空中三角测量作业步骤.docx

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空中三角测量作业步骤

2010-07-1517:

空中三角测量一般有两种作业方式，一是全自动作业方式，一是半自动作业方式。

全自动方式对影像的飞行质量、扫描质量以及测区的地物结构、地形类别等要素，要求比较苛刻。

半自动作业方式是比较可靠的作业方式，该方式适合于各种测区。

半自动作业是在屏幕上直接选取、量测标准点位点（测图定向点,也是人工点），然后用数字影象匹配技术，产生大量的同名点（自动点），最后人工点、自动点一起整体平差，这种方法的优点是作业速度比较快，模型与模型、航线与航线之间的连接点很多，网的结构很强，而且没有大的粗差。

该作业方式与传统作业方式相比，它将像片选点工作移到屏幕上进行，并将选点、测点工作一次完成，所以作业速度比传统作业方式快得多。

全自动作业方式与半自动作业方式相比，前者所有标准点位点都是用影像自动匹配的方法获取，如有遗漏再由人工补测，人工补测工作量的大小，取决于测区航片的飞行质量、扫描质量以及测区的地物结构、地形类别等要素；后者所有标准点位点都是人工测定。

如果像片质量很好，前者速度快，像片质量不好，前者容易匹配失败，补测的点多。

全自动作业方式不仅对测区航片资料要求甚高，而且对作业员的每一步作业质量要求很高。

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。

下面介绍空中三角测量的作业步骤。

3.1人工点选点及编制人工点点号

软件操作：

无

功能说明：

人工点指地面外业控制点和人工选定的标准点位点（测图定向点）。

人工点编号不得超过五位，可以含有字母（字母不分大小写）和其他符号。

人工点的选、刺点可以在像片（控制片）上进行，也可直接在屏幕上进行。

人工点点号编排规则：

航线拼接点点号：

第一位必须为字母“T”；

保密点点号：

第一位必须为字母“B”；

未知三角点点号：

第一位必须为字母“S”；

自动点转为人工点点号：

第一位为字母“Z”或“M”（软件自动生成）。

产生文件：

无

注：

⒈此步作业可做可不做，如果加密成果要用于模拟测图仪、解析测图仪测图定向，

就必须做。

⒉人工点点号第一位字母“T”、“B”、“S”、“Z”和“M”是特定用途的点号，其他人工点点号不能使用。

3.2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或汉字组成，但长度不得超过12位（字母12个，汉字6个）。

3.3建立测区信息、像机信息、控制信息数据文件

软件操作：

调用“输入信息”模块中的“输入测区信息*.inf”、“输入像机信息*.ftc”、

“输入控制信息*.gd”功能。

功能说明：

产生或修改自动空三软件所需的三种测区基础数据文件：

测区信息文件*.inf、摄影机信息文件*.ftc、控制点大地坐标信息文件*.gd。

控制点坐标文件必须重点检查，排除输入错误。

在*.inf文件中，点位分布间隔一般用4-6mm，全自动作业方式一般给4mm。

产生文件：

产生*.inf、*.ftc、*.gd文件，存放在测区目录中。

注：

上述三个文件也可用“记事本”按4.1、4.2、4.3中描述的数据格式建立或修改。

3.4影像数据的准备和检查

软件操作：

调用“影像处理”模块中的“彩色转灰度影像”、“TIFF、BMP格式转ECW格式”功能和“各种检测”模块中的“检测影像文件”功能和“影象检查及处理”功能。

功能说明：

将所有影象扫描数据*.tif、*.jpg、*.bmp、*.sid或*.ecw文件拷入测区目录下的image子目录中，如果在当前盘存放不下所要存放的文件，可在其他硬盘上建立相同的测区目录和image子目录，再将剩余的文件存放其中。

*.tif文件必须是非压缩格式（*.bmp文件也是非压缩格式），文件属性必须是可读可写方式。

其他格式都是压缩格式。

由于彩色影象数据量较大，作业较慢，可调用“彩色转灰度影像”功能，将彩色影象转换为灰度影象，然后用灰度影象进行作业。

当影像文件较大、硬盘存储不下时，可调用“TIFF、BMP格式转ECW格式”功能将影像进行压缩存储，压缩倍率最好不要超过5，最大不要超过10。

在输入完影像文件之后，调用“各种检测”模块中的“检测影像文件”功能进行检查，看是否还缺少影像文件,如果图形中有红“X”，则是缺少影像文件，必须补充。

产生文件：

产生*.tif、*.jpg、*.bmp、*.sid或*.ecw文件，存放在测区目录下IMAGE子目录中。

3.5制作金字塔影象

软件操作：

调用“影像处理”模块中的“影象金字塔”功能。

功能说明：

在像点坐标采集、自动匹配过程中，采用的都是“金字塔”影象匹配技术，需频繁调用金字塔影象，因此需预先制作。

产生文件：

产生*.tif5、*.ecw5、*.bmp5、*.sid5或*.jpg5等文件，存放在测区目录下IMAGE子目录中。

3.6影像数据的几何处理

软件操作：

调用“各种检测”模块中的“影象检查及处理”功能。

功能说明：

在影像扫描时，有些像片被斜置或倒置，这时需要对影像进行几何变换（如左旋90度、右旋90度、旋转180度等），可调用“各种检测”模块中的“影像检查及处理”功能进行处理，处理方式可以是单片形式或整条航线形式。

注意：

这些处理只限于*.tif、*.bmp文件，其他压缩格式不能处理，因为对压缩以后的影像处理后，再压缩存储，影像失真会更大。

产生文件：

产生新的*.tif、*.tif5、*.bmp、*.bmp5文件，存放在测区目录下IMAGE子目录中。

3.7量测框标及内定向

软件操作：

调用“内定向”模块中的“人工量测框标”或“自动量测框标”功能和“各种检测”中的“检查内定向成果”功能。

功能说明：

测定四个或八个框标，计算内定向参数。

首先用仿射变换公式进行内定向：

Xi’=A0+A1*Xi+A2*Yi+A3*Xi*Yi

Yi’=B0+B1*Xi+B2*Yi+B3*Xi*Yi

Xi’、Yi’为框标理论坐标；Xi、Yi为框标观测坐标；Ai、Bi为内定向参数，当四个框标时，A3、B3接近为0。

如果框标坐标残差（距离）大于指定的限差，则用正形变换公式计算出误差较大的点：

Xi’=A0+A2*Xi+A3*Yi

Yi’=A1+A2*Yi-A3*Xi

内定向结束后，可调用“各种检测”中的“检查内定向成果”功能，检查内定向是否合格，如果图形中有红“X”，则表示该片内定向超限。

产生文件：

产生*.kb、*.outkb、jiben.map、*.kbmap、*.kbz、*.sg和*.zhx文件，存放在测区目录下EXCESS子目录中。

3.8选取航线拼接点和检查

软件操作：

调用“选点”模块中的“选航线拼接点”和“各种检测”中的“检查‘T’点位”功能。

功能说明：

选点时，首先选取航线拼接点。

航线拼接点的作用是用于确定航线与航线之间像片相互位置对应关系。

航线与航线之间最少选二个点，最多选九个点（一般是隔10-12张像片选一个，在重叠度突变的像片上最好选一个），航线拼接点点号要用“T”开头。

软件自动生成点号。

选完“T”点后，可调用“各种检测”模块中的“检查‘T’点位”功能，检查“T”点的分布和遗漏。

如果有空中DGPS坐标，可以不做这一步，因为DGPS坐标本身就确定了位置关系。

产生文件：

产生*.ip、*.ip1、pointname.dat、*.sg、*.phgx文件，*.ip、*.ip1存放在测区目录下DAT子目录中，其他存放在EXCESS子目录中。

3.9选取标准点位点和检查

软件操作：

调用“选点”模块中的“选标准点位点”和“各种检测”模块中的“检查标准点位人工点”功能。

功能说明：

在半自动作业方式时，必须在每张像片主点上下标准点位上选取人工点，软件自动生成点号，另外，还要选取测区四角四个地面平高控制点。

在全自动作业方式时，只要选取测区四角四个地面平高控制点。

选取测区四角四个地面平高控制点的目的，是用这四个点，反算其它地面平高控制点在像片上的位置。

如测区中有地面平面控制点、高程控制点（不是三维坐标的控制点），也必须在这步作业中选、测。

选完标准点位点后，须调用“各种检测”模块中的“检查标准点位人工点”功能，检查人工点的分布以及选点是否正确、是否有遗漏。

产生文件：

产生新的*.ip、*.ip1、pointname.dat、*.sg、*.phgx文件，存放位置同上。

3.10自动匹配加密点

软件操作：

调用“构建自由网”模块中“航线自动匹配构建航线自由网”和“测区自动匹配构件测区自由网”功能。

功能说明：

“航线自动匹配构建航线自由网”功能是在全测区范围内自动匹配各航线内的加密点。

“测区自动匹配构建测区自由网”功能是在全测区范围内自动匹配各航线内和航线间的加密点。

在半自动作业方式时，调用前一功能，后一功能可调可不调；在全自动作业方式时，必须调用后一功能。

如匹配失败，其原因有多种:

在半自动作业方式时，是所在像对中的人工点有大的粗差，补救办法是检查、修测该模型及该模型前后的人工点；在全自动作业方式时，除上述原因外，还有影像质量或飞行质量的问题，如像片重叠度突变、像片K角较大等，补救的办法是在失败的像片上增加二个人工点。

产生文件：

产生*.ip、*.ip2、*.ip3、*.outs、*.bc、*.bct、*.sd文件，*.ip、*.ip2、*.ip3存放在测区目录下DAT子目录中，*.outs存放在OUT子目录中，*.bc、*.bct、*.sd存放在EXCESS子目录中。

3.11修测人工点的粗差

软件操作：

调用“修改坐标”模块中的“修测相对定向粗差点”功能。

功能说明：

人工量测的人工点，其上下视差、模型连接差都可能含有粗差，需进行修测。

在一些影象不好的模型，连接点的距离太短，连接力度不够，需补测一些连接点。

对于上下视差残差超限、模型连接超限的自动点，软件自动删除。

产生文件：

产生新的*.ip、*.outs、*.bc、*.bct、*.sd文件，存放位置同上。

3.12计算未量测的地面控制点点位

软件操作：

调用“构建自由网”模块中的“计算地面控制点位置”。

功能说明：

在“选标准点位点”时，只选了测区四角四个地面控制点，其他地面控制点都没量测，调用“计算地面控制点位置”功能计算其它地面平高控制点在像片上的概略位置。

产生文件：

产生新的*.ip和*.kz文件，*.ip存放位置同上，*.kz存放在EXCESS子目录。

注：

“计算地面控制点位置”功能只能计算具有三维大地坐标的控制点，不足三维坐标的

控制点必须人工量测。

3.13修测刚计算的地面控制点点位

软件操作：

调用“修改坐标”模块中的“逐点修测地控点”或“删除点”模块中的“删除刚计算的地面控制点”和“各种检测”模块中的“检查地面控制点”功能。

功能说明：

在执行⒊12步后，对刚计算的地面控制点有二种处理方法：

一是调用“逐点修测地控点”功能修测地面控制点在像片上的准确位置；一是调用“删除刚计算的地面控制点”功能，删除刚计算的点，然后再重算。

在修测地控点后，要调用“各种检测”模块中的“检查地面控制点”功能，检查地面控制点的点位，并检查是否有遗漏。

产生文件：

产生新的*.ip和*.kz文件，*.ip存放位置同上，*.kz存放在EXCESS子目录。

3.14删除自动点中的粗差点

软件操作：

调用“删除点”模块中的“删除自动点中的粗差点”。

功能说明：

这步删除是根据误差分布规律，删除自动点中误差较大的点，与地面控制点无关。

产生文件：

产生新的*.ip、*.outs、*.bc、*.bct、*.sd文件，存放位置同上。

3.15航线间连接点、地面定向点、检查点中的粗差检测与定位

软件操作：

调用“整体平差”模块中“多项式”功能。

功能说明：

到目前为止，测区中的地面定向点、检查点、相邻航线间同名点中是否有粗差，尚未检测，这些粗差不能带入光束法整体平差。

当航线较短时（12条基线以下），可用多项式整体平差方法检测这三种粗差，当航线较长时，这种检测方法的准确性会降低。

产生文件：

产生*.dmc、*.outp文件，存放在OUT子目录中。

3.16删除或修测航线间连接点、地面定向点、检查点中的粗差

软件操作：

调用“修改坐标”模块中的“逐点大修测”、“逐点微修测”、“逐点修测地控点”或“删除点”模块中的“删除超限的自动旁向点”功能。

功能说明：

●在调用“测区自动匹配构建测区自由网”功能后，自动匹配的旁向点（航线间的公共点）中必定有很多超限（超限包括平高超限、平面超限、高程超限三种），可调用“删除点”模块中的“删除超限的自动旁向点”功能删除。

●如果相邻航线的人工点超限，修测人工点的粗差。

●如果控制点有遗漏，则有三种可能性，一是没有观测该点，二是在*.gd文件中没有输入该点，三是既观测了也输入了该点，但两者的点号不一致。

如果地面控制点绝对位置有大的偏差，修测地面控制点的绝对位置。

产生文件：

产生新的*.ip、*.outs、*.bc、*.bct、*.sd文件，存放位置同上。

重复第3.15、3.16步，直到所有旁向连接点的粗差、地面定向点和检查点的粗差修改完毕。

3.17删除、修测高程异常点

软件操作：

调用“删除点”模块中的“删除、修测高程异常点”功能。

功能说明：

如果“删除、修测高程异常点”功能处于击活状态时，可点击该功能，删除高程异常的点，当有些高程异常点不能被删除时（如高程异常的人工点），程序自动进入修测状态，检查这些点量测是否正确。

所谓“高程异常点”，就是高程坐标处于测区最大高程、最小高程之外的点。

最大高程、最小高程在测区信息文件*.inf中提供。

产生文件：

产生新的*.ip、*.outs、*.bc、*.bct、*.sd文件，存放位置同上。

3.18设定、检查测图定向点

软件操作：

调用“编辑*.ip文件”模块中的“设定或检查测图定向点”、和“各种检测”模块中的“检查测图定向点”功能。

功能说明：

为了确保测图工序有足够的定向点，必须预先设定。

一般人工量测的人工点，都是测图定向点，如人工点不够，则将标准点位上满足条件的自动点转换为人工点，其点号以“M”打头。

测图定向点在*.ip文件中的点标志为“8”。

测图定向点的条件是：

一在本航线必须是三度重叠（除首尾像片外），二如有相邻航线，在相邻航线上必须最少有二度重叠。

也就是说，在测区最上排、最下排，测图定向点必须是三度重叠点，在测区左右两侧，必须是四度重叠点，在测区中央，必须是五度以上的重叠点。

如果屏幕提示有遗漏（半自动作业方式一般没有遗漏，全自动作业方式一般都有遗漏），则调用“各种检测”模块中的“检查测图定向点”功能，检查某像片、某点位缺点（在图中为红色圆点），然后用“选标准点位点”功能，在相应像片的点位上补人工点。

产生文件：

产生新的*.ip文件，存放位置同上。

3.19修测“M”和“Z”点

软件操作：

调用“修改坐标”模块中的“修测“M”和“Z”点”功能。

功能说明：

点号以“M”、“Z”打头的点，都是由自动匹配点转化的人工点，正常情况下，这些点都要进行点位检查、修测。

产生文件：

产生新的*.ip文件，存放位置同上。

3.20光束法整体平差和检查平差结果

软件操作：

调用“整体平差”模块中“光束法”和“各种检测”模块中的“最终点位图”功能。

功能说明：

光束法整体平差的目的是提高加密点的加密精度，获取加密点的大地坐标和像片的外方位元素。

平差后，调用“各种检测”模块中的“最终点位图”功能，当点位图显示出来后，每一条光线如用鼠标右键点击，可显示出这一条光线的误差，红色线表示像点坐标残差超过0.03mm。

点击地面点，显示该点的坐标残差。

点线表示看图中《图例》。

产生文件：

产生新的*.dmc、*.sel、*.outb文件，存放在OUT子目录中。

重复第3.15、3.16、3.20步，直到所有地面定向点和检查点的粗差修改完毕。

至此，整个测区加密平差计算完成。

3.21输出人工点小影像

软件操作：

调用“辅助功能”模块中“输出所有人工点小影像”和“输出保密点小影像”功能。

功能说明：

在人工点点位确定之后，可以将这些点所在位置的影像输出。

影像大小为200X301,影像文件格式为BMP，文件名为点号。

产生文件：

产生*.bmp文件。

保密点放在B-image目录中，人工点放在ALL-image目录中。

3.22计算相邻测区接边点的像点坐标

软件操作：

调用“构建自由网”模块中的“计算相邻测区接边点的像点坐标”功能。

功能说明：

如果在“选点”时，已解决相邻测区的接边点，可不执行这步，否则可用该功能解决相邻测区的接边点问题。

该功能是用相邻测区的*.dmc文件，计算出相邻测区人工加密点落在本测区范围内的像点坐标，相同点号的点不予计算。

产生文件：

产生*.jbd文件和新的*.ip文件。

*.jbd文件存放在excess目录中。

3.23修测或删除计算的相邻测区接边点

软件操作：

调用“修改坐标”模块中的“逐点修测接边点”和“删除点”模块中“删除刚计算的接边点”功能。

功能说明：

计算完相邻测区接边点后，应利用小影像，调用“逐点修测接边点”功能，立即修测这些点的像点坐标。

如发现计算有问题，调用“删除刚计算的接边点”功能，也可立即删除。

产生文件：

产生新的*.ip文件。

3.24测区与测区之间接边

软件操作：

调用“输入信息”模块中的“输入接边信息*.jb”和“辅助功能”模块中“测区接边”功能。

功能说明：

在数个周边测区空三加密完成之后，要进行测区与测区的接边工作。

首先调用

“输入信息”模块中的“输入接边信息*.jb”功能，在中心区生成接边信息

文件*.jb，然后调用“辅助功能”模块中“测区接边”功能进行测区接边。

产生文件：

产生*-*.outc文件和新的*.dmc文件。

3.25输出最后成果

软件操作：

调用“辅助功能”模块中“输出最后成果”功能。

功能说明：

检查加密成果在下工序的定向结果。

检查*.abo文件，如有定向超限的点，继续修测。

产生文件：

产生*.bmc、*-*.md、*.jmd、*.abo、*.ftc+、*.ftc-文件,*-*.md存放在MD子目录中，其他存放在OUT子目录中。

如果接边点中（尤其是人工点）含有粗差，返回第3.15、3.16、3.20步，修改接边点的点位。

直至整个测区加密工作全部完毕，数据合格。

.Map文件。

空中三角测量作业步骤2

2010-07-1517:

第四章数据文件及格式说明

在自动空中三角测量生产过程中，产生很多数据文件，各种数据文件说明如下。

4．1测区信息文件“*.inf”

“*.INF”文件为测区信息文件，其格式和内容如下：

测区名称:

武汉测区

作业单位名称:

中国测绘科学研究院

测区航线数:

影像扫描分辨率（mm）:

0.02500

影像文件格式:

TIFF

像片边缘扩展常数（mm）:

0.00000

摄站GPS坐标标志:

自动点点位分布间隔（mm）:

6.00000

测区航线排列顺序:

上下视差限差（mm）:

0.02000

模型连接平面限差（mm）:

0.06000

模型连接高程限差系数:

0.04000

最大允许高程值（m）:

8800.0

最小允许高程值（m）:

0.0

**********************************************************

第1航线像片数:

第1航线摄影机序号:

第1航线飞行方向标志:

第1航线地形标志:

第1航线概略重叠度:

0.65935

第1航线摄影比例尺（千）:

35.00000

43 42 41 40 39 38 37 36

**********************************************************

第2航线像片数:

第2航线摄影机序号:

第2航线飞行方向标志:

-1

第2航线地形标志:

第2航线概略重叠度:

0.67309

第2航线摄影比例尺（千）:

35.00000

77 78 79 80 81 82 83 84

**********************************************************

第3航线像片数:

第3航线摄影机序号:

第3航线飞行方向标志:

第3航线地形标志:

第3航线概略重叠度:

0.65000

第3航线摄影比例尺（千）:

35.00000

161 160 159 158 157 156 155 154

说明：

影像文件格式：

“TIFF”、“JPG”、“BMP”、“ECW”“MrSID”格式；

摄站GPS坐标标志:

“0”为没有摄站GPS坐标，“1”为有摄站GPS概略坐标，“2”为

有摄站GPS精确坐标，“3”为有摄站GPS精确坐标和三个角元素（360度制），“4”为有摄站GPS精确坐标和三个角元素（400度制）；

测区航线排列顺序:

“1”为航线从上向下排列；“-1”为航线从下向上排列；

第i条航线的飞行方向：

它由“*.ftc”文件中的框标点位排序所确定，它有四种标志：

“1”：

理论框标点位排序与量测顺序相同，“-1”：

理论框标点位排序与量测顺序相差

180°，“2”：

理论框标点位排序与量测顺序相同，但飞行方向相差任意角度，“-2”：

理论框标点位排序与量测顺序相差180°，飞行方向相差任意角度；

第i条航线的摄影机序号：

该航线所使用的摄影机在“*.ftc”文件中的序号；

第i条航线的地形标志：

“0”为平坦地形，“1”丘陵地形，“2”山区地形，“3”高山区

地形。

4．2摄影机信息文件“*.ftc”：

“*.ftc”文件是测区所使用的摄影机信息文件，一个测区可以使用数个摄影机，数个摄影机的信息均放在该文件中。

该文件格式和内容如下：

E1 F1 M1 △MS1 N1

X11 Y11

X12 Y12

· · ·

X18 Y18

X10 Y10

K11 K12 K13 K14

E2 F2 M2 △MS2 N2

X21 Y21

X22 Y22

· · ·

X28 Y28

X20 Y20

K21 K22 K23 K24

· · ·

说明:

Ei为第i个摄影机的大气折光差；

Fi为第i个摄影机的焦距，单位为mm；

Mi为第i个摄影机的框标类型，框标类型共有五种，分别用“0”、“1”、“2”、“3”、“4”表示：

“0”：

已知四个框标点的理论坐标（适合于四角或边心框标）；

“1”：

已知四角框标的四条边距，两平行边取中数得Lx、Ly；

“2”：

已知边心框标的边心距Lx、Ly；

“3”：

已知四角框标的两对角线距；

“4”：

已知八个框标点的理论坐标（适合于四角和边心框标同时存在的像机，先放四角、后放边心框标的坐标）；

△MS1为框标定向后Ms的限差，单位为mm。

Ni为内定向参数的个数，其值为6或8。

当只有四个框标时，只能为6；当有八个框标时，可为6或8。

Xij、Yij为第i个摄影机第j个框标点的理论坐标，

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