隨著科技的發(fā)展與進步，航空測量技術日漸成熟，同時應用范圍也越來越廣，本文主要研究航測外業(yè)像控點測量系統(tǒng)的構建與工作原理。

　　《電子測量與儀器學報》旨在開展學術交流活動，溝通同行業(yè)科技人員之間的信息，以促進國內(nèi)、外電子測量儀器的發(fā)展和科學技術的進步。

　　1 傳統(tǒng)測繪存在的缺點

　　在經(jīng)濟飛速發(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測繪應用領域的普及,關于影像像控點的測量任務在各生產(chǎn)單位也日趨增多。像控點測量是指根據(jù)像片上內(nèi)業(yè)的布點方案,在實地根據(jù)影像的灰度和形狀找到并確定像控點的位置,測量并記錄該點平面坐標及其高程。目前像控作業(yè)基本采用GPS進行測量,GPS定位技術以其靈活方便、作業(yè)周期短、勞動強度低等優(yōu)點廣泛應用于諸多測繪領域,極大地提高了工作效率。但是像控數(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)像控點測量時,仍舊是由作業(yè)人員拿著紙質(zhì)相片到野外根據(jù)設計的位置選點、測量,然后在相片上刺點,并在相片反面繪制點位略圖和點位說明。這樣的工作模式會產(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)小組有可能會用到同一張相片,存在受相片資源限制,影響工作進度。

　　1.3 紙質(zhì)的影像,不可能放得很大,影像細節(jié)常常難以辨認,影響刺點精度,甚至導致返工。同時也會帶來內(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,繪制。產(chǎn)生了重復勞動的中間環(huán)節(jié),也增加了成果質(zhì)量不高的風險。為了解決以上問題,提出通過實行航測外業(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)設計階段,對像控點的位置選取有比較嚴格的要求,要求平面點位選取在影像清晰的明顯地物點、接近正交的線狀地物交點、地物拐角點或固定的點狀地物上,高程點選在局部高程變化小且點位周圍相對平坦的地區(qū),平高控制點則選在同時滿足平面和高程點的要求,像控點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)設計人員通過軟件,打開指定的影像以及相鄰像片,進行布點設計,建立點號與相關像片的結合圖表關系;外業(yè)工作人員攜帶平板電腦到外業(yè),軟件自動依據(jù)點號,打開相關像片,測量完成后,直接在軟件的影像上刺點以及錄入點位詳細信息;最后將保存的像控點數(shù)據(jù)提交內(nèi)業(yè),做加密。布點設計圖如圖1所示,布設的像控點號以字母P加數(shù)字序號的形式命名,影像片以三位數(shù)字編號,連線表達像控點與哪些影像有關聯(lián)。

　　3 主要功能

　　本軟件是在MicroStation平臺下二次開發(fā)完成的,MicroStation在國內(nèi)外廣泛應用于建筑設計、土木工程、交通、地理信息系統(tǒng)等領域,具有靈活方便的制圖和設計功能,它同時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)像點自動加載相關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名,軟件根據(jù)該名稱查詢結合圖表,獲取相關像片的信息,自動加載這些影像。

　　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順序與真實航向相反的情況,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

　　在刺點的過程中,作業(yè)人員在尋找到設計位置時,往往只關心影像局部位置的細節(jié),整張影像的完整顯示已無必要;因此,軟件提供對像片的局部顯示,并支持對該局部進行放大、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重的問題。針對于此,軟件利用“視覺位移”原理提供簡易的看立體像對的方式。人雙眼大約相隔6.5 cm,觀察物體時,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)。兩張像片同時在視網(wǎng)膜上成像,左右兩面的印象合起來人就得到對它的立體感覺了。在軟件中,利用兩個固定屏幕尺寸的影像框,對相鄰兩張像片的同一區(qū)域的影像進行局部顯示,使得兩片中同一點位的屏幕距離在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。

　　3.3 刺點

　　像點測量完成后,選擇刺點功能,在影像上自由放大像控點目標,繪制出點位置,并進行點位置上下左右微調(diào)整,繪制點位略圖和點位的詳細說明。軟件自動標注像控點于影像上,并自動計算點位相對于影像左下角的相對像素位置。

　　3.4 輸出功能

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

　　4 結束語

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

　　參考文獻：

　　[1] 俞旭升. DMC航攝影像外業(yè)像控布點的實驗研究[ J].測繪科學, 2009(6): 77～79

　　[2] 魏二虎,黃勁松. GPS測量操作與數(shù)據(jù)處理[M].武漢:武漢大學出版社, 2008

　　[3] GB/T13977-92. 1∶5000、1∶10000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范[S].

　　[4] 張祖勛,張劍清數(shù)字攝影測量學[M].武漢:武漢測繪科技大學出版社, 2005