[数字摄影,精度,空三]数字摄影测量空三加密的精度控制及应用研究

数字摄影测量空三加密处理技术及精度评价研究关键词：摄影测量空中三角测量POS 误差1 引言随着测绘技术和计算机技术的不断发展，摄影测量已由解析摄影测量发展到全数字摄影测量阶段。

传统的航空摄影测量主要以胶卷式影像应用为主，以其周期短，成本低，精度高等优点成为地形图成图的重要手段之一。

近些年，在工程生产中引进了机载激光雷达等技术，进而可克服航摄中天气的影响，结合GPS/IMU系统下高精度POS数据，减少了中间环节，保证精度的同时还可以同步得到正射影像等多种相关地图数据产品，目前不仅在地形测图，在城市规划、电力系统、国土资源整治、林业管理、环境保护等领域也得到越来越广泛的应用。

2 全自动空中三角测量数字摄影测量生产作业中，空中三角测量（简称空三加密）是关键工序之一，影响着是航测产品质量与工作效率。

空三加密是确定整个测区的定位和定姿，从而获得测区内任意点的绝对坐标，依据提供的定向控制点和像片定向参数，确定区域内所有影像的外方位元素，从而求出该点所对应的物方空间三维坐标。

如果将影像点坐标观测值与地面控制点坐标一道进行区域网平差，这便是经典的解析空中三角测量方法；如果将该观测值与GPS/POS数据(必要时可加入少量的地面控制点)一并进行区域网联合平差，即形成了GPS/POS辅助空中三角测量。

自动空中三角测量作业过程，对于模型连接点，利用多像影像匹配算法可高效、准确、自动地量测其影像坐标，完全取代了常规航空摄影测量中由人工逐点量测像点坐标的作业模式。

对于区域网中的地面控制点，目前还缺乏行之有效的算法来自动定位其影像，只能将数字摄影测量工作站当做光机坐标量测仪由作业员手工量测。

从摄影测量软件角度讲，当前的自动空中三角测量，已是高效率、自动化程度很高的工序之一，如果能利用上GPS/POS数据，进行GPS/POS辅助空中三角测量，则其效率可望进一步提高，在有些情况下，即可实现全自动化空中三角测量。

对GPS/POS辅助空中三角测量而言，若要进行高精度点位测定，至少在区域网的四角需要量测4个地面控制点；如果是进行高山区中小比例尺的航空摄影测量测图，则可考虑采用无地面控制的空中三角测量方法，此时可完全用GPS/POS摄站坐标取代地面控制点，实现真正意义上的全自动空中三角测量。

空三加密POS系统的应用探讨摘要：通过对城市高精度数码航空摄影中POS系统的应用，实践数码航摄、架设基站、转换坐标、航测内业空三加密等内容，经过比对POS系统等三种空三加密作业方法和分析验证数学精度和外业检测的数据，本文探讨了POS系统对空三加密精度的作用，尤其是在提高大比例尺地形图航测内业方面作用之大。

关键词：空三加密；POS系统；精度；分析引言随着我国技术的发展，绘测工作中数码航空摄影技术的广泛推广，GNSS（全球导航卫星系统）中的POS（精密空间定位系统）技术的研究开发应用，使得导航定位精度大大提高了，而且数码航空摄影质量也明显提高。

本文结合城市高精度数码航空摄影项目中采用POS技术的实践，对空三加密POS系统的应用进行探讨。

1.POS系统在进行数码航空摄影时，把数码航摄仪和POS系统合成，再通过GPS载波相位差分精度定位得到摄影仪的位置参数和由IMU测定的摄影仪的姿态参数，接着把IMU、DGPS的数据一起处理，取得航空摄影瞬间像片的姿态和位置，如此在航测内业时可以达到恢复摄影时像片与地面关系的作用，从而进一步解析像片的测量。

上述参数的直接获取对数字摄影测量具有重大影响，不仅使航空影像可以快速空间地理定位，而且使数字摄影测量工作的整个流程都有新的进步。

在实际工程应用中，机载POS系统直接地理定位的实际精度，可以利用n个地面检查点的坐标已知值(野外实测)和直接地理定位值之间的偏差(Δx，ΔY，ΔZ)，按下式求出:μxy为总体平面实际精度，μZ为总体高程实际精度，n为检查点个数。

2.技术分析2.1数码航空摄影城市数码航空摄影使用的是UCX数码摄影仪，设置焦距为90.5mm，采用像片像素6.2um，压缩幅面为6.6cm*10.6cm，展开了3400平方千米不同区域范围，地面基准站采取城市连续运行卫星定位综合服务系统参考站的数据进行摄影的联合数据处理，可以保证数码航空摄影数据成果更加具有准确性和可靠性。

制点布设在中央区域以及测量区域的四角出，共计约5个，通过这种方式保证能够在进行多余观测，并及时发现粗差等基础上，还可以出色完成比例是1:2000地形图的绘制工作[2]。

2.3 布设像控点一般情况下，区域网法是当前像控点最为常见的一种布设方案，在这一方法中航向的间隔为4条基线。

这一项目的像控点借助GPS-RTK进行施测，同时根据平高点具体的要求来布设像控点。

通常布设的范围处于航向重叠3片区域中，而当于区域网内布点时则需要确保5至6片的重叠；另外，像控点和相片边缘之间的距离应当处于1.5cm及以上。

3 对空三加密精度的分析就当前航空摄影测量基本的流程来看，在航测工作中空三加密技术有着极为重要的作用，它直接决定着最终地籍图的精度。

在目前科学技术快速发展的过程中，航测工作的时间愈发紧张，对应的任务量也在随之增加，而借助空三加密相关的软件，则能够迅速且高效的完成各项加密工作。

在布设传统外业像控点时，控制点的点位位置往往需要进行谨慎考虑，通常对其有着极为严格的要求。

因此，是否能够有效脱离目前外业像控布点工作中的种种限制，从而有效减少控制点实际的布设量，进而在不影响测量区域加密精度的前提下有效提升航线跨度，逐渐成为当前管理人员急需去考虑的一个问题。

4 优化无人机航空摄影测量空三加密精度的方法文章将无人机航空摄影测量空三加密的实际流程作为了切入点，借此来对其进行了深入分析，并对技术的优化方案作了全面研究。

过去传统无人机的空三加密具体流程如图1所示。

图1传统无人机航空摄影测量的空三加密流程因为非量测相机是无人机获取影像最为重要的一个途径，所以只有在畸变差校正等工作结束后才能够进行空三加密，另外在此环节还需要对相机的参数进行全面检校，倘若直接跳过这一环节那么很有可能会对匹配的精度产生不利影响。

但是，0 引言由于科学技术不断进步，当前无人机航空摄影测量技术在许多项目的生产工作中实现了广泛的应用，怎样才能实现对海量的无人机信息数据进行高效化处理，以此确保航空摄影测量成图的准确程度，已经成为现阶段航空摄影测量进一步发展所面临的主要问题。

浅谈空三加密过程中常遇到的问题及处理方法摘要:本文叙述利用自动空三软件virtuozo aat进行空三加密的技术路线和作业过程中常遇到的问题及处理。

关键词：空中三角测量自动空三软件virtuozo aat中图分类号： p221+.1 文献标识码： a 文章编号：引言区域网空中三角测量指利用一个区域中多幅影像连接点的影像坐标和很少的已知影像坐标及其物方空间坐标的地面控制点，通过平差计算，求解连接点的物方空间坐标与影像的外方位元素。

在传统作业方式下，空三是一项非常乏味和耗时的工作，它主要包括：选择、转测加密点，量测加密点和控制点的像片坐标，进行区域网平差，检测并剔除粗差等作业。

virtuozo全数字摄影测量系统的影像配准算法具有可靠、快速和精确的优点。

其中的自动空三量测（aatm）模块除半自动量测控制点之外，其他所有作业（包括内定向、选取加密点、加密点转点、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。

virtuozo aat就是将virtuozo aatm和patb集成后的自动空三软件。

空三加密技术路线和作业过程中常遇到的问题及处理方法空中三角测量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。

1、空三加密技术路线下面简述一下空三加密的技术路线（采用全数字摄影测量系统中的空三测量软件virtuozo aat进行像点量测，使用光束法区域网平差程序进行解算。

）主要由创建测区、内定向、确定航线偏移、自动转点、连接点编辑和测区接边主要部分构成。

2、作业过程中常遇到的问题及处理方法2.1内定向是数字摄影测量的第一步，目的就是确定扫描坐标和像片坐标系之间的关系以及数字影像可能存在的变形。

有时候在作内定向时，当作业员精确量准每一个框标时，内定向的中误差仍然非常大，造成这种现象的原因有：①摄影过程中产生的系统误差:如物镜畸变差、软片压平误差、滤光片或窗口保护玻璃不平引起的光学误差。

浅谈无人机航空摄影测量空三加密精度分析作者：李文昌来源：《名城绘》2020年第10期摘要：随着社会的发展，我国的测绘工程建设的发展也有了改善。

借助全数字化的摄影测量系统实行空三加密技术有着高度自动化等诸多特点，其目前也得到了工作站当中各个部门的广泛应用，就现阶段的应用情况来看，它已经使得相关工作效率得到了显著提升。

为此，文章就对当前无人机航空摄影测量空三加密技术的应用现状进行了深入分析，同时阐述了其生产的流程，希望借此可以使空三加密技术的精度得到进一步提升。

关键词：无人机航空摄影测量;空三加密;精度分析1 无人机航空摄影测量空三加密的阐述实际上空三加密就是空中三角测量，该技术能够借助极少的控制点物方还有像方坐标，求出未知点具体的坐标，并以此使得模型之中已知点的数量能够提升至四个乃至更多，同时通过上述已知点还可以进一步分析与研究位于影像外方向上的各种元素。

倘若空三加密精度达不到标准，那么便极有可能会出现航空摄影测量外业像控点的量测以及航飞环节被迫返工等情况，从而导致航空摄影测量内业的后续流程无法正常进行。

相较于传统的航空摄影测量，应用无人机进行航空摄影测量所需要投入的成本较少，并且时效性也要更强，其近些年在绘制地形图以及三维建模等工作当中得到了极为广泛的运用。

然而，凡事皆有弊端，该技术同样也不例外，例如影像畸变较大、姿态的稳定性不够以及基高比偏小、高程的精度较低与模型的切换过于频繁等等。

当前我国市场上还未出现一款可以完全解决上述所有问题的无人机航空摄影测量空三加密软件，现有的精度几乎无法满足我国传统航测的标准与要求。

2 数据与研究方法2.1 数据获取首先，选取了图书馆侧面的拐点，道路交叉点等20个控制点，然后使用DronesMap软件进行航线设计，通过全景图查看收藏位置并获取实景图，预览最佳航拍点。

飞行前设定相关参数，保证有效的航向和旁向重叠，旁向重叠度设置为15%—60%，最小不小于8%，航向重叠度设置为60%—80%，最小不应小于53%。

剖析空三的意义及航天远景空三加密流程
空中三⾓测量，⼜称“空三”，是学习摄影测量不得不谈论的重头戏。

摄影测量的任务就是在尽可能的减少外业⼯作的前提下，通过解析相⽚，获取测区的地理信息。

但是，摄影测量作业中，也需要⼀定数量的地⾯控制点。

例如：
（1）⼀张相⽚，需要四个地⾯控制点进⾏空间后⽅交会，解求相⽚的外⽅位元素；
（2）⼀个⽴体像对模型的绝对定向，需要四个地⾯控制点，求解7个绝对定向元素，才能将经相对定向建⽴的任意模型纳⼊到地⾯摄影测量坐标系中；
（所涉及概念可参考：航摄像⽚的内、外⽅位元素）
（3）相⽚的纠正，也需要地⾯控制点。

若测区所需的⼤量控制点全部由外业确定，那与摄影测量的初衷是相悖的，所以才有了“由外业实测少量的控制点，然后按照⼀定的数学模型，平差解算出摄影测量作业过程中所需的全部控制点及每张相⽚的外⽅位元素”的思想，这⼀思想被称为“解析空中三⾓测量”或“解析空中三⾓测量加密”，经过平差计算的控制点也成为“加密点”。

“空三”采⽤的平差模型有三种：
（1）航带法
（2）独⽴模型法
（3）光束法
这部分内容⽐较深奥，待笔者琢磨清楚在写出来。

航天远景是国内⽬前⽐较流⾏的空三加密软件，现将其流程贴出来：
另还有inpho 、pix4d、smart3D等软件，多⼤同⼩异，后续补图。

摄影测量中的数字正射影像生成与精度控制方法摄影测量是一种利用摄影测量仪器和技术获取地面特征信息的测量方法。

随着数字技术的发展，数字正射影像生成成为摄影测量的重要组成部分。

数字正射影像生成及其精度控制方法在测绘、城市规划、地理信息系统等领域具有重要的应用价值。

本文将探讨数字正射影像的生成过程以及如何控制其精度。

一、数字正射影像生成的过程数字正射影像是通过摄影测量技术获取的影像在地面上的一个正投影结果。

首先，需要进行摄影测量，即使用航空摄影或卫星遥感获取地面影像。

其次，通过摄影测量仪器对这些影像进行校正和剪裁，去除不必要的信息，并校正几何变形。

然后，通过数字图像处理技术，将校正后的影像进行数字化，并生成正射影像。

最后，对生成的正射影像进行质量控制和检查，确保其几何和光谱精度。

二、数字正射影像生成中的精度控制方法1. 摄影控制点的测量与标定在数字正射影像生成的过程中，摄影控制点的测量和标定是非常重要的一步。

通过在地面上布设摄影控制点，并使用测量仪器进行测量，可以获取控制点的地面坐标。

然后，通过标定过程，将图像像素与地面坐标关联起来，为后续的影像处理提供准确的基础。

2. 影像配准与校正数字正射影像生成的一个关键步骤是影像配准与校正。

在这一步骤中，需要将摄影测量获取的影像与地理信息系统中的地理坐标系进行配准，保证影像像素与地理坐标的一一对应关系。

通过使用配准点或配准线进行影像配准，可以减小影像配准误差，并提高正射影像的几何精度。

3. 影像融合与平滑在数字正射影像生成的过程中，可能会存在不同时间、不同角度或不同分辨率的影像。

为了提高影像的质量，可以采用影像融合与平滑的方法。

影像融合可以将多个影像融合成一个更高质量的影像，提高影像的光谱信息。

而影像平滑可以通过滤波等方法，减少噪声和人为瑕疵，提高影像的视觉效果。

4. 影像精度评价与纠正在数字正射影像生成后，需要对其进行精度评价与纠正。

通过对比地面控制点的实际测量值与正射影像中的投影坐标值，可以评估正射影像的几何精度。

空三报告各项精度要求笔者单位近几年来除了承担大量的国家重点项目及空三加密项目外，同时还完成了大批量国外的空三项目（几万张像片），主要是日本和美国的项目。

通过这些项目的实践，积累了丰富的经验，尤其对日本、美国的空三技术要求及精度指标的控制有了基本了解。

不同国家空中三角测量的技术要求、精度指标控制及处理原则与方法都有所差异，本文主要阐述国内与国外空三的技术要求及精度指标控制方面的异同之处，以及对一些技术问题的处理原则及方法。

1空三技术要求1.1控制点获取途径地面控制点是空三平差解算的基础数据，目前国内空三所需控制点的获取方式有2种，一种由外业人员在野外通过GPS实测得到，另一种在室内利用现有的测绘成果判读获取。

国外除了采用以上2种方式外，还采用了全数字摄影测量方式，即在全数字摄影测量系统上，利用外方位元素建立立体模型，在立体模型上采集空三所需的控制点X、Y、Z坐标。

外方位元素来源一是由高精度的DGPS/IMU辅助航空摄影获得，二是由本区域已有的摄影资料和像控资料空三平差后获得。

此方法在日本应用较多，控制点的精度比用内业判读的方式高。

日本项目有时根据项目需要同时采取以上3种方法获取控制点。

1.2控制点的类型国内控制点分为平高点(X、Y、Z)、高程点(Z)和平面点(X、Y),日本控制点分为基准点和对空点(本点和偏心点)。

基准点相当国内外业像控的基础起算点（三角点等），对空点相当实测外业点。

日本土地大部分被树木遮盖，很难找到裸露的地面选择控制点，所以控制点通常采用布标方式。

地标为白色长方形，通常架在树顶上，目标非常清楚，便于空三判测，采集精度高。

1.3区城网的划分及大小，控制点数量、位置要求及分布空三区域网中每个位置上的控制点在平差中所起的作用是不相同的，比如4个角点的控制点主要是规划比例尺和改正模型变形，航线中间的高程点主要是改正模型弯曲等，所以区域网的大小、形状以及控制点的布设方案和控制点在像片上的位置等对空三成果精度有着举足轻重的作用。

浅谈空中三角测量常见问题探讨和解决方法本文概要介绍了自动空中三角测量软件VirtuoZo AAT作业原理。

并根据作者多年实践经验比较详细地介绍了自动空中三角测量中区域网平差解算时遇到的问题及解决方法。

标签空中三角测量；区域网平差；作业原理随着计算机技术及摄影测量理论的发展，摄影测量已从传统的模拟、解析摄影测量迈入全数字摄影测量时代。

全数字摄影测量系统中空中三角测量成为自动化程度最高的一道工序。

自动空三在理想状态下可以自动内定向、自动相对定向、自动模型连接、半自动区域网平差解算，最后输出加密点坐标。

本文将结合VirtuoZo AAT阐述在空三加密作业过程中区域网平差解算时经常出现的问题及解决办法。

1 自动空中三角测量所谓自动空中三角测量（俗称空三加密）就是利用模式识别技术和多影像匹配等方法代替人工在影像上自动选点与转点，同时自动获取像点坐标，提供给区域网平差程序解算，以确定加密点在选定的坐标系中的空间位置和影像的定向参数。

自动空中三角测量的特点是：①、自动化程度高，作业速度快，作业效率高。

②、高效可靠的剔除粗差。

③、加密精度高。

④、可以自动处理包含交叉航线和分断航线的复杂测区。

2 自动空中三角测量作业原理2.1 建立区域网首先需将整个测区的光学影像（航摄影像）逐一扫描成数字影像(数码影像除外)，然后输入航摄仪检定数据，建立测区文件、摄影机信息文件、地面控制点坐标文件和影像列表文件。

2.2 自动内定向自动内定向是通过对影像中框标点的自动识别与定位来建立数字影像中的各像元行、列数与其像平面坐标之间的对应关系。

通过这一步基本上消除了像片因扫描、压平等因素导致的变形。

2.3 自动相对定向自动相对定向是用特征点提取算子从相邻两幅影像的重叠范围内选取均匀分布的明显特征点，并对每一特征点进行局部多点松弛法影像匹配，得到其在另一幅影像中的同名点。

2.4 自动模型连接模型连接是对每幅影像中所选取的明显特征点，在所有与其重叠的影像中，利用核线（共面）条件约束的局部多点松弛法影像匹配算法进行自动转点，并对每一对点进行反向匹配，以检查并排除其匹配出的同名点中可能存在的粗差。

在1：500数字化成图中无人机小数码航空摄影测量空三加密技术的应用本文根据无人机小数码航空摄影测量空三加密技术，简单描述无人机系统的组成，以及正射影像图以及空中三角测量的制作。

通过DatMatrix2.0 系统对无人机小数码航空影像作1︰500 空三加密的研究，并分析加密成果的误差，证明无人机小数码航空摄影测量完全符合1︰500 数字化成图的标准，希望无人机的应用得到全面推广。

标签：无人机数码影像空三加密1前言通常无人机小数码航空遥感都把得到高分辨率遥感影像数据当作目标，它集成了航空遥感、GPS 导航定位以及无人驾驶飞行器等很多先进技术，属于一种专用化、低成本、小型化、高机动性的遥感系统。

无人驾驶的航空飞行器于1917年开始出现，刚开始通常用来当成靶机用，它的使用范围也只是在军事应用上，后来在侦察与军事作战上应用较多，接着开始成为民用遥感飞行的平台。

20 世纪80 年代以来，通讯技术和计算机发展迅速，因此各种数字化、探测精度高、重量轻、体积小的新型传感器纷纷出现，无人驾驶飞行系统的很多性能也得到很大提高，在应用领域上无人机遥感技术也迅速得到拓展。

因此无人机遥感的使用范围开始从最初的预警、侦察等军事领域逐渐扩大到应急测绘、气象观测、资源勘测等一些非军事领域，其应用前景也十分广阔。

大力推动遥感影像及无人机遥感系统的应用，这对于国民经济的发展以及遥感技术系统的完善有十分重要的意义。

2无人机影像快速空三加密技术通过无人机与专业数码相机的配合，本次无人机试飞两条航带，总共拍摄下34 张照片，拍摄到的面积达0.9 km2，两个航带之间的距离为220米，地面分辨率达到0.045米，其曝光间距为98米，无人机航向重叠是65%，旁向重叠是38%，且使用全野外布点进行拍摄。

2.1无人机低空航摄系统组成作为一种高端产品，无人机遥感系统集成了GPS 导航定位、遥感技术和无人驾驶飞行器等技术。

此遥感系统拥有专用化、实时观测、便捷式、低成本、高机动性等很多优点，且通过其获得的遥感影像的时间分辨率和空间分辨率都很高，在航空遥感技术发展中逐渐成为一支新生的力量，有效补充了卫星遥感的缺点。

空三加密软件ORIMA的应用与开发张玉世【摘要】空中三角测量(下称空三加密)是数字摄影测量生产作业中的关键工序之一,是影响航测产品质量与工作效率的重要因素,ORIMA全称为ORIentation Management,是Helava全数字摄影测量工作站新推出的空三加密模块,具有新颖、实用、方便、可靠、高效的特点.本文对Helava全数字摄影测量工作站ORIMA软件的应用开发情况进行了介绍,包括ORIMA软件的参数设置、粗差探测、生产应用流程等方面,得出了应用该软件进行数字摄影测量空三加密生产作业的流程与方法,并介绍了ORIMA软件在铁路航测带状区域进行空三加密生产作业中的应用情况,总结了一些经验体会.【期刊名称】《测绘技术装备》【年(卷),期】2008(010)003【总页数】3页(P35-37)【关键词】空中三角测量;ORIMA;经验【作者】张玉世【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司航测遥感处,西安,710043【正文语种】中文【中图分类】P2数字摄影测量已广泛应用于工程勘察设计中，空中三角测量工序是数字摄影测量生产作业中的关键工序之一。

空中三角测量是根据航空像片上少量的野外控制点的大地坐标，以及在像片上所量测的外业控制点和内业加密点的像点坐标，应用相关的平差软件进行计算，从而求取加密点的大地坐标和像片的外方位元素的量测解算过程，通常称为空三加密。

为缓解铁路勘察设计质量高、工期紧的压力，我单位先后从美国引进了6套Helava全数字摄影测量工作站，其软件平台为SOCET SET4.4.0，空三加密模块有HATS和ORIMA区域网平差模块。

Helava是美国LH Systems公司推出的数字摄影测量工作站，ORIMA/SOCET-TE/GPS Release6.01是该工作站上区域网光束法平差软件模块， ORIMA的全称为ORIentation Management，ORIMA为厂方新推出的模块，具有新颖、实用、方便、可靠的特点，ORIMA的特点，软件量测界面见图1。

空三加密操作结论300字
空三加密即解析空中三角测量，指的是用摄影测量解析法确定区域内所有影像的外方位元素。

空三加密的传统做法是利用少量控制点的像方和物方坐标，解求出未知点的坐标，使得每个模型中的已知点都增加四个以上，然后利用这些已知点解求所有影像的外方位元素。

这中间包含一个已知点由少到多的过程，所以形象地称之为空三加密。

概括地讲，空三加密的目的可以分为两个方面：第一是用于地形测图的摄影测量加密；第二是高精度摄影测量加密，用于各种不同的目的
利用测区中影像连接点（加密点）的像点坐标和少量的已知像点坐标及其大地坐标的地面控制点，通过平差计算，求解连接点的大地坐标与影像的外方位元素，称为区域网空中三角测量。

区域网空中三角测量提供的平差结果是后续的一系列摄影测量处理与应用的基础。

区域网空中三角测量按平差单元可分为航带法、独立模型法和光束法，其中光束法理论最严密、解算精度最高。

成为空三的主流方法。

光束法区域网平差的基本思想是，以每张像片为单元，区域内每张像片的控制点、加密点都列立共线条件方程式，建立全区域统一的误差方程，统一平差解算，整体解求区域内每张像片的6个外方位元素及所有加密点的地面坐标。