VirtuoZo在城市测绘中的应用

范燕芳，邹 丹，陈绍杰

(龙岩学院资源工程学院，福建龙岩364012)

一、引 言

国内外主要的数字摄影测量系统有美国的海拉瓦系统、欧洲的Inpho软件、武汉适普公司的VirtuoZo NT软件、鹰图中国地理资讯系统公司的Intergraph软件和中国的四维测绘技术公司JX-4软件等[1]。

其中，VirtuoZo NT是原武汉测绘科技大学研制的数字摄影测量系统VirtuoZo工作站版本在微机上的移植版，其功能目前与VirtuoZo工作站版本基本相同，作业流程也与VirtuoZo工作站版本基本相同。能用于1∶5 万、1∶1 万、1∶1000、1∶500 等各种比例尺的数字测图与GIS数据采集[2]。JX-4A(DPW)是中国测绘科学研究院研制的数字摄影测量系统，它由一台奔腾PRO-200或奔腾Ⅱ-266以上的微机和两台显示器以及相应的数字摄影测量软件组成。

VirtuoZo全数字摄影测量系统能完成从自动空中三角测量(AAT)到测绘各种比例尺数字线画地图(DLG)、数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)和数字栅格地图(DRG)的生产[3]。VirtuoZo NT 工作流程见图 1。[2]

图1 VirtuoZo NT工作流程总图

二、VirtuoZo AAT概述

1．VirtuoZo AAT系统

VirtuoZo AAT是VirtuoZo AATM和PATB有机集成的一个整体，它是世界上技术先进，功能完善，精度、效率、可靠性及自动化程度最高的测量系统，为测绘生产体系的自动化管理奠定了强有力的基础。

2．VirtuoZo AAT的主要功能

1)自动内定向。

2)自动生成稳定的、可靠的测区像点网。

3)支持分屏和立体两种半自动或手工量测控制点模式，并支持控制点预测和自动匹配加以控制点的量测过程。

4)支持在分屏和立体两种量测模式下编辑加密点。

5)完全支持PATB的各项平差功能。

6)支持测区之间自动接边和接边差检查。

7)可将大测区分割为小的子测区或将若干小测区合并为一个整体进行平差计算。

3．VirtuoZo AAT的工作流程

VirtuoZo AAT的工作流程见图2。

图2 VirtuoZo AAT的工作流程图

三、VirtuoZo AAT在福清市航测测绘中的应用

1．福清市航测项目概述

该项目全测区航测范围见图3，航测基本参数见表1。

图3 全测区航测范围图

表1 测区航测基本参数

2．数据准备

(1)建立测区并设置测区参数

在本地磁盘新建一个测区文件夹(在本福清市的航测中，以一个小测区为例，命名为cq1)。测区文件夹中建立images影像文件、相机参数*．cmr文件，＜测区＞．ccd文件，＜测区＞．grd控制点文件。其中的参数应根据设计书中提供的航摄基本参数设置。

(2)设定相机检校参数

对建立的相机参数文件进行检校。相机检校参数包括相机的像主点坐标、焦距、4个角框标。

(3)创建外业控制点

直接输入控制点或者从已有的*．grd文件中引入控制点。

(4)影像格式转换

设置转换参数，引入本测区内所有的*·tif影像文件，转换成 VirtuoZo系统原始影像文件，即*．vz文件，并自动生成其影像参数文件*．spt文件。

(5)建立测区影像列表

添加*．vz影像文件到列表框中完成全部的影像加载和分组。本对话框提供了建立和修改测区内航带和影像的信息的功能。

3．自动内定向

程序自动完成内定向。

4．确定航线间的偏移量

航线间偏移量的确定实际是确定航线间的同名点。选择上下两条航带，寻找相对应的同名点，对同名点精确对点，并编号。

5．自动转点

(1)自动提取连接点

在系统主菜单下，激活全自动空三连接点自动提取模块，程序将自动完成连接点的提取工作，它包括自动相对定向、自动选点、自动转点、自动量测。

(2)自动转点中的异常处理

自动转点过程中发生的错误通常分为两类：相对定向失败和模型连接失败。对转点错误的模型进行点位编辑，反复调用自动解算程序直至所有的模型定向均通过。

(3)自动挑点

选择3×5点位布局，反复调用PATB程序进行平差计算。

6．空三加密

(1)连接点的编辑

一般加密作业的步骤为：

1)在标准点位增加像点，即编辑连接点;

2)量测控制点;

3)调用平差程序进行平差计算;

4)删除或编辑粗差像点;

5)重复3)步和4)步直至满足加密要求;

6)输出加密成果。

(2)量测控制点

控制点的量测步骤为：

1)首先在测区的4个角量测4个控制点;

2)调用PATB平差程序进行平差;

3)平差结束后预测其他控制点的点位;

4)继续量测其他控制点。

(3)加密点的生成

本模块中程序自动创建加密点，并生成加密点成果文件 Cabootu．ctl。

四、结束语

通过对福清四区的航拍原始影像经过数据准备、自动内定向、确定航线间的偏移量、自动转点以及空三加密，得到了最终的影像加密文件，为最终测绘各种比例尺DLG、高精度DEM、高质量DOM和DRG等全线测绘产品提供数据准备。

目前，国内已有较多生产单位配置了标准的VirtuoZo系统，而近年来适普软件公司也不断地致力于对VirtuoZo系统功能的更新完善，包括从基本的数据管理、先进的定向计算、超快速的影像匹配处理，到高度自动化生产4D产品的全部实用功能，极大地提高了整个数字测绘生产体系的效率和自动化程度，以及数码航空摄影测量的推广应用，对测绘行业的发展和技术进步具有更深远的意义，为测绘生产体系的自动化管理奠定了强有力的基础，从而创造出巨大的技术效益、经济效益和社会效益。

[1]陈云浩，邓磊，沈蔚，等．空间测量与制图[M]．北京：北京师范大学出版社，2011．

[2]王佩军，徐亚明．摄影测量学[M]．武汉：武汉大学出版社，2005．

[3]邹晓军．摄影测量基础[M]．郑州：黄河水利出版社，2008．

[4]国家测绘局．GB/T 7930—2008 1∶500，1∶1000，1∶2000地形图航空摄影测量内业规范[S]．北京：中国标准出版社，2008．

[5]殷年．全数字摄影测量在城市测绘中的应用[J]．工程与建设，2006(5)：442-444．

[6]吴定邦，曾建国，史经．全数字摄影测量系统Virtuozo的应用[J]．江西水利科技，2005(4)：197-198．

[7]宋广平，伍青云．数字摄影测量系统及其应用[J]．中国煤田地质，2005(B06)：106-107．

[8]国家测绘局西安标准化测绘研究所．GB 6962—1986 1∶500，1∶1000，1∶2000 比例尺地形图航空摄影规范[S]．北京：中国标准出版社，1986．

[9]张剑清，潘励，王树根．摄影测量学[M]．武汉大学出版社，2008．

[10]李冠成．城市测绘中全数字摄影测量技术探讨[J]．广东科技，2008(10)：199-200．