影测量工作有着最为直接的影响，必须要扎实做好各项准备事宜。首先，需要地图上标注好需要进行监视的位置，并对摄像机的基本范围进行设置。对摄像机进行合理设置，确保分辨率处于最高状态，选择恰当的图片存储格式，对镜头焦距进行合理调整。最后，要对摄影基线进行科学确定。

　　3.2摄影标志要清晰布设

　　在进行摄影标志的制作上，必须要确保标志设计具有合理的尺寸，要让标志能够清晰，要将标志尺寸选择为80cm×80cm，将主题更加清晰的突出[5]。

　　3.3落实拍摄立体像对的相关工作

　　在已经选定的摄影基线两侧进行三脚架的合理设置，要将三脚架设置在摄影站旁边，在摄影上要确保完整性，如果一些地方的条件不是特别理想，可以选择斜摄影或者部分，在角度的调整上要确保科学合理。在完成了每一张立体图像拍摄后，需要借助计算机进行下载并打开，对照片对的整体质量及全部范围进行检查，能够非常好的了解照片标记的清晰情况。

　　3.4做好像控点编号及坐标联测

　　在该环节，可以选择非常专业的系统进行专业摄影测量。首先，要对立体声做好编号，并对画点进行复制，使用PS图像对软件摄影标记号码进行处理，最终压缩为专门的JPG格式。对不同控制点的坐标，在测量上要选择全站仪，最终形成专门的文本文件。

　　3.5落实好立体像对内业处理工作

　　通常而言，在进行地面摄影数码相机操作上，无论是用于测量还是非测量，实际应用到相机检测参数的可能性比较少，这就决定了不需要制定专门的摄像机标定参数文件。通过应用软件将监测点的对应坐标计算出来。依托获取到的监测点实际坐标，能够对相邻实际周期的变化情况进行有效计算。对于坐标点及观测点需要进行差异监测，就必须要做好控制点测量。

　　4 当前对地面摄影测量在变形监测应用精度构成影响的原因及改进策略

　　为了确保摄影测量工作的高质量进行，必须要对应用到变形监测中的设备仪器进行精准把握，提高设备仪器的使用性能，满足不同层面环境下的操作要求。同时，对于观察人员及设备仪器操作人员要进行教育培训，帮助他们精准把握不同操作要领，减少人为误差情况的出现。相机基距比B ／Y的摄影几何、摄像机焦距和相机轴的相交角会对模型坐标的实际精准度构成影响，在摄影实际操作中需要对相关几何图形做到合理有效调整。实际选择控制点的基本数量、测量的精准度等都会对控制点坐标的最终测量情况带来影响，这种情况下地面变形监测中比较常见，这就需要对所有控制点的工作做好系统把握。在变形观测操作中，地面摄影测量当中，PX由于图像变形无法消除，增加了出现误差可能，这就需要消除图像畸变的PX和消除真实的畸变。还需要消除一些其他因素例如变形监测精度的影响，应使用高精度的坐标测量仪器，摄影器材，摄影，标志应清晰，合理选择摄影和摄影站等。

　　5 结束语

　　综上所述，本篇文章主要是对变形监测中的地面摄影测量进行了不同层面探索，对于指导具体的变形测量项目都有着非常好的作用，对于加快整体层面的突破都有深刻影响。

　　参考文献：

　　[1]程效军，许诚权，周行泉.基于PhotoModeler Scanner的普通数码相机快速检校研究[J].遥感信息，2011（4）：80-84，89.

　　[2]张德海，白代萍，杨勇，等.三维光学检测冰箱门外壳成形回弹值获取研究[J].机床与液压，2014（3）：85-89，161.

　　[3]路平，刘斌，黄常标，等.基于双目立体视觉测量技术的冲压件数字化回弹测量[J].重庆理工大学学报（自然科学版），2013（4）： 45-49.

　　[4]李元海，靖洪文，刘刚，等.数字照相量测在岩石隧道模型试验中的应用研究[J].岩石力学与工程学报，2017（8）：1684-1690.

　　[5]许杰，蒋山平，杨林华，等.卫星结构件常压热变形的数字摄影测量[J].光学精密工程，2012（12）：2667-2673.