浅述苏武现代数字摄影测量软件在道路量测中的应用

张 妍，朱婵婵江苏省常州市测绘院，江苏常州 213000

0 引言

苏武现代数字摄影测量软件是在张祖勋院士指导下自主研究的无缝数字摄影测量软件，是对数字摄影测量技术更进一步的发展，是基于网络的交互、无缝数字影像测图软件，主要用于地物、地形的量测。

无人机航空摄影受天气影响小，具有轻便灵活、反应迅速的优点，它不需要像传统的航空摄影那样办理复杂的申请审批程序、不需要专用的起降机场、也不需要昂贵的导航通讯设备，可大大降低航空摄影的成本。经过恰当的数据处理，无人机航空摄影测量在大比例尺测图（如1:1000）中已能满足生产要求。为适应低空数字摄影测量的需求，我院引进了苏武现代数字摄影测量软件，这种扁平化、网络化、集群化的全新作业平台，充分利用了网络资源，作业人员只需采用“简单、重复”劳动，不仅作业过程和作业速度具有重大突破，还对作业所需的人力、物力有了大幅度的节约和优化。

1 工程概况

镇泰高速公路镇丹线为镇江至丹阳段，总长为22.2km，沿设计中心线外扩750m，测图面积共计29.3km2。测区内地形相对平缓，但由于建筑物密集，植被茂密，给测绘工作带来了一定的困难。为满足镇泰高速公路镇丹线设计的需要，江苏省常州市测绘院承担了该条公路的1：1000数字线划图（DLG）测绘。

2 数字线划地形图测绘

在确定道路选址范围后，我们对全测区进行了全野外像片控制点测量。由于项目工期紧张及飞行的具体情况，像控点的布设采用400m正方形格网布设，角点处周围即作为像控点的采集区域。测区外围凹凸处适当增加像控点，采用DPGrid的平差模块DPGrid.BA V1.0进行平差解算，然后使用苏武现代数字摄影测量软件进行数字线划地形图测绘。

2.1 苏武现代摄影测量软件的测图方法

测图中，作业员移动鼠标获取地物平面位置（X，Y），系统会自动捕捉测标位置的大致高程值Z值，调整光标高度获取地物的准确高程值，在调节到合适位置轻点鼠标就可测定点。

2.2 地物代码与分层

苏武现代数字摄影测量软件提供的符号库代码与国标代码相应，通用性强，但也根据项目实际情况添加符号。该软件是根据代码自动分层，即一个代码即为一层，这也有助于数据转出后进行批量修改。

3 道路测绘

3.1 作业流程（见图1）

图1

3.2 经验与体会

1）无需核线影像。由于无人机航片的姿态较差，难以获得核线影像，若采用传统的测图软件则可能无法进行立体判测，但是苏武现代数字摄影测量软件不仅无需生成核线影像，而且能自动、最优地切换立体模型，减小了作业员的工作量，提高了效率；

2）两种测图模式。该软件立体显示具有“左右通道”与“红绿色彩”两种显示模式可供任意选择。由于我院在以前采用数字摄影测量系统时电脑都配有了立体显示卡，所以作业人员在使用苏武软件过程中仍旧采用了“左右通道”显示模式。而且经试验比较下来，在“左右通道”显示模式下测图影像要清晰很多，作业人员也容易适应；

3）在选择地物种类测图时，该软件不仅可按类别选择，也可采用模糊查询更方便快捷的选择地物种类进行测图；

4）影像光滑。苏武现代数字摄影测量软件能够无限制放大影像，而不会出现马赛克现象，这有利于量测一些细小、独立的地物，如路灯、电杆等等；

5）无缝测图。由于是无人机低空航片，航片像幅小，单个模型上覆盖的地物十分有限，采用传统的立体测图软件，需频繁地手工切换模型，这无疑增加了作业人员的工作量，降低了效率。苏武现代数字摄影测量软件具有无缝测图功能，作业人员无须考虑立体模型和图幅拼接问题，当采集至相对边缘时，系统将自动跳到下一个相对。而且采集过程中，作业人员可实时进行协同作业，看到其他作业人员的作业成果，并随时对有疑问的内容进行交流和修改，减少中间流程，结束了传统的“单兵作战、重复返工”作业模式；

6）对作业员任意组合。一定范围的地形数据的生产过程中，管理员通过对服务器进行设置，可根据作业内容和成果资料的缓急程度，有区别地、有选择地分人、分幅、分区、分类进行作业，迅速直接下达任务，使得大规模管理更加规范化、简洁化，使作业效率大幅提高，此功能对于带状道路测绘显得尤为突出；

7）数据的导入与导出。作业员可将测量的结果或之前的矢量数据叠加在立体影像上，便于检查遗漏的地物，并进行地形图修测、补测；

8）强大的编辑功能。苏武现代数字摄影测量软件较以往的数字摄影测量软件在采集数据和中间转换过程中有了很大的改进；

9）采集数据的三维化。苏武现代数字摄影测量软件采集的数据输出的.dxf文件是3D数据，而之前的大多软件测量出来的数据则需要经过程序的处理才能够达到这一效果和要求。对于时下来讲，测量的数据已经远远不仅限于二维平面的要求，而是用三维建模的方式来反应地面的真实情况，苏武现代数字摄影测量软件输出的3D数据就可以用于时下最流行直观的creator建模，大大减少了建模时间和难度，使得采集的数据能生动客观的反应现势地形，从而更易于一些地面要求的规划和建设工作；

10）有时由于航飞方向问题，影像参考系和矢量窗口的显示坐标系不一致，但苏武现代数字摄影测量软件可以统一两者坐标系，并实现影像漫游，方便作业人员和质检人员检查作业情况；

11）快速查看和检查数据。测量的结果直接叠加在立体影像上，管理人员可随时通过网络查看每个作业人员的生产进度和工作状态，及时对生产过程中出现的问题进行必要的修改。便于检查遗漏的地物，实现对产品的可视化检查。在进行道路方案设计前进行局部更新时用此功能也很方便。

3.3 精度分析

为了检查立体所测DLG的精度，由独立的外业工作人员采集了均匀分布的701个点的平面坐标，并将其与内业所测坐标进行了比对，地物点点位精度检查230个点，中误差为0.197米，地物点间距检查156条边，中误差为0.214m，粗差6条，粗差率为3.8%，检查高程点315个，中误差为0.182m，均能满足《公路勘测规范》 JTGC 10-2007的要求。该DLG的数学精度检查统计表如表1。

表1 数学精度检查统计表

3.4 无人机航空摄影的不足

由于飞行高度较低，相邻相对的相幅较小，不仅降低了单位时间内航空摄影的效率，难以进行大面积航摄，而且增加了加密与测图的工作量，降低了高程精度。

4 结论

随着现代城市化的高速发展，社会对测绘行业的需求和要求也越来越高。无人机航空摄影测量凭借其机动灵活、经济高效、反应迅速的特点，填补了传统摄影测量在小范围、大比例尺方面的空白，而苏武数字摄影测量软件不仅在道路测绘上，可测绘符合精度要求的数字线划图，为道路设计提供各种比例精度可靠，现实性强的数字产品，满足道路设计的需要，而且还可以用于小范围的地形更新，大大减少了飞行成本及飞行周期，更快速便捷的获取优质的、实时的地形数据，为地面的规划设计提供最新最客观的资料。

[1]刘奇志.低空摄影测量技术的发展与应用[J].山东科技大学学报，2007.

[2]郑团结.无人机数字摄影测量系统的设计和应用[J].计算机测量与控制，2006.