基于VirtuoZo的空中三角测量实践孔皓.doc

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1、山东科技大学毕业设计（论文）题目：基于VirtuoZo的空中三角测量实践姓 名： 孔 皓 学 院：测绘科学与工程学院专 业： 遥感科学与技术 学 号： 200901180805 指导老师： 朱红春 摘 要随着测绘科学的快速发展和成熟，“数字城市”的计划也正式启动，全国各个地市都相继开始了自己的数字城市建设，而实现这一计划的重要手段就是航空摄影测量。通过航空摄影采集城市的基础数据，然后通过相应的技术手段得到需要的矢量数据。在航空摄影测量中，占有重要地位的一个过程就是空中三角测量实现控制点加密的操作。而在实现空三的过程中会遇到很多的问题，本文主要阐述如何利用VirtuoZo AAT软件进行空中三角

2、测量，并针对空三过程中出现的问题进行讨论和研究，并提出相应的解决方法。论文主要完成的工作有：1、利用淄博市国土调查测绘院提供的部分淄博市周村区的航摄影像以 及外业实地测量得到的控制点数据，完成该测区的数据采集工作。2、 使用适普公司的VirtuoZo AAT软件，实现测区的空中三角测量， 输出空三加密控制点的结果及报告。3、 针对使用VirtuoZo AAT软件进行空三过程中出现的问题，提出自 己的见 解和相应的解决办法。 关键词：数字城市；空中三角测量；VirtuoZo AAT；控制点；加密 ABSTRACTWith the rapid development of science mapp

3、ing and mature, digital city program has officially started, the country in various cities all have started their own construction of digital cities, and an important means to achieve this plan is Aerophotogrammetry. City through aerial photography basic data collection, and then through the appropr

4、iate technical means to obtain desired vector data. In aerial photogrammetry, occupies an important position in an aerial triangulation process is to achieve control of the operation point encryption.Thesis work completed:1. Use Zibo City Land Surveying and Mapping Institute survey provides some Zho

5、ucun District aerial image to. And outside the industry field measurements obtained control point data, complete the data collection survey area;2. Use Supresofts VirtuoZo AAT software, aerial triangulation survey area,Outputs an empty three encrypted and reports the results of the control points;3.

6、 Software for use VirtuoZo AAT empty three problems arising in the process, made from own opinion and the corresponding solutionsKey Words：Digital City; Aerotriangulation;VirtuoZo AAT; Control point ;Densification bridging目 录摘 要IABSTRACTII1 引言11.1 基本概念11.2 研究目的及意义21.3 国内外研究现状21.4 研究的主要内容与方法92 研究基础10

7、2.1 空中三角测量的相关技术102.2 测区数据简介112.3 空三加密的软件支撑113 VirtuoZo AAT空三流程与方法133.1 数据准备143.2 建立测区163.3 导入影像173.4 航带间偏移量183.5 连接点提取203.6 自由网平差223.7 带控制点的平差273.8输出结果314 基于Virtuozo进行空中三角测量的常见问题及解决方法324.1 相机旋转问题324.2自动相对定向失败问题324.3 自由网断掉问题334.4控制点的选取问题364.5 PATB控制点平差初始权的设置问题374.6 模型连接错误374.7 控制点精度问题385 结论与展望405.1 主

8、要成果405.2 应用展望40致 谢41参考文献42附录44附录1：英文翻译原文1附录2：英文原文译文101 引言1.1 基本概念1.1.1 航空摄影测量航空摄影测量（aerial photogrammetry）指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业10。1.1.2 空中三角测量航空摄影测量中利用像片内在的几何特性，在室内加密控制点的方法。即利用连续摄取的具有一定重叠的航摄像片,依据少量野外控制点,以摄影测量方法建立同实地相应的航线模型或区域网模型（光学的或数字的），从而获取加密点的平面坐标和高程。主要用于测地形图。而室内加密控

9、制点的基本方法就是空中三角测量。1.1.3 数字城市从技术的角度看，数字城市是以空间信息为核心的城市信息系统体系。“数字城市”的概念分广义和狭义两种：1、广义的“数字城市”概念，即城市信息化，是指通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台4，整合城市信息资源，实现城市经济信息化，建立城市电子政府、电子商务企业、电子社区；并通过发展信息家电、远程教育、网上医疗，建立信息化社区。2、狭义的“数字城市”工程是指：利用“数字城市”理论，基于3S（地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS）等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业

10、、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。其本质是建设空间信息基础设施并在此基础上深度开发和整合应用各种信息资源。1.2 研究目的及意义随着计算机技术的快速发展和广泛应用，现代航空摄影测量过程中，已经用内业处理代替了过去大部分的繁琐的外业测量，其中空中三角测量随着时代的进步也变得日益简单与成熟，空中三角测量在整个航空摄影测量中起着关键的作用，后期的4D产品的生产都需要利用前期的空三成果。一套优秀的空三成果可以为后来产品的实际生产奠定了良好的基础，同时可以及时的发现和指出外业测量的控制点的错位并进行纠正和调整。可是在参与实际空中三角测量是，我遇到了各种问题，本文

11、针对适普软件环境下空中三角测量过程的基本原理和流程以及每一步容易遇到的问题和相应的解决办法展开研究和讨论，为今后的空三生产打下坚实的理论基础，积累实际工作经验。并根据自己参与实际生产的经验，提出一些能够提高空三精度的实际方法和设想。1.3 国内外研究现状1.3.1基础理论的发展航空摄影测量（aerial photogrammetry）指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。20世纪30年代以来，航空摄影测量的测图方法主要有3种,即综合法、全能法和分工法（或称微分法）。全能法测图的仪器是立体测图仪。立体测图仪自1930年问世以来，

12、发展到60年代达到高峰，以后主要是发展仪器外围设备，例如电子绘图桌、正射投影装置以及坐标记录装置等。电子绘图桌有多种功能，可以自动地做某些内容的绘图工作。航空摄影测量的分工法（微分法）是按照平面和高程分求的原则进行测图的一种方法。使用的主要仪器是立体量测仪。中国设计制造的X2型视差测图仪是在立体量测仪的基础上，另加平面改正机件，改进后的仪器，在使用中可把分工法测图中的两个步骤一次解决，从而提高了作业效率。意大利、联邦德国也有类似的仪器。航空摄影测量的成图方法和仪器正在向着半自动化和自动化方向发展，在这方面解析测图仪已经有了相当的成就。航空摄影测量中利用像片内在的几何特性，在室内加密控制点的方法

13、。即利用连续摄取的具有一定重叠的航摄像片,依据少量野外控制点,以摄影测量方法建立同实地相应的航线模型或区域网模型（光学的或数字的），从而获取加密点的平面坐标和高程。主要用于测地形图。而室内加密控制点的基本方法就是空中三角测量。空中三角测量是指利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片控制点，计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法。空中三角测量分为利用光学机械实现的模拟法和利用电子计算机实现的解析法两类。模拟法产生于 20世纪30年代初期（见O.von格鲁贝尔）。由于这种方法是在室内作业，节省了大量的野外控制测量工作，所以很快得到应用和推广。当时虽然也提出过有关解析法的

14、基本理论，但由于计算工具和计算方法不够完善，所以只限于理论研究。直到40年代末，随着电子计算机应用范围的不断扩大，解析法才得到发展，并逐渐取代了模拟法。60年代以来，解析法摆脱了模拟法的传统概念，解算方法除仿照模拟法的航带法外，还有独立模型法和光线束法等典型方法。空中三角测量的范围也由单条航线扩展到几条航线连接的区域，形成区域网空中三角测量。它在运算中不仅可以处理偶然误差，而且也可以处理系统误差，有的程序还包括有自动剔除部分粗差的功能，有的还可进行摄影测量观测值和大地测量观测值及其他辅助数据的联合平差等。20世纪60年代后期，各类区域网空中三角测量方法开始在生产中应用，并在试验和比较各类平差方

15、案，研究特大法方程组最经济有效的解法，以及处理作业中各种实际问题，发展了许多行之有效的计算程序。当前主要研究的是：自动剔除量测粗差。根据检验粗差的理论，适当增加多余观测，剔除粗差以提高观测值的可靠性。消除系统误差的影响。除致力于提高原始资料的质量外，也须在整体平差的解算中引入反映剩余系统误差的附加参数，进行统一解算的自检校平差。这种办法能有效地抵偿系统误差的影响，而又不增加外业控制点。联机空中三角测量。利用解析测图仪或立体坐标量测仪同计算机联机进行空中三角测量，在作业过程中实现人机对话，易于及时发现粗差，获取比较可靠的量测数据和提高作业速度。摄影测量数据和其他数据的联合平差。这对稳定和提高平差

16、精度和减少外业控制点具有重要意义。可供利用的已知数据有空中测微高差仪和空中测高仪数据，以及地面的某些测量结果7。1.3.2 摄影测量软件的发展 随着内业空中三角测量发展的日益成熟，越来越多的专业软件进入了人们的视野，现在比较有名的有武汉适普的Virtuozo 、航天远景的MapMatrix等，本文主要是概述的是如何应用适普Virtuozo AAT 3.4实现空中三角测量。（1）适普武汉适普软件有限公司(Supresoft Inc.)成立于1996年7月，是由著名摄影测量与遥感学家、中国工程院院士、武汉大学张祖勋教授创办，由美国IDG公司、美国INTEL公司、日本SOFTBANK公司联合投资成立

17、的世界领先的全数字摄影测量技术及解决方案提供商。适普公司完全自主研发的产品包括全数字摄影测量系统Virtuozo, 三维可视化地理信息系统（IMAGIS）和新一代数字摄影测量网格（DPGRID）等。其中Virtuozo已被国际摄影测量界公认为三大实用的数字摄影测量系统之一。而Virtuozoaat模块的空中三角测量系统也相对成熟。1996年4月，武汉适普软件有限公司成立，其核心技术来源于武汉测绘科技大学（王之卓院士，张祖勋院士）二十多年的研究成果；1996年7月，VirtuoZo UNIX中英文版正式发布；2004年6月，VirtuoZo NT V3.6 正式版发布；2007年，适普全数字化摄

18、影测量系统VirtuoZo NT V3.3被中国软件行业协会评选为2007年度优秀软件产品。适普公司推出的空中三角测量系统VirtuozoAAT-Patb，利用了VirtuoZo数字摄影测量系统的核心技术-世界上最先进、速度最快的影像匹配算法，形成了一个功能强大、高效、快速、自动化程度高的自动空中三角测量系统。它具有全自动内定向,自动识别和转刺连接点,半自动量测控制点,自动构建区域网，可与多种区域网平差软件建立接口，以及加密成果自动整理等先进功能。PATB是世界上最着名、应用最广泛的光束法区域网平差软件包。由于采用了理论上最严密、可补偿系统误差的自检校光束法平差算法，同时加入了先进实用的粗差检

19、测算法，因而可获得高精度的平差结果，并具有高效的粗差检测功能。其它特点包括：一个测区可采用多种不同的摄影机，进行机载GPS数据的联合平差，适应交叉航线等各种航摄资料等。适普公司将AATM和PATB有机地融合为一个整体，形成了世界上技术最先进,功能最完善,精度、效率、可靠性及自动化程度最高的自动空中三角测量系统VirtuozoAAT-Patb。该系统无与伦比的强大功能，可极大地提高整个数字测绘生产体系的效率和自动化程度，并为测绘生产体系的自动化管理奠定了强有力的基础，从而可创造出巨大的技术效益、经济效益和社会效益。图1-1航拍示意图图1-2自动转点原理图图1-3 VirtuoZo AAT交互编辑

20、页面（2）航天远景武汉航天远景科技有限公司是一家从事摄影测量专业软件研发、提供空间信息数字化解决方案、提供数字城市综合解决方案以及4D产品制作的高新技术企业。该公司核心技术包含模式识别及特征提取技术、多源空间数据快速处理技术、海量地理数据集群计算技术、三维可视化及虚拟现实技术、基于特征的海量影像数据库快速检索技术、异构数据共享技术、基于云存储和云计算的海量影像处理技术。主要产品包括：多源地理数据综合处理平台（新型数字摄影测量系统）MapMatrix、数码空中三角测量系统DATMatrix、正射影像生产工具软件易拼图EPT、激光雷达数据处理系统LidarMatrix、可视化三维地理信息数据综合处

21、理及发布应用平台3DMatrix、从影像到三维的工厂化生产系统PicMatrix、无人机影像全景图快速拼接系统FlightMatrix等。MapMatrix是由航天远景潜心研发的新型数字摄影测量系统，它不仅为基础数据生产、处理和加工提供了一系列集成的工具，而且采用统一的数据管理接口将处理的数据有效地管理起来，为后期数据增值和共享提供基础，成为数据的采集、处理、编辑、入库、维护和更新等空间地理信息数据处理的整体解决方案。MapMatrix是目前国内唯一支持实时核线测图的摄影测量软件，首创实现实时核线浏览测图，中心投影立体像对无需采集核线影像即可快速测图，节约了磁盘空间的同时也提高了作业效率；同时

22、，还支持ADS40的0级影像的处理。该系统可广泛地应用于基础测绘、城市规划、国土资源、卫星遥感、军事测量、公路、铁路、水利、电力、能源、环保、农业、林业等众多领域，是中国成长最快的数字摄影测量平台。DATMatrix数码新空三是由航天远景公司自主开发的空中三角测量系统。该系统主要针对小数码影像，利用少量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。本系统算法先进、运行可靠、运算快速并且结果精确。除半自动量测控制点之外，其他所有作业如：内定向、选取加密点、转刺加密点、相对定向、模型连接和生成整个测区像点网等都可以自动完成。本系统集成PATB光束法区域网平差软件，所以粗差检

23、测功能和平差计算功能都很强大。本系统所有成果基于数据库文件管理模式，更安全方便，恢复机制较好。 还有许多类似的软件就不再赘述，现在空中三角测量的软件都基本的发展成熟，功能日益强大，代替了过去人工处理的繁琐工作，降低了生产成本提高了效率。就目前国内现状来说，大部分的专业单位应用软件选择的是适普公司的Virtuozo。1.4 研究的主要内容与方法1.4.1 研究内容(1)、 使用VirtuoZo AAT对测区进行空中三角测量的基本方法利用淄博测绘院提供的基础数据进行空三的基本流程和方法。包含了方法流程、利用数据进行三角测量的实验过程与结果（含结果分析）。(2)、基于VirtuoZo AAT进行空中

24、三角测量的常见问题及解决办法总结使用VirtuoZo AAT进行空中三角测量会遇到的问题，进行研究和讨论，并提出相应的解决办法。1.4.2研究方法通过用Virtuozo AAT进行空中三角测量实践，发现相应的问题，根据空中三角测量的基本原理，对问题进行讨论和研究，并提出相应的解决办法。2 研究基础2.1 空中三角测量的相关技术空中三角测量，简称空三（以下均称为空三），是指利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片控制点，计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法。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

25、。其主要目的是为缺少野外控制点的地区测图提供绝对定向的控制点。空中三角测量一般分为两种：模拟空中三角测量即光学机械法空中三角测量；解析空中三角测量即俗称的电算加密。模拟空中三角测量是在全能型立体测量仪器（如多倍仪）上进行的空中三角测量。它是在仪器上恢复与摄影时相似或相应的航线立体模型，根据测图需要选定加密点，并测定其高程和平面位置。随着电子计算机应用范围的不断扩大，解析法得到发展，并逐渐取代了模拟法。解析法空中三角测量是根据像片上的像点坐标（或单元立体模型上点的坐标）同地面点坐标的解析关系或每两条同名光线共面的解析关系，构成摄影测量网的空中三角测量。建立摄影测量网和平差计算等工作都由计算机来完

26、成。建网的方法有多种，最常用的是航带法、独立模型法和光线束法。这 3种方法既可以在一条航带上应用，称为单航带的解析空中三角测量，也可以将若干条航带连接成一个区域进行整体平差，称为区域网空中三角测量，或简称区域网平差。区域网平差不仅可以进一步减少野外实测控制点的工作量，而且有内部精度均匀的优点，所以应用最广。本文主要应用的就是这种方法5。2.2 测区数据简介2.2.1 测区介绍测区为山东省淄博市周村区的部分区域，测区内有城镇、村庄、农田、林地等多种地形地貌，共79张影像。2.2.2 测区数据种类及来源1、数据种类：数码量测相机拍摄的.tif影像2、数据来源： 影像是由大飞机搭载的数码量测相机拍摄

27、的； 控制点文件由外业实际测量得来，使用的是莱卡GPS； 相机文件由航拍公司提供，根据相机具体参数计算得来。2.3 空三加密的软件支撑2.3.1 VirtuoZo AAT 适普公司推出的空中三角测量系统VirtuozoAAT-Patb，利用了VirtuoZo数字摄影测量系统的核心技术-世界上最先进、速度最快的影像匹配算法，形成了一个功能强大、高效、快速、自动化程度高的自动空中三角测量系统。它具有全自动内定向,自动识别和转刺连接点,半自动量测控制点,自动构建区域网，可与多种区域网平差软件建立接口，以及加密成果自动整理等先进功能2。2.3.2 PATB PATB是世界上最着名、应用最广泛的光束法区

28、域网平差软件包。由于采用了理论上最严密、可补偿系统误差的自检校光束法平差算法，同时加入了先进实用的粗差检测算法，因而可获得高精度的平差结果，并具有高效的粗差检测功能。其它特点包括：一个测区可采用多种不同的摄影机，进行机载GPS数据的联合平差，适应交叉航线等各种航摄资料等。2.3.3 Photoshop Photoshop可分为图像编辑、图像合成、校色调色及特效制作部分。主要是完成对照片实物还原、修饰、拼接等工作，即主要应用图像编辑与校色调色功能。图像编辑是图像处理的基础，可以对图像做各种变换如放大、缩小、旋转、倾斜、镜像、透视等。也可进行复制、去除斑点、修补、修饰图像的残损等。校色、调色是ph

29、otoshop中较为常用的功能之一，可方便快捷地对图像的颜色进行明暗、色编的调整和校正，也可在不同颜色进行切换以满足图像在不同领域如网页设计、印刷、多媒体等方面应用。 3 VirtuoZo AAT空三流程与方法空三加密过程分为两种，一种是单个测区的空三，另一种指的是两个或多个测区的空三过程。单个测区的空三加密，按照AAT中空三菜单的顺序，一步步往下进行就可以，但是过程比较繁琐，要求工作人一定要仔细耐心，按照要求一步步进行，不能随而为。原始资料分析多个测区的空三就需要进行接边，建议的方法是每个测区分别进行空三，然后将测区文件导入进行接边最后拼接成整个测区，整体进行PATB平差，检查有没有明显的错

30、误，调整后输出平差报告，完成空三。空三的基本流程：创建控制点文件创建相机文件创建测区影像格式转换创建测区影像列表自动内定向确定航带间偏移量量测控制点调用PATB平差人工干预连接点自动提取连接点编辑输出加密点PATB平差图3-1 空三流程图3.1 数据准备完成整个空三过程需要的基本数据包括：原始影像（.tif）、控制点文件（.grd）、相机文件（.cmr）。3.1.1 原始影像测区的原始影像共79张，从淄博市周村区截取出来的，影像都是有大型飞机搭载的数码量测相机拍摄的，像素值大小为0.012，由于航拍时航带的方向问题，拍摄得来的影像在使用前需要进行翻转（顺时针90），并将图片解压缩。图3-2 利

31、用photoshop旋转影像3.1.2 控制点文件外业使用的是GPS测量，WGS84坐标系，中央子午线3带。测量得到的是大地坐标即经纬度坐标和高程信息，需要将大地坐标转换为平面坐标。图3-3 控制点文件3.2 建立测区3.2.1 建立测区打开VirtuozoAAT3.4，单击，弹出测区参数设置对话框（如图3-3），设置测区参数，单击确定。在测区根目录下，会生成一个测区文件（毕业设计.blk）。图3-4 测区参数进入AAT/PATB界面。3.3 导入影像3.3.1 导入影像单击（如图3-4），将测区影像导入，软件中建立的航带索引号与实际像片索引号应该相反，同航带所有像片应该按照降序排列。图3-5

32、 影像列表单击，设置像片像元大小0.012和相机文件（如图3-5）图3-6 设置影像参数完成后，会在images文件夹下生成.tif.spt文件。3.3.2 内定向 单击，完成内定向。3.4 航带间偏移量单击（如图3-6），在四副图像重叠部分分别加点，每条航带大约间隔五张加一次。图3-7 航带间偏移量界面在四张图片的重叠部分手动大概位置单击，点，进入编辑页面，手动精确加点。确定点位精确后，点击,设定点号，此处应注意的是，如果后期需要做测区接边或者测区合并，航带间偏移量点号不能重复，所以一般情况下，第一个测区点号用1开头，如10001，第二个测区点号用2开头，避免点号出现重复的情况。所有航带加完

33、点后推出此界面。会在目录下生成ConnectBack文件夹，里面存放的是刚刚的偏移点信息。3.5 连接点提取3.5.1 自动提取连接点单击。图3-8 自动转点系统会根据用户刚刚手都提添加的航带间偏移点，自动匹配航带间以及航带自身的连接点，从而把测区连接起来，形成一个闭合的自游网。3.5.2 调试报错由于像片扭转角过大或者模糊等原因，会导致系统在自动生成连接点的时候，没法在这些像片上正常的工作，不会进行转点，同时由于没有转点，会导致与这张影片有关的航带会断开，这些在转点结束后系统的自动报错中都会给出明确的提示（如图3-8），根据这些提示针对报错的单片或是像对进行手动的调整 图3-9 自动转点报错

34、提示点击弹出像对模型对话框，有错误的像对前会有“？”点击进入进行调试，手动添加一个同名点后，点击，系统根据手动加的点进行匹配（如图3-9）。图3-10 相对定向界面在下方点位坐标和粗差对话框中，右键相对定向，然后按照粗差排列，有序的删除粗差点，删一次相对定向一次直至q在0.012即一个象元大小之内。注意一次删除的粗差点不要太多，当残差符合要求后还要检查图片上剩余的点是否够密集和均匀。点击保存，退出。 按照上述方法调试所有带？的像对，调试完毕后点击继续提取连接点。3.6 自由网平差自动提取连接点完成后，大量密集均匀的连接点形成了一个闭合相连的自由网，利用自由网来控制测区的误差是AAT系统特有的方

35、式。3.6.1 自动提取连接点完成提取连接点的过程后，生成的大量密集的连接点中肯定有多错点和粗差点，这就需要进行进一步的筛选，调用PATB平差的自动挑点过程就是系统自动的进行一轮轮的平差和筛选，挑出粗差点和错点并自动删除掉。点击，进入自动挑点界面（如图3-10）。 图3-11 自动挑点点击，进行平差，注意界面中的提示，会显示每次平差删掉多少粗差点，当系统任务没有粗差点后，自动挑点会结束，不再调用PATB（如图3-11）。图3-12自动挑点结束。3.6.2 自由网平差点击，进入交互编辑界面，在这个界面中可以看到连接点的分布情况，在上一步的自动挑点中，系统初步的挑选并删除了大量的粗差点，会导致连接

36、点的分布不够均匀和密集（如图3-12）。图3-13 点位分布图这时候就要求工作人员进行手动补点，在每张像片上没有连接点的标准点位进行加点。 在右侧点位分布界面中找到缺少连接点的像片，进入右侧对应的像片中进行手动加点。手动加点完毕后，进行自由网平差。点击，然后点击上方工具栏中的PATB按钮 ，进入PATB界面进行平差（如图3-13）。图3-14 自由网平差 这个过程也是PATB平差筛选粗差点的过程，平差后调用 ATX_TieDelete.exe，这个工具是可以直观看到所有连接点的残差，并可以按残差大小排列并进行删除，注意删除前首先要备份好工程目录下所有的文件，以为如果删除的点过多，会导致自由网断

37、掉。打开毕业设计.img（如图3-14）。 图3-15 ATX_TieDelete.exe界面将连接点按残差排列，删除掉残差大于12的点，注意要一部分一部分的删除，删一次保存一次，然后自由网平差一次不断重复知道没有粗差点 自由网平差结束。3.7 带控制点的平差自由网平差后，进入带控制点进行平差的过程，首先导入控制点文件，点击，导入 毕业设计.grd（如图3-15） 图3-16 导入控制点文件再次进入交互式编辑界面，对照外业测量人员的刺点像片，在测区四周先加上四个左右的控制点（如图3-16）。注意点好要与控制点点好一致，系统才会识别为控制点。 图3-17 控制点分布图点击，调用PATB进行平差。

38、点击，查看平差报告，看控制点精度（如图3-17）。 图3-18 控制点平差报告如果控制点误差较大，说明加点有问题，挨个进入进行调整和检查后再次平差看平差报告，直到符合限差要求。如果控制点误差很小在限差范围内，点击预测控制点，AAT将根据已有控制点和控制点文件预测其他控制点的位置（如图3-18）。 图3-19 预测控制点分布图图中绿色三角形为刚刚手动加的控制点，红色的是系统预测出的控制点位置，根据这些位置快速的加上剩余控制点（如图3-19）。 图 3-20 控制点分布示意图进行带控制点的平差，注意sigma的值（如图3-20）。 图 3-21 带控制点的平差此处sigma的值为2.947，再次调

39、用PATB，在Accuracy中将sigma值改为2.947，并将限差改为平面0.1，高程0.15，再次进行平差。打开平差报告，看所有的控制点误差是否都在限差之内（如图3-21）。 图 3-22 所有控制点平差报告 对不符合要求的控制点进行检查和调整（如图3-22）。 图 3-23 调试控制点将所有控制点调整合格后，再进行平差。带控制点的平差结束。3.8输出结果点击点击，选择输出目录。打开AdjOut.txt 检查精度是否达到要求（如图3-23）。图3-24 空三成果报告可以看到像方误差、控制点误差全部在限差内，成果符合要求，空三结束1。4 基于Virtuozo进行空中三角测量的常见问题及解决

40、方法本章主要针对自己在参与空三过程中遇到的一些问题来讨论的。在进行这些项目的生产过程中，碰到一些实际问题，这里结合经验进行问题的分析和处理。4.1 相机旋转问题系统进行自动内定向时，如果相邻两条航带的内定向残差出现一条大、一条小交替出现的现象，其原因是没有考虑到相机旋转。当像片与相机承片框方向不一致时需要旋转相机，旋转时选择“相机反转”即可。因为内定向是指将像片从扫描坐标转系纠正到像片坐标系，像片的周边有一系列的框标点。而只有当像片的框标与拍摄时相机的框标一一对应进行内定向时，结果才是正确的。另外，在平差解算使用相机自检校补偿系统误差时，对于与相机承片框方向不一致的像片进行相机旋转也是必要的。

41、由于在PATB区域整体平差中可以联立解算出补偿系统误差的附加参数，并自动进行系统误差的补偿，只有当像片与相机承片框方向一致时，才能利用解算出的参数进行改正。这项改正主要是改正影像本身的变形，对高程精度影响比较大，一般在进行粗差探测后再进行系统差自检校。所以在第一次平差解算时不用选此项。如果控制点或连接点存在较大的粗差，而没有剔除即进行自检校平差，会将粗差当作系统误差进行改正，导致错误的平差结果。4.2自动相对定向失败问题由于影像质量不好、扫描分辨率不同、航偏角变化大等情况时，往往会出现自动相对定向失败。此时可在中选择，然后选择一个同名点进行自动匹配，这种方法是用强行匹配的方式，系统计算量会很大

42、，匹配过程很慢且经常会遇到死机的情况，不建议使用。另一种方法是使用无人机版的AAT，由于无人机拍摄的像片质量一般都不是很高，所以这个版本的AAT采用的是另一种算法来进行自动匹配的，同样可以用在大飞机拍摄的质量不好的个别像对，效果较好，不过无人机版本的AAT还处在开发阶段，系统不是非常成熟和问题，容易遇到更多的问题，不建议使用。若上述方法仍不能满足要求，则执行菜单命令“ModeDelete All”删除有自动匹配的同名点，然后直接全手工添加同名点。一般建议人工在6个标准点位处刺至少6个点，最后执行相对定向并调节每个点到满足要求即可，即手工完成相对定向。如果遇上无法在标准点位布点的像片，如大面积水

43、域等，就需要工作人员手动尽可能的密集的加点，直至在上中下尽量靠近标准点位的地方均匀密集的分布了同名点后再进行相对定向删点。4.3 自由网断掉问题在调试完模型像对后，要进入自动挑点，可能由于影像质量不好、扫描分辨率不同、航偏角变化大等情况，系统自动提取的连接点或者自己手动加的连接点恰好是粗差点，自动挑点过程中会把这些连接点删掉，导致原本刚好完整的自由网断开，自动挑点程序会自动结束，无法进行平差，这种情况在像片质量差的测区会经常出现，而且处理时工作量也很大。因为自动挑点的过程其实就是系统自动执行自由网平差的过程，这个过程可以大大减少工作人员在下一步自由网平差手动删点过程的工作量，如果自动挑点不能使

44、用，这时候空三人员就要考虑两种思路来解决这个问题：4.3.1 重做因为这种情况主要是像片的质量或是扭转角度大导致系统自动提取连接点时不能提取出足够多的点，导致航带直接不能正常连接，自由网断掉，工作人员可以直接选择重新完成空三，在添加航带间偏移量点的时候密集的布点，这样系统在提取连接点是会有跟多的参考标准，可以提取出更多的同名点，从而防止自动挑点过程中将自由网删断这种情况的发生。但是这个方法会是工作人员的工作量变大，而且也不一定就能成功的解决问题，所以不建议重做。4.3.2 忽略自动挑点 因为自动挑点的过程与下一步中的手动删点本质上是一样的，所以可以跳过直接进行手动删除粗差点，这时候会遇到的问题

45、就是既然自由网已经断掉了，那就不能进行平差，我们如何知道连接点的残差呢？这个问题是我在参与空三生产时，遇到最棘手的。通过实际生产，我总结了几种办法： A、手动加点强行将自由网连接起来既然自由网已经断掉，那么我们就手动将自由网再连接起来，这就需要我们进行大量的手动加点工作。自由网断掉就意味着航带间在自由网断掉的位置没有连接起来，当我们进行手都加点时，AAT也不会自动调出我们所需要的不同航带间有重叠区域的像片，所以我们就需要对照索引图，在需要加点的位置，手动将所需要的像对全部调用，在每张调出的航片上都要加点。可是问题是我们怎么知道到底哪些地方需要加点呢？根据生产老师的介绍，AAT在理论上只要九个标准点位有像点，就可以完整的把这张影像控制住(如图4-1)图4-1 标准点位示意图所以我们就要观测点位分布图，人工的去确定哪些地方缺点，在缺点位置按照上述方法进行手动加点，直到所有像片上在标准点位都有连接点了，再尝试进行自由网平差。注意，这时选择自由网平差会遇到很多种情况：第一种，sigma值非常大，这种情况说明测区自由网还是没有连接好；第二种，点击PATB调用按钮，PATB没有反应，这是因为在连接点中存在“一度重