基于適普VirtuoZo AAT的實施流程關(guān)鍵技術(shù)研究

陳靜

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.109

摘 要：筆者基于多年從事適普全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)應用的相關(guān)工作經(jīng)驗，以其在自動空中三角測量和空三加密中的應用為研究對象，深度探討了基于適普全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)VirtuoZo AAT的空中三角測量的具體操作步驟及其中涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題及解決思路，全文是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上的技術(shù)經(jīng)驗總結(jié)和理論升華，論文也證明了適普全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)VirtuoZo的引入大大地提高了空中三角測量的速度和精度。相信該文的研究對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：空中三角測量 影像配準 VirtuoZo 空三加密

中圖分類號：P235 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（a）-0109-02

1 VirtuoZo AAT進行空中三角測量實施流程研究

利用VirtuoZo AAT軟件進行自動空中三角測量的主要步驟見圖1：

1.1 數(shù)據(jù)準備

主要完成創(chuàng)建測區(qū)、內(nèi)定向和確定航線間偏移三部分工作，為構(gòu)網(wǎng)平差提供基礎(chǔ)。（1）創(chuàng)建測試區(qū)；（2）設(shè)置測區(qū)基本參數(shù)；（3）影像格式轉(zhuǎn)換及導入；（4）創(chuàng)建影像列表。

1.2 確定航帶的偏移

確定航線間偏移目的是建立相鄰航線間的連接關(guān)系，航線連接點就是傳統(tǒng)空中三角測量中的拼接點。主要包括兩個方面的內(nèi)容：概略確定航線連接點；連接點的交互式編輯。

1.3 平差計算

它是空中三角測量中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，主要包括：交互式編輯、量測控制點和平差計算。

1.3.1 區(qū)域網(wǎng)平差

用鼠標左鍵點擊連接點編輯主界面工具條按鈕調(diào)用PATB進行區(qū)域網(wǎng)平差計算，計算完畢后進入下一步作業(yè)。

1.3.2 平差結(jié)果分析

在交互式編輯界面中執(zhí)行菜單命令平差-->顯示PATB粗差報告，系統(tǒng)會調(diào)用Windows的記事本打開PATB的平差報告。在PATB報告中，精度超限的像點會作為粗差觀測值不參與最后的平差計算，下面顯示的是PATB報告中的粗差報告部分。

1.4 加密文件的輸出

當測區(qū)接邊和相對定向成果均符合限差要求時，在主界面中點擊空三-->生成加密點，系統(tǒng)會自動將最終的加密點成果寫入*.ctl文件（如果加密文件是以*.pas命名，則加密文件中會包含外業(yè)成果）。

2 VirtuoZo AAT作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究

為了提高數(shù)據(jù)精度，節(jié)省作業(yè)時間，加快作業(yè)進度，筆者根據(jù)多年的作業(yè)經(jīng)驗，總結(jié)了以下可能出現(xiàn)的問題及相應解決方法。

2.1 數(shù)字影像定向常見問題及解決方法

內(nèi)定向是數(shù)字攝影測量自動化作業(yè)的第一步，是保證加密精度的基礎(chǔ)。

2.1.1 內(nèi)定向中誤差的差值過大

有時候會發(fā)現(xiàn)，完全按操作要領(lǐng)做，精確地量準每一個框標后，內(nèi)定向中誤差的差值還是很大。（1）造成這種現(xiàn)象的原因：攝影過程中的系統(tǒng)誤差；航攝、影像處理對相片的幾何變形，相片在掃描過程中的系統(tǒng)變形；相機參數(shù)的設(shè)置問題，框標的模糊影響了精確判定框標中心；相機的旋轉(zhuǎn)。（2）解決方法：一般都是采用微調(diào)各個框標位置，以滿足誤差的規(guī)定差值。這種方法是不科學的，因為它直接關(guān)系到從掃描坐標系到相片坐標系變換的精度，會給最后的區(qū)域網(wǎng)平差帶來更加嚴重的系統(tǒng)誤差。所以建議不要采取此方法。真正的解決方法是嚴格精確量測框標中心。誤差很大的情況下，可以判定相片不合格，應重新掃描相片或降低至最低加密精度要求。

2.1.2 自動轉(zhuǎn)點失敗

轉(zhuǎn)點在解析時代是一項非常艱巨且費時的工作，需要耗費大量的人力。VirtuoZo AAT采用了高性能的松弛-跨接法影像自動匹配技術(shù)而使得這項工作變得簡單而快捷。解析空三加密需要逐個像對進行相對定向、轉(zhuǎn)點，費時費力，現(xiàn)在VirtuoZo AAT在空中三角測量的應用，計算機只需計算一次，就可以完成。

VirtuoZo AAT軟件在自動轉(zhuǎn)點操作中，由于立體模型連接不上而導致轉(zhuǎn)點失敗的現(xiàn)象特別普遍。造成這種現(xiàn)象的原因主要有兩個：一是相鄰模型之間的重疊度不夠，缺少連接點，以至于沒有足夠的點來轉(zhuǎn)；二是相對定向的精度太差，殘差超過限差。第一種情況的解決辦法可在3度重疊區(qū)手工加點，為了確保連接效果，最好是兩個以上。第二種情況，可在測區(qū)的設(shè)置中將立體模型連接限差放寬，先讓自動轉(zhuǎn)點順利通過，然后再改回原限差要求。

2.2 平差過程中問題的處理

挑點成功后，就可以量測控制點。量測控制點超過3個時，調(diào)用PATB初步平差一次，VirtuoZo AAT就可以預測其他控制點的概率位置，方便作業(yè)員量測剩余控制點。在平差過程中，經(jīng)常出現(xiàn)PATB平差程序報錯現(xiàn)象，解決這個問題的第一種方法是根據(jù)計算過程中的提示信息仔細檢查有問題的加密點或像對。如果沒有提示信息就自動終止運行程序時，可以利用平差選項下的AT-Check模塊檢查相對定向中各像對的模型中誤差，編輯和修改中誤差值偏大的像對和點，再繼續(xù)計算。第二種情況是在量測控制點之前程序可以正常地進行自由網(wǎng)平差計算，在量測完控制點坐標不準確的情況下，筆者采用的方法：在進行控制點平差之前，首先刪除自由網(wǎng)平差所生成的測區(qū)pro文件，再重新進行控制點平差。

2.3 殘差點無法選取

在交互式編輯界面中，點擊選取殘差點修改時，顯示為“點不存在”。原因是手工添加連接點并命名該點時，點名超過9位數(shù)。VirtuoZo AAT調(diào)用PATB進行空三解算時，PATB自動將像點文件（*.tpc）和控制點文件（*.tpc）轉(zhuǎn)換為計算所需的像點文件（*.com），然后進行平差解算，輸出殘差文件。像點文件（*.tpc）中記錄著點名信息，由于PATB不支持超過9位數(shù)的點名*.tpc轉(zhuǎn)換成*.mi的過程，該點名將被轉(zhuǎn)成一個隨機的9位數(shù)，從而出現(xiàn)上述問題。解決方法是打開*. tpc文件，找出該像點重新命名，使點名小于9位數(shù)。

總之，使用VirtuoZo 進行空中三角測量工作，從整個工程來說，完成的精度和速度，都是其他的軟件所不能媲美的。不管是VirtuoZo 軟件本身，還是空中三角測量方法的使用，都有其不完善的地方，還有待今后的完善和改進。

參考文獻

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[2] 賈秋菊.基于VirtuoZo全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的正射影像制作[J].科技創(chuàng)新導報，2009（25）：69.