從19世紀50年代,攝影技術(shù)問(wèn)世并用于測量,航空技術(shù)也隨之發(fā)展起來(lái),開(kāi)始了航空攝影測量.刷新了對地面觀(guān)測的歷史,實(shí)現了人類(lèi)脫離地面,從高空勘測地球,利用影像在室內重建地形的3維表面模型,利用精密的空間導桿或數字導桿模擬前方交會(huì ),把平板測繪和野外勘探調查工作移到室內來(lái)做。
隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步,計算機技術(shù)和數字圖像處理技術(shù)的發(fā)展,攝影測量已由原先的模擬攝影測量到解析攝影測量,發(fā)展到當今的數字攝影測量。在數字攝影測量中,計算機不但能完成大多數攝影測量工作,節省人力。而且借助模式識別理論,實(shí)現目標的自動(dòng)或半自動(dòng)識別(如識別框標和識別同名點(diǎn)等)和提取,從而大大地提高了攝影測量的自動(dòng)化能力。數字攝影測量技術(shù)的普及,早期是以VirtuoZo,JX-4A為代表,逐步發(fā)展到VirtuoZo3.24,VirtuoZo3.5,VirtuoZo3.75至今的衛星影像.數字攝影測量系統的大面積推廣,為以攝影測量為主為手段的我國測繪業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)革命性變化。攝影測量技術(shù)的發(fā)展大大的降低了作業(yè)成、提高作業(yè)效率、產(chǎn)品豐富。
數字正射影像圖(DOM)是利用數字高程模型(DEM)對經(jīng)掃描處理的數字化航空像片,經(jīng)逐像元進(jìn)行投影差改正、鑲嵌,按國家基本比例尺地形圖圖幅范圍裁切生成的數字正射影像數據集。它是同時(shí)具有地圖幾何精度和影像特征的圖像,具有精度高、信息豐富、直觀(guān)真實(shí)等優(yōu)點(diǎn)。
現階段生成DOM的方式有多種,單片微分糾,全數字攝影測量系統。但他們的工作原理都基本上是一樣的。都是通過(guò)DEM和原始掃描影像來(lái)生成正射影像的。而今我們主要用到的是全數字攝影測量系統生成DOM。
它的基本作業(yè)流程如下:
1.原始航片的掃描。
2.外業(yè)控制測量。
3.解析空三加密解算。
4.全數字攝影測量的“三定向”。
?。?)內定向:利用框標檢校坐標與定位坐標,得到掃描坐標系與像片坐標系間的變換關(guān)系。
?。?)相對定向:恢復構成立體像對的兩張像片的相對方位,建立被攝物體的立體模型。
?。?)絕對定向:由人工立體觀(guān)測在左右影像上定位控制點(diǎn),建立起像平面坐標系和大地坐標系的對應關(guān)系。
5按核線(xiàn)方向排列生成核線(xiàn)影像。
同名像點(diǎn)必然位于同名核線(xiàn)上,經(jīng)過(guò)核線(xiàn)排列生成的核線(xiàn)影像,在立體觀(guān)測時(shí)必然沒(méi)有上下視差?;谡溆跋竦闹谱魑覀円话闵伤降暮司€(xiàn),以保證DOM的質(zhì)量。
6影像匹配。一般全數字攝影測量系統均采用“金字塔”式的多級匹配。
7,通過(guò)影像匹配結果,手工繪制一些特征點(diǎn)線(xiàn)導入匹配立體編輯。進(jìn)一步編輯DEM。
8讀入初值點(diǎn)、特征點(diǎn)線(xiàn)、結合立體交互的編輯結果,自動(dòng)生成準確的單獨的相鄰的左右核線(xiàn)影像數字高程模型DEM。
9利用單獨的相鄰的左右核線(xiàn)影像數字高程模型DEM,生成單像對的數字正射影像(DOM)。正射影像的成果質(zhì)量到現在只受上面的三個(gè)方面影響。首先選用左右核線(xiàn)影像得到的DOM是有差別的;其次是連續像對的絕對定向不一致時(shí),DOM的接邊必然出現系統誤差,如錯位或重影等。立體交互編輯左右像對DEM的接邊誤差也會(huì )影響到DOM;有什么樣的DEM模型必然生成什么樣的DOM,在生產(chǎn)DOM時(shí)的DEM不一定是正確的。正確的DEM并不一定能生成正確的DOM。最簡(jiǎn)單的例子就是山谷或河流上的高架路,正確的DEM生成的DOM必然是V型的道路,原因就是數學(xué)模型是V型山谷。
10DOM的鑲嵌精度檢查。這個(gè)過(guò)程主要通過(guò)PS技術(shù)來(lái)檢測。
空中三角測量是立體攝影測量中,根據少量的野外控制點(diǎn),在室內進(jìn)行控制點(diǎn)加密,求得加密點(diǎn)的高程和平面位置的測量方法。其主要目的是為缺少野外控制點(diǎn)的地區測圖提供絕對定向的控制點(diǎn)??罩腥菧y量一般分為兩種:模擬空中三角測量即光學(xué)機械法空中三角測量;解析空中三角測量即俗稱(chēng)的電算加密。模擬空中三角測量是在全能型立體測量?jì)x器(如多倍儀)上進(jìn)行的空中三角測量。它是在儀器上恢復與攝影時(shí)相似或相應的航線(xiàn)立體模型,根據測圖需要選定加密點(diǎn),并測定其高程和平面位置。
還有利用引入已有DEM制作正射影像。
在實(shí)踐中我們又找到了一個(gè)較好的方法,即在其他系統中生成DEM數據,再將該DEM數據調入Virtuozo系統中用以生成DOM,該方法既能夠保證產(chǎn)品精度又能夠提高生產(chǎn)效率。下面就將這一方法的過(guò)程做以介紹。
第一,首先對DEM數據的制作過(guò)程做以介紹
在A(yíng)utoCAD,提取已有矢量圖中的高程注記點(diǎn)、特征點(diǎn)、特征線(xiàn)以及水域等屬性數據;以基于可視化的目視判讀的質(zhì)量檢查,進(jìn)行粗差檢查;DEM的數據檢查可分為精度檢查和狀態(tài)檢查.不符合要求,數據重新采集處理。
DEM數據制作步驟
1)利用軟件AutoCAD,按圖幅提取高程點(diǎn)、等高線(xiàn)、特征線(xiàn)。將整理好的DWG數據轉為AutoCADR14格式的DXF數據,并保存在指定的目錄下。
2)在Geoway中新建一加工工程。
利用Geoway中的“點(diǎn)號識別”、“點(diǎn)賦高程屬性”功能,將CAD數據中高程點(diǎn)、等高線(xiàn)等帶有高程信息的數據,將其高程信息直接賦值到屬性中。
在Geoway中將賦值整理后的數據導出dxf格式的數據,進(jìn)人GeoTin平臺,先將dxf數據轉化為GeoTin中的god格式數據,之后進(jìn)行三角形聯(lián)網(wǎng),再生成DEM。
第二,其次對應用該DEM數據制作正射影像圖的過(guò)程做以介紹。
DEM數據已經(jīng)準備好了,再做正射影像的時(shí)候只需要將已有的DEM數據轉換為Virtuozo系統支持的格式,然后直接調人使用制作流程
1.數據準備
2.設置測區、模型參數
3.自動(dòng)空中三角測量
4.建立測區
5.空三加密
6.創(chuàng )建立體模型
7.插入DEM,生成orl格式的正射影像
8.編輯、拼接、輸出
采用上述方法制作正射影像已經(jīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了驗證,它既能夠保證產(chǎn)品精度又能夠提高生產(chǎn)效率。
經(jīng)過(guò)不斷的努力,數字化正射影像方面有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,解決一些現階段技術(shù)達不到的更高領(lǐng)域。使正射影像質(zhì)量飛速提高,為我國發(fā)展所用。一定能夠使我們國家的經(jīng)濟建設更上一級新臺階。
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