摘　要：本文提出基于MicroStation軟件開發(fā)航測像控點(diǎn)測量程序,輔助內(nèi)業(yè)選點(diǎn)設(shè)計(jì)和外業(yè)測量,大大提高了作業(yè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：航測;外業(yè);像控點(diǎn);測量系統(tǒng)

1 傳統(tǒng)測繪存在的缺點(diǎn)

在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天,航測數(shù)字化成圖已成為我國城市測繪的一種主要手段,而隨著航空攝影測量在各個(gè)測繪應(yīng)用領(lǐng)域的普及,關(guān)于影像像控點(diǎn)的測量任務(wù)在各生產(chǎn)單位也日趨增多。像控點(diǎn)測量是指根據(jù)像片上內(nèi)業(yè)的布點(diǎn)方案,在實(shí)地根據(jù)影像的灰度和形狀找到并確定像控點(diǎn)的位置,測量并記錄該點(diǎn)平面坐標(biāo)及其高程。目前像控作業(yè)基本采用GPS進(jìn)行測量,GPS定位技術(shù)以其靈活方便、作業(yè)周期短、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于諸多測繪領(lǐng)域,極大地提高了工作效率。但是像控?cái)?shù)據(jù)的載體卻仍舊停留于紙質(zhì)。不少作業(yè)單位在外業(yè)像控點(diǎn)測量時(shí),仍舊是由作業(yè)人員拿著紙質(zhì)相片到野外根據(jù)設(shè)計(jì)的位置選點(diǎn)、測量,然后在相片上刺點(diǎn),并在相片反面繪制點(diǎn)位略圖和點(diǎn)位說明。這樣的工作模式會(huì)產(chǎn)生一系列的問題:

1.1 相片存在著洗印成本,查找和管理均不便。

1.2 不同的作業(yè)小組有可能會(huì)用到同一張相片,存在受相片資源限制,影響工作進(jìn)度。

1.3 紙質(zhì)的影像,不可能放得很大,影像細(xì)節(jié)常常難以辨認(rèn),影響刺點(diǎn)精度,甚至導(dǎo)致返工。同時(shí)也會(huì)帶來內(nèi)業(yè)判讀的不便。

1.4 作業(yè)小組回到室內(nèi)還需要重辨認(rèn),繪制。產(chǎn)生了重復(fù)勞動(dòng)的中間環(huán)節(jié),也增加了成果質(zhì)量不高的風(fēng)險(xiǎn)。為了解決以上問題,提出通過實(shí)行航測外業(yè)作業(yè)數(shù)字化,以節(jié)約成本,簡化作業(yè)流程,提高成果精度,真正達(dá)到航測內(nèi)外業(yè)一體化的目的。

2 軟件工作流程

在內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)階段,對(duì)像控點(diǎn)的位置選取有比較嚴(yán)格的要求,要求平面點(diǎn)位選取在影像清晰的明顯地物點(diǎn)、接近正交的線狀地物交點(diǎn)、地物拐角點(diǎn)或固定的點(diǎn)狀地物上,高程點(diǎn)選在局部高程變化小且點(diǎn)位周圍相對(duì)平坦的地區(qū),平高控制點(diǎn)則選在同時(shí)滿足平面和高程點(diǎn)的要求,像控點(diǎn)在相鄰像片上均清晰可見,并選擇最清晰的一張作主刺片。內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)人員通過軟件,打開指定的影像以及相鄰像片,進(jìn)行布點(diǎn)設(shè)計(jì),建立點(diǎn)號(hào)與相關(guān)像片的結(jié)合圖表關(guān)系;外業(yè)工作人員攜帶平板電腦到外業(yè),軟件自動(dòng)依據(jù)點(diǎn)號(hào),打開相關(guān)像片,測量完成后,直接在軟件的影像上刺點(diǎn)以及錄入點(diǎn)位詳細(xì)信息;最后將保存的像控點(diǎn)數(shù)據(jù)提交內(nèi)業(yè),做加密。布點(diǎn)設(shè)計(jì)圖如圖1所示,布設(shè)的像控點(diǎn)號(hào)以字母P加數(shù)字序號(hào)的形式命名,影像片以三位數(shù)字編號(hào),連線表達(dá)像控點(diǎn)與哪些影像有關(guān)聯(lián)。

圖1　布點(diǎn)設(shè)計(jì)圖

3 主要功能

本軟件是在MicroStation平臺(tái)下二次開發(fā)完成的,MicroStation在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、土木工程、交通、地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域,具有靈活方便的制圖和設(shè)計(jì)功能,它同時(shí)提供了良好的二次開發(fā)接口。

3.1 影像管理功能

3.1.1 影像加載

根據(jù)像點(diǎn)自動(dòng)加載相關(guān)影像影像加載由兩種方式。一種是用戶選擇像片文件打開,軟件自動(dòng)根據(jù)像片的航向和左右順序在環(huán)境里排列顯示;另一種是由用戶輸入像控點(diǎn)名,軟件根據(jù)該名稱查詢結(jié)合圖表,獲取相關(guān)像片的信息,自動(dòng)加載這些影像。

3.1.2 影像瀏覽功能

提供影像的漫游、放大縮小以及指定比例尺顯示。

3.1.3 航向之間以及航向內(nèi)影像作順序交換

在獲取到的影像中,存在有部分影像編號(hào)順序與真實(shí)航向相反的情況,軟件提供了航向交換的功能,交換影像上下航向。同時(shí)也可交換航向內(nèi)影像的左右向順序。

3.1.4 影像角度旋轉(zhuǎn)

針對(duì)某些獲取到的影像存在飛行方向不一致的情況,軟件提供影像旋轉(zhuǎn)角度顯示的功能。

3.1.5 像片局部顯示功能

在刺點(diǎn)的過程中,作業(yè)人員在尋找到設(shè)計(jì)位置時(shí),往往只關(guān)心影像局部位置的細(xì)節(jié),整張影像的完整顯示已無必要;因此,軟件提供對(duì)像片的局部顯示,并支持對(duì)該局部進(jìn)行放大、縮小、位置的上下左右微調(diào)等功能。

3.2 立體視角

某市是山地城市,不少地區(qū)山高林密,衛(wèi)星影像中存在遮擋嚴(yán)重的問題。針對(duì)于此,軟件利用“視覺位移”原理提供簡易的看立體像對(duì)的方式。人雙眼大約相隔6.5 cm,觀察物體時(shí),兩只眼睛從不同的位置和角度注視著物體,左眼看到左側(cè),右眼看到右側(cè)。兩張像片同時(shí)在視網(wǎng)膜上成像,左右兩面的印象合起來人就得到對(duì)它的立體感覺了。在軟件中,利用兩個(gè)固定屏幕尺寸的影像框,對(duì)相鄰兩張像片的同一區(qū)域的影像進(jìn)行局部顯示,使得兩片中同一點(diǎn)位的屏幕距離在7 cm內(nèi),這樣作業(yè)人員通過左眼看左片,右眼看右片,就能獲取大致的立體視覺,從而判斷出是否該處有遮擋,是否能清晰辨認(rèn)。

3.3 刺點(diǎn)

像點(diǎn)測量完成后,選擇刺點(diǎn)功能,在影像上自由放大像控點(diǎn)目標(biāo),繪制出點(diǎn)位置,并進(jìn)行點(diǎn)位置上下左右微調(diào)整,繪制點(diǎn)位略圖和點(diǎn)位的詳細(xì)說明。軟件自動(dòng)標(biāo)注像控點(diǎn)于影像上,并自動(dòng)計(jì)算點(diǎn)位相對(duì)于影像左下角的相對(duì)像素位置。

3.4 輸出功能

軟件支持多種輸出模式。可保存當(dāng)前的刺點(diǎn)DGN文件,同時(shí)保存帶定位信息的影像;可輸出點(diǎn)位的JPG縮略圖,和局部大圖JPG文件;可保存點(diǎn)位文本文件信息,記錄點(diǎn)號(hào),所在片號(hào),相對(duì)原片左下角的像素位置,以提供給內(nèi)業(yè)引用。

4 結(jié)束語

航空攝影測量外業(yè)像控點(diǎn)選刺的精度和效率直接決定整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度和最終成果的質(zhì)量。實(shí)踐證明,外業(yè)像控點(diǎn)測量軟件應(yīng)用于有著復(fù)雜地形的山地城市,可顯著提高工作效率,減少外業(yè)返工,降低成本,同時(shí)具有刺點(diǎn)精度高,內(nèi)業(yè)利用度高,方便快捷等優(yōu)點(diǎn),有利于對(duì)山區(qū)復(fù)雜地形條件下的像控測量。

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