基于适普VirtuoZo AAT的实施流程关键技术研究

陈静

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.109

摘 要：笔者基于多年从事适普全数字摄影测量系统应用的相关工作经验，以其在自动空中三角测量和空三加密中的应用为研究对象，深度探讨了基于适普全数字摄影测量系统VirtuoZo AAT的空中三角测量的具体操作步骤及其中涉及的关键技术问题及解决思路，全文是笔者长期工作实践基础上的技术经验总结和理论升华，论文也证明了适普全数字摄影测量系统VirtuoZo的引入大大地提高了空中三角测量的速度和精度。相信该文的研究对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：空中三角测量 影像配准 VirtuoZo 空三加密

中图分类号：P235 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（a）-0109-02

1 VirtuoZo AAT进行空中三角测量实施流程研究

利用VirtuoZo AAT软件进行自动空中三角测量的主要步骤见图1：

1.1 数据准备

主要完成创建测区、内定向和确定航线间偏移三部分工作，为构网平差提供基础。（1）创建测试区；（2）设置测区基本参数；（3）影像格式转换及导入；（4）创建影像列表。

1.2 确定航带的偏移

确定航线间偏移目的是建立相邻航线间的连接关系，航线连接点就是传统空中三角测量中的拼接点。主要包括两个方面的内容：概略确定航线连接点；连接点的交互式编辑。

1.3 平差计算

它是空中三角测量中最关键的环节，主要包括：交互式编辑、量测控制点和平差计算。

1.3.1 区域网平差

用鼠标左键点击连接点编辑主界面工具条按钮调用PATB进行区域网平差计算，计算完毕后进入下一步作业。

1.3.2 平差结果分析

在交互式编辑界面中执行菜单命令平差-->显示PATB粗差报告，系统会调用Windows的记事本打开PATB的平差报告。在PATB报告中，精度超限的像点会作为粗差观测值不参与最后的平差计算，下面显示的是PATB报告中的粗差报告部分。

1.4 加密文件的输出

当测区接边和相对定向成果均符合限差要求时，在主界面中点击空三-->生成加密点，系统会自动将最终的加密点成果写入*.ctl文件（如果加密文件是以*.pas命名，则加密文件中会包含外业成果）。

2 VirtuoZo AAT作业关键技术研究

为了提高数据精度，节省作业时间，加快作业进度，笔者根据多年的作业经验，总结了以下可能出现的问题及相应解决方法。

2.1 数字影像定向常见问题及解决方法

内定向是数字摄影测量自动化作业的第一步，是保证加密精度的基础。

2.1.1 内定向中误差的差值过大

有时候会发现，完全按操作要领做，精确地量准每一个框标后，内定向中误差的差值还是很大。（1）造成这种现象的原因：摄影过程中的系统误差；航摄、影像处理对相片的几何变形，相片在扫描过程中的系统变形；相机参数的设置问题，框标的模糊影响了精确判定框标中心；相机的旋转。（2）解决方法：一般都是采用微调各个框标位置，以满足误差的规定差值。这种方法是不科学的，因为它直接关系到从扫描坐标系到相片坐标系变换的精度，会给最后的区域网平差带来更加严重的系统误差。所以建议不要采取此方法。真正的解决方法是严格精确量测框标中心。误差很大的情况下，可以判定相片不合格，应重新扫描相片或降低至最低加密精度要求。

2.1.2 自动转点失败

转点在解析时代是一项非常艰巨且费时的工作，需要耗费大量的人力。VirtuoZo AAT采用了高性能的松弛-跨接法影像自动匹配技术而使得这项工作变得简单而快捷。解析空三加密需要逐个像对进行相对定向、转点，费时费力，现在VirtuoZo AAT在空中三角测量的应用，计算机只需计算一次，就可以完成。

VirtuoZo AAT软件在自动转点操作中，由于立体模型连接不上而导致转点失败的现象特别普遍。造成这种现象的原因主要有两个：一是相邻模型之间的重叠度不够，缺少连接点，以至于没有足够的点来转；二是相对定向的精度太差，残差超过限差。第一种情况的解决办法可在3度重叠区手工加点，为了确保连接效果，最好是两个以上。第二种情况，可在测区的设置中将立体模型连接限差放宽，先让自动转点顺利通过，然后再改回原限差要求。

2.2 平差过程中问题的处理

挑点成功后，就可以量测控制点。量测控制点超过3个时，调用PATB初步平差一次，VirtuoZo AAT就可以预测其他控制点的概率位置，方便作业员量测剩余控制点。在平差过程中，经常出现PATB平差程序报错现象，解决这个问题的第一种方法是根据计算过程中的提示信息仔细检查有问题的加密点或像对。如果没有提示信息就自动终止运行程序时，可以利用平差选项下的AT-Check模块检查相对定向中各像对的模型中误差，编辑和修改中误差值偏大的像对和点，再继续计算。第二种情况是在量测控制点之前程序可以正常地进行自由网平差计算，在量测完控制点坐标不准确的情况下，笔者采用的方法：在进行控制点平差之前，首先删除自由网平差所生成的测区pro文件，再重新进行控制点平差。

2.3 残差点无法选取

在交互式编辑界面中，点击选取残差点修改时，显示为“点不存在”。原因是手工添加连接点并命名该点时，点名超过9位数。VirtuoZo AAT调用PATB进行空三解算时，PATB自动将像点文件（*.tpc）和控制点文件（*.tpc）转换为计算所需的像点文件（*.com），然后进行平差解算，输出残差文件。像点文件（*.tpc）中记录着点名信息，由于PATB不支持超过9位数的点名*.tpc转换成*.mi的过程，该点名将被转成一个随机的9位数，从而出现上述问题。解决方法是打开*. tpc文件，找出该像点重新命名，使点名小于9位数。

总之，使用VirtuoZo 进行空中三角测量工作，从整个工程来说，完成的精度和速度，都是其他的软件所不能媲美的。不管是VirtuoZo 软件本身，还是空中三角测量方法的使用，都有其不完善的地方，还有待今后的完善和改进。

参考文献

[1] 欧洋，肖佳瑶，高源鸿.使用PATB集成进行自动空三加密的一些体会[J].测绘与空间地理信息，2009（4）：212-213，215.

[2] 贾秋菊.基于VirtuoZo全数字摄影测量系统的正射影像制作[J].科技创新导报，2009（25）：69.