浅谈Geolord-AT空中三角测量

2022-09-12

1 Geolord-AT系统简介

自动空中三角测量软件Geolord-AT (程序原名为PBBA, 即Program of Block Bundle Adjustment的缩写) 是数字摄影测量工作站JX4C DPS的子项目, 是国内测绘行业同类产品中唯一的一套纯国产软件, 在技术水平上达到了国内、国际领先水平。Geolord-AT自动空中三角测量软件由数字影像处理、框标量测内定向、加密点自动匹配、加密点人工修测、相对定向模型连接、旁向连接点自动转点、旁向连接点人工修测、多项式区域网整体平差、光束法区域网整体平差、测区接边、加密成果最终检定等十几个模块组成, 结构紧凑、功能齐全、操作简单。采用数字影像相关技术, 自动化程度、观测精度和作业效率高。软件采用全片密集布点、点位均匀分布方式, 因而连接点多, 构网力度强, 有效地降低了构网的系统误差, 提高了加密精度和可靠性。软件还具有很强的粗差检测功能, 能对各种类型的粗差进行实时检测、定位、实时修测。该软件结构紧凑, 构成了一个完整的数字自动空中三角测量体系, 是目前世界上少数几套集自动采集数据、整体平差一体化的自动空中三角测量软件之一。

2 Geolord-AT空三加密步骤

2.1 数据准备

首先要了解加密测区的整体情况, 如地形特征、加密范围, 技术设计书要求等, 如果测区比较大, 则要将其分为几个小的加密作业区。然后要了解一些必要的条件。数据准备有测区信息文件、影像文件、相机文件、外业像控点成果等。影像文件可以是灰色也可以是彩色的, 但一个测区只能是一种影像, 影像文件的格式和扫描分辨率一个测区也只能是一种。在作业之前应对相机文件和外业像控点成果文件进行重点检查排除输入错误。另一方面要进行检查的是影像是否被倒置?是否变形?若影像在扫描时变形, 在下一步的工作中将很难发现, 这将直接影响最终成果的质量。

2.2 内定向

内定向量测框标本软件提供有2种方法, “人工量测框标”和“自动量测框标”, 一般在影像质量不是特别好的条件下, 建议用“人工量测框标”。人工量测精密度高, 而且不会出现错误, 自动量测一旦出错就有可能造成整个作业失败。

2.3 测航线拼接点

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的对应关系, 航线与航线之间最少选2个点, 在重叠度突变的像片上最好选1个。航线拼接点点号都以“T”开头, 而且点号都是软件自动生成。

2.4 选取标准点位点

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, 选点一定选在点位明显的地方, 且在几个像对上所量测的位置必须一致。人工点号的第一位字母T, B, S, Z, M是特定用途点号, 其他人工点点号不能使用。

2.5 航线自动匹配构建航线自由网并修侧人工点粗差

在作业区范围内自动匹配各航线内和航线间的加密点。在匹配后需修测人工点粗差, 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。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。

2.6 最少量测4个地面控制点并计算为测量的控制点点位、修测

至少测量测区4角4个地面控制点, 其它地面控制点可测可不测, 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。计算过后, 需修测地面控制点在像片上的准确位置。

2.7 设定各参数限差, 平差计算

多项式, 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。

2.8 相邻测区接边、输出最后成果

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。最后输出下道工序所需要的文件和上交成果文件。

3 Geolord-AT特点和优点

3.1 操作简单方便

该软件采用了数字影像相关技术, 自动化程度高, 观测精度高, 作业效率高操作简便, 方便用户, 降低出错率。

3.2 提供了很好的检测功能

本软件提供了一个非常有用的检测功能, 对每个环节都能检测, 每完成一步就可应用检测功能对其检测, 一环扣一环, 查看完成的情况有无错误等, 极大地方便了作业人员。

3.3 数据文件清晰

在自动空中三角测量生产过程中, 产生很多数据文件, 各种数据文件清晰易懂, 格式也很明确, 文件都有各自的分类目录分别存放不同类型的文件, 在每一环节生成的文件也很清楚, 且如有超限文件, 都会有提示, 一目了然。

3.4 能输出多种数据

有些单位同时使用本程序和其它的程序进行空三加密和测图, 本软件提供了能输出多种加密和测图数据, 以便与其它的数据进行互转换, 为作业带来很大方便。

4 使用Geolord-AT的体会

Geolord-AT自动空中三角测量系统是数字摄影测量内业空三加密的一次革命。传统的航测内业空三加密是一项复杂的工作, 而且操作复杂, 功效落后。现在, 运用Geolord-AT自动空中三角测量系统, 在很短的时间内就能完成航测内业空三加密各道工序的工作, 而且操作简单, 工效翻倍, 精度可靠。但Geolord-AT自动空中三角测量区域网平差的精度受一系列先期因素的影响, 在作业过程中通过人工干预, 不仅可以弥补软件自身存在的细节上的不足, 还可以不断发现并纠正前一步骤遗留的问题, 剔除粗差, 从而提高加密精度。但这种方法还是受到软件的限制, 在提高精度方面只是起到辅助性作用, 精度的好坏最终取决于平差区域的几何条件, 包括区域的内部连接条件 (连接点的分布和重叠度数) 和外部控制条件 (地面控制点的数量、质量和分布) 。此外, 不可补偿的系统误差, 未能剔除的粗差, 所使用的平差方法对区域网平差精度也有影响。

摘要：空三加密是摄影测量生产中的关键步骤, 它利用少量的地面控制点来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。Geolord-AT自动空中三角测量系统就是一套用来解决利用少量外业控制点来加密内业控制点的软件。本文介绍了Geolord-AT自动空中三角测量系统及其空三加密作业方法, 并通过自身实践工作经验论述了该测量系统的特点以及生产过程中应当注意的问题。

关键词：Geolord-AT,空中三角测量,摄影测量加密,粗差,精度