關(guān)于房地產(chǎn)地面攝影測(cè)量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究與應(yīng)用

　　社會(huì)信息化程度不斷提升，促使現(xiàn)代化測(cè)繪手段不斷升級(jí)和改進(jìn)，而攝影測(cè)量的出現(xiàn)更為房地產(chǎn)地面測(cè)繪工作提供了一種新的途徑。基于此，本文將以CCD超站儀為主要研究對(duì)象，通過(guò)分析其工作原理，討論其在房地產(chǎn)項(xiàng)目中地形、地籍測(cè)量工作中的具體應(yīng)用途徑，希望能為相關(guān)專(zhuān)業(yè)提供可以參考的理論依據(jù)。

　　《北京房地產(chǎn)》是《北京廣播電視報(bào)》的下屬刊物，雜志創(chuàng)刊18年來(lái)深受?chē)?guó)內(nèi)房地產(chǎn)業(yè)界人士喜愛(ài)，特別是自2004年改版以來(lái)，進(jìn)一步明確了辦刊方向，不僅結(jié)交了更多的房地產(chǎn)業(yè)朋友，更以其獨(dú)特的專(zhuān)業(yè)刊風(fēng)格成為目前中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)內(nèi)一流的品牌行業(yè)雜志。

　　1 CCD超站儀構(gòu)成與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作原理

　　CCD超站儀攝影測(cè)量系統(tǒng)作為一種新型的地面測(cè)量系統(tǒng)，它將全站儀精密測(cè)繪技術(shù)與CCD地面攝影技術(shù)完美的結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了由“點(diǎn)測(cè)量”模式向“面測(cè)量”模式的轉(zhuǎn)變，并通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使測(cè)量點(diǎn)更加形象的展現(xiàn)出來(lái)，更便于進(jìn)一步進(jìn)行攝影測(cè)量分析。

　　1.1 CCD超站儀的構(gòu)成

　　利用現(xiàn)有的全站儀精密測(cè)量技術(shù)和地面攝影測(cè)量技術(shù)，相關(guān)人員研制了新一代的CCD超站儀及其配套的地面攝影測(cè)量系統(tǒng)。本文的測(cè)量設(shè)備由全站儀(NTS-372R，南方測(cè)繪儀器有限公司，中國(guó))、數(shù)碼CCD鏡頭(DSC-QX100，Sony Corporation，日本)和一臺(tái)預(yù)裝PlayMemories Mobile軟件的平板電腦或智能手機(jī)組合而成。南方測(cè)繪NTS-372R型全站儀，其操作系統(tǒng)為Windows CE.NET 4.2，在全站儀上實(shí)現(xiàn)了電腦化操作，液晶顯示屏，美觀流暢操作界面，有效測(cè)程為免棱鏡300 m，數(shù)字顯示最小為1 mm，測(cè)距精度為2,2 ppm，角度測(cè)量數(shù)字顯示最小為1″，測(cè)角精度為2″。索尼DSC-QX100鏡頭為3.6倍光學(xué)變焦，等效35 mm焦距，其傳感器尺寸為1英寸，圖像分辨率為5472×3648，支持無(wú)線性能WiFi，實(shí)時(shí)取景，近拍距離50 mm-無(wú)窮遠(yuǎn)，外形尺寸63 mm×63 mm×56 mm，產(chǎn)品重量179 g，操作方式為全自動(dòng)操作。

　　1.2 CCD超站儀以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作原理

　　CCD超站儀與普通全站儀相比，其最大的區(qū)別就是配合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行影像后期處理，使軟件具有了攝影測(cè)量的功能，實(shí)現(xiàn)了由“點(diǎn)測(cè)量”模式向“面測(cè)量”模式的轉(zhuǎn)變升級(jí)。而CCD超站儀與普通攝影測(cè)量相比，其最大的區(qū)別就是可以利用全站儀準(zhǔn)確確定CCD鏡頭攝影瞬間的相對(duì)外方位元素，實(shí)現(xiàn)了像片特征點(diǎn)的解算。自從攝影技術(shù)問(wèn)世，其便被應(yīng)用于測(cè)量作業(yè)中了。

　　數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)依據(jù)攝影測(cè)量的基本原理，從攝影像片中自動(dòng)提取所攝對(duì)象的幾何和物理信息，以此來(lái)代替人的立體量測(cè)和識(shí)別工作。而CCD超站儀計(jì)算機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的基本解算方法和解析攝影測(cè)量解算是基本相同的，都是根據(jù)內(nèi)外方位元素、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和定向?qū)崿F(xiàn)坐標(biāo)解算的。而CCD超站儀實(shí)現(xiàn)了精確、快速測(cè)量模式的實(shí)質(zhì)是：利用了全站儀無(wú)反射棱鏡測(cè)定控制點(diǎn)的測(cè)量模式，精準(zhǔn)確定了CCD鏡頭(數(shù)碼相機(jī))攝影瞬間的外方位元素，通過(guò)點(diǎn)位轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)平移，用CCD鏡頭攝影高分辨率像片實(shí)現(xiàn)了攝影幅面的整體解算。值得注意的是，在進(jìn)行攝影測(cè)量后處理時(shí)，必須將全站儀控制下的測(cè)量中心、點(diǎn)坐標(biāo)與CCD鏡頭攝取的高分辨率像片進(jìn)行精確配準(zhǔn)，這樣計(jì)算機(jī)系統(tǒng)才能準(zhǔn)確解算攝影像片幅面點(diǎn)位的坐標(biāo)信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)圖。

　　2 CCD超站儀計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在房地產(chǎn)地形測(cè)量中的應(yīng)用

　　在房地產(chǎn)地面的工程測(cè)繪中，有一類(lèi)重要的測(cè)量工作，就是通過(guò)地形、地籍測(cè)量繪制相關(guān)的地形圖。地形測(cè)量就是傳統(tǒng)意義上的測(cè)繪地形圖工作，它是將地球表面上的各種地物或起伏地形以一定的符號(hào)和注記表示，并按不同比例尺大小繪制所需作業(yè)的地形圖，為工程建筑施工和規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。地籍測(cè)量是為了滿(mǎn)足土地管理部門(mén)及其他國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)部門(mén)的需要，測(cè)定各類(lèi)土地的位置與大小、境界、土地權(quán)屬界址點(diǎn)的位置以及地籍權(quán)屬面積等，并最終建立權(quán)屬信息數(shù)據(jù)庫(kù)的工作。

　　雖然地形測(cè)量和地籍測(cè)量在測(cè)量對(duì)象和測(cè)量目標(biāo)上不盡相同，但其數(shù)據(jù)采集工具和測(cè)量方法卻是相通相近的。無(wú)可否認(rèn)的是，傳統(tǒng)的測(cè)量方式GPS-RTK測(cè)量、平板儀法測(cè)量、全站儀測(cè)量以及目前應(yīng)用比較廣泛的航空攝影測(cè)量等測(cè)量工具和測(cè)量方式，在之前的地形、地籍測(cè)量中均發(fā)揮了非常關(guān)鍵的作用。由于地形測(cè)量和地籍測(cè)量的精度要求較高，本文在綜合了全站儀精密測(cè)量與地面攝影測(cè)量的基礎(chǔ)上，提出了利用CCD超站儀計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在地形測(cè)量和地籍測(cè)量中采集數(shù)據(jù)的大膽嘗試，其具體應(yīng)用措施如下。

　　首先，進(jìn)行測(cè)量前，必須對(duì)普通全站儀的基本操作和基本功能有所了解，具備相關(guān)的測(cè)量知識(shí);明確使用的CCD鏡頭類(lèi)型和其檢校后的相關(guān)參數(shù)、CCD超站儀經(jīng)綜合檢校后得出的兩測(cè)量中心的相對(duì)位置和偏移量關(guān)系。

　　其次，確定待測(cè)區(qū)域和設(shè)計(jì)測(cè)帶，利用GPS-RTK測(cè)量或CCD超站儀(全站儀)導(dǎo)線法測(cè)量，將基礎(chǔ)控制點(diǎn)引入到測(cè)區(qū)內(nèi)，進(jìn)行影像控制點(diǎn)的測(cè)量，并分別在各個(gè)控制點(diǎn)上設(shè)置標(biāo)志點(diǎn)，且需要在每個(gè)控制點(diǎn)上做好標(biāo)記，測(cè)得各個(gè)控制點(diǎn)i(i=1，2，…，n)的坐標(biāo)值，并分別在控制點(diǎn)上提前測(cè)定待測(cè)區(qū)域內(nèi)1～2個(gè)明顯的特征點(diǎn)。

　　再次，在任意控制點(diǎn)上，用CCD超站儀支出另外一個(gè)碎部點(diǎn)作為像對(duì)觀測(cè)點(diǎn)，根據(jù)CCD鏡頭的最大景深Ymax，確定出最佳攝站基線長(zhǎng)B，而在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，通常選擇作為攝站基線長(zhǎng)較為合適;在兩個(gè)相對(duì)觀測(cè)點(diǎn)上分別根據(jù)CCD鏡頭的參數(shù)，明確CCD鏡頭的視場(chǎng)角大小，根據(jù)鏡頭水平視場(chǎng)角8°，利用下式可確定每個(gè)攝影基站單站攝影次數(shù)n。

　　同時(shí)根據(jù)單站攝影次數(shù)n和每次旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的水平角：

　　分別在任意兩個(gè)相對(duì)控制點(diǎn)上按同一方向旋轉(zhuǎn)儀器進(jìn)行全景攝影，并分別記錄每次攝影瞬間的水平角α、垂直角β和某一水平角對(duì)應(yīng)的像片。

　　最后，重復(fù)這些步驟，根據(jù)提前設(shè)計(jì)的測(cè)帶，完成整個(gè)測(cè)帶的測(cè)量，直至覆蓋全部待測(cè)區(qū)域，圖1所示為測(cè)量布設(shè)方案，其中，1，2，3，…，n為布設(shè)的控制點(diǎn)，1′，2′，3′，…，n′為由控制點(diǎn)支出的相對(duì)攝影點(diǎn)，P1、P2為圖像解算數(shù)據(jù)的特征檢校點(diǎn);然后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)CCD超站儀像對(duì)測(cè)量解算原理，解析計(jì)算并求得像片中待測(cè)區(qū)域任意一點(diǎn)的物方坐標(biāo)(X，Y，Z)，配合南方CASS軟件成圖系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地形、地籍測(cè)量的目的。

　　3 結(jié) 語(yǔ)

　　CCD超站儀計(jì)算機(jī)測(cè)量系統(tǒng)不是將全站儀與CCD鏡頭簡(jiǎn)單地組合起來(lái)，而是將全站儀精密測(cè)量技術(shù)與地面攝影測(cè)量技術(shù)很好地結(jié)合在一起，集成為一個(gè)系統(tǒng);既很好地保持了全站儀精密測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，又將地面攝影測(cè)量的特征很好地利用起來(lái)，希望通過(guò)本文的研究，能夠?qū)Ψ康禺a(chǎn)地面攝影測(cè)量的進(jìn)一步研究改進(jìn)和普及應(yīng)用，在各種工程測(cè)量中提供值得借鑒的信息技術(shù)。

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