VirtuoZo AAT自动空三测量中常见问题的分析及处理

黄妮妮
（广西第一测绘院 广西南宁 530023）

【摘　要】　空中三角测量是摄影测量生产中的关键步骤，本文对 VirtuoZo AAT自动空三作业中的常见问题进行了分析及处理，并对作业中需要注意的事项进行说明。
【关键字】　VirtuoZo AAT PATB

　　1 引言
　　VirtuoZo全数字摄影测量系统的AAT（自动空三）模块除半自动量测控制点之外，其它所有作业（包括内定向、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）都可以自动完成。PATB光束法区域网平差程序具有高性能的粗差检测功能和高精度的平差计算功能。所以，将上述两个软件的优点结合在一起，即VirtuoZo的AATM 和PATB集成后就成为功能强大的自动空三软件。
　　分院这两年来利用VirtuoZo AAT完成了多项项目的空三加密，如贺州、河池、梧州等摄区。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。
　　2 常见问题分析及处理
　　2.1　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。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。
　　2.2　自动相对定向失败的处理
　　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。此时可在界面中选中菜单项“Mode－Add Point”，使界面处于加点状态，然后在影像上手工加一对同名点，再选择菜单命令“Process－Automatch”启动自动匹配。
　　若上述方法仍不能满足要求，则执行菜单命令“Mode－Delete 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。
　　2.3　控制点处于不同投影带的测区间的接边问题
　　由于分带不同会造成边界子午线两侧的控制点处于不用的投影带内，按规定，在一定的重叠范围内，控制点有两套相邻带的坐标值。
　　该软件无法将两个处于不同带的测区进行接边，需将其中一个单元中的点转换到另一个单元所在的带内，然后再将两者进行接边。例：A单元与B单元相邻，A、B单元中控制点分别处于采用高斯－克吕格正形投影3°分带的第36带、第37带，当两者进行接边时，可将A中控制点数据由36带换算成37带，并进行加密计算生成加密点，然后将两者进行接边即可。
　　2.4 补片问题
　　空三加密时，可以随时进行航线或航向间的补片，甚至加密完成也可进行补片工作。如发现需补加像片时，首先，将像片转换格式之后添加进影像列表中，进行内定向，并对其所在模型进行手工相对定向，再在连接点编辑界面中，手工添加连接点使其与相邻像片相连（包括上下左右像片），然后在标准点位上添加像点（一定要确保连接强度），如有控制点需补刺控制点，最后进行平差解算，直至通过为止。
　　3 作业过程中需要考虑的事项
　　3.1　空三作业前的影像处理
　　由于影像扫描时没有对像片单独设置亮度、对比度，对于高差较大的测区，一条航线间经常出现平坦地区影像过白或山地过暗的情况，这大大影响了空三及后续的作业。
　　因此，建议在空三转换影像前，对整个测区的影像在Photoshop中查看，并相应的调一下亮度和对比度，这样有助于影像匹配工作。
　　3.2　手工添加连接点
　　自动挑点结束后，检查整个加密单元的点位分布情况，对于少点的点位需要人工添加连接点，使整个测区点位均匀分布。
　　需要注意的是，除了要保证模型间的连接，还要保证航线间的连接强度，对于航线间没有连接的像片，需手工加点进行连接，以此来保证区域网平差的精度。
　　具体操作如下：进入Interactive Edit（编辑）界面，点击工具栏中"Manual add point"图标，加入所需要连接的影象点击"ok"进入，进行手动加点即可。
　　一般来说，航线间的连接点至少对应四个以上的观测值，选择六度重叠点最好。在空三加密中，尽量保持点的重叠度是非常重要的，因为一个点的重叠度越大，它在多张影像之间的连接作用越强。 一个区域网的内部连接性是由像点网决定的，内部连接性越好（特别是航线间连接），PATB挑粗差越准确，最后的加密精度越可靠。
　　3.3　像点网的编辑
　　对于像点网的编辑，粗差大或是错误的点经常会影响到其自身周围的像点精度，在调像点网时应先将这些点挑出进行调整修改，再调其它像点。实际操作如下：
　　第一次执行过PATB平差之后，在连接点编辑界面中单击菜单项Adjustment－Adjust Result,打开平差报告。先将粗差很大的像点挑出（一般是点位点错）将其调整至正确点位。然后再平差，并根据平差报告调像点网。
　　需要注意的是：调节带有"*"号的点，首先应调节差值最大的点。若该点调得很好后，计算后仍带有"*"号，则看周边的几个点。由于目前粗差探测的功能并不很强，因此"*"点不一定就是错误点， 应以点位为准。此外相对定向报告中的dq值（在模型中的上下视差），连接差都是必不可少的参照值，即连接差大的主片上的所有连接点都得检查，反复调节，直至结果符合精度要求。
　　3.4　控制点的初始权设置
　　为防止控制点对像点网产生较大的变形影响，可将控制点的精度设置低一点，例如，可设为平面10米，高程10米。
　　这样做有两个原因，一是由于控制点的权比较小，就可以避免由控制点强制符合而导致的像点网变形，这样得到的像点精度是可靠的；二是由于对控制点的精度要求低，绝大多数的控制点不会被当作粗差挑出，从而避免了控制点分布的畸形。
　　当像点网稳定后，可以分别取平面精度要求和高程精度要求的一半输入这两个编辑框，然后进行平差计算，直至解算通过。
　　3.5　模型的相对定向分析
　　由于PATB报告中无法查看每个立体模型的上下视差，VirtuoZo AAT提供了一个模型相对定向的检查模块。
　　生成定向报告后打开查看，对于相对定向超限的模型，应进入主程序的人工相对定向界面中进行检查，删除粗差大的点，重新进行相对定向；对于上下视差超限的点，应将其删除。
　　最后再进行平差解算，直至通过。
　　4 结束语
　　传统作业的空三是一项非常乏味和耗时的工作：选择、转刺加密点，量测加密点和控制点的像片坐标，进行区域网平差，检测并剔除粗差等等。而利用VirtuoZo全数字摄影测量系统的AAT（自动空三）模块开展作业省略了传统作业中大量的人工作业，大大提高了工作效率。本文针对单位在生产DOM的空三加密过程所遇到的问题进行分析和处理的经验，希望对同行有所参考。

【参考文献】
[1] VirtuoZo全数字摄影测量系统使用手册（适普软件有限公司）
[2] 自动空中三角测量软件VirtuoZo AAT3.2使用手册（适普软件有限公司）