一種線路縱橫斷面地面立體攝影測算方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種線路縱橫斷面曲線測算方法，特別是利用地面立體攝影方法測算 線路縱橫斷面的技術方法。 二、 技術背景
[0002] 到目前為止，測量線路縱橫斷面的方法主要有水準儀測量、全站儀測量、GPS以及 RTK測量等方法，雖說這些傳統(tǒng)斷面測量方法精度較高，但在實際操作和求算過程中卻存在 著一定的缺點和局限性：
[0003] ①采用傳統(tǒng)的水準儀、全站儀、GPS、RTK等方式測定斷面曲線變化時，操作過程較 為復雜，且操作技術要求較高，普適性不好。
[0004] ②采用上述傳統(tǒng)方式進行縱橫斷面測量，對地形條件和氣候條件都有要求，在惡 劣條件下較難實現(xiàn)測定，且不夠靈活方便。
[0005] ③傳統(tǒng)的縱橫斷面測定方式需要的人力物力較大，工作量較大，測量成本較高。
[0006] 因此，目前在線路縱橫斷面測定中，采用傳統(tǒng)的水準儀、全站儀、GPS、RTK等方式確 實在實際操作和求算過程中存在著一定的缺點和局限性。 三、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服目前采用上述傳統(tǒng)方式進行縱橫斷面測量中存在的不足和局限，本發(fā)明 的目的就是提供一種路縱橫斷面地面立體攝影測算方法。
[0008] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：
[0009] 首先，根據(jù)攝影測量技術，采用地面立體攝影測量方法，獲取待測斷面的左右立體 像對；其次，設置特征點并提取特征同名點，通過影像匹配法分別獲得縱橫斷面左右像片的 相似曲線；然后，分別針對縱橫斷面各自的特點，利用最小二乘法求算斷面各自高程值；最 后，各自求得的高程值曲線圖就是縱橫斷面變化曲線。
[0010] 本項發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0011] ①采用攝影測量法進行縱橫斷面測定，只需要對待測斷面位置用數(shù)碼相機進行拍 攝即可，設備簡便，操作簡單；
[0012] ②相比于傳統(tǒng)的縱橫斷面測定方法，攝影測量法工作速度快，效率高，對氣候要求 不是很尚；
[0013] ③采用地面立體攝影法進行縱橫斷面測量，對人力物力要求較低，較容易實現(xiàn)。 四、
【附圖說明】
[0014] 下面結合附圖和實例對本發(fā)明進一步說明。
[0015] 圖1為線路縱橫斷面地面立體攝影布設及測量示意圖；
[0016] 圖2為縱橫斷面左右片相似曲線影像匹配示意圖。 五、【具體實施方式】
[0017] 采用地面立體攝影法進行縱橫斷面測繪與傳統(tǒng)的斷面測繪方式相比，在技術方法 上和求算思路上都有了較大的改進，具體是：
[0018] 1)明確所有的待測橫斷面，在待測縱斷面上的相應位置標定出各個橫斷面的位 置，并在縱斷面合適位置安置一根定長的花桿，在待測線路同側的兩個位置SdP S 2處沿線 路縱斷面方向拍攝同一區(qū)域的立體像對，其中，S# S 2之間的拍攝基線長B已知，待測縱斷 面位于線段S1S2的中垂線上，橫斷面位于垂直于縱斷面兩側的距離相等，設為L ;
[0019] 2)以S1S2的中點0為坐標原點，以S 所在直線為X軸，以過0點且垂直于S & 的直線為Y軸，以過0點且垂直于XOY平面向上的直線為Z軸，建立物方空間坐標系，通過 對同名點的立體像對分析計算以及矩陣旋轉變換，可確定出各個外方位元素，利用定長花 桿在立體像對上的縮放比例關系，可推算出實際坐標真實值；
[0020] 3)針對縱斷面測量，此時的X = 0,通過影響匹配獲取左右片上同名特征點的信
【主權項】
1. 一種線路縱橫斷面地面立體攝影測算方法，其特征是：根據(jù)攝影測量技術，采用地 面立體攝影測量方法，通過提取同名點分別獲得縱橫斷面左右像片的相似曲線，然后通過 影像匹配法，最終求得線路縱橫斷面曲線變化。
2. 依據(jù)權利要求1 一種線路縱橫斷面地面立體攝影測算方法，其特征是：首先，在待測 線路同側的兩個位置SJPS2處沿線路縱斷面方向拍攝同一區(qū)域的立體像對，其中，S:和S2 之間的拍攝基線長B已知，待測縱斷面位于線段S:S2的中垂線上，橫斷面位于垂直于縱斷面 兩側的距離相等，設為L;其次，明確所有的待測橫斷面，在待測縱斷面上的相應位置標定 出各個橫斷面的位置，并在縱斷面合適位置安置一根定長的花桿；然后，以S:S2的中點0為 坐標原點，以S:S2所在直線為X軸，以過0點且垂直于S的直線為Y軸，以過0點且垂直 于XOY平面向上的直線為Z軸，建立物方空間坐標系，通過對同名點的立體像對分析計算以 及定長花桿在立體像對上的縮放比例關系，可推算出外方位元素和實際坐標真實值。
3. 依據(jù)權利要求1 一種線路縱橫斷面地面立體攝影測算方法，其特征是：首先，針對 縱斷面測量，此時的X= 0,通過影響匹配獲取左右片上同名特征點的信息，利用數(shù)學模型
車中，（X，Y，Z)為特征點物方坐標，（u，v)和（u'，v')分別為特征點的左 右片像方坐標，f為相機焦距，通過最小二乘法可求得各個特征點的￥^直對應的高程值Zi(i=1，2, 3, ...，n)，進而可確定線路縱斷面曲線變化圖；其次，針對單個橫斷面，此時的Y= 定值，同樣可利用數(shù)學模型①，通過最小二乘法求得不同X(-L<X<L)值對應的高程值Z， 最終可確定單個橫斷面對應斷面曲線變化圖，進而可確定各個特征點所對應的不同橫斷面 曲線變化圖。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種線路縱橫斷面地面立體攝影的測算方法。該發(fā)明是根據(jù)攝影測量技術，采用地面立體攝影測量方法，通過在待測斷面上設置特征點并提取特征同名點的方式，獲取待測斷面的左右立體像對，從而通過影像匹配法分別獲得縱橫斷面左右像片的相似曲線；然后，通過建立物方空間坐標系O-XYZ，分別針對縱橫斷面各自的位置特點，利用最小二乘法分別求算縱橫斷面各自的高程值；最后，求得的高程值擬合的變化曲線就近似為待求縱橫斷面的變化曲線圖。
【IPC分類】G01C11-00
【公開號】CN104807448
【申請?zhí)枴緾N201510200761
【發(fā)明人】馮仲科, 劉金成
【申請人】北京林業(yè)大學
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月24日