基礎測繪中航攝影像的處理方法探討

張文君　師文杰

（1青海省第一測繪院青海西寧810001；2青海省有色地質礦產勘查局地質礦產勘查院青海西寧810000）

基礎測繪中航攝影像的處理方法探討

張文君1師文杰2

（1青海省第一測繪院青海西寧810001；2青海省有色地質礦產勘查局地質礦產勘查院青海西寧810000）

基礎測繪中，航空攝影圖像必須經過進一步的加工處理后方能形成基礎測繪的應用成果。本文主要就基礎測繪中航攝影像在某些方面的處理方法作了一些探討。

基礎測繪航攝影像正射影像圖地形圖

航攝影像是航攝儀在空中對地面根據中心投影原理攝成的像片。航攝影像必須經過處理方可成為基礎測繪的應用成果。航攝影像的處理主要是根據地物的光譜特性、幾何形狀和成像規律，從像片上判釋出與像片影像相應的地物、地貌的類別與特性以及某些要素等的作業。本文主要就基礎測繪中航攝影像在某些方面的處理方法作一些探討。

1　正射影像圖制作

因為保留了航攝像片豐富的影像信息又具有地形圖的特征,因此,在實際生產中得到了越來越廣泛的應用。制作正射影像圖有各種各樣的方法,當前一般采用的是數字微分糾正技術.對于航攝像對,可以直接通過像對解算像點的地面點高程,進而制作影像重疊區的正射影像。下面就利用單張航攝像片制作正射影像圖的幾種典型方法,作一些分析。

航空攝影瞬間，由于飛行姿態不同，每張像片與地面之間的幾何關系也是不同的。利用航空像片測制一定比例尺的地圖，首先要恢復這種幾何關系。對于單張像片來說，像點的空間位置和它相應的地面點的關系可以用一些特定的參數建立起來，確定這些參數就能恢復相互的幾何關系，這些參數稱為像片的方位元素。其中，確定攝影物鏡（后節點）與像片關系位置的參數稱為內方位元素，恢復內方位元素的目的在于恢復攝影光束；確定攝影中心與地面相互關系的參數稱為外方位元素，外方位元素有六個：其中三個是攝影中心在地面輔助坐標系中的坐標，是直線元素；另外三個是航攝像片（或攝像光束）在地面輔助坐標系中的姿態，是角元素。確定外方位元素的目的在于恢復攝影像片與地面的幾何關系。當這些元素都恢復后，航攝像片與地面之間的固定的幾何關系也就恢復了。

對于由多張像片構成的立體模型來說，恢復或確定其與地面的幾何關系，一般分為兩步：相對定向和絕對定向。（1）相對定向是在儀器上恢復攝影瞬間構成像對的像片間的相對位置關系，即恢復兩個攝影光束的相對位置，使同名投影光線成對相交。相對定向后，就能夠觀察到立體了。兩張像片構成的單獨像對，只要轉動左右兩個光束，就能完成相對定向；連續立體模型的相對走向則要保持左光束不動，依次旋轉右光束即可。相對定向后，就建立了自由比例尺的、方位任意的立體模型。（2）建立立體模型的目的是為了測繪與實地相似的地圖，這就要求把模型按著確定的比例尺和實際方位放置到大地坐標系當中，這個過程就是絕對定向。

2　解析空中三角測量

空中三角測量是立體攝影測量中，根據少量的野外控制點，在室內進行控制點加密，求得加密點的高程和平面位置的測量方法。其主要目的是為缺少野外控制點地區測圖提供絕對定向的控制點。

解析空中三角測量指用計算的方法，根據遙感像片上量測的像點坐標和少量地面控制點，采用較嚴密數學公式，按最小二乘法原理，用數字電子計算機解算待定點的平面坐標和高程。解析空中三角測量目前常用的方法是區域網平差。按照構網的方法和平差單元的劃分，區域網平差的基本方法有：航線法、獨立模型法和光束法。

3　基礎測繪航攝中航攝影像處理應用實例

以某縣規劃區建設用地約30平方公里進行1：1000航測數字化地形圖測繪為例，要求制作50平方公里縣區航攝正射影像圖一幅，30平方公里1：1000線劃圖159幅。

3.1空三部分

采用Virtuozo全數字攝影測量工作站，加密軟件采用自動空中三角測量（AAT）及光束法平差軟件（PAT-B）。

（1）相對定向：由計算機自動完成定向，人工干預剔除粗差。當森林地區匹配點稀少時，手工增加匹配點。標準點殘余上下視差△q不大于±0.005mm，檢查點殘余上下視差△q不大于±0.008mm。

（2）整體平差：基本定向點平面殘余誤差一般0.100 m,最大0.195 m。

高程殘余誤差一般0.160 m，最大0.245 m。區域網間公共點平面接邊一般0.250m,最大0.336m；高程接邊一般0.260m,最大0.407m。

本測區加密共分3個區域網進行平差計算，野外平高程點全部作為模型的定向點。區域網內部平差精度良好，區域網之間進行嚴格的接邊，限差滿足設計要求。

3.2航測數字化內業測圖

在數字攝影測量工作站上將加密成果直接導入建模。內業立體采集時根據影像上地物構像所形成的各自的幾何特性和物理特性,如形狀、大小、色調、陰影和相互位置關系等，來識別地物對象范圍和性質內容，確定所有地物的輪廓特征。對立體判讀有疑問的地物影像加注符號說明，供外業調繪時修改。在最后提交的采集初編圖中，測定的點狀地物要在其幾何位置中心，線狀地物連續，面狀地物的外圍邊線連續且使圖斑封閉。

本項目采用VirtuoZo全數字攝影測量工作站進行數據采集，生成*.XYZ文件,共完成159幅圖。

3.3地形圖編輯

利用CAD對地形圖進行編輯，按照該測區的設計要求對地形圖進行層色處理，按照調繪底圖處理圖面。在CAD中進行159幅地形圖編輯。

3.4數字正射影像圖的制作

當DEM生產后，可進行正射影像的制作。

（1）在批處理中生成多個像對的DOM。并對生成的DOM進行檢查（變形、拉絲、重疊、劃痕）。（2）DOM拼接。DOM的拼接我們采用適普軟件公司的ImageXuite，因為它有很好的影像鑲嵌功能，可以生成無縫鑲嵌的影像，大大提高了影像（原始影像和正射影像）拼接的質量。（3）DOM修飾、調色。成圖后用PHOTOSHOP對圖幅有劃痕、變形的進行修飾、調色。（4）圖例整飾。在整個區域內，主要道路、河流用0.2mm的實線畫出并標注名稱；重要單位（如縣委、縣政府等）在其實地位置進行注記表示。（5）DOM圖廓整飾。根據項目技術要求不同的數據格式，采用不同的軟件進行整飾。即在拼接好的圖幅上加圖名、地名、圖廓、結合表及圖內說明文字。（6）DOM數據輸出以及打印成圖。

4　結論與總結

基礎測繪中，航空攝影圖像必須經過進一步的加工處理后方能形成基礎測繪的應用成果。本文主要就航攝影片加工處理的應用方法作了一些探討，實際測繪工作中，對加工處理后的圖像仍需進一步做質量檢驗，經檢驗合格后方可形成最終的成果，加以應用。

[1]盧志英.淺談全數字攝影測量生成DOM[J].大科技·科技天地,2011,(6):147-148.

P623[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-221-1