浅谈全数字摄影测量生成D0M_数字技术论文发表

浅谈全数字摄影测量生成D0M

卢志英

从19世纪50年代，摄影技术问世并用于测量，航空技术也随之发展起来, 开始了航空摄影测量. 刷新了对地面观测的历史,实现了人类脱离地面, 从高空勘测地球,利用影像在室内重建地形的3维表面模型, 利用精密的空间导杆或数字导杆模拟前方交会,把平板测绘和野外勘探调查工作移到室内来做。

随着社会的进步，计算机技术和数字图像处理技术的发展, 摄影测量已由原先的模拟摄影测量到解析摄影测量，发展到当今的数字摄影测量。在数字摄影测量中,计算机不但能完成大多数摄影测量工作,节省人力。而且借助模式识别理论,实现目标的自动或半自动识别(如识别框标和识别同名点等)和提取,从而大大地提高了摄影测量的自动化能力。数字摄影测量技术的普及,早期是以VirtuoZo,JX-4A为代表，逐步发展到VirtuoZo3.24, VirtuoZo3.5, VirtuoZo3.75至今的卫星影像.数字摄影测量系统的大面积推广,为以摄影测量为主为手段的我国测绘业带来了一场革命性变化。摄影测量技术的发展大大的降低了作业成、提高作业效率、产品丰富。

数字正射影像图(DOM)是利用数字高程模型(DEM)对经扫描处理的数字化航空像片,经逐像元进行投影差改正、镶嵌,按国家基本比例尺地形图图幅范围裁切生成的数字正射影像数据集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像,具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。

现阶段生成DOM的方式有多种，单片微分纠,全数字摄影测量系统。但他们的工作原理都基本上是一样的。都是通过DEM和原始扫描影像来生成正射影像的。而今我们主要用到的是全数字摄影测量系统生成DOM。

利用全数字摄影测量系统生成DOM

它的基本作业流程如下:

1原始航片的扫描。

　　2外业控制测量。

　　3解析空三加密解算。

　　4全数字摄影测量的“三定向”。

　　（1）内定向:利用框标检校坐标与定位坐标,得到扫描坐标系与像片坐标系间的变换关系。

　　（2）相对定向:恢复构成立体像对的两张像片的相对方位,建立被摄物体的立体模型。

　　（3）绝对定向:由人工立体观测在左右影像上定位控制点,建立起像平面坐标系和大地坐标系的对应关系。

　　5按核线方向排列生成核线影像。同名像点必然位于同名核线上,经过核线排列生成的核线影像,在立体观测时必然没有上下视差。基于正射影像的制作我们一般生成水平的核线，以保证DOM的质量。

　6影像匹配。一般全数字摄影测量系统均采用“金字塔”式的多级匹配。

　　7，通过影像匹配结果，手工绘制一些特征点线导入匹配立体编辑。进一步编辑DEM。

　　8读入初值点、特征点线、结合立体交互的编辑结果,自动生成准确的单独的相邻的左右核线影像数字高程模型DEM。

　　9利用单独的相邻的左右核线影像数字高程模型DEM,生成单像对的数字正射影像(DOM)。正射影像的成果质量到现在只受上面的三个方面影响。首先选用左右核线影像得到的DOM是有差别的;其次是连续像对的绝对定向不一致时,DOM的接边必然出现系统误差,如错位或重影等。立体交互编辑左右像对DEM的接边误差也会影响到DOM;有什么样的DEM模型必然生成什么样的DOM,在生产DOM时的DEM不一定是正确的。正确的DEM并不一定能生成正确的DOM。最简单的例子就是山谷或河流上的高架路,正确的DEM生成的DOM必然是V型的道路,原因就是数学模型是V型山谷。

10 DOM的镶嵌精度检查。这个过程主要通过PS技术来检测。

空中三角测量是立体摄影测量中，根据少量的野外控制点，在室内进行控制点加密，求得加密点的高程和平面位置的测量方法。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。空中三角测量一般分为两种：模拟空中三角测量即光学机械法空中三角测量；解析空中三角测量即俗称的电算加密。模拟空中三角测量是在全能型立体测量仪器（如多倍仪）上进行的空中三角测量。它是在仪器上恢复与摄影时相似或相应的航线立体模型，根据测图需要选定加密点，并测定其高程和平面位置。

还有利用引入已有DEM制作正射影像。

在实践中我们又找到了一个较好的方法,即在其他系统中生成DEM数据,再将该DEM数据调入Virtuozo系统中用以生成DOM,该方法既能够保证产品精度又能够提高生产效率。下面就将这一方法的过程做以介绍。

第一,首先对DEM数据的制作过程做以介绍

在AutoCAD,提取已有矢量图中的高程注记点、特征点、特征线以及水域等属性数据;以基于可视化的目视判读的质量检查,进行粗差检查;DEM的数据检查可分为精度检查和状态检查.不符合要求,数据重新采集处理。

　　(2)DEM数据制作步骤

1)利用软件AutoCAD,按图幅提取高程点、等高线、特征线。将整理好的DWG数据转为AutoCADR14格式的DXF数据,并保存在指定的目录下。

2)在Geoway中新建一加工工程。

利用Geoway中的“点号识别”、“点赋高程属性”功能,将CAD数据中高程点、等高线等带有高程信息的数据,将其高程信息直接赋值到属性中。

在Geoway中将赋值整理后的数据导出dxf格式的数据,进人GeoTin平台,先将dxf数据转化为GeoTin中的god格式数据,之后进行三角形联网,再生成DEM,

第二,其次对应用该DEM数据制作正射影像图的过程做以介绍。

DEM数据已经准备好了,再做正射影像的时候只需要将已有的DEM数据转换为Virtuozo系统支持的格式,然后直接调人使用制作流程

1数据准备

2设置测区、模型参数

3自动空中三角测量

4建立测区

5空三加密

6创建立体模型

7插入DEM,生成orl格式的正射影像

8编辑、拼接、输出

采用上述方法制作正射影像已经在生产实践中得到了验证,它既能够保证产品精度又能够提高生产效率。

经过不断的努力,数字化正射影像方面有了突飞猛进的发展,解决一些现阶段技术达不到的更高领域。使正射影像质量飞速提高，为我国发展所用。一定能够使我们国家的经济建设更上一级新台阶。