【摘要】近景攝像測量技術已經成為橋梁變形監測的重要手段。論文采用直接線性變化法，處理數碼相機采集的數據，探究實時監測數據的精度及可靠性，主要對該方法進行了簡要介紹，闡述了某橋梁變形監測的實驗原理和方法。希望通過本次分析，可以為近景攝影測量在橋梁變形監測中的應用提供可行性建議。

　　【關鍵詞】近景攝影測量,變形監測,橋梁變形

　　1引言

　　隨著工程建設和測繪技術的不斷發展，橋梁變形監測已經成為測繪工程的重要課題。橋梁建筑結構容易受到風力、車輛以及地震等諸多因素的影響，水準儀、全站儀以及位移傳感器等測量方式雖然可以確定橋梁變形，但是缺乏實時監測功能。本次研究采用近景攝影測量方式，探究其在橋梁變形監測中的應用，并且結合實例，探究近景攝影測量技術在橋梁等建筑物變形監測中的可行性。

　　2近景攝像測量的應用發展

　　2.1橋梁監測的意義

　　隨著人們對交通出行的需求越來越高，各類交通工具的應用頻率呈現不斷增加的趨勢，同時其對橋梁的運行提出了更高的需求。橋梁在使用過程中，如果出現疲勞或者損害的問題，其主要是由于雨水沖刷以及空氣氧化所致，導致橋梁的強度和剛度受到影響。對橋梁進行監測，可以指導其安全運營，加強對閾值的監測，最終保證橋梁的運行安全。

　　2.2近景攝影測量技術的發展

　　隨著測繪技術的不斷發展，在傳統測繪的基礎上，越來越多的新技術正在飛速發展，近景攝影測量就是其中之一，作為攝影測量技術的一個重要分支，已經在很多領域取得了成功的案例，其逐漸朝著數字化以及計算機視覺領域的方向發展。

　　3近景攝影測量的原理和方法

　　近景攝影測量技術主要是通過專業的可量測攝影機或者非量測攝影機，對近距離的被攝物體進行拍攝，通過相關軟件進行圖像處理，獲得有一定重疊度的立體影像，依據共線方程，經過誤差改正之后得到目標點的物方實際坐標。近景攝影測量應用于橋梁等建筑物的變形監測，就是采取定期或者不定期的拍攝影像，以拍攝影像作為數據源，通過解算獲得不同時間點的各監測點位的坐標變化情況，以此作為變形監測分析的數據依據。

　　橋梁的變形監測屬于高精度的測量，如果要采用近景攝影測量方法進行橋梁的變形監測，就必須盡量削弱外部因素對精度的影響，否則無法達到變形監測的目的，所以必須進行攝影機檢校工作，主要有：(1)主點與主距的測定;(2)光學畸變系數的測定;(3)相框坐標系的設定;(4)攝影機畸變差變化的測定;(5)攝影機內外方位元素的測定等。試驗方法主要包括選擇攝影機、選取標志點、布設標志點、獲取控制點坐標、采集數碼影像、重建三維模型以及點線測量等步驟。

　　(1)對于攝影機的選擇，其主要包括量測攝影機以及非量測攝影機;(2)對于標志的選取，多為平面型和球形的標志;(3)對于標志點的布設，通常選擇能反映變形的特征部位，例如，在橋墩側面或者中心布設標志點;(4)傳統測量方法獲取特征點三維坐標;(5)采集數碼影像，重建橋梁的三維模型，通過解算獲得同名像點的物方三維坐標;(6)精度分析，通過與傳統測量點坐標對比，分析精度。

　　4近景攝影測量對橋梁變形監測實例分析

　　4.1變形監測

　　根據變形監測實際要求來布設觀測點，對于沉降的監測，需要建立在變形特征的位置上，選擇立柱基礎以及四角等位置;對于傾斜監測，需要在中心線位置處，在垂直方向進行觀測。對于近景攝影測量，需要根據橋梁的自身特點，布設控制網和基線，同時為了避免出現粗差，還需要在橋梁上布設檢測點。

　　4.2橋梁變形數據分析

　　對橋梁變形的監測過程中，將數碼相機安裝在三腳架上，根據經緯儀的定向，采用正直等傾攝像模式。觀測前，在橋梁立面及邊角處選擇十字標志點，共90多個，通過全站儀測量坐標，將其分別作為控制點和檢核點，通過佳能5DMarkⅣ數碼相機進行拍照，像素為4096x2160，采用偏中心平均測距模式，拍攝點距離橋梁35m，檢測點是隨機選擇的特征點。經過相對定向、絕對定向、誤差改正等內業處理，得到觀測點位的物方三維坐標，再用傳統測量儀器(全站儀、水準儀)獲得檢測點的三維坐標。

　　坐標的最大差值為8.3mm，其點位中誤差約為4.5mm，其滿足基本測量的精度需求，但是對于橋梁的變形監測要求還有一定的差距，本試驗發現在控制點多于20個以后對提高精度影響不大。通過數據結果分析，發現近景攝影測量與傳統測量結果存在一定的差異，其可能是由于相機不穩定或傳統測量誤差所致，所以，當控制點數量滿足一定要求時，近景攝影測量具有較高的精度，可以滿足于橋梁的變形監測要求。總體而言，其具有速度陜以及精度高的特點，另外，該方法攝影圖片可以長期保存，提升了檢測的可靠性。

　　5結語

　　本文主要是通過近景攝影測量與傳統測量在橋梁變形監測中的應用對比，來分析得出結論，即近景攝影測量鏡頭在進行畸變模型改正之后，當控制點滿足一定數量要求時，其精度是能夠滿足橋梁的變形監測要求的，是未來測量領域的重要發展方向，而且較傳統測量有著如下優勢：1)可以瞬間獲取多點位的幾何信息及物理特征，具有精度高、信息豐富的特點;2)非接觸眭量測，不會破壞被測物體，尤其是在考古等領域意義重大;3)攝影測量過程簡單、操作便捷、效率高;4)成果便于長期保存，利于以后查閱、復核;5)可以便于衍生多種其他的測繪成果。

　　【參考文獻】

　　【1】張國建，于承新，郭廣禮.數字近景攝影測量在監測節制閘動態變形中的應用研究.山東大學學報(工學版)，2017(6)：1—6.

　　【2】張松雷.近景攝影測量方法在橋梁線形監測上的應用[JJ啟動化與儀器儀表，2016(12)：53—54.

　　相關期刊推薦：《山東大學學報(工學版)》(雙月刊)曾用刊名：山東工業大學學報;山東工學院學報;山東大學學報(工業版)，1956年創刊，是面向國內外公開發行的工程科學類學術期刊，主要刊登材料科學與工程、機械工程、控制科學與工程、土木工程、水利工程、能源與動力工程、電氣工程、信息科學與工程、計算機科學與技術、環境保護、化工等工程專業以及應用性基礎學科的學術論文、研究報告、專題評述等。