VirtuoZo在城市測繪中的應用

范燕芳，鄒 丹，陳紹杰

(龍巖學院資源工程學院，福建龍巖364012)

一、引 言

國內(nèi)外主要的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)有美國的海拉瓦系統(tǒng)、歐洲的Inpho軟件、武漢適普公司的VirtuoZo NT軟件、鷹圖中國地理資訊系統(tǒng)公司的Intergraph軟件和中國的四維測繪技術公司JX-4軟件等[1]。

其中，VirtuoZo NT是原武漢測繪科技大學研制的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)VirtuoZo工作站版本在微機上的移植版，其功能目前與VirtuoZo工作站版本基本相同，作業(yè)流程也與VirtuoZo工作站版本基本相同。能用于1∶5 萬、1∶1 萬、1∶1000、1∶500 等各種比例尺的數(shù)字測圖與GIS數(shù)據(jù)采集[2]。JX-4A(DPW)是中國測繪科學研究院研制的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)，它由一臺奔騰PRO-200或奔騰Ⅱ-266以上的微機和兩臺顯示器以及相應的數(shù)字攝影測量軟件組成。

VirtuoZo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)能完成從自動空中三角測量(AAT)到測繪各種比例尺數(shù)字線畫地圖(DLG)、數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字正射影像圖(DOM)和數(shù)字柵格地圖(DRG)的生產(chǎn)[3]。VirtuoZo NT 工作流程見圖 1。[2]

圖1 VirtuoZo NT工作流程總圖

二、VirtuoZo AAT概述

1．VirtuoZo AAT系統(tǒng)

VirtuoZo AAT是VirtuoZo AATM和PATB有機集成的一個整體，它是世界上技術先進，功能完善，精度、效率、可靠性及自動化程度最高的測量系統(tǒng)，為測繪生產(chǎn)體系的自動化管理奠定了強有力的基礎。

2．VirtuoZo AAT的主要功能

1)自動內(nèi)定向。

2)自動生成穩(wěn)定的、可靠的測區(qū)像點網(wǎng)。

3)支持分屏和立體兩種半自動或手工量測控制點模式，并支持控制點預測和自動匹配加以控制點的量測過程。

4)支持在分屏和立體兩種量測模式下編輯加密點。

5)完全支持PATB的各項平差功能。

6)支持測區(qū)之間自動接邊和接邊差檢查。

7)可將大測區(qū)分割為小的子測區(qū)或?qū)⑷舾尚y區(qū)合并為一個整體進行平差計算。

3．VirtuoZo AAT的工作流程

VirtuoZo AAT的工作流程見圖2。

圖2 VirtuoZo AAT的工作流程圖

三、VirtuoZo AAT在福清市航測測繪中的應用

1．福清市航測項目概述

該項目全測區(qū)航測范圍見圖3，航測基本參數(shù)見表1。

圖3 全測區(qū)航測范圍圖

表1 測區(qū)航測基本參數(shù)

2．數(shù)據(jù)準備

(1)建立測區(qū)并設置測區(qū)參數(shù)

在本地磁盤新建一個測區(qū)文件夾(在本福清市的航測中，以一個小測區(qū)為例，命名為cq1)。測區(qū)文件夾中建立images影像文件、相機參數(shù)*．cmr文件，＜測區(qū)＞．ccd文件，＜測區(qū)＞．grd控制點文件。其中的參數(shù)應根據(jù)設計書中提供的航攝基本參數(shù)設置。

(2)設定相機檢校參數(shù)

對建立的相機參數(shù)文件進行檢校。相機檢校參數(shù)包括相機的像主點坐標、焦距、4個角框標。

(3)創(chuàng)建外業(yè)控制點

直接輸入控制點或者從已有的*．grd文件中引入控制點。

(4)影像格式轉(zhuǎn)換

設置轉(zhuǎn)換參數(shù)，引入本測區(qū)內(nèi)所有的*·tif影像文件，轉(zhuǎn)換成 VirtuoZo系統(tǒng)原始影像文件，即*．vz文件，并自動生成其影像參數(shù)文件*．spt文件。

(5)建立測區(qū)影像列表

添加*．vz影像文件到列表框中完成全部的影像加載和分組。本對話框提供了建立和修改測區(qū)內(nèi)航帶和影像的信息的功能。

3．自動內(nèi)定向

程序自動完成內(nèi)定向。

4．確定航線間的偏移量

航線間偏移量的確定實際是確定航線間的同名點。選擇上下兩條航帶，尋找相對應的同名點，對同名點精確對點，并編號。

5．自動轉(zhuǎn)點

(1)自動提取連接點

在系統(tǒng)主菜單下，激活全自動空三連接點自動提取模塊，程序?qū)⒆詣油瓿蛇B接點的提取工作，它包括自動相對定向、自動選點、自動轉(zhuǎn)點、自動量測。

(2)自動轉(zhuǎn)點中的異常處理

自動轉(zhuǎn)點過程中發(fā)生的錯誤通常分為兩類：相對定向失敗和模型連接失敗。對轉(zhuǎn)點錯誤的模型進行點位編輯，反復調(diào)用自動解算程序直至所有的模型定向均通過。

(3)自動挑點

選擇3×5點位布局，反復調(diào)用PATB程序進行平差計算。

6．空三加密

(1)連接點的編輯

一般加密作業(yè)的步驟為：

1)在標準點位增加像點，即編輯連接點;

2)量測控制點;

3)調(diào)用平差程序進行平差計算;

4)刪除或編輯粗差像點;

5)重復3)步和4)步直至滿足加密要求;

6)輸出加密成果。

(2)量測控制點

控制點的量測步驟為：

1)首先在測區(qū)的4個角量測4個控制點;

2)調(diào)用PATB平差程序進行平差;

3)平差結束后預測其他控制點的點位;

4)繼續(xù)量測其他控制點。

(3)加密點的生成

本模塊中程序自動創(chuàng)建加密點，并生成加密點成果文件 Cabootu．ctl。

四、結束語

通過對福清四區(qū)的航拍原始影像經(jīng)過數(shù)據(jù)準備、自動內(nèi)定向、確定航線間的偏移量、自動轉(zhuǎn)點以及空三加密，得到了最終的影像加密文件，為最終測繪各種比例尺DLG、高精度DEM、高質(zhì)量DOM和DRG等全線測繪產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)準備。

目前，國內(nèi)已有較多生產(chǎn)單位配置了標準的VirtuoZo系統(tǒng)，而近年來適普軟件公司也不斷地致力于對VirtuoZo系統(tǒng)功能的更新完善，包括從基本的數(shù)據(jù)管理、先進的定向計算、超快速的影像匹配處理，到高度自動化生產(chǎn)4D產(chǎn)品的全部實用功能，極大地提高了整個數(shù)字測繪生產(chǎn)體系的效率和自動化程度，以及數(shù)碼航空攝影測量的推廣應用，對測繪行業(yè)的發(fā)展和技術進步具有更深遠的意義，為測繪生產(chǎn)體系的自動化管理奠定了強有力的基礎，從而創(chuàng)造出巨大的技術效益、經(jīng)濟效益和社會效益。

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