摄影测量成图生产流程 (2)

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1、公司的生产流程1、 概述航空摄影测量是以分析、判读和量测航空摄影像片为基础，确定所摄地面目标的性质和空间位置，并以一定的比例尺表示在图上的一门学科。咱们单位是一个以航空摄影测量为主，其他种类测量为副的多元化公司。所涉及的工程范围有l 地形图测量l 基础控制测量（GPS测量、三四等水准测量）l 航空摄影数字化测量（一般航测数字化地形测图）(DLG) l 全野外数字化测图(DLG)l 正射影像图测量(DOM)l 数字地面模型(DEM) l 专题图测量l 公路图测量l 地籍调查与测量l 土地利用现状调查与测量l 房产调查与测量l 城市部件调查与测量另外还涉及到一些国际项目，如巴西、香港、西班牙、美国

2、、加拿大等国家和地区的一些项目。本次培训的目的主要是让大家对航空摄影测量的整个流程及一些基本概念有个初步了解。下面由我给大家简要介绍一下公司的生产流程。2、 公司的航测生产流程航空摄影 现场踏勘及资料收集 编写工程项目内外业技术设计 航测外业碎部测量像片控制测量（像片调绘）基础控制测量 影像扫描及空三加密内业数据采集二外纸图调绘、外业检查及修改内业编辑、内业检查野外巡视检查并修改质检科抽查、修改、编写检查报告提交最终成果供用户验收修改并提交最终合格产品3、 流程各阶段的主要任务3.1 前期技术准备：项目合同签订以后，技术管理人员应该到测区完成两个任务：第一项任务是了解甲方需求，完成工程的技术交

3、底。现场进行踏勘，了解当地的人文地理环境、气候情况、交通状况、地质地貌特点、地物复杂程度等，并和用户进行技术上的沟通，确定所要使用的坐标系统、中央子午线、投影面高程、高程系统、基本等高距、图幅分幅规格及图号编排、数据格式等，并询问用户有无规范之外的特殊要求。第二项任务是收集已有成果及图件，为工程技术设计提供资料。同时向用户收集有关资料：测区基本用图（1：10000、1：50000地形图）测区范围、已有控制点成果（平面控制点和高程控制点）、点之记。随后即可编写技术设计书。3.2 航摄技术设计书与航空摄影：有关资料收集到受益后，摄影公司即可编写航摄技术设计书，根据工程任务挑选合适的摄影仪器，按照合

4、同要求选择合适的摄影比例尺对整个测区进行航空摄影，获取合格的航空摄影像片。3.3 航测内外业技术设计书：根据现场踏勘及技术沟通情况，并依据合同内容，技术科应尽快编写内、外业技术设计，确定整体施工方案，及时安排外业队外出测区作业，这样才能尽快拿出外业成果，提交内业工序作业，这样也才能够保证工期。应该优先完成外业设计，内业设计在内业开工之前完成即可。3.4 航测外业：航测外业主要包括基础控制测量、像片控制测量、像片（纸图）调绘、碎部测量（野外补充测量）。外业成果是整个航测工程的基础资料，外业成果的可靠与否直接影响整个工程的质量，一定要严格按照技术设计作业。3.4.1 基础控制测量：一般情况下，测区

5、已有高等级的控制点数量有限，分布也不是很均匀，难以满足航测成图要求，这就要求适当加密一些基础控制点，在此基础上再进行像片控制测量和碎部测量。目前基础控制测量主要采用GPS快速静态定位方法或光电测距导线测量。测量完后一定要认真检查原始观测记录手簿，没有错误方可进行计算，一定要确保测量成果的精度合乎规范要求。3.4.2 像片控制测量：像控点包括平高点、平面点、高程点三种。要建立立体模型，必须以像控点为基础，因此像片控制测量是内业采集的重要依据。目前采用的测量方法主要有GPS快速静态定位法、RTK实时动态定位测量、光电测距导线等方法。检查员应认真检查像控点的选刺质量、整饰质量、记录质量、文字说明是否

6、清楚、各项限差是否超限等。3.4.3 碎部测量：为了保证工期，再调绘之前也可进行碎部测量，主要是对隐蔽地物、被遮挡的地物、新增地物及部分高程注记点的测量。一般情况下，碎部测量和调绘是同时进行的，有时候也和控制测量同时进行。3.4.4 像片调绘： 在中小比例尺航测成图中一般使用像片调绘的方法。航片虽然内容丰富，但毕竟不同于地图，因为在航片上有很多地形图上不必要的影像，如汽车行人等，也不能全部反映出地形图所需要的一切地物，如水井、路碑、各种检修井等，也有一些摄影后因人类经济活动和自然力量所引起的变化，同时在像片上也没有任何注记和说明，所以，为了获取编制地形图必要的资料，就必须进行像片调绘。所谓像片

7、调绘，就是在航摄像片上，根据构像的规律和特点，识别出地面上相应物体的性质和数量，把像片上所有必要的地物和没有在像片上显示出来的重要的隐蔽地物和地貌元素，在野外调查补测绘出，并且适当地加以综合取舍，用正确的图例符号表示出来，再把这些内容编制在地形图上。检查员对调绘像片要进行100的检查，并做好检查记录。主要检查地图要素综合取舍是否合理，主要地物地貌及主要名称注记有无遗漏，符号运用是否合理，像片整饰是否清晰像片之间、测区外围接边情况等。3.4.5二外纸图调绘在大比例尺测图中，外业一般都采用纸图调绘的方法。首先把采集原图回放在纸图上，然后在野外进行全要素调绘，修补测各类地物，再在计算机上编辑。对于零

8、星新增、变形、遗漏地物用皮尺勘丈补绘，对于大范围新增地物或者无法用勘丈法补测的地物，则用全站仪野外实测其轮廓坐标，结合勘丈尺寸定位，或用平板补测。对不存在的或者不必表示的地物打叉。同时在地物密集区可采用水准仪直接在图上测定高程注记点，在地物稀少区，不易判定准确位置，可以采用全站仪直接测定带平面和高程的高程注记点，展点标注在图上即可（地物密集处也可用此法）。检查员对调绘图纸要全面检查，并填写检查记录。主要检查地图要素综合取舍是否合理、主要地物有无遗漏、符号运用是否得当、图面整饰是否清晰明白、名称注记是否正确、有没有取图名、作业员有无签名等。3.5航测内业 航测内业工作主要包括空中三角测量、内业数

9、据采集、编辑、数据入库转换、影像图制作等工作。这些工作后面有专门的老师给大家讲解，这里只做一个概略介绍。 3.5.1 影像扫描及空三加密首先要把测区需要的所有影像扫描进计算机中去，后面才能依据外业控制成果进行空三加密。空三加密也叫空中三角测量，就是在已有外业控制点的基础上，为满足内业测图的需要而进行的室内增测平面和高程控制点的工作。因为此项工作是在计算机上进行的，故而又称电算加密。其任务就是为纠正和测图提供定向点或注记点，提供作业时所需要的立体模型。3.5.2 内业数据采集加密结束后，采集人员既可在网上调出立体模型进行全要素采集，生成数字化原图。立体测图主要有两种办法，一种全野外像片调绘后测图

10、的方法，一种是根据模型全要素采集后，利用采集原图在外业对照、补测、补调的方法。采集数据时一定要认真判读，测标要切准，地物不能测变形，否则不但给外业工作带来很多麻烦，也会直接影响最终数据的精度。检查员要重点检查采集有无遗漏、综合取舍情况及切准精度，并填写检查记录。3.5.2.1 先调绘后测图：作业员在采集时，要认真参照调回片上的所有内容，在立体模型下仔细辨认、采集。原则上是外业定性（附带定位），内业定位。如果外业确实有误时，经检查员和外业雕绘人员确认后，内业可根据模型影像进行改正，并在调回片背面加以说明，填写日期。测绘地物地貌元素时要做到无错漏、不变形、不移位。3.5.2.2 先采集后调绘：按照

11、模型先进行全要素采集，后面再利用采集原图在野外调绘。这个方法对采集作业员要求较高，应该具备一定的外业工作经验，这样才有把握判准地物、地貌元素，按图式要求直接测绘在图上，对无把握判准的地物地貌元素，只能采集外轮廓由外业处理。对模型不清的地物无法定位时，在相应位置上标记“A”，由外业补调。对于隐蔽地物及无影像的地物有外业现场补调。3.5.3 内业编辑内业编辑就是把外业调绘的所有内容按照图式规范准确地表示在地形图数据上，具体的就是按照外业调绘图上所标注的尺寸修改采集原图，把图上所调绘的各种名称注记按规定的字体、大小、排列标注在数据图上，并严格按照设计规定的层、色、线型、线粗表示，以满足用户的数据入库

12、要求。另外还有控制点的整饰和注记，图廓的各种注记等。检查员要对编辑数据图全面检查，填写检查记录。3.5.4 影像图制作（）影像图制作就是利用数字高程模型（）对扫描数字化的（或直接以数字方式获取的）航空像片（或航天像片），经数字微分纠正，数字镶嵌，再根据图幅范围剪切成的影像数据。（数字高程模型就是定义在X、Y域或经纬度域离散点以上高程表达地面起伏形态的数据集）3.6 野外巡视检查并修改外业巡视检查图面表示与实地景观的一致性，地物地貌元素综合取舍的合理性，各种名称注记的规范性及正确性，图面各种地物的精度是否合乎规范要求，重要地物有无遗漏等。对于外查中发现的问题要求作业员一一修改，并填写检查记录。如

13、果问题太多则要求作业员重新全面检查改错，直至产品合格。3.7 质检科检查（院级检查）质检科一般是采用抽查（）的方式检查成品图的质量情况。检查中发现有不符合图式规范及技术设计要求的产品时，应及时提出处理意见，让相关人员进行改正。当问题较多或者性质严重时，将产品直接退回作业单位（人员）要求返工或返修，处理完毕后再进行检查，直至合格。检查过程中除了填写检查记录外，还要编写最终产品的检查报告。3.8 提交最终成果产品合格后即可按技术要求对最终产品进行数据转换入库，转换完毕后刻录数据光盘，提交用户进行检查验收，再根据用户在验收中提出的问题及处理意见对数据进行修改，完毕后再提交最终的合格产品。以上就是航空

14、摄影测量的整个流程，在作业过程中对于各个工序发现的问题，要及时总结，开会学习，问题反馈给上工序，以便上工序尽快改进，并进行必要的总结，这样才能不断进步，真正地提高作业质量及工作效率。西安煤航信息产业有限公司测绘分公司余杨文于年7月 航空摄影测量成图方案一、空摄影测量概述航空摄影测量：是根据在航空飞行器上拍摄的地面像片，获取地面信息，测绘地形图。主要用于测绘1:10001:100000各类比例尺的地形图。航摄像片是航空摄影测量的基本资料，是用画幅式航摄机，按照严格的航摄要求摄得的。原理：单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换，而摄影过程的几何反转则是立体测图的基本原理。广义来说，前一情况的基

15、本原理也是摄影过程的几何反转。20世纪30年代以后，摄影过程的几何反转都是应用各种结构复杂的光学机械的精密仪器来实现的。50年代，开始应用数学解析的方式来实现。图1就是用光学投影方法实现摄影几何反转的示意图理论 航空摄影测量的主题，是将地面的中心投影（航摄像片）变换为正射投影（地形图）。这一问题可以采取许多途径来解决。如图解法、模拟法和解析法等。在每一种方法中还可细分出许多具体方法，而每种具体方法又有其特有的理论。其中有些概念和理论是基础性的，带有某些共性，如像片的内方位元素和外方位元素,像点同地面点的坐标关系式,共线条件方程，像对的相对定向，模型的绝对定向和立体观测原理等。 像片的内方位元素

16、和外方位元素 内方位元素用以确定摄影物镜后节点（像方）同像片间的相关位置。利用它可以恢复摄影时的摄影光线束。内方位元素系指摄影机主距 f和摄影机物镜后节点在像平面的正投影位于框标坐标系中的坐标值(x0,0)。这些数值通过对航摄机鉴定得出，故内方位元素总是已知的。确定摄影光线束在摄影时的空间位置的数据，叫做像片或摄影的外方位元素。外方位元素有6个数值,包括摄影中心S（图2）在某一空间直角坐标系中的3个坐标值Xs、Ys、Zs和用来确定摄影光线束在空间方位的3个角定向元素,如嗘、k角。这些外方位元素都是针对着某一个模型坐标系OXYZ而定义的。模型坐标系的X坐标轴近似地位于摄影的基线方向，Z坐标轴近似

17、地与地面点的高程方向相符。在模型坐标系内所建立的立体模型必须在其后经绝对定向的过程才能取得立体模型的正确方位。 像点坐标变换式 图2中，像点在以摄影中心S为原点，摄影主光轴z坐标轴的像空间坐标系(S-xz)中的坐标为x、z=-f。此时以S为原点再建立一个辅助坐标系(S-uvw)其中3个坐标轴u、v、w分别与模型坐标的3个坐标轴X 、Y、Z相平行。点在此辅助坐标系中的坐标设为u、v、w，则其变换关系式为： R为旋转矩阵,它是由像空间坐标系与辅助坐标系的相应坐标轴间夹角的余弦（称方向余弦）组成，而这些方向余弦都是像片的3个角定向元素的函数。这是一个重要的基本公式，因为有很多理论公式或作业公式就是在

18、此基础上进一步演化得出的。例如，在解析摄影测量中有广泛应用的“共线条件方程式”，就是根据它的反算式作进一步演化得出。 相对定向 确定像片对相互位置关系的过程。模拟法相对定向是在立体测图仪上进行。其理论基础是使空间所有的同名光线都成对相交。当同名光线不相交时，则在仪器的观测系统中可以观察到上下视差（常用 Q表示）。上下视差就是两条同名射线在空间不相交时在垂直于摄影基线方向中存在的距离。此时将投影器作微小的直线移动或转动，就可以消除这个距离。理论上只要能够在适当分布的 5个点处同时消除该点处的上下视差，就认为已经获得在这个立体像对内全部上下视差的消除，从而完成了相对定向，得出立体模型。相对定向的解

19、析法是在像片上量测各同名像点的像点坐标，例如对左像片为x1、1,对右像片为x2、2。根据同名射线共面条件的理论可以推导出这些量测值与相对定向元素的关系式。理论上测得5对同名像点的像点坐标值,就能够解算出该像片对的 5个相对定向元素。同名点在左右像片上的纵坐标差(1-2)习惯上也称之为上下视差,用符号q 表示。 模型的绝对定向 在摄影测量中，相对定向所建立的立体模型常处在暂时的或过渡性的模型坐标系中，而且比例尺也是任意的，因此必须把它变换至地面测量坐标系中，并使符合规定的比例尺，方可测图，这个变换过程称为绝对定向。绝对定向的数学基础是三维线性相似变换，它的元素有7个：3个坐标原点的平移值,3个立

20、体模型的转角值和1个比例尺缩放率。 立体观测原理 立体观察的原理是建立人造立体视觉，即将像对上的视差反映为人眼的生理视差后得出的立体视觉（图3）得到人造立体视觉须具备3个条件:由两个不同位置（一条基线的两端）拍摄同一景物的两张像片(称为立体像对或像对)；两只眼睛分别观察像对中的一张像片；观察时像对上各同名像点的连线要同人的眼睛基线大致平行，而且同名点间的距离一般要小于眼基线(或扩大后的眼基距)。若用两个相同标志分别置于左右像片的同名像点上，则立体观察时就可以看到在立体模型上加入了一个空间的测标。为便于立体观察，可借助于一些简单的工具，如桥式立体镜和反光立体镜。对于那种利用两个投影器把左右像片的

21、影像同时叠合地投影在一个承影面上的情况，可采用互补色原理或偏振光原理进行立体观察，并用一个具有测标的测绘台量测。（二）航空摄影前的准备工作和实施1航摄协议书的拟订11 划定需航摄的具体区域范围12 规定航摄比例尺13 规定航摄像片应达到的质量要求14 规定航摄仪类型及焦距、像幅的规格15 规定移交成果的方式、内容和期限应移交的航摄资料包括：（） 航摄底片（） 接触晒印的航摄像片（份数按合同规定提供，一般为两套）（） 像片索引图的底片和像片（） 航摄成果质量检查记录和航摄鉴定表（） 航摄仪检定记录和数据（） 附属仪器记录数据和资料（） 各种登记表及其他有关资料（） 移交清单1. 6 规定甲、乙双

22、方的责任和费用2 航摄计划的制定和实施航拍的要求（1）对航摄机的性能要求（2）对航摄软片的性能要求（3）对大气条件的要求（4）对飞行技术的要求3航摄资料的技术要求及检查验收（1） 对飞行质量的要求：（1-1） 对像像片倾斜角的要求（1-2） 对航摄比例尺的要求（1-3） 对航高差的要求（1-4） 对像片重叠度的要求（1-5） 对航线弯曲度的要求（1-6） 对像片旋转角的要求（2）对摄影质量的检查及验收（三）航测的外业一 像片控制点联测。 目的：利用地面控制点把航摄像片与地面联系起来像片控制点一般是航摄前在地面上布设的标志点，也可选用像片上的明显地物点（如道路交叉点等），用普通测量方法测定其平面

23、坐标和高程。二 像片的调绘像片调绘，是图像判读、调查和绘注等工作的总称。在像片上通过判读，用规定的地形图符号绘注地物、地貌等要素；测绘没有影像的和新增的重要地物；注记通过调查所得的地名等。通过像片调绘所得到的像片称为调绘片。调绘工作可分为室内的、野外的和两者相结合的3种方法。 像片调绘的过程： 准备工作 像片判读 （1）航摄像片上地面目标影像的判读特征 形状特征 大小特征色调特征 色彩特征 阴影特征 纹理特征 图案结构特征相关特征 （2）在像片调绘中进行野外判读的经验（由远到近、由易到难、由总貌到碎部、逐步推移） 选好判读时的站立位置 确定像片方位 判读地物、地貌元素 走路过程中的判读 勤看立

24、体，随时检核 综合取舍 着铅 询问、调查 量测 补测新增地物 清绘 复查10 接边像片调绘的要求：准确性合理协调性完整性统一性明确、清晰性（四）航空摄影测量的内业航测内业工作包括： 测图控制点的加密。应用航摄像片测绘地形原图，无论是单张像片纠正或立体测图都需要一定的数量的控制点。在绝大多数的情况下，为了减少外业的工作量，在野外只测定少量必要的地面控制点，而采取在室外内利用像片之间内在的相互联系的几何特性，用摄影测量的方法进行增补，这种在室内应用摄影测量方法借助少量地面控制点求得测图时所需控制点地面坐标的工作，匀称地面控制点的摄影测量加密。控制点的摄影测量加密是摄影测量的一项主要内容，控制点的摄

25、影测量加密能使用解析空中三角测量。解析空中三角测量是将建立的投影光束、单元模型或航带模型以至区域模型的数学模型，根据少量地面控制点，按最小二乘法原理进行平差计算，解求出各加密点的地面坐标，解析空中三角测量按加密区域分为单航带法和区域网法两类。现今的控制点的摄影测量加密使用数字摄影测量。数字摄影测量是把摄影所获得影像进行数字化或数字化影像，由计算机进行数字处理，从而提供图解的数字的地形图与专题图，数字地面模型、图解的或数字的正射影像等各种产品。 测制地形原图：数字影像测图使用灰度元素数字化了的航摄像片，利用电子计算机的运算，通过所建立的带有像元素灰度的数字高程模型，形成线划等高线和正射影像地图。

26、从框图可以看出，建立了数字高程模型，以这个模型为基础可以突现等高线的自动绘制，至于地物的问题是由正射影像图完成的，在数字影像测图中，用数字微分纠正的方法获取正射影像。现今数字摄影测量主要使用的软件有VirtuoZo，JX4VirtuoZo 高度程自动化其影像的内定向、相对定向、相对纠正、影像匹配、建立DEM、绘制等高线、制作正射影像等完全不需人 操作，可以进行批处理。 VirtuoZo 的应用VirtuoZo的特点有* 高效率影像以以相对定向仅需1-2分钟，影像匹配达500点/秒。* 可接全性由于“交互处理”与“自动化”两种作业方式是分式是分开的，因而系统不会因为无法处理的问题而进行不下去。*

27、 应用面广能用于1:5万、1:1万、1:1千、1:500等各种比例尺的数字测图与GIS数据采集。VirtuoZo NT系统为全数字化摄影测量系统，本系统是利用数字影像或数字化影像完成摄影测量作业 ，其功能如下： 1、 工作流程图 2、输入数字影像输入：通过影像数字化设备对航空影像进行数字化，得到相应的数字影像。可以接受的数据格式有：TIF、SGI（RGB）、BMP、TGA、SUNUaster、VIT、JFIF/JPEG、BSF格式。地形信息输入：已有地形信息（等高线、特征线、点）输入（DXF、美国USGS格式）构三角网并内插矩形格网。影像外方位元素的输入：已有影像外方位元素，可直接输入。3、自

28、动空三量测自动内定向、自动相对定向、自动选点、自动转点、自动量测、模型连接、构网，半自动控制点量测，用区域网平差计算解求全测区加密点大地坐标。自动测区内各立体像对模型的参数。4、内定向（自动空三后无需此项处理）框标的自动识别与定位。利用框标检校坐标与定位坐标，计算扫描坐标系与像片坐标系间的变换参数，自动进行内定向。提供人机交互后处理功能。5、相对定向（自动空三后无需此项处理）将左（右）影像分区提取特征点，利用二维相关寻找同名点，计算相对定向参数，自动进行相对定向。提供人机交互后处理功能。6、绝对定向（自动空三后无需此项处理）现阶段主要由人工在左（右）影像准确定位控制点，由影像匹配确定同名点，计

29、算绝对定向参数，完成绝对定向。7、生成核线影像在用户选定的区域中，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。8、预处理在自动影像匹配之前，可在立体模型中量测一部分特征点，特征面，作为自动影像匹配的控制。9、影像匹配沿核线进行一维影像匹配，确定同名点。采用金字塔影像数据结构，基于跨接法的松弛法整体影像匹配，高速可靠。10、匹配结果的显示和编辑（交互编辑）当自动匹配工作完成后，可对自动匹配结果进行编辑。在立体模型中可显示视差断面或等视差曲线以便发现粗差，可显示系统认为是不可靠的点。交互式机助编辑不点、线、面方式。11、建立DTM/DEM移动曲面拟合内插DTM。自动生成精确的

30、数字地面模型DTM（DEM）或被测目标的数字表面模型。精度：1/3000-1/5000航高。12、正射影像的自动制作采用反解法进行数字纠正，比例尺由参数确定，自动制作正射影像图。13、自动生成等高线由DEM自动生成带有注记的等高线图，等高线间隔由参数设定。14、正射影像和等高线叠合将等高线数据叠入正射影像文件中，等高线叠合于正射影像，制作带等高线的正射影像图。15、数字化地物数字化地物是利用计算机代替解析测图仪、用数字影像代替模拟像片、用数字光标代替光学测标，直接在计算机上对地物进行数字化。16、影像与立体影像显示可在屏幕上显示当前数字影像是否清晰，其方位是否正确，查看整个数字影像的完整性。在

31、屏幕上直接显示真实三维立体影像。17、景观图或透视图显示可在屏幕上有直接显示景观图或透视图，真实透视，真实三维模型，其影像可无级缩入，任意角度，人控动画。18、DEM拼接与正射影像镶嵌对多个影像模型进行DEM拼接，给出精度信息与误差分布。对正射影像、等高线叠合正射影像镶嵌。正射影像镶嵌拼接无缝，色调平滑过度。19、批处理对多个模型一起进行多项计算处理，由批处理参数选择模型文件名、处理类型（核线、匹配、DTM/DEM、正射影像、等高线、正射+等高线），系统自动进行批处理。20、输出提供灵活的图形图像输出功能，可用各种计算机外设输出线划图、影像图。可提供的数据格式有以下几种：* VirtuoZo Vetor-DXF,Text,ARC/INFO* VirtuoZo DEM-Text,DXF* VirtuoZo Contour-Text,DXF* VirtuoZo Image-TIFF、RGB、BMP、TGA、SUN、JFIF/JP 23 / 23