一種攝影全站儀及其森林計(jì)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種攝影全站儀及其森林計(jì)測(cè)方法，其特征是：根據(jù)待測(cè)區(qū)域的實(shí)際情況上選定測(cè)量方法并設(shè)置測(cè)站，利用多光軸攝影全站儀進(jìn)行極坐標(biāo)測(cè)量或者導(dǎo)線測(cè)量，利用多光軸攝影全站儀拍攝的像對(duì)配合測(cè)量結(jié)果進(jìn)行空間解析，獲取導(dǎo)線周圍所有的地物坐標(biāo)信息。
【專利說明】一種攝影全站儀及其森林計(jì)測(cè)方法 一、

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種攝影全站儀及其森林計(jì)測(cè)方法，其特征是：使用多光軸攝影全站 儀完成導(dǎo)線測(cè)量并聯(lián)立立體相對(duì)解析。 二、 技術(shù)背景
[0002] 隨著數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展和數(shù)碼相機(jī)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)近景攝影測(cè)量的方法 和設(shè)備也發(fā)生了巨大的變?？偟膩碚f，數(shù)字技術(shù)成為主流，效率得到很大的提高。盡管如此 有一個(gè)問題一直都沒有得到解決，那就是仍然必須在被測(cè)物體表面或周圍布設(shè)一定數(shù)量的 控制點(diǎn)，攝影測(cè)量工作者心中所謂的"無接觸測(cè)量"并沒有真正實(shí)現(xiàn)。
[0003] 另一方面，全站儀作為一種高精度測(cè)量?jī)x器在工程測(cè)量中被廣泛接受，本質(zhì)上它 是一種基于"點(diǎn)"的測(cè)量?jī)x器。若能將它與基于"面"的攝影測(cè)量技術(shù)有機(jī)的聯(lián)系起來，必 將充分發(fā)揮他們各自的優(yōu)點(diǎn)。 三、


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)待測(cè)區(qū)域的實(shí)際情況上選定測(cè)量方法并設(shè)置測(cè)站，利用多光軸攝影全站儀進(jìn) 行極坐標(biāo)測(cè)量或者導(dǎo)線測(cè)量，利用多光軸攝影全站儀拍攝的像對(duì)配合測(cè)量結(jié)果進(jìn)行空間解 析，獲取導(dǎo)線周圍所有的地物坐標(biāo)信息。
[0005] 多光軸攝影全站儀利用連接器將兩臺(tái)數(shù)碼相機(jī)連接在普通全站儀系統(tǒng)的兩側(cè)，這 樣相機(jī)和全站儀可視為剛體，使得相機(jī)可以在全站儀上水平旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)拍攝，同時(shí)配合 檢校條檢測(cè)相機(jī)與全站儀中心的位移。
[0006] 極坐標(biāo)測(cè)量方法：當(dāng)待測(cè)區(qū)域的任意邊緣距離不超過500m時(shí)，采用1點(diǎn)架站極坐 標(biāo)測(cè)量的方法，即沿待測(cè)區(qū)域邊緣建立閉合導(dǎo)線，記錄設(shè)站點(diǎn)坐標(biāo)和高度，對(duì)每一導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn) 行超站儀觀測(cè)和攝影，保證每次拍攝的旋轉(zhuǎn)角度接近40°，觀測(cè)的地面控制點(diǎn)在6個(gè)以上， 利用超站儀的導(dǎo)線測(cè)量結(jié)果后方交會(huì)恢復(fù)空間參數(shù)，獲取待測(cè)區(qū)域的地物坐標(biāo)信息。
[0007] 導(dǎo)線測(cè)量方法：當(dāng)待測(cè)區(qū)域有超過500m的邊緣距離時(shí)，采用多點(diǎn)架站導(dǎo)線測(cè)量的 方法，即在待測(cè)區(qū)域建立附合導(dǎo)線，導(dǎo)線點(diǎn)1到導(dǎo)線點(diǎn)η即為攝影觀測(cè)點(diǎn)。首先在1號(hào)導(dǎo)線 點(diǎn)架設(shè)攝影全站儀，瞄準(zhǔn)η號(hào)點(diǎn)進(jìn)行后視定向，然后瞄準(zhǔn)2號(hào)點(diǎn)利用極坐標(biāo)法測(cè)得2號(hào)點(diǎn)坐 標(biāo)（X，Υ，Ζ)，在1號(hào)點(diǎn)對(duì)觀測(cè)區(qū)域Α進(jìn)行攝影得到Al，Α2兩點(diǎn)三維坐標(biāo)，測(cè)量完畢后將儀器 搬至2號(hào)點(diǎn)，測(cè)設(shè)3號(hào)點(diǎn)坐標(biāo)及A區(qū)域中的目標(biāo)相點(diǎn)，以1號(hào)、2號(hào)測(cè)得A區(qū)域中的同名像點(diǎn) 為目標(biāo)點(diǎn)，以1號(hào)2號(hào)間距離為攝影基線解算外方位元素。利用相同方法測(cè)量至η點(diǎn)結(jié)束， 最終得到觀測(cè)區(qū)域中所有目標(biāo)點(diǎn)的三維攝影坐標(biāo)。 四、

【具體實(shí)施方式】：
[0008] 研究選取一次普通的符合導(dǎo)線測(cè)量，架設(shè)5個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)，利用多光軸攝影全站儀進(jìn) 行導(dǎo)線測(cè)量：
[0009] 步驟1 :在起始點(diǎn)架設(shè)多光軸攝影全站儀，利用兩個(gè)大地控制點(diǎn)確定坐標(biāo)；
【權(quán)利要求】
1. 一種攝影全站儀及其森林計(jì)測(cè)方法，其特征是：根據(jù)待測(cè)區(qū)域的實(shí)際情況上選定測(cè) 量方法并設(shè)置測(cè)站，利用多光軸攝影全站儀進(jìn)行極坐標(biāo)測(cè)量或者導(dǎo)線測(cè)量，利用多光軸攝 影全站儀拍攝的像對(duì)配合測(cè)量結(jié)果進(jìn)行空間解析，獲取導(dǎo)線周圍所有的地物坐標(biāo)信息。
2. -種權(quán)利要求1中所提到的多光軸攝影全站儀，其特征是：利用連接器將兩臺(tái)數(shù)碼 相機(jī)連接在普通全站儀系統(tǒng)的兩側(cè)，這樣相機(jī)和全站儀可視為剛體，使得相機(jī)可以在全站 儀上水平旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)拍攝，同時(shí)配合檢校條檢測(cè)相機(jī)與全站儀中心的位移。
3. -種權(quán)利要求1中所提到的極坐標(biāo)測(cè)量方法，其特征是：當(dāng)待測(cè)區(qū)域的任意邊緣距 離不超過500m時(shí)，采用1點(diǎn)架站極坐標(biāo)測(cè)量的方法，即沿待測(cè)區(qū)域邊緣建立閉合導(dǎo)線，記錄 設(shè)站點(diǎn)坐標(biāo)和高度，對(duì)每一導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行超站儀觀測(cè)和攝影，保證每次拍攝的旋轉(zhuǎn)角度接近 40°，觀測(cè)的地面控制點(diǎn)在6個(gè)以上，利用超站儀的導(dǎo)線測(cè)量結(jié)果后方交會(huì)恢復(fù)空間參數(shù)， 獲取待測(cè)區(qū)域的地物坐標(biāo)信息。
4. 一種權(quán)利要求1中所提到的導(dǎo)線測(cè)量方法，其特征是：當(dāng)待測(cè)區(qū)域有超過500m的邊 緣距離時(shí)，采用多點(diǎn)架站導(dǎo)線測(cè)量的方法，即在待測(cè)區(qū)域建立附合導(dǎo)線，導(dǎo)線點(diǎn)1到導(dǎo)線點(diǎn) η即為攝影觀測(cè)點(diǎn)。首先在1號(hào)導(dǎo)線點(diǎn)架設(shè)攝影全站儀，瞄準(zhǔn)η號(hào)點(diǎn)進(jìn)行后視定向，然后瞄 準(zhǔn)2號(hào)點(diǎn)利用極坐標(biāo)法測(cè)得2號(hào)點(diǎn)坐標(biāo)（X，Υ，Ζ)，在1號(hào)點(diǎn)對(duì)觀測(cè)區(qū)域Α進(jìn)行攝影得到4， A 2兩點(diǎn)三維坐標(biāo)，測(cè)量完畢后將儀器搬至2號(hào)點(diǎn)，測(cè)設(shè)3號(hào)點(diǎn)坐標(biāo)及A區(qū)域中的目標(biāo)相點(diǎn)， 以1號(hào)、2號(hào)測(cè)得A區(qū)域中的同名像點(diǎn)為目標(biāo)點(diǎn)，以1號(hào)2號(hào)間距離為攝影基線解算外方位 元素。利用相同方法測(cè)量至η點(diǎn)結(jié)束，最終得到觀測(cè)區(qū)域中所有目標(biāo)點(diǎn)的三維攝影坐標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK104089577SQ201410332413
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】馮仲科, 樊仲謀 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)