数字摄影测量系统在水利工程测量中的应用

王东亮，刁　凯

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)



数字摄影测量系统在水利工程测量中的应用

王东亮，刁凯

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

数字测量系统(Virtuozo NT)是一种功能齐全、全软件化设计、高智能化的摄影解决方案 ，能够提供空中三角测量至测绘地形图的完整流程。应用Virtuozo NT 全数字摄影测量系统对水利工程进行测绘，在提升了生产效率的同时也保证了数字线划图的精度，同时还能够快捷、简便的进行正射影像制作，能够按照要求制作高精度的数字高程模型，进而确保水利工程线路的现势性与高精度的需求，能够满足水利工程项目的设计需求。

数字测量系统；水利工程；应用情况；关键技术

工程质量检测工作时水利工程中的重要组成，随着人们质量意识的逐渐提升，水利工程质量受到了社会、国家的高度重视。现阶段水利工程质量检测部门正处于转型阶段，水利工程测量工作应该从水利工程设计需求出发[1]，研究出高效率、高质量、产品丰富的测量系统，以求适应市场经济的需求。Virtuozo NT全数字摄影测量系统在水利工程测量应用以其高效率、人性化界面、高精度、高运算效率和丰富产品的特点，在行业中得到了广泛的认可。

1　数字摄影测量系统简析

全数字的摄影测量系统能够直接从数字影像中获得测绘信息，该摄影解决方案具有高智能化、功能齐全与全软件设计的特点，能够提供完整的空中三角测量到测绘地形的作业流程。Virtuozo NT应用的是最先进的超快速匹配法对同名点进行确定，能够对近景影像、SPOT影像以及航空影像进行处理，包含24bit的彩色影像与8bit的黑白影像[2-3]。其各种实用、高效的测量模式以及接口，能够实现采编一体化。另一方面该数字摄影测量系统的开放式的数据交换形式和图形测量软件、图像处理软件以及GIS软件有利于实现数据共享[4]。且该数字测量系统中的可视化的三维立体景观，能够真实的将三维场景再现，进而能够实现为再现现实、虚拟现实进行数据提供。该数字摄影测量系统不仅能够制作出不同比例的4D测绘产品，同时也是城市建模、三维景观以及3S集成的操作平台。因此可以说Virtuozo NT不仅突破了我国固有的测绘方式，在提高生产效率的同时，也为测绘部门提供了新的强而有力的测量工具。

2　工程概述

关门嘴子水库项目建议书工程测量任务，测区面积大约103.2 km2，测区位于鹤岗市萝北县境内。测区位于黑龙江省东北部，小兴安岭余脉东南，梧桐河中游，植被多为林地。交通有鹤北铁路，主要公路为鹤北镇至嘉荫县公路，其它为集材路和机耕路。所测区域内包含山地、丘陵、平地，地形较为复杂，有茂盛的植被，在一定程度上增加了测绘工作的难度。为了确保能够符合该水利工程设计需求，单位对该水利工程实施了1∶5 000库区地形图测绘，为关门嘴子水库项目建议书设计阶段提供详细测绘资料 。本次测量任务由于地形复杂多变，单位决定不采用以往的野外测量方式，与省测绘局合作，野外数据的采集由小型无人机进行航拍。野外采集结束进行内业处理。其中包含的主要内容有：制作数字高程模型、测绘数字线划图、制作正射影像图。如果采取老的测量方式，本次测量任务在20人野外作业的情况下大约需要40 d左右的时间，而采用无人机航拍需要15 d左右的时间，无论从时间、经济方面都得到了有效的提高。

3　制作正射影像图

正射影像图具备的特点有较强的现势性和丰富的信息量，能够最大程度将地表信息进行清晰点的反应。制作正射影像图的目的是利用正射影像图初步确定该工程的输水线路的平面位置，并划定数字高程模型的大致测绘范围和比例尺地形图。但是由于缺乏外业像片控制测量，因此选择部分较为明显的地物点作为比例尺地形图的三维坐标，将其作为相片控制点。应用Virtuozo NT中的(AATM+PATB)实施三空加密，进行模型创建，然后利用Virtuozo NT制作正射影像图。这样充分的利用了Virtuozo NT的高运算速度和高自动化程度的特点，在大幅度缩短时间的同时确保为用户提供高品质的正射影像图。应用Virtuozo NT进行正射影像图的制作，与常规的制作方法进行对比，在制作效率上得到了显著的提升，除此之外其还很好的弥补了纠正仪不能进行山区正射影像图制作以及不能解决无缝镶嵌的不足。由此表明，应用Virtuozo NT进行正射影像图制作具有异常突出的应用优势。

4　测绘线划地形图

在应用Virtuozo NT确定了1：2000的比例尺地形图的大致测绘范围以后，对所测区域全部进行像片调绘以及像片控制，然后应用Virtuozo NT对所测区域进行数字线划地形图测绘。该水利工程项目共得到1:2000比例尺的数字地形图共计520幅。应用Virtuozo NT进行线划地形图的测绘具有界面美观、操作便捷、精度高以及运算快捷的特点，因此能够有效的保证该项工作在规定时间内高效率、高质量完成。

5　制作高精度的数字高程模型

进行高精度的数字高程模型的制作方法有多种，例如：利用摄影方法进行测量、在地图上进行量取以及进行野外实地测量等等。但是野外实地测量投入的成本较高，工期较长，在地图上进行测量精度不能满足要求，不能达到用户的需求。因此借助摄影进行测量是目前进行测量的最佳选择。在实际的测量工作中，借助Virtuozo NT中的数字图像测量模块进行点、线提取，需要注意到的是所有的点、线提取必须全部使用折线而不是流线。在完成 点、线提取工作以后，借助Virtuozo NT中的导出文本文件的这一功能将其转化为文本文件，然后再应用我单位的所编制的转换程序将所生成的文本文件转换成满足软件需求到的线文件与点文件。应用该方法对水利工程进行数字高模型制作具有位置精确，点、线密度合理以及高精度的特点，从而为整个工程的设计提供了有力的保障。

6　结　语

Virtuozo NT 全数字摄影测量系统是摄影测量行业的一次较大的突破，在生产中投入使用，能够有效的提升生产效率，保证生产质量。以往航测内业是一项较为复杂、系统的工程，不仅产品较为单一，且生产效率较低，生产质量不高。应用Virtuozo NT全数字摄影测量系统以后，在同一台计算机中就能够将航测内业中的各项工作有序的完成，且操作难度得到了大幅度的降低，产品精度较高，工效也得到了明显的提升，产品种类也更加丰富。Virtuozo NT全数字摄影测量系统的功能与传统的测量方案进行对比功能更加强大，界面也更加的人性化，有利于工作人员进行操作，目前Virtuozo NT已经成为全数字摄影测量系统中的领导者，在不断推广应用的同时也得到了越来越多用户的肯定与认可。

应用Virtuozo NT 全数字摄影测量系统对水利工程进行测绘，在提升了生产效率的同时也保证了数字线划图的精度，同时还能够快捷、简便的进行正射影像制作，能够按照要求制作高精度的数字高程模型，进而确保水利工程线路的现势性与高精度的需求，能够满足水利工程项目的设计需求。

[1]刘豪杰,张永光,孙登可，等.非量测数码相机用于水利工程测绘的试验研究[J].人民黄河,2012,34(05):109-111.

[2]陈向平.浅议水利工程施工的几种施工测量技术[J].轻工设计,2011(03):178.

[3]方玉球.航空摄影测量技术在水利工程测量中的应用[J].治淮,2010(06):44-45.

[4]覃进云.现代信息测绘新技术在工程测量中的应用改造分析[J].科学与财富,2012(08):176.

1007-7596(2016)06-0126-02

2016-03-16

刁凯(1989-)，男，黑龙江安达人，助理工程师；王东亮(1987-)，男，黑龙江富裕人，助理工程师。

P231.5

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