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摘 要：空中三角测量是摄影测量生产中的关键步骤，本文提出了在实际的应用中利用VirtuoZo AAT软件进行空中三角测量的作业流程。以及在进行空中三角测量当中所遇到的问题及注意事项。分析空中三角测量的实际精度，提出一些个人意见。
关键字：空中三角测量数字摄影测量VirtuoZo AAT
中图分类号： TU198+.3 文献标识码： A 文章编号：
1 引言
摄影测量学有着悠久的历史,从19世纪中叶至今,它从模拟摄影测量开始,经过解析摄影测量阶段,现在正向数字摄影测量阶段发展。摄影测量的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。空中三角测量是摄影测量生产中的关键步骤。它利用测区内少许的野外控制点，在室内进行控制点加密，然后计算一个测区中所有影像的外方位元素和所有加密点的地面坐标。空中三角测量的范围可以由单条航线扩展到数条航线连接的区域，形成区域网空中三角测量。它在运算中不仅可以处理偶然误差，而且也可以处理系统误差，有的程序还包括有自动剔除部分粗差的功能，有的还可进行摄影测量观测值和大地测量观测值及其他辅助数据的联合平差等。摄影测量数据和其他数据的联合平差。这对提高平差精度的稳定和减少外业控制点的观测工作具有重要意义。由于在全自动作业方式时，作业员前期的工作量很少，但每一步作业都很重要，都是必不可少的，都不允许出错，一旦出错就有可能造成整个作业失败。所以需要作业人员在每一步骤都要有足够的耐心和细心。
2 空中三角测量的作业方案(以VirtuoZo AAT为例)
2.1 测区资料分析
在开始处理数据之前,测区资料分析这一步骤对于后续的工作进度和整个生产流程的正常进行非常重要,它直接关系到往后的工作是否能顺利进行。
为了进行平差区域的合理划分，首先需要作整个测区航片分析。由于未提供完整的测区资料，使整理航片非常困难，全部为手工整理，花了大量的时间。分析工作需要逐片按实际位置确定航向和旁相重叠度，以及各航线中像片的编号和相对位置关系草图。要检查同一航带的航片是否需要旋转，航片的序号是升序还是降序，并把结果记录下来以备为后续的数据处理提供依据。
在把整个航区分割为若干个测区处理数据时，不仅每个测区都必须满足测区内控制点分布要求，而且要满足区域划分的原则，参照整个测区控制点分布图，从而可获得整个测区的最佳区域布设划分方案。
2.2 建立测区
建立测区目录，在正式进入操作之前，必须给新测区创建一个新的目录，以存储新测区的数据。新测区目录可以由字母组成，但长度不得超过12位。 建立测区信息、相机信息、控制信息数据文件，然后要明确原始TIF影像的扫描分辨率，获取该数据的相机的文件，相机文件和测区参数里的相机文件必须一致。比如x、y和焦距f，影像的框标是四角的还是8点的，相片是数码的还是胶卷的，在设置相机参数时都要仔细确认。
2.3转换影像
TIF格式影像转VZ格式，要花很多时间，最好安排在晚上作批处理，或者和其它工作同步运行。对于彩色影像，最好是转换成黑白VZ格式作空三，可以在很大程度上提高速度和节省空间，在作DLG数据采集和正射影像时，再用彩色.vz替换*.vz.spt即可
2.4建立影像列表
打开资源管理器，选中所需要的一个或多个影像文件拖拽至影像列表编辑框中释放，即可将选择文件的路径存入影像列表当中。当选中多个影像文件时，拖拽过程中要注意用鼠标左键拖住第一张影像，否则输入见面中影像文件的次序会发生变化。在引入影像时看是否要旋转相机。
2.5量测框标及内定向
内定向的目的就是确定扫描坐标系和相片坐标系之间的关系以及数字影像可能的变形。数字影像的变形主要是在影像数字化过程中产生的而且主要是放射变形。因此扫描坐标系和相片坐标系之间的关系用下列公式表示:
x = (m0+m1I+m2J)·Δ
y = (n0+n1I+n2J)·Δ
为了求解上述公式的参数,必须观测4或8个框标的扫描坐标和已知框标的相片坐标,进行平差计算。当系统将所有图片进行内定向处理后,会有一个列表框显示自动内定向的状态,在各影像名左边有一个小的标记: 表示内定向精度符合要求。？表示某个框标自动定位失败，但是剩余框标仍可进行内定向，因此需要检查。×表示内定向精度很差或者内定向失败,必须人工交互处理。
2.6确定航带偏移：
确定航带间的大致相关位置。一般只需在每两条航线的首尾（第二和倒数第二张相片）加两对点，为确保转点质量，可再在中间均匀分布几个点，每6张左右加一个点即可。对于斜飞和断开航带等，则最少需要3对点。加完航带偏移点，点击“检查”菜单，程序会自动检查你的加点是否完成。
注意：顺便检查航向和旁向重叠度以及片子的正反等，若重叠度不到60%左右，则资料不合格（提交报告说明）；若有反片，将其改正，重做该片内定向
2.7自动挑点：
这一步包括单航线构网、转而确定航带间偏移的公共连接点、航线间连接、自动剔出粗差点。设置挑点的模式，一般推荐使用“5×3”的模式，这种布局对于航带间的重叠度大于30％时非常有利。
2.7.1单航线构网：
包括相对定向、模型联接、坐标系归一等步骤。
2.7.2航线间连接
在每张影像上，上下航线转点的点数在转点界面右边会列出。这些数字表示了转点的好坏。点太少或没有，则须人工加入航带连接点（在交互式编辑里）。
2.7.3对自动转点结果的人工干预：
自动转点过程发生的错误通常分为两类：相对定向失败和模型连接失败。对于相对定向失败的模型，须进行手工相对定向。对于模型连接失败的相关模型，则须在交互式编辑中加入模型连接点。完成上述步骤后可令程序继续运行。
这部分作业计算机需要运算较长时间，但不需要作业员监管，因此，一个好的安排是尽量将数据准备工作安排在白天进行，而将自动转点过程安排到夜间进行，这样可以充分利用计算机而减少人工的作业强度。
2.8加入外业控制点：
2.8.1在控制点的量测过程中，根据外业布控的图片，手工的方式在测区的四角量测四个以上的控制点，再调用PATB平差程序进行平差，平差结束后预测其它的控制点的点位。然后一一对照外业布控的图片，将其它的控制点添加到影像上。
注意：控制点点号最好是4位以上。若点的编号采用2-3位，可能会与相对定向点重号，将会导致平差计算出错。
2.9 PAT-B光束法区域网平差计算：
VirtuoZo NT更新后的AATM的自动化模块（即自动定向、选点、转点与量测模块），与著名的光束法平差软件PATB集成在一起，从而将自动定向、选点、转点、量测与最后的平差计算全部集成一个整体，具有自动化程度高、编辑工作量小、粗差检测功能强,成为具有世界先进水平的功能完善、高效、实用的自动空中三角测量系统。
在完成上述的各项工作后，控制点坐标文件亦建立了，就可以调用交互式编辑界面里的PATB，进行区域平差计算
注意：在完成交互式编辑后，应进行备份。
2.10 交互式编辑：
根据PATB的输出pri报告，编辑一些被作为粗差剔除的点，一般这样的点的残差后面用一个“*”表示。编辑所有的粗差点，然后再调用PATB解算和交互式编辑，直到无粗差点时为止。
修测的顺序，通常首先调整连接点，然后是平面控制点，最后是高程控制点。在计算及修测过程中，挑出有问题的控制点应及时向外业反映，但是不经外业确认，不能随意改动外业控制点的位置或坐标。
2.11 生成加密点文件：
通过反复的平差计算、控制点和连接点的粗差检测、粗差点的调整修测，当进行到最后阶段，PATB已经挑不出粗差点的时候，可得出最后结果。然后，检查控制点及连接点的误差，如果仍不能满足精度要求，则需接着进行超限点的修测调整（可以先从误差大的点开始）。若满足精度要求，可生成单测区的加密点文件。
3 结论
通过VirtuoZo AAT在空中三角测量工程中的应用，我们发现，尽管在有软件辅助的操作下有手工操作所不能比拟的优势外，但仍有些不尽人意的地方，如对加密点的要求非常高，需要手动加入很多的点才能满足它的平差要求，非常的耗費人力和时间；在平差的过程中，有个别点位误差很大，通过检查，并不是人为原因造成的，而软件又不能很好的对这些点进行编辑和修改，因此只能剔除这些点，造成外业工作的浪费，而且会增加内业人员的工作量。在实际操作中认识到，空中三角测量方法的使用，有其不完善的地方，还有待今后的完善和改进。
参考文献
[1] 张祖勋，张剑清.数字化数字摄影测量学.武汉大学出版社，1997.1
[2] 李德仁，郑肇葆.解析摄影测量学.北京：测绘出版社，1992
[3] 张艳红，詹卫华.浅谈空中三角测量在实际工作的应用.测绘与空间地理信息，2007.2
[4] 刘明，王继，尧阳松.VirtuoZo3.6在自动空中三角测量中的应用.黑龙江科技信息，2008.13
关键字：空中三角测量数字摄影测量VirtuoZo AAT
中图分类号： TU198+.3 文献标识码： A 文章编号：
1 引言
摄影测量学有着悠久的历史,从19世纪中叶至今,它从模拟摄影测量开始,经过解析摄影测量阶段,现在正向数字摄影测量阶段发展。摄影测量的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。空中三角测量是摄影测量生产中的关键步骤。它利用测区内少许的野外控制点，在室内进行控制点加密，然后计算一个测区中所有影像的外方位元素和所有加密点的地面坐标。空中三角测量的范围可以由单条航线扩展到数条航线连接的区域，形成区域网空中三角测量。它在运算中不仅可以处理偶然误差，而且也可以处理系统误差，有的程序还包括有自动剔除部分粗差的功能，有的还可进行摄影测量观测值和大地测量观测值及其他辅助数据的联合平差等。摄影测量数据和其他数据的联合平差。这对提高平差精度的稳定和减少外业控制点的观测工作具有重要意义。由于在全自动作业方式时，作业员前期的工作量很少，但每一步作业都很重要，都是必不可少的，都不允许出错，一旦出错就有可能造成整个作业失败。所以需要作业人员在每一步骤都要有足够的耐心和细心。
2 空中三角测量的作业方案(以VirtuoZo AAT为例)
2.1 测区资料分析
在开始处理数据之前,测区资料分析这一步骤对于后续的工作进度和整个生产流程的正常进行非常重要,它直接关系到往后的工作是否能顺利进行。
为了进行平差区域的合理划分，首先需要作整个测区航片分析。由于未提供完整的测区资料，使整理航片非常困难，全部为手工整理，花了大量的时间。分析工作需要逐片按实际位置确定航向和旁相重叠度，以及各航线中像片的编号和相对位置关系草图。要检查同一航带的航片是否需要旋转，航片的序号是升序还是降序，并把结果记录下来以备为后续的数据处理提供依据。
在把整个航区分割为若干个测区处理数据时，不仅每个测区都必须满足测区内控制点分布要求，而且要满足区域划分的原则，参照整个测区控制点分布图，从而可获得整个测区的最佳区域布设划分方案。
2.2 建立测区
建立测区目录，在正式进入操作之前，必须给新测区创建一个新的目录，以存储新测区的数据。新测区目录可以由字母组成，但长度不得超过12位。 建立测区信息、相机信息、控制信息数据文件，然后要明确原始TIF影像的扫描分辨率，获取该数据的相机的文件，相机文件和测区参数里的相机文件必须一致。比如x、y和焦距f，影像的框标是四角的还是8点的，相片是数码的还是胶卷的，在设置相机参数时都要仔细确认。
2.3转换影像
TIF格式影像转VZ格式，要花很多时间，最好安排在晚上作批处理，或者和其它工作同步运行。对于彩色影像，最好是转换成黑白VZ格式作空三，可以在很大程度上提高速度和节省空间，在作DLG数据采集和正射影像时，再用彩色.vz替换*.vz.spt即可
2.4建立影像列表
打开资源管理器，选中所需要的一个或多个影像文件拖拽至影像列表编辑框中释放，即可将选择文件的路径存入影像列表当中。当选中多个影像文件时，拖拽过程中要注意用鼠标左键拖住第一张影像，否则输入见面中影像文件的次序会发生变化。在引入影像时看是否要旋转相机。
2.5量测框标及内定向
内定向的目的就是确定扫描坐标系和相片坐标系之间的关系以及数字影像可能的变形。数字影像的变形主要是在影像数字化过程中产生的而且主要是放射变形。因此扫描坐标系和相片坐标系之间的关系用下列公式表示:
x = (m0+m1I+m2J)·Δ
y = (n0+n1I+n2J)·Δ
为了求解上述公式的参数,必须观测4或8个框标的扫描坐标和已知框标的相片坐标,进行平差计算。当系统将所有图片进行内定向处理后,会有一个列表框显示自动内定向的状态,在各影像名左边有一个小的标记: 表示内定向精度符合要求。？表示某个框标自动定位失败，但是剩余框标仍可进行内定向，因此需要检查。×表示内定向精度很差或者内定向失败,必须人工交互处理。
2.6确定航带偏移：
确定航带间的大致相关位置。一般只需在每两条航线的首尾（第二和倒数第二张相片）加两对点，为确保转点质量，可再在中间均匀分布几个点，每6张左右加一个点即可。对于斜飞和断开航带等，则最少需要3对点。加完航带偏移点，点击“检查”菜单，程序会自动检查你的加点是否完成。
注意：顺便检查航向和旁向重叠度以及片子的正反等，若重叠度不到60%左右，则资料不合格（提交报告说明）；若有反片，将其改正，重做该片内定向
2.7自动挑点：
这一步包括单航线构网、转而确定航带间偏移的公共连接点、航线间连接、自动剔出粗差点。设置挑点的模式，一般推荐使用“5×3”的模式，这种布局对于航带间的重叠度大于30％时非常有利。
2.7.1单航线构网：
包括相对定向、模型联接、坐标系归一等步骤。
2.7.2航线间连接
在每张影像上，上下航线转点的点数在转点界面右边会列出。这些数字表示了转点的好坏。点太少或没有，则须人工加入航带连接点（在交互式编辑里）。
2.7.3对自动转点结果的人工干预：
自动转点过程发生的错误通常分为两类：相对定向失败和模型连接失败。对于相对定向失败的模型，须进行手工相对定向。对于模型连接失败的相关模型，则须在交互式编辑中加入模型连接点。完成上述步骤后可令程序继续运行。
这部分作业计算机需要运算较长时间，但不需要作业员监管，因此，一个好的安排是尽量将数据准备工作安排在白天进行，而将自动转点过程安排到夜间进行，这样可以充分利用计算机而减少人工的作业强度。
2.8加入外业控制点：
2.8.1在控制点的量测过程中，根据外业布控的图片，手工的方式在测区的四角量测四个以上的控制点，再调用PATB平差程序进行平差，平差结束后预测其它的控制点的点位。然后一一对照外业布控的图片，将其它的控制点添加到影像上。
注意：控制点点号最好是4位以上。若点的编号采用2-3位，可能会与相对定向点重号，将会导致平差计算出错。
2.9 PAT-B光束法区域网平差计算：
VirtuoZo NT更新后的AATM的自动化模块（即自动定向、选点、转点与量测模块），与著名的光束法平差软件PATB集成在一起，从而将自动定向、选点、转点、量测与最后的平差计算全部集成一个整体，具有自动化程度高、编辑工作量小、粗差检测功能强,成为具有世界先进水平的功能完善、高效、实用的自动空中三角测量系统。
在完成上述的各项工作后，控制点坐标文件亦建立了，就可以调用交互式编辑界面里的PATB，进行区域平差计算
注意：在完成交互式编辑后，应进行备份。
2.10 交互式编辑：
根据PATB的输出pri报告，编辑一些被作为粗差剔除的点，一般这样的点的残差后面用一个“*”表示。编辑所有的粗差点，然后再调用PATB解算和交互式编辑，直到无粗差点时为止。
修测的顺序，通常首先调整连接点，然后是平面控制点，最后是高程控制点。在计算及修测过程中，挑出有问题的控制点应及时向外业反映，但是不经外业确认，不能随意改动外业控制点的位置或坐标。
2.11 生成加密点文件：
通过反复的平差计算、控制点和连接点的粗差检测、粗差点的调整修测，当进行到最后阶段，PATB已经挑不出粗差点的时候，可得出最后结果。然后，检查控制点及连接点的误差，如果仍不能满足精度要求，则需接着进行超限点的修测调整（可以先从误差大的点开始）。若满足精度要求，可生成单测区的加密点文件。
3 结论
通过VirtuoZo AAT在空中三角测量工程中的应用，我们发现，尽管在有软件辅助的操作下有手工操作所不能比拟的优势外，但仍有些不尽人意的地方，如对加密点的要求非常高，需要手动加入很多的点才能满足它的平差要求，非常的耗費人力和时间；在平差的过程中，有个别点位误差很大，通过检查，并不是人为原因造成的，而软件又不能很好的对这些点进行编辑和修改，因此只能剔除这些点，造成外业工作的浪费，而且会增加内业人员的工作量。在实际操作中认识到，空中三角测量方法的使用，有其不完善的地方，还有待今后的完善和改进。
参考文献
[1] 张祖勋，张剑清.数字化数字摄影测量学.武汉大学出版社，1997.1
[2] 李德仁，郑肇葆.解析摄影测量学.北京：测绘出版社，1992
[3] 张艳红，詹卫华.浅谈空中三角测量在实际工作的应用.测绘与空间地理信息，2007.2
[4] 刘明，王继，尧阳松.VirtuoZo3.6在自动空中三角测量中的应用.黑龙江科技信息，2008.13