数字摄影测量系统的生产流程及技术要求Jx-4制作3D产品的流程全数字摄影测量的4D产品DEM、DOM、DLG、DRG都是以数据形式获取和归档的,数据信息以真三维地理坐标形式存储,生产过程可无损数据传递、测图、编辑一体化,点点都包含三维信息,这是以往模拟、解析摄影测量所无法比拟的。

JX-4开发了基于微机的摄影测量专用立体图像图形显示卡,立体感强,可达到子象元级的测量精度,并实现立体影像、立体图形的缩放、3D漫游和高精度量测;JX-4在硬件操作上又继承了解析测量仪所使用的手轮、脚盘、脚踏开关,操作过解析测量仪的人员只要熟悉JX-4的软件流程则能很快地上机测图。

利用Jx-4制作3D产品的流程1、定向建模1.1生产流程定向建模的精度是影响整个产品精度的关键。

定向建模的工作流程。

定向建模有3种空三方式:⑴无空三加密成果导入数据,直接在像对上定向建模;⑵JX-4空三数据导入;⑶其它系统如VirtuoZo、HELEV A、ImageStation等数字化空三结果导入。

前两种形式的定向建模过程都可采用批处理来完成。

1.2技术要点1.2.1 扫描数据要求扫描像元大小不大于0.025mm,影像数据格式为TIFF格式,扫描影像反差适中,航片框标清晰,影像直方图覆盖在0—255之间,基本呈正态分布。

1.2.2 定向建模的精度保证一是引入已有的空三成果,内定向的框标坐标一定要与空三加密的框标坐标一致。

为使核线质量更好以利于相关性匹配,进行相对定向时选中“空三导入后做自动定向”的参数功能。

二是做空三加密和测图若不是同一个作业员,空三导入后应该再观测一次大地控制点并且再计算一次大地定向以消除人差。

1.2.3工作区划定与核线影像的裁切要重视工作边划定和核线影像的裁切。

定向完成后必须要对工作区进行划定,工作区范围会影响每个像对的正射影像镶嵌的重叠度。

JX-4全数字摄影测量的镶嵌过程能达到无缝拼接,这是原手工镶嵌所无法达到的。

影像裁切只能进行一次,若已切过一次就不允许再切。

如果确实需要重新裁切,就必须再做一次核线重采样,并且重新绝对定向和计算,原有的可用数据将全部丢失。

出现此种情况需从重采核线影像开始返工或者另建该像对的模型,补做裂缝处的正射影像。

通过一段时间探索,以1:10000国际分幅标准图幅为例,可认为在图幅中间的像对工作区的划定最好以像控点间连线为边为宜,切记注意像对间采用同名像控点,以此保证相邻像对间有重叠部分,有可避免重叠度过大或重叠度不足。

在图幅边缘可参照地形图划定工作边,避免影像裁切过大,增加不必要的编辑工作量。

如果不是用控制点划定工作边界,也不是自动划定工作边界,那么一定要立体切准自定义的工作边界点。

如果不是立体照准自定义工作边界点,会导致裂缝或映射的图形误差。

2、数字线划测图DLG数字线划图(DLG)也称向量测图2.1生成流程在定向建模完成之后,可直接进入向量测图模块进行测图。

其工艺流程。

向量测图模块中,系统提供了具有开放式的1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:10000共5种比例尺的符号库及其相应的动作设计文件、AutoCAD的查找表、层控文件,用户可根据需要定义测区的AutoCAD的查找表、增加或修改层控文件、自行创建符号库。

在向量测图模块中,图廓及内外整饰自动生成,已测向量能够实时显示(放大、缩小、编辑等)和映射至立体,具有联机编辑、实时符号化功能,利用测图模块提供的这些工具可以很方便地进行测图和编辑,实现测图、编辑一体化。

在测图前必须在用户目录下建立一个向量文件夹,专门用来存放向量文件,若没有此文件夹,容易造成向量数据的丢失;同时在开始测图前腰检查符号库是否与所测比例尺相对应。

若原始影像是彩色,则可在批处理菜单中生成彩色核线影像,在向量测图中采用彩色和黑白核线影像交替测图,生产DLG产品。

同时,本系统可对原有的栅格地图进行修测。

首先依据公里网线、图廓角点对栅格图像进行纠正,在向量测图中再将纠正半自动矢量跟踪得到三维矢量,变化的地物进行重测,从而完成修测任务。

2.2测图数据导出AutoCAD的数据以*.dxf格式为主一般用户要求DLG最终产品的数据格式是AutoCAD的通用格式*.dwg。

实践证明,向量测图中只能以二维格式输出*.dxf才可在AutuCAD中解释出线型和符号,三维格式导出只存在各种地形要素的母线,无法进行线型和符号解释,但若需要把*.dxf文件返调回JX-4,二维的*.dxf需要该测区的平均地面高程调整Z值才可恢复立体。

三维格式的*.dxf返回JX-4恢复立体较容易,这是测图数据以二维和三维形式导出值得注意的区别之处。

不管是二维或三维形式导出AutoCAD的*.dxf文件,有些面状符号,如房屋晕线在AutoCAD中有可能解释不出来,可采用面状符号层导出为CoreIDRAW的*.dxf,再到AutoCAD中插入此面状符号。

3、数字高程模型DEM3.1生产流程DEM可由单模型获取,也可由批处理直接生成。

创建DEM及镶嵌工作流程。

创建DEM前,首先对每个像对先量测特征点线,通过3种形式形成所需的特征线:导入外部特征点线(*,dxf);向量测图导出的特征线;直接采集特征点线。

在进行影像相关匹配前,必须进行预处理。

对山头/洼地/鞍部等地形特征点和山脊线/山谷线/断裂线/面状水域线等地形特征线进行立体三维数据采集。

凡地形变换处,均应采集特征点/线;同图幅的DEM与等高线需要保持一致。

其高程偏差不大于1个等高距;DEM图幅拼接处的同名点高程必须一致;达不到预定高程精度的区域应划定为高程推测去;静止水域的DEM格网点高程一致,流动水域的上下游DEM格网点高程应梯度下降,关系合理。

VirtuoZo制作流程VirtuoZo摄影测量学曾经历过模拟摄影测量和解析摄影测量阶段，随着计算机技术及其应用的发展以及数字图像处理、模式识别、计算机视觉等学科的发展，现已进入数字摄影测量阶段。

九十年代初，国内外关于数字摄影测量技术的研究已趋于成熟，数字摄影测量系统DPW得到了很大发展，己由试验阶段步人摄影测量生产阶段。

目前国内外已有二十多家厂商推出数字摄影测量系统，如武汉测绘科技大学推出的VirtuoZo，北京测绘科学研究院推出的JX4A DPW，美国Intergraph公司推出的ImageStation，Leica公司推出的Helava数字摄影测量系统等。

基于影象数字化仪、计算机、数字摄影测量软件和输出设备构成的数字摄影测量工作站是摄影测量、计算机立体视觉影象理解和图象识别等学科的综合成果，计算机不但能完成大多数摄影测量工作，而且借助模式识别理论，实现自动或半自动识别，从而大大提高了摄影测量的自动化功能。

国家测绘局对各省级测绘局向数字化规模生产的转轨实施资金、技术上的大力扶持政策，有力地推动数字摄影测量系统在各地方局的推广应用，数字摄影测量系统的应用使得传统摄影测量生产发生了深刻的变革。

1、数字摄影测量系统的组成数字摄影测量系统主要由两部分组成：一部分是影象获取装置与成果输出设备；另一部分（也是其核心部分）是一台计算机、数字摄影测量软件及其它外围设备。

VirtuoZo全数字摄影测量系统由以下几个部分组成：※高精度影象扫描仪，如Vexcel 4000※ SGI O2工作站（VirtuoZo Unix工作站版本）128MB内存，MIPS R5000，Rev2.1的CPU，主机速度200mHz，2l"彩色立体显示器，24Bit真彩色（分辨率为1280×1024），2GB系统硬盘，选配23GB外置硬盘。

※高档微机（VirtuoZo NT版本）128MB内存，CPU为PⅡ－MMX300，17"彩色立体显示器，24Bit真彩色（分辨率为1280×1024），9GB硬盘。

※液晶立体眼镜和红外线发射器※手轮、脚盘※大幅面高分辨率的影像输出设备，如HP 3500C※全数字摄影测量软件VirtuoZo及系统平台Unix或Windows NT操作系统2、作业实例整个区域的空三加密工作在VirtuoZo工作站版本完成，后续成图把作业图幅数据网络传输到微机上用VirtuoZo NT版本完成。

2.1 测区图幅资料情况作业图幅位于南宁市郊，属典型的丘陵地貌，小鱼塘遍布，山上多为林木覆盖。

图幅包括8个像对。

利用六十年代施测的第一代1：1万地形图的外业控制点成果和1975年后施测的各类控制点的成果作控制点内业加密依据。

现用航片资料为1997年11月由总参航摄团航摄，相机类型为Rc－30/152，像幅23cm×3cm，航摄比例尺为1：27000，成图比例尺1：10000。

2.2 作业过程（1）扫描航片利用美国Vecel Image公司的Vx4000影像扫描仪扫描航摄底片，扫描分辨率为0.025mm，地面分辨率为0.7m，得到TIFF格式数字影像。

（2）自动空中三角测量A、区域的建立新建测区名为nn03，转换TIFF格式为VirtuoZo专用V格式影像；建立nn03测区相机参数文件、地面控制点文件、航带和影像信息文件。

B、区域量测测区全部影像自动内定向，启动系统的连接点的选择及转刺程序，进行自动相对定向、选点、转点，量测，以及自动连接与构网，然后半自动量侧控制点，交互式后处理，检查粗差、删点、加点等。

C、区域网平差调用AT－BG程序进行光束法区域网平差，根据平差结果，在B、C步骤反复检查计算，直到加密成果精度满足规范要求为止。

D、自动生成测区各立体模型参数，即完成测区所有模型的定向。

（3）从Unix工作站传输加密好的模型数据到NT微机先在微机上用VirtuoZoNT新建测区nn03，然后利用Ws-ftp32软件把测区参数文件、作业图幅8个像对的模型目录及影像数据从Unix工作站传输到微机nn03测区相应路径。

由于各模型在Unix 工作站上生成时的各路径参数与NT中路径参数不同，需修改各参数文件中的Unix路径为NT路径，我们自己编制了该项修改程序。

（4）生成核线影像在定义的作业区域内，按同名核线将影像的灰度予以重新排列，形成按核线方向排列的立体影像。

（5）影像匹配在自动匹配之前，可先进行预处理，在立体模型中量测一部分特征点、特征线、特征面，作为自动影像匹配控制。

在数字摄影测量中以影像匹配代替传统的人工观测来达到自动确定同名像点的目的。

（6）匹配结果的交互编辑当自动匹配完成后，显示立体模型的视差断面或等视差曲线，采用交互式点、线、面方式的立体编辑，这是VirtuoZo数字摄影测量系统中需要人工干预最多的地方，最后成果质量高低的关键也在此处。

常需进行影像编辑的情况有以下几种：a. 影像中大片纹理不清晰的区域，如湖泊、水库。

b. 由于影像的不连续，被阴影遮盖等原因，使等高线上一些点没切准地面。