Page 147 - 现代测绘技术在水利工程中的应用

The Application of Modern Surveying and Mapping Technology in Water Conservancy Engineering
现代测绘技术在水利工程中的应用

（1）标志点
第一，人工标志点。在实际摄影测量工作中，人工标志应用广泛，使用人工标志
能大大提高摄影测量的精度及可靠性，且使用人工标志能提高摄影测量的自动化程度，
特别是有些复杂的自然纹理特征常常难以识别和匹配，采用人工标志能够很好地自动

识别和定位。第二，编码标志点。是按一定的规则排列组合形成的标志点，能够有效
地为计算机自动识别和测量。在数字近景摄影测量技术中，编码标志点有着举足轻重
的作用，它能够大大提高摄影测量的自动化程度。其主要表现在：在匹配过程中，编
码标志点不仅可以作为匹配的起始驱动点，而且能有效地检验匹配的正确性；同时，

在不同像片点间的拼接等过程，标志点作为公共点能够快速准确地拼接相邻像片。
（2）特征提取与匹配
目前，近景摄影测量中的特征提取与匹配的方法主要采用基于灰度相关的匹配方

法和基于特征信息的匹配方法。其中，基于灰度相关的匹配方法是通过统计图像间的灰
度信息来表示图像间的相似性，从而实现图像间的匹配目的，它包括信息匹配、相关系
数匹配法等。这类方法存在一些缺陷：匹配的计算量大，且当存在图像噪声、光线条件、
大倾角等影响时，图像间的匹配精度将会受到影响。基于特征信息的匹配方法是通过提
取影像中那些非常明显的目标（特征），从而实现影像间的匹配过程。影像特征有很多，

包括角点、重心、基于矩、线、边缘、轮廓等特征。基于特征的匹配方法不需要影像的
大量信息，从而使计算效率大大提高，而且这种方法对影像的变化具有较好的可靠性和
较强的鲁棒性。基于特征的匹配方法常用算子：Canny 算子，Harris 算子，Forstner 算子，

Moravec 算子，Wong-Trinder 圆点定位算子，SIFT 算子，SURF 算子等。现阶段，没有
具体、统一的方法适用于所有情况下的特征提取与匹配，实际应用中应根据不同情况选
择不同方法或多种方法，取长补短来满足匹配效率和精度。
3. 光束法平差
光束法平差是在已知初值的条件下利用成像关系中的光束约束等条件，进而对各

参数进行优化，使其成像系统达到最优状态。光束法平差的基本原理是：以共线方程
作为基础方程，以一束光线作为一个平差单元，通过各光线束在空间的平移和旋转关
系，使其模型间的相应公共光线实现最佳交会，然后将整体区域以最佳条件纳入控制

点坐标系中，以解算像片的外方位元素及加密点的三维坐标。其中，需要优化参数有
物点、像点和光心等，称之为平差参数。在光束法平差的解算过程中，共线方程作为
基本观测方程，一般是非线性的，需要利用泰勒公式对其进行线性化展开，然后再逐
步迭代计算平差参数的改正值。当算法达到收敛时，平差参数的改正值将会趋于零，

可认定成像关系得到有效的校正，因而得到平差结果为较高精度的计算结果。
4. 三维重建与纹理映射

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