CN103162670B - 一种大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法，包括如下步骤：利用相机文和畸变处理后的原始航片、依据外方位元素或像控资料，在摄影测量工作站上构建立体模型；在立体模型上进行可见屋檐点和屋顶线的采集对于采集的可见屋檐点，可直接获取真实屋檐改正值；对于在立体模型上屋檐点不可见的情况，通过采集原始航片的屋檐边和屋顶线，利用其与立体模型上采集的屋顶线之间的比例关系，计算量测的屋檐，经过投影差改正即得真实的屋檐改正值；最后进行屋檐改正。本发明能减少外业工作量并提高屋檐改正精度，易操作、低成本。

Description

一种大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法
技术领域
本发明涉及数码航空摄影测量技术领域，具体来说涉及一种大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法。
背景技术
由于航空摄影测量使用空中摄影的航片, 在内业测图中只能得到房屋顶面多边形的信息。根据《城市测量规范》（CJJ/T 8-2011）中大比例尺数字线划图要求“房屋的轮廓应以墙基外角为准”。因此，要得到墙基轮廓, 需要把“房屋顶面多边形”改正为“墙基轮廓”，称为屋檐改正。屋檐改正是摄影测量大比例尺测图的重要环节。
传统的屋檐改正方法为：通过外业方法获取屋檐改正值，再内业修改。通常外业调绘有一半以上的时间花在获取屋檐改正值上。外业方法获取屋檐改正值较为常用的方法有：滴水线法、垂线法、平行线法、对边等量压缩法等等。屋檐改正相关的研究比较少，相关文献如：
《屋檐自动改正方法探讨》（李诺夫，测绘通报，1996（6））一文中主要提出如何利用外业方法获取的屋檐改正值，实现计算机自动改正。其屋檐的改正值是通过外业方法获取；
《大比例尺像片图测图的屋檐改正》（郭建东，地矿测绘，1994）一文主要是研究外业量测屋檐的方法，利用垂线法、平行线法、对边等量压缩法等方法获取屋檐改正值。同时提及室内利用像片影象信息改正屋檐。但提及相片仅限于平坦地区，且需满足屋檐不是很大，在近旁无遮掩，房屋基角必须可见的航片。提及在纸版航片上手工刺可见房屋基角点，然后获取屋檐改正值；
《基于近景单影像的屋檐改正计算方法》（张剑清，王强，武汉大学学报信息科学版，2007（12））一文介绍了使用数码相机倾斜影像和房屋外观的几何约束条件, 根据交比不变与透视旋转原理, 确立了灭点、物方直线段与影像投影直线段之间的关系,并由此计算房檐宽度。该方法需要外业使用数码相机拍摄不同角度的多张照片，要求在单幅影像上包含内外房檐线的两个交点,要求在图像上两侧屋檐中必须有一侧屋檐边在图像上是完整的；后期仍需要内业处理，过程较复杂，工作量也较大；同时文章中研究的房屋对象类型相对规则、单一，没有考虑实际中的复杂情况；
《基于灭点及画法几何原理的屋檐改正方法》（王强，国土资源导报，2007（5））一文与《基于近景单影像的屋檐改正计算方法》基本一致。
综上所述，现有的屋檐改正方法多以各种外业手段为主，一般都有成本高、效率低的缺点，这些方法中部分只能满足精度要求不高的情况。导致屋檐改正的成本在地形图成图产品的价格中占16%-20% ( 通常为1-2 万元/km2 )，所以寻求一种易操作、低成本且满足精度要求的测量方法十分必要。
发明内容
本发明的目的在于解决上述方法存在的缺点而提供的一种能减少外业工作量并提高屋檐改正精度，易操作、低成本的大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法。
本发明的一种大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法，包括如下步骤：
（1）用相机文和畸变处理软件对原始航片进行畸变处理；
（2）利用相机文和畸变处理后的航片，依据外方位元素或像控资料，在摄影测量工作站上构建立体模型；
（3）在立体模型上进行可见屋檐点和屋顶线的采集；
（4）获取真实屋檐改正值；
（5）进行屋檐改正。
上述的一种大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法，其中：对于采集的可见屋檐点，可直接获取真实屋檐改正值。
上述的一种大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法，其中：对于在立体模型上屋檐点不可见的情况，通过采集原始航片的屋檐边和屋顶线，利用其与立体模型上采集的屋顶线之间的比例关系，计算量测的屋檐，经过投影差改正即得真实的屋檐改正值。
本发明与现有技术相比，具有明显的优点和效果，由以上技术方案可知：利用数码航片获取屋檐改正值，通过可见屋檐点在计算机上获取房檐改正值，不大量使用外业手段，在内业利用已有的航片进行屋檐改正，方法较简单，易掌握；同时包括了复杂房屋的情况，只要屋檐可见，无论什么类型的房屋，均可以进行量测，获取屋檐改正值，进行屋檐改正。本发明利用航空摄影测量的原始航片、外方位元素或像控资料、相机文及投影差改正数等，通过构建立体模型并结合对原始航片进行量测的方法，在室内获取可见屋檐的真实屋檐改正值，减少了外业工作量并提高屋檐改正精度，提高工作效率，降低生产成本。对于影像清晰的混房，一般误差在0.2m以内，满足相关要求。通过该发明可减少混房工作量的21.5%，同时可以检核70%左右的混房屋檐，总而言之，可以减少外业20%左右的工作量。
  附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
  具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法的具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1：
参与图1，一种在航片角度可能看到屋檐点、基角点和基角线的原始航片大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法，包括如下步骤：
（1）用相机文和畸变处理软件对原始航片进行畸变处理、依据外方位元素或像控资料，打开适普摄影测量工作站上的VirtuoZo软件，进入立体采集界面，建立矢量文件；打开立体模型，选择可采集屋檐的模型；
（2）设置立体模型矢量范围，用手轮、脚盘将测标贴到所能看到的屋檐，在摄影测量工作站上进行可见屋檐点的采集；用AutoCAD软件打开输出的矢量文件，量取屋檐点与屋顶线距离，获取真实屋檐改正值；
（3）进行屋檐改正。
实施例2：
参与图1，一种清晰的能看见屋檐的原始航片大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法，包括如下步骤：
（1）用相机文和畸变处理软件对原始航片进行畸变处理（由于航线航向和旁向的重叠，使得同一个房屋会在多张原始航片上出现，而每张原始片的角度是不同的，这样就可能获取清晰的能看见屋檐的原始航片）用相机文和畸变处理软件对原始航片进行畸变处理、依据外方位元素或像控资料，打开适普摄影测量工作站上的VirtuoZo软件，进入立体采集界面，建立矢量文件；打开立体模型，选择可采集屋檐的模型；
（2）设置立体模型矢量范围，用手轮、脚盘将测标贴到所能看到的屋檐，在摄影测量工作站上进行可见房屋的屋顶线的采集；
（3）用立体采集的房屋屋顶线，叠加带坐标的航线图，查找需量测的屋檐所在原始航片的航片号；在AutoCAD中插入原始航片，找到对应房屋，如果需量测的屋檐清晰可见，则该屋檐可量取。在屋檐和所在边屋顶线总长分别画直线或多段线，记录2条线的长度S、L；在立体采集的房屋轮廓上量取该屋檐所在边屋顶线总长L立，设屋檐的宽度为S量，则有                                                  
再进行投影差改正，则有
用该公式即可计算出屋檐的实际宽度S真。
结果分析
通过实践综合比较，立体数据的屋檐点、基角点、基角线和依据原始航片量测屋檐，对于影像清晰的混房，一般误差在0.2m以内，满足相关要求。通过该发明可减少混房工作量的21.5%，同时可以检核70%左右的混房屋檐，总而言之，减少外业20%左右的工作量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法，包括如下步骤：
（1）用相机文和畸变处理软件对原始航片进行畸变处理；
（2）利用相机文和畸变处理后的航片，依据外方位元素或像控资料，在摄影测量工作站上构建立体模型；
（3）在立体模型上进行可见屋檐点和屋顶线的采集；
（4）获取真实屋檐改正值；
（5）进行屋檐改正。
2.如权利要求1所述的一种大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法，其中：第（4）步对于采集的可见屋檐点，可直接获取真实屋檐改正值。
3.如权利要求1所述的一种大比例尺地形图测绘内业屋檐改正方法，其中：第（4）步对于在立体模型上屋檐点不可见的情况，通过采集原始航片的屋檐边和屋顶线，利用其与立体模型上采集的屋顶线之间的比例关系，计算量测的屋檐，经过投影差改正即得真实的屋檐改正值。
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