基于適普VirtuoZo AAT的實施流程關鍵技術研究

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鍵技術問題及解決思路，全文是筆者長期工作實踐基礎上的技術經(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工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關鍵詞：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。（1）創(chuàng)建測試區(qū)；（2）設置測區(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)關鍵技術研究

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。

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.