基础测绘中航摄影像的处理方法探讨

张文君　师文杰

（1青海省第一测绘院青海西宁810001；2青海省有色地质矿产勘查局地质矿产勘查院青海西宁810000）

基础测绘中航摄影像的处理方法探讨

张文君1师文杰2

（1青海省第一测绘院青海西宁810001；2青海省有色地质矿产勘查局地质矿产勘查院青海西宁810000）

基础测绘中，航空摄影图像必须经过进一步的加工处理后方能形成基础测绘的应用成果。本文主要就基础测绘中航摄影像在某些方面的处理方法作了一些探讨。

基础测绘航摄影像正射影像图地形图

航摄影像是航摄仪在空中对地面根据中心投影原理摄成的像片。航摄影像必须经过处理方可成为基础测绘的应用成果。航摄影像的处理主要是根据地物的光谱特性、几何形状和成像规律，从像片上判释出与像片影像相应的地物、地貌的类别与特性以及某些要素等的作业。本文主要就基础测绘中航摄影像在某些方面的处理方法作一些探讨。

1　正射影像图制作

因为保留了航摄像片丰富的影像信息又具有地形图的特征,因此,在实际生产中得到了越来越广泛的应用。制作正射影像图有各种各样的方法,当前一般采用的是数字微分纠正技术.对于航摄像对,可以直接通过像对解算像点的地面点高程,进而制作影像重叠区的正射影像。下面就利用单张航摄像片制作正射影像图的几种典型方法,作一些分析。

航空摄影瞬间，由于飞行姿态不同，每张像片与地面之间的几何关系也是不同的。利用航空像片测制一定比例尺的地图，首先要恢复这种几何关系。对于单张像片来说，像点的空间位置和它相应的地面点的关系可以用一些特定的参数建立起来，确定这些参数就能恢复相互的几何关系，这些参数称为像片的方位元素。其中，确定摄影物镜（后节点）与像片关系位置的参数称为内方位元素，恢复内方位元素的目的在于恢复摄影光束；确定摄影中心与地面相互关系的参数称为外方位元素，外方位元素有六个：其中三个是摄影中心在地面辅助坐标系中的坐标，是直线元素；另外三个是航摄像片（或摄像光束）在地面辅助坐标系中的姿态，是角元素。确定外方位元素的目的在于恢复摄影像片与地面的几何关系。当这些元素都恢复后，航摄像片与地面之间的固定的几何关系也就恢复了。

对于由多张像片构成的立体模型来说，恢复或确定其与地面的几何关系，一般分为两步：相对定向和绝对定向。（1）相对定向是在仪器上恢复摄影瞬间构成像对的像片间的相对位置关系，即恢复两个摄影光束的相对位置，使同名投影光线成对相交。相对定向后，就能够观察到立体了。两张像片构成的单独像对，只要转动左右两个光束，就能完成相对定向；连续立体模型的相对走向则要保持左光束不动，依次旋转右光束即可。相对定向后，就建立了自由比例尺的、方位任意的立体模型。（2）建立立体模型的目的是为了测绘与实地相似的地图，这就要求把模型按着确定的比例尺和实际方位放置到大地坐标系当中，这个过程就是绝对定向。

2　解析空中三角测量

空中三角测量是立体摄影测量中，根据少量的野外控制点，在室内进行控制点加密，求得加密点的高程和平面位置的测量方法。其主要目的是为缺少野外控制点地区测图提供绝对定向的控制点。

解析空中三角测量指用计算的方法，根据遥感像片上量测的像点坐标和少量地面控制点，采用较严密数学公式，按最小二乘法原理，用数字电子计算机解算待定点的平面坐标和高程。解析空中三角测量目前常用的方法是区域网平差。按照构网的方法和平差单元的划分，区域网平差的基本方法有：航线法、独立模型法和光束法。

3　基础测绘航摄中航摄影像处理应用实例

以某县规划区建设用地约30平方公里进行1：1000航测数字化地形图测绘为例，要求制作50平方公里县区航摄正射影像图一幅，30平方公里1：1000线划图159幅。

3.1空三部分

采用Virtuozo全数字摄影测量工作站，加密软件采用自动空中三角测量（AAT）及光束法平差软件（PAT-B）。

（1）相对定向：由计算机自动完成定向，人工干预剔除粗差。当森林地区匹配点稀少时，手工增加匹配点。标准点残余上下视差△q不大于±0.005mm，检查点残余上下视差△q不大于±0.008mm。

（2）整体平差：基本定向点平面残余误差一般0.100 m,最大0.195 m。

高程残余误差一般0.160 m，最大0.245 m。区域网间公共点平面接边一般0.250m,最大0.336m；高程接边一般0.260m,最大0.407m。

本测区加密共分3个区域网进行平差计算，野外平高程点全部作为模型的定向点。区域网内部平差精度良好，区域网之间进行严格的接边，限差满足设计要求。

3.2航测数字化内业测图

在数字摄影测量工作站上将加密成果直接导入建模。内业立体采集时根据影像上地物构像所形成的各自的几何特性和物理特性,如形状、大小、色调、阴影和相互位置关系等，来识别地物对象范围和性质内容，确定所有地物的轮廓特征。对立体判读有疑问的地物影像加注符号说明，供外业调绘时修改。在最后提交的采集初编图中，测定的点状地物要在其几何位置中心，线状地物连续，面状地物的外围边线连续且使图斑封闭。

本项目采用VirtuoZo全数字摄影测量工作站进行数据采集，生成*.XYZ文件,共完成159幅图。

3.3地形图编辑

利用CAD对地形图进行编辑，按照该测区的设计要求对地形图进行层色处理，按照调绘底图处理图面。在CAD中进行159幅地形图编辑。

3.4数字正射影像图的制作

当DEM生产后，可进行正射影像的制作。

（1）在批处理中生成多个像对的DOM。并对生成的DOM进行检查（变形、拉丝、重叠、划痕）。（2）DOM拼接。DOM的拼接我们采用适普软件公司的ImageXuite，因为它有很好的影像镶嵌功能，可以生成无缝镶嵌的影像，大大提高了影像（原始影像和正射影像）拼接的质量。（3）DOM修饰、调色。成图后用PHOTOSHOP对图幅有划痕、变形的进行修饰、调色。（4）图例整饰。在整个区域内，主要道路、河流用0.2mm的实线画出并标注名称；重要单位（如县委、县政府等）在其实地位置进行注记表示。（5）DOM图廓整饰。根据项目技术要求不同的数据格式，采用不同的软件进行整饰。即在拼接好的图幅上加图名、地名、图廓、结合表及图内说明文字。（6）DOM数据输出以及打印成图。

4　结论与总结

基础测绘中，航空摄影图像必须经过进一步的加工处理后方能形成基础测绘的应用成果。本文主要就航摄影片加工处理的应用方法作了一些探讨，实际测绘工作中，对加工处理后的图像仍需进一步做质量检验，经检验合格后方可形成最终的成果，加以应用。

[1]卢志英.浅谈全数字摄影测量生成DOM[J].大科技·科技天地,2011,(6):147-148.

P623[文献码]B

1000-405X（2015）-7-221-1