大比例尺航测成图的航摄比例尺探讨
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Key words :Aerial photographic scale ; Mapping scale ; Mapping precision ; High multiple blowup mapping of aeropho2 togrammetry.
1 引言
新的工程测量规范根据成图比例尺作出了相应的航摄比 例尺的规定 。从 20 世纪 70 年代开始不少测绘单位利用测区已 有小比例尺航摄像片合理放大测制 1∶1 000 、1∶2 000 的专业用 图 ,试验证明精度基本能达到规范要求 。因此 ,在执行新的工 程测量规范时 ,有必要对成图精度与航摄比例尺的关系加以 探讨 。
Study on Large Scale Aerophotogrammetry Mapping
L I Jin - huo1 ,ZHANG Qi - kang2 ,CHEN Bi - xin3
(11 Putian Central Station of Village Construction , Putian Fujian 351100 , China ; 21 Putian Institute of Reconnaissance and Designing of Country and City , Putian Fujian 351100 , China ; 31 North Bank Bureau of Construction of Planning of Meizhouwan , Meizhouwan Fujian 351100 , China)
1∶3 000～1∶3 500 1∶5 000～1∶6 000
——— 1∶7 000～1∶12 000
3 航摄比例尺与成图精度的关系
地形图的精度主要体现在平面精度方面 。平面精度就图
面而言 ,内业加密点在图面上相对于邻近平面控制点的点位中
误差在 0135～0150 mm 之内 ,对大比例尺成图点位中误差不超
·28 ·
地矿测绘 2002 ,18 (2) :28～29 Surveying and Mapping of Geology and Mineral Resources
CN53 - 1124/ TD ISSN 1007 - 9394
大比例尺航测成图的航摄比例尺探讨 Ξ
李金火1 ,张其康2 ,陈碧兴3
(11 福建省莆田县 村建中心站 , 福建 莆田 351100 ;21 福建省莆田市 城乡勘测设计研究院 , 福建 莆田 351100 ;31 湄洲湾北岸规划 建设局 , 福建 湄洲湾 351100)
摘要 :对航测比例尺与成图比例尺 、成图精度的关系进行了讨论 ,提出了航测高倍放大成图应注意的几点问题 。 关键词 :航摄比例尺 ;成图比例尺 ;成图精度 ;航测高倍放大成图 中图分类号 : P231 文献标识码 : B 文章编号 : 1007 - 9394 (2002) 02 - 0028 - 02
[ 参 考 文 献 ]
[1 ] 王之卓 1 摄影测量原理续编[M]1 北京 :测绘出版社 119861
将表 2 和表 3 比较不难看出 ,采用 Ⅰ级精测仪成图 ,航摄焦 距 f = 210 mm 和 f = 150 mm 时 ,在丘陵地 、山地 、高山地进行大 比例尺航测成图 ,表 3 中的航摄比例尺有更宽的选择余地 ,所以 可采用更小比例尺的像片放大成图 。
在全数字化航空摄影测量中 ,利用目前适普公司推出的 Virtuozo 和四维公司推出的 Jx4 测图软件功能 ,可将高分辨率扫 描的影像 ,在计算机测图过程中任意放大 ,在一定的放大倍数 内 ,成图的平面和高程精度随着放大倍率而提高 。根据福建省 全数字化航空摄影测量的生产实践证明 ,表 3 中所列的成图比 例尺所要求的航摄比例尺选择范围还可以适当放宽 。
焦距/ mm
地形类别 成图比例尺
305
210
150
航摄比例尺
平地 、 丘陵地
山地 、 高山地
1∶500 1∶1 000 1∶2 000 1∶500 1∶1 000 1∶2 000
——— ———
——— ———
1∶2 000～1∶3 000 1∶3 500～1∶4 000 1∶6 000～1∶8 000
现行工程测量规范表 51211 规定航测比例尺与成图比例尺 的关系见表 2 。
Ξ 收稿日期 :2001 - 07 - 31
第2期
李金火 ,张其康 ,陈碧兴 :大比例尺航测成图的航摄比例尺探讨
·29 ·
表 2 现行工程测量规范规定的航摄比例尺与成图比例尺的关系 Table 2 : Relation between the scales of photography and mapping in current engineering survey specifications
成图比例尺
航摄比例尺
精密仪测量
普通仪测量
1∶500
1∶2 200
1∶2 900
1∶1 000
1∶3 200
1∶4 100
1∶2 000
1∶4 500
1∶5 800
由于航摄机镜头分辨率和航摄软片质量的提高 ,及航测内 业仪器技术水平的提高 ,使成图精度有了较大提高 。这样 ,使 得采用小比例尺像片测制较大比例尺图的条件日趋成熟 。因 此 ,传统的航摄比例尺与成图比例尺的关系有必要进行调整 。
精测仪量测高程 , 分别代入公式 (6) 计算航高 。然后用航摄机
焦距 f 与航高之比 ,即可求得相应的航摄比例尺 ,见表 3 。
以 18 cm ×18 cm 像幅像片平均基线 b = 65 mm 为例 。
表 3 依据不同高程中误差 、航摄机焦距 f 和航高计算不同成图比例尺的航摄比例尺
Table 3 : Calculating mapping and photographic scales base on mean square error of height , focal length and flying height
Abstract :The relationship between scale and precision of mapping and aerial photographic scale is discussed , and some problems to which should be paid attention are put forward in high multiple blowup mapping.
航摄比例尺 = f : H
f = 210 mm
1∶1 500 1∶1 500 1∶3 100 1∶2 300 1∶4 600 1∶4 600 1∶6 100 1∶6 100 1∶12 300 1∶9 200 1∶9 200 1∶18 400
f = 150 mm
1∶2 200 1∶2 200 1∶4 300 1∶3 200 1∶6 400 1∶6 400 1∶8 600 1∶8 600 1∶17 200 1∶12 900 1∶12 900 1∶25 700
中心位置去切准所要测定的地物和地貌 。在测定高程注记点的 高程时 ,选择的目标点不应在高程变化剧烈的斜坡上 ,而应在坡 度平缓的地方 。
(3) 内外方位定向时 ,为了尽量减少误差累积 ,应将各项误 差源 (像片归心误差 、像片变形焦距的安置误差 、相对定向的残 余上下视差 、高程置平和平面对点的残余误差) 限制在尽可能小 的范围内 ,在定向时 ,应进行地球曲率系统误差的严密改正 。
过 0150～0175 mm 的要求是能满足的 。因此 ,航摄比例尺对平
面精度的影响不太显著 ,而着重要考虑的是其对高程精度的影
响 ,即航摄比例尺对高程中误差的影响 。
根据精测仪测图的高程中误差估算公式 :
mh = ±( H/ b) ·[ (1121·mq) 2 + (0117·m刺) 2 ]015
5 结束语
近年来 ,不少经济建设部门利用航测“小放大”成图取得成 功的经验证明 ,在一定条件下 ,航测大比例尺成图在技术上是可 行的 ,成图精度是能满足工程要求的 ,且成图周期短 ,能减少大 量的外业工作 。所以 ,现行规范应根据我国目前的生产 、技术实 际 ,对“小放大”航测成图像片比例尺的选择作出新的规定 ,同时 提出新的规范高倍放大成图的作业要求 。
高程中误差
/m
01167 01167 01333 0125 0150 0150 01667 01667 11333
1 1 2
航高 H /m
323 323 643 483 966 966 1 288 1 288 2 575 1 932 1 932 3 863
f = 305 mm 1∶1 100 / / 1∶1 600 / / 1∶4 200 / / 1∶6 300 / /
(5)
计算航高 H 的公式为 :
H=
mh·b/
[
(
1121
m
)
q
2
+
(0117·m刺) 2 ]015
(6)
(6) 式中 : mh —测图高程中误差 , b —像片平均基线 , mq —仪器
量测高程中误差 , m刺 —定向点刺点中误差 。
依据不同高程中误差计算相应航高 H。
根据现行规范中表 51112 —2 所列高程中误差要求 ,用 Ⅰ级
4 建议
在航测成图中 ,当航摄比例尺与成图比例尺之比大于 6 倍 时 ,称为高倍放大成图 。在高倍放大成图时 ,应做以下特殊的考 虑:
(1) 对布点做特殊要求 。因为定向点的精度会直接影响到 测图精度 。所以 ,要求单模型全野外布点 ,并在主点上布设控 制点 。
(2) 提高测标的切准精度 。在测定平面位置时 ,应以测标的
C2 —常数 。
当 C2 取 015 时 ,则 (1)wk.baidu.com式为 :
m = C1·M015
(2)
精密仪器测量时 :
m = 100·M015
(3)
普通仪测量时 :
m = 130·M015
(4)
现根据 (3) 式和 (4) 式计算大比例尺航测成图的航摄比例
尺与成图比例尺 ,见表 1 。
表 1 大比例尺航测成图的航摄比例尺与成图比例尺的关系 Table 1 : Relation between scales of photography and mapping in large - scale aerophotogrammetry mapping
2 航摄比例尺与成图比例尺的关系
航摄比例尺主要取决于成图比例尺 ,在 20 世纪 50 年代 ,王
之卓教授提出的航摄比例尺与成图比例尺关系的经验公式为 :
m = C1·MC2
(1)
(1) 式中 : m —航摄比例尺分母 ;
C1 —常数 ,精密仪器测量取 100 , 普通仪器测量取
130 ;
M —成图比例尺分母 ;
地形类别 平 地 丘 陵 山 地 高山地
测图比例尺
1∶500 1∶1 000 1∶2 000 1∶500 1∶1 000 1∶2 000 1∶500 1∶1 000 1∶2 000 1∶500 1∶1 000 1∶2 000
等高距 /m
015 015 1 015 1 1 1 1 2 1 1 2
1 引言
新的工程测量规范根据成图比例尺作出了相应的航摄比 例尺的规定 。从 20 世纪 70 年代开始不少测绘单位利用测区已 有小比例尺航摄像片合理放大测制 1∶1 000 、1∶2 000 的专业用 图 ,试验证明精度基本能达到规范要求 。因此 ,在执行新的工 程测量规范时 ,有必要对成图精度与航摄比例尺的关系加以 探讨 。
Study on Large Scale Aerophotogrammetry Mapping
L I Jin - huo1 ,ZHANG Qi - kang2 ,CHEN Bi - xin3
(11 Putian Central Station of Village Construction , Putian Fujian 351100 , China ; 21 Putian Institute of Reconnaissance and Designing of Country and City , Putian Fujian 351100 , China ; 31 North Bank Bureau of Construction of Planning of Meizhouwan , Meizhouwan Fujian 351100 , China)
1∶3 000～1∶3 500 1∶5 000～1∶6 000
——— 1∶7 000～1∶12 000
3 航摄比例尺与成图精度的关系
地形图的精度主要体现在平面精度方面 。平面精度就图
面而言 ,内业加密点在图面上相对于邻近平面控制点的点位中
误差在 0135～0150 mm 之内 ,对大比例尺成图点位中误差不超
·28 ·
地矿测绘 2002 ,18 (2) :28～29 Surveying and Mapping of Geology and Mineral Resources
CN53 - 1124/ TD ISSN 1007 - 9394
大比例尺航测成图的航摄比例尺探讨 Ξ
李金火1 ,张其康2 ,陈碧兴3
(11 福建省莆田县 村建中心站 , 福建 莆田 351100 ;21 福建省莆田市 城乡勘测设计研究院 , 福建 莆田 351100 ;31 湄洲湾北岸规划 建设局 , 福建 湄洲湾 351100)
摘要 :对航测比例尺与成图比例尺 、成图精度的关系进行了讨论 ,提出了航测高倍放大成图应注意的几点问题 。 关键词 :航摄比例尺 ;成图比例尺 ;成图精度 ;航测高倍放大成图 中图分类号 : P231 文献标识码 : B 文章编号 : 1007 - 9394 (2002) 02 - 0028 - 02
[ 参 考 文 献 ]
[1 ] 王之卓 1 摄影测量原理续编[M]1 北京 :测绘出版社 119861
将表 2 和表 3 比较不难看出 ,采用 Ⅰ级精测仪成图 ,航摄焦 距 f = 210 mm 和 f = 150 mm 时 ,在丘陵地 、山地 、高山地进行大 比例尺航测成图 ,表 3 中的航摄比例尺有更宽的选择余地 ,所以 可采用更小比例尺的像片放大成图 。
在全数字化航空摄影测量中 ,利用目前适普公司推出的 Virtuozo 和四维公司推出的 Jx4 测图软件功能 ,可将高分辨率扫 描的影像 ,在计算机测图过程中任意放大 ,在一定的放大倍数 内 ,成图的平面和高程精度随着放大倍率而提高 。根据福建省 全数字化航空摄影测量的生产实践证明 ,表 3 中所列的成图比 例尺所要求的航摄比例尺选择范围还可以适当放宽 。
焦距/ mm
地形类别 成图比例尺
305
210
150
航摄比例尺
平地 、 丘陵地
山地 、 高山地
1∶500 1∶1 000 1∶2 000 1∶500 1∶1 000 1∶2 000
——— ———
——— ———
1∶2 000～1∶3 000 1∶3 500～1∶4 000 1∶6 000～1∶8 000
现行工程测量规范表 51211 规定航测比例尺与成图比例尺 的关系见表 2 。
Ξ 收稿日期 :2001 - 07 - 31
第2期
李金火 ,张其康 ,陈碧兴 :大比例尺航测成图的航摄比例尺探讨
·29 ·
表 2 现行工程测量规范规定的航摄比例尺与成图比例尺的关系 Table 2 : Relation between the scales of photography and mapping in current engineering survey specifications
成图比例尺
航摄比例尺
精密仪测量
普通仪测量
1∶500
1∶2 200
1∶2 900
1∶1 000
1∶3 200
1∶4 100
1∶2 000
1∶4 500
1∶5 800
由于航摄机镜头分辨率和航摄软片质量的提高 ,及航测内 业仪器技术水平的提高 ,使成图精度有了较大提高 。这样 ,使 得采用小比例尺像片测制较大比例尺图的条件日趋成熟 。因 此 ,传统的航摄比例尺与成图比例尺的关系有必要进行调整 。
精测仪量测高程 , 分别代入公式 (6) 计算航高 。然后用航摄机
焦距 f 与航高之比 ,即可求得相应的航摄比例尺 ,见表 3 。
以 18 cm ×18 cm 像幅像片平均基线 b = 65 mm 为例 。
表 3 依据不同高程中误差 、航摄机焦距 f 和航高计算不同成图比例尺的航摄比例尺
Table 3 : Calculating mapping and photographic scales base on mean square error of height , focal length and flying height
Abstract :The relationship between scale and precision of mapping and aerial photographic scale is discussed , and some problems to which should be paid attention are put forward in high multiple blowup mapping.
航摄比例尺 = f : H
f = 210 mm
1∶1 500 1∶1 500 1∶3 100 1∶2 300 1∶4 600 1∶4 600 1∶6 100 1∶6 100 1∶12 300 1∶9 200 1∶9 200 1∶18 400
f = 150 mm
1∶2 200 1∶2 200 1∶4 300 1∶3 200 1∶6 400 1∶6 400 1∶8 600 1∶8 600 1∶17 200 1∶12 900 1∶12 900 1∶25 700
中心位置去切准所要测定的地物和地貌 。在测定高程注记点的 高程时 ,选择的目标点不应在高程变化剧烈的斜坡上 ,而应在坡 度平缓的地方 。
(3) 内外方位定向时 ,为了尽量减少误差累积 ,应将各项误 差源 (像片归心误差 、像片变形焦距的安置误差 、相对定向的残 余上下视差 、高程置平和平面对点的残余误差) 限制在尽可能小 的范围内 ,在定向时 ,应进行地球曲率系统误差的严密改正 。
过 0150～0175 mm 的要求是能满足的 。因此 ,航摄比例尺对平
面精度的影响不太显著 ,而着重要考虑的是其对高程精度的影
响 ,即航摄比例尺对高程中误差的影响 。
根据精测仪测图的高程中误差估算公式 :
mh = ±( H/ b) ·[ (1121·mq) 2 + (0117·m刺) 2 ]015
5 结束语
近年来 ,不少经济建设部门利用航测“小放大”成图取得成 功的经验证明 ,在一定条件下 ,航测大比例尺成图在技术上是可 行的 ,成图精度是能满足工程要求的 ,且成图周期短 ,能减少大 量的外业工作 。所以 ,现行规范应根据我国目前的生产 、技术实 际 ,对“小放大”航测成图像片比例尺的选择作出新的规定 ,同时 提出新的规范高倍放大成图的作业要求 。
高程中误差
/m
01167 01167 01333 0125 0150 0150 01667 01667 11333
1 1 2
航高 H /m
323 323 643 483 966 966 1 288 1 288 2 575 1 932 1 932 3 863
f = 305 mm 1∶1 100 / / 1∶1 600 / / 1∶4 200 / / 1∶6 300 / /
(5)
计算航高 H 的公式为 :
H=
mh·b/
[
(
1121
m
)
q
2
+
(0117·m刺) 2 ]015
(6)
(6) 式中 : mh —测图高程中误差 , b —像片平均基线 , mq —仪器
量测高程中误差 , m刺 —定向点刺点中误差 。
依据不同高程中误差计算相应航高 H。
根据现行规范中表 51112 —2 所列高程中误差要求 ,用 Ⅰ级
4 建议
在航测成图中 ,当航摄比例尺与成图比例尺之比大于 6 倍 时 ,称为高倍放大成图 。在高倍放大成图时 ,应做以下特殊的考 虑:
(1) 对布点做特殊要求 。因为定向点的精度会直接影响到 测图精度 。所以 ,要求单模型全野外布点 ,并在主点上布设控 制点 。
(2) 提高测标的切准精度 。在测定平面位置时 ,应以测标的
C2 —常数 。
当 C2 取 015 时 ,则 (1)wk.baidu.com式为 :
m = C1·M015
(2)
精密仪器测量时 :
m = 100·M015
(3)
普通仪测量时 :
m = 130·M015
(4)
现根据 (3) 式和 (4) 式计算大比例尺航测成图的航摄比例
尺与成图比例尺 ,见表 1 。
表 1 大比例尺航测成图的航摄比例尺与成图比例尺的关系 Table 1 : Relation between scales of photography and mapping in large - scale aerophotogrammetry mapping
2 航摄比例尺与成图比例尺的关系
航摄比例尺主要取决于成图比例尺 ,在 20 世纪 50 年代 ,王
之卓教授提出的航摄比例尺与成图比例尺关系的经验公式为 :
m = C1·MC2
(1)
(1) 式中 : m —航摄比例尺分母 ;
C1 —常数 ,精密仪器测量取 100 , 普通仪器测量取
130 ;
M —成图比例尺分母 ;
地形类别 平 地 丘 陵 山 地 高山地
测图比例尺
1∶500 1∶1 000 1∶2 000 1∶500 1∶1 000 1∶2 000 1∶500 1∶1 000 1∶2 000 1∶500 1∶1 000 1∶2 000
等高距 /m
015 015 1 015 1 1 1 1 2 1 1 2