自动空中三角测量应用初探

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1、http;//www.othermap.com测绘信息网自动空中三角测量应用初探谢元礼　欧建中(铁道部第一勘测设计院航测大队　721001)　　【摘　要】　本文简述了自动空中三角测量的基本过程，并通过在HELAVA数字摄影测量工作站上进行的实验，对自动空中三角测量的实际精度进行了分析，提出了实际应用的一些看法。　　一、概　述http;//www.othermap.com测绘信息网　　自动空中三角测量是一种在利用数字影像进行空中三角测量的过程中，系统根据事先在影像上设定的加密点的范围内任意找一点(不一定为明显地物点)，然后用数字相关技术，在相邻影像(左右邻片和上下邻片)上找到该点的同名影像

2、并自动记录其像坐标，经过量测少数地面控制点，最后利用少数地面控制点坐标和其他数据进行解析计算，求出加密点的地面三维坐标的空中三角测量的方法。由此可见，自动空中三角测量将选点、转点和观测量测全部实现了自动化。　　二、自动空中三角测量基本过程　　1.影像数字化　　自动空中三角测量首先要求影像是数字影像。今天的航摄像机所拍摄的影像几乎全部为胶片影像，也许在很长一段时间内数字摄影难以完全取代胶片摄影，因此数字影像的获取需要通过高精度扫描仪将胶片影像数字化来得到。http;//www.othermap.com测绘信息网　　数字影像的分辨率除与胶片本身分辨率有关外，还与扫描像元大小有关，扫描像元越小

3、数字影像的分辨率越高。究竟应采用多大像元进行扫描应根据各个自动空中三角测量系统在实际中的精度和工程的要求来确定。　　2.系统的数据输入　　输入系统的数据包括已内定向的数字影像、表示每条航带和区域的影像排列数据、像机参数文件以及控制点坐标。　　在系统进行自动量测前必须将加密区域各影像的排列情况告诉系统，以便系统在自动匹配点时有参考依据。区域影像排列数据包括像片序列、航带序列、每个模型的重叠度、各航带间的位置关系(旁向重叠度)、航高、地面平均高、影像大小范围等。当然，对于反映航向和旁向重叠度的数据来说，需进行大概量算，量算精度越高越有利于自动相关。有的系统没有自动量算功能，重叠度数据还需在胶

4、片上手工量算，有的系统(如VirtuoZo)可以通过数字影像中点取两同名点后系统自动计算。航高根据摄影数据确定，地面平均高根据外控点地面高程确定，影像大小根据扫描时的范围确定。　　像机参数以及控制点坐标的输入通过建立像机文件和控制点文件实现。http;//www.othermap.com测绘信息网http;//www.othermap.com测绘信息网　　有了这些数据，就可以形成一个粗略的区域，这个区域包括影像边框图、外定向初始值和粗略的数字高程模型，如图1所示。图13.影像点的设置http;//www.othermap.com测绘信息网　　影像点的设置决定着加密点的点数及分布，这一项工

5、作必须在自动量测以前完成。http;//www.othermap.com测绘信息网　　在解析空中三角测量中，相对定向依靠6个标准点进行，即每张影像有9个点(如图2)。在自动空中三角测量中，由于具体点位由系统自动确定，有可能造成个别点离标准点位较远，影响构网精度；再者自动匹配成功率有限，一旦有某个点匹配不成功就不能自动完成相对定向。因此，为了提高相对定向的成功率和可靠性，提高空中三角测量的整体精度，在实际中往往采用多点(如图3)、点组(如图4，每张影像布设9组点，每组若干个点)或双点(如图5)的布点方案，此外还有人建议设置数百个点。　　这种“以多求可靠”是利用自动空中三角测量的特点而采取的

6、策略，使自动化量测的加密点远多于必须的观测量，剔除自动量测失败的点后仍有大量的连接点，这样不仅可以提高区域网平差的内外部可靠性，更重要的是改善了最弱处的可靠性。http;//www.othermap.com测绘信息网　　　　　　　　　　　　　　图2　　　　　　　　　　图3　　　　　　　　　图http;//www.othermap.com测绘信息网4　　　　　　　　　图5http;//www.othermap.com测绘信息网适当增设连接点须重新人工干预的工作量不会增加很多，但也不是说点数增设越多越好，究竟每张影像设置多少个点应根据实际情况而定。　　4.点的自动量测　　系统根据设置的影像点

7、，利用影像相关技术，参照输入的像片组排列信息在相邻影像(上下左右邻片)的相应位置一一自动找到该点的同名点，并自动记录其各自的像坐标。　　这一过程实际上将传统的空中三角测量的选刺点、编点号等工作(即加密计划)完全省去了，实现了网点(连接点)选定与转刺、点号编定、相对定向、模型连接全自动化，而这些工作特别是航带连接点的转刺往往是传统的空中三角测量中引入粗差的主要来源。　　任何系统都不能自动地识别和量测控制点，这一工作还得在下一步由操作员