全能法测图的基本思想是根据摄影过程的几何反转原理,将立体像对左右像片分别放置于立体测图仪的左右像片盘内,在室内模拟航空摄影时的情况,利用立体像对建立摄影的相似变换光束或仿射变换光束,构建所摄地面的相似变换模型或仿射变换模型,然后在此基础上进行一系列的立体测图工作。在立体测图仪上安置像片时首先需要恢复内方位元素,保证立体测图的投影光束形状与航空摄影时相似。由于像对的相对定向过程仅利用了像对内在的几何特性,所建立的视模型(几何模型)在空间的方位及模型的比例尺是任意的,因此必须通过绝对定向后才能进行测图。
全能法测图的基本步骤如下:①内定向。建立与摄影光束相似的投影光束,即恢复摄影时的内方位元素,也称内定向。内定向的过程是为了恢复像片的内方位元素()。其中(
)为像主点相对于像片中心的位置,
是摄影中心后节点到像片面的垂距。②相对定向。恢复左右像片光束在摄影时的相对方位,建立任意比例尺的几何模型,即完成像对的相对定向。在多倍仪或其他全能型仪器上进行相对定向时,可通过调整仪器上与相对方位元素相对应的螺旋来消除承影面上各点的上下视差使同名光线对对相交,建立立体模型。③绝对定向。确定模型的比例尺及相对于大地坐标系的方位,这一过程称为模型的绝对定向。经相对定向建立的立体模型虽与地面相似,但模型的比例尺和模型在空间的方位还是任意的。为了对模型进行正确的量测,需要将模型的比例尺归化成特定比例尺,并确定模型相对于地面的方位,这一过程至少需要两个平高控制点和一个高程控制点。为了便于检查,一般要求在立体模型的四个对角附近各布设一个平高控制点,即4个平高控制点。④根据已定向的立体模型测绘地物地貌,进行碎部测图。首先用空间测标立体照准某一个控制点,调整仪器的高程读数鼓,使它的读数等于该点的海拔高程,得出测图时用的高程起始读数,并按该点的平面坐标来安置
手轮的起始读数。若将高程尺读数固定在某一等高线的高程上,转动
手轮,使测标沿着立体模型表面相切处移动,测绘台的测绘笔就可绘出这一等高线。若用测标立体跟踪地物的轮廓,绘图笔就可绘出地物的平面位置,这样便能绘出成图比例尺的地形图。
全能法测图以建立的地面几何模型为基础,测图理论严密,不受地形起伏、像片倾斜和像片旋偏角的影响,被普遍应用于测绘山区、高山区的地形图。