本文摘要：本测量论文从空中三角测量技术的概念及分类出发，并着重就自动空中三角测量技术在航测内业中的应用进行了分析与探讨。自动空中三角测量作为数字摄影测量技术的主要内容之一，它不仅极大提高了测量的工作效率，而且还具有量测精度高、易于重复观测等多种优势
本测量论文从空中三角测量技术的概念及分类出发，并着重就自动空中三角测量技术在航测内业中的应用进行了分析与探讨。自动空中三角测量作为数字摄影测量技术的主要内容之一，它不仅极大提高了测量的工作效率，而且还具有量测精度高、易于重复观测等多种优势。《电子测量技术》是专注于电子测量领域的专业杂志，1977年于北京市创刊，以征稿和发表电子测量及其相关学科的原创性科技论文为主，也会刊登阶段性科研成果报告，报道国内外测试测量界重要科技新闻。
摘要：我国航空摄影测量技术正伴随着计算机技术的发展而不断进步，并先后经历了模拟摄影测量、解析摄影测量以及数字摄影测量这三个阶段。自动空中三角测量作为数字摄影测量技术的主要内容之一，它不仅能省略传统空中三角测量中大量的选点、转点、刺点等工作，极大提高了测量的工作效率，而且还具有量测精度高、易于重复观测等多种优势，因此在我国航测内业中得到了广泛的普及与应用。本文结合工作实际，从空中三角测量技术的概念及分类出发，并着重就自动空中三角测量技术在航测内业中的应用进行了分析与探讨。
关键字：航测;内业;三角测量技术;应用
一、空中三角测量技术概述
(一)空中三角测量的概念
空中三角测量也被称为区域网平差测量，是航空摄影测量工作中的关键步骤。它是对少量地面控制点的利用为基础，来计算一个测量区域内所有影像的外方位元素以及所有加密点的地面坐标。其主要作用有：可对大范围内界址点的统一坐标进行测定;可对模型中大量地面点坐标进行计算;为缺少控制点的地形图测绘工作，提供定向控制点以及像片的定向参数等等。
(二)空中三角测量在航测内业中的应用及分类
航测即航空摄影测量的简称，是指从飞机等航空飞行器中拍摄地面像片，以测绘地形图和获取地面信息的方法，其作业基本过程主要可分为航空摄影、航测外业以及航测内业这三个阶段的工作。其中，航测内业的工作主要包括了测图控制的加密以及地形原图的绘制，航空摄影测量通常比例为1:500，同时还包括1:1000，在此基础上还有1:2000，以及1:5000和1:10000。
在航空摄影测量工作中，为了确定像片的外方位元素、进行像片定向与量测、建立立体模型以及测绘地形图等工作环节中所需要的控制点数量都很大。为了尽量减少航测外业的工作量，通常是以少量外业控制点为基础，然后在室内作业中利用航摄像片进行控制点的加密。当前，航测内业加密的方法很多，目前最为常用的即是空中三角测量方法。在实际应用中，空中三角测量技术主要可分为以下三类：
一是模拟空中三角测量(光学三角测量)，其实质是将大地测量中的三角网平差方法用于航测中，由于该方法只能用于加密平面坐标，且测量精度较低，无法在大区域范围内应用，目前已被淘汰;二是解析空中三角测量(电算加密)，它是利用航测像片中的坐标点和少量地面控制点，采用较为严密的数学公式以解算待定点的平面坐标与高程;第三种即是自动空中三角测量方法，它采用了快速、精确与可靠的影像匹配算法，除了控制点的半自动量测以外，其它内定向、加密点选取、相对定向、航带构成、模型连接、测区像点网生成、区域网平差解算等各项工作均能自动完成，在实际应用中，还通过采用具有高精度平差计算功能以及粗差检测功能的高性能软件系统，以有效保证了整个航测内业工作的高效与测量结果的准确。
二、自动空中三角测量技术在航测内业中的具体应用
(一)自动空中三角测量软件系统的开发与应用
进入数字摄影测量时代的主要标志之一，即是利用数字摄影测量软件系统取代了过去昂贵的模拟与解析摄影测量仪器。
1.构建区域网
首先，逐一将整个测定区域内的光学影像扫描为数字影像，再通过输入航摄仪检定数据建立相应的测区信息文件;然后，输入地面控制点信息等建立原始观测值文件;最后，在相邻航带的重叠区域内测定一对以上的同名连接点。需要重点注意的是，数字影像扫描时其扫描分辨率必须设置正确，并检查影像是否存在翻转。
2.自动内定向
内定向是数字摄影测量的第一步，其目的是确定扫描坐标系与像片坐标系之间的关系，以及确定数字影像是否存在可能的仿射变形。首先，根据各种框标所具有的对称性和倍数旋转不变性的特点，对每种航摄仪建立相应标准的框标模板;其次，通过模板匹配算法对各框标点进行自动快速识别与定位;最后，以各航摄仪检定的理论框标坐标值为基础，利用相似变换算法或者二维仿射变换算法，解算得出影像元坐标与点坐标之间的各自变换参数。
3.自动选定、自动相对定向
首先，从相邻两幅影像的重叠范围之内，选择明显均匀分布特征的点位作为特征点并进行提取，并对每个特征点进行局部影像匹配，从而得出另一幅影像中的同名点。为了确保影像匹配的高可靠性，要求所选择的特征点应足够多;其次，作相对定向解算，并对解算结果剔除粗差后再重新计算，直到解算结果不含粗差为止。
4.地面控制点的半自动量测
目前，利用软件系统仍无法准确量测地面控制点的影像坐标。在航测内业中，多是由作业员先对地面控制点影像坐标进行判别和手工精确定位，然后再进行多影像匹配和自动转点。
(二)GPS/IMU辅助自动空中三角测量的应用
从以上自动空中三角测量的作业过程中可以发现，虽然利用数字摄影测量软件，可以实现航测内业中选点、转点、刺点等工作的全自动化处理，从而极大提高了航测内业作业的效率。但是对于区域网中的地面控制点，仍然缺乏有效的算法对其影像坐标进行自动定位。
近年来，随着GPS技术的发展，利用GPS/IMU辅助自动空中三角测量，以最大限度减少或不使用地面控制点进行空中三角测量成为了可能。它是利用载波相位GPS动态定位技术，以获得航摄仪曝光时刻摄影中心的三维坐标，利用IMU(惯性测量装置)以获得航摄仪曝光时像片的三个姿态角，然后再将其作为观测值参与到航测内业空中三角测量的计算中。
利用GPS/IMU辅助自动空中三角测量，能在满足现行航测加密精度要求的基础上，最大程度的减少或不使用地面控制点进行空中三角测量，从而起到了提高内业作业效率，降低作业成本以及缩短航测成图周期的目的。经过多年以来的理论研究与生产实践，我国已建立了相对完善的利用GPS/IMU辅助自动空中三角测量的理论，并自行研发了两套具有利用GPS/IMU辅助自动空中三角测量的加密软件系统，分别是WuCAPS和Geolord-AT，在实际应用中均取得了较好的效果。
总结：
随着数字摄影技术以及计算机技术的发展，自动空中三角测量技术的相关应用理论和软件系统必将进一步发展与完善，在我国航测内业生产中也将得到更为广泛的普及与应用。
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