浅析VirtuoZo AAT自动空三测量中一些特殊问题的处理方法

2013-08-15

江西测绘 2013年1期

（江西省基础测绘院江西南昌330001）

0 引言

随着全数字摄影测量技术的迅速发展，全数字空中三角测量系统也在航测生产中的到广泛得应用。自动空中三角测量软件的应用，使得内外业的工作都减少了许多，大大提高了工作效率，缩短了成图周期。自动空中三角测量软件有许多优点，但在实际作业中也会碰到许多问题和不足。如航摄影像的质量较差、森林覆盖面积较大、阴影较多的高山地等，就像我们加密的崇义测区，由于某些原因自动挑点完之后，界面上一个点都没有。由于我们那时刚用自动空中三角测量软件不久，不知道问题在哪。弄的我们反复加密，浪费了好多时间。本文就使用自动空中三角测量软件加密出现此类问题时在实际作业中的解决方法进行探讨。

1 空中三角测量

空中三角测量大多应用于航空测量，其利用相邻航空像片彼此间重叠区域知视差几何学原理，及依据拍摄站的空中位置而建立空间立体几何关系，以类似于地面三角测量的方法，来推算相片上点位坐标以及每张像片的空间方位的测量技术。自动空中三角测量是摄影测量生产中的关键步骤，它通过航测内业方法（包括内定向、相对定向、公共连接点的转刺）构建空中三角网并按严密的数学模型进行区域整体平差，求得加密点的高程和平面位置以及像片方位元素的测量方法。其主要目的是为缺少野外控制点的地区测图提供绝对定向的控制点。这一过程可由AAT-PATB 自动空三测量软件来实现，AAT-PATB 自动空三测量的主要功能有：全自动内定向，全自动识别航片框标并解求内定向参数；全自动选点，全自动相对定向与全自动转点；半自动或人工加入连接点及地面控制点，对高山等困难地区，此时可以利用半自动甚至全人工的方式补上一些必要的连接点。另外此软件还具备地面控制点的预测；交互式连接点的编辑，利用立体和目视方式对各连接点进行微调和检查，也可以任意改动连接的的位置或增删连接点；利用区域网的平差解算，完成整个测区自动空中三角测量。

2 问题分析及处理方法

(1) 自动相对定向失败的处理

在航摄过程中可能会出现航片落水、影像质量较差、影像重叠度不一致、交叉航带、斜飞航带、航偏角变化较大等情况，这些情况往往会导致自动相对定向失败，此时可用鼠标左键点击“File”菜单下的选项“Open Model’,选中当前相对定向失败的某个模型并打开，就可进入手动相对定向界面；进入此界面后，如果已有的部分相对定向点不正确，可以执行菜单命令“Delete All”删除有自动匹配的同名点，如果不存在相对定向点，此时可执行菜单命令“Add Point”，然后在影像上手工加一对同名点，再选择菜单命令“Process－Automatch”启动自动匹配。

若上述方法仍不能满足要求，则执行菜单命令“Mode－Delete All”删除有自动匹配的同名点，然后直接全手工添加同名点。一般建议人工在6个标准点位处刺至少6个点，最后执行相对定向并调节每个点到满足要求即可，即手工完成相对定向。

(2)模型连接失败

第一类模型连接失败：是由于相对定向失败导致的模型连接失败，消除了相对定向的错误，这类模型连接失败的错误会自动消除。第二类模型连接失败：原因是02-127_50mic.vz_02-126_50mic.vz-125_50mic.vz 130 0.9781 32 Failed 该模型连接失败是模型连接点的中误差130um 太大的缘故，解决这类模型连接失败的方法是在连接点编辑界面，首先检查一下这些连接点是否正确，如有明显错误的要删掉，其次就是检查三个标准点位是否有点，至少在两个标准点位要有点，假如没有则要手工加入。然后回到主界面的测区参数设置对话框中的将模型连接的限差改为0.140mm，然后接着模型连接。第三类模型连接失败：原因是模型连接的中误差为RMS＝1000，如果出现这类错误是因为在三度重叠区没有连接点，这时要用手工加点的方法在三个标准点位加入若干个三度重叠点，然后再继续执行转点操作。

(3) 补片问题

空三加密时，可以随时进行航向或航线间的补片，甚至加密完成也可进行补片工作。如发现需加补像片时，先要将像片转换格式之后添加进影像列表中，进行内定向，并对其所在模型进行手工相对定向，再在连接点编辑界面中，手工添加连接点使其与相邻像片相连（包括上下左右像片），然后在标准点位上添加像点（一定要确保连接强度），如有控制点需补刺控制点，最后进行平差解算，直至通过为止。

(4) 自动挑点完界面没有点

由于航摄影像的质量较差、森林覆盖面积较大、阴影较多的高山地等原因，使得所有相对定向的点的误差都很大，在自动挑点的设置误差范围之外，导致自动挑点完之后界面没有一个点。解决办法①在编辑界面手动在所有标准点位加点，最好是六度重叠。空三加密中，尽量保持点的重叠度是非常重要的，因为一个点的重叠度越大，它在多张影像之间的连接作用越强。一个区域网的内部连接性是由像点网决定的，内部连接性越好（特别是航线间连接），PATB 挑粗差越准确，最后的加密精度越可靠。解决办法②把自动挑点的误差值设大些，使用此法首先的把备份的*.tpc 拷到测区下。

（5）视差过大

有时在调视差时发现两张像片的点位是相同的且立体感也非常强，可是偏偏视差却非常大，这时可能是因为相对定向的定向点的误差较大，此时就要进入手动相对定向界面，然后在相对定向点的列表出点击鼠标右键进行相对定向解算，并按误差大小排序删掉误差较大的，再返回此时你会发现刚才调不掉的过大的视差已经不见了。

3 作业过程中应该注意的事项

(1) 空三作业前的影像处理

由于影像扫描时没有对像片单独设置亮度、对比度，对于高差较大的测区，一条航线间经常出现平坦地区影像过白或山地过暗的情况，这大大影响了空三及后续的作业。

因此，建议在空三转换影像前，对整个测区的影像在Photoshop中查看，并相应的调一下亮度和对比度，这样有助于影像匹配工作。

(2) 手工添加连接点

自动挑点结束后，检查整个加密单元的点位分布情况，对于少点的点位需要人工添加连接点，使整个测区点位均匀分布。

应注意的是，除了要保证模型间的连接，还要保证航线间的连接强度，对于航线间没有连接的像片，需手工加点进行连接，以此来保证区域网平差的精度。

(3) 像点网的编辑

对于像点网的编辑，粗差大或是错误的点经常会影响到其自身周围的像点精度，在调像点网时应先将这些点挑出进行调整修改，再调其它像点。

需要注意的是：调节带有“*”号的点，首先应调节差值最大的点。若该点调得很好后，计算后仍带有“*”号，则看周边的几个点。由于目前粗差探测的功能并不很强，因此“*”点不一定就是错误点，应以点位为准。此外相对定向报告中的dq 值（在模型中的上下视差），连接差都是必不可少的参照值，即连接差大的主片上的所有连接点都得检查，反复调节，直至结果符合精度要求。

(4) 控制点的初始权设置

为防止控制点对像点网产生较大的变形影响，可将控制点的精度设置低一点，例如，可设为平面16 m，高程16 m。

这样做的原因，一是由于控制点的权比较小，就可以避免由控制点强制符合而导致的像点网变形，这样得到的像点精度是可靠的；二是由于对控制点的精度要求低，绝大多数的控制点不会被当作粗差挑出，从而避免了控制点分布的畸形。

当像点网稳定后，可以分别取平面精度要求和高程精度要求的一半输入这两个编辑框，然后进行平差计算，直至解算通过。