1 引言
隨著信息技術和計算機技術的迅猛發展,航空攝影測量技術也有了前所未有的發展和進步。全數字攝影測量系統取代傳統的攝影測量內業儀器,作為基礎地理數據獲取的作業平臺,已成為必然的發展趨勢。為適應數字攝影測量的需要,我單位自引進了VirtuoZo NT全數字攝影測量系統,經過技術培訓和試生產之后,全面投入了實際生產工作。利用VirtuoZo NT全數字攝影測量系統,先后完成了青島市1:2000、1:500比例尺 DLG測圖,廣西百色水利樞紐庫區312國道改建1:2000 比例尺DLG測圖、DEM制作,青海省塔拉灘生態治理區1:10000比例尺DLG測圖、安徽省蚌-寧高速公路測繪等項目。現就VirtuoZo NT系統在蚌-寧高速公路測繪中的應用作一論述。
2 工程概況
蚌-寧(蚌埠-南京)高速公路安徽段途徑蚌埠、鳳陽、明光、來安等縣,全長約170公里。測區內有平地、丘陵、山地,地物、地形復雜,植被茂密,給測繪工作帶來一定的困難。為滿足該高速公路安徽段設計的需要,我單位承擔了該條公路的測繪工作,主要內容包括:高速公路選址的1:10000比例尺正射影像圖制作、1:2000比例尺數字線劃圖(DLG)測繪以及符合CARD-1公路設計軟件要求的數字高程模型制作。
由于公路選線設計要求在正射影像上進行,因而需要在攝影以后首先制作正射影像,根據正射影像,確定公路中心以及測量范圍。數字高程模型的數據格式必須滿足CARD-1軟件的要求。由于世界緊,任務重,為如期完成任務,我們決定使用VirtuoZo NT全數字攝影測量系統來完成這項工作。
3 正射影像圖制作
正射影像圖具有信息量豐富,現勢性強的特點,能夠最大限度反映地表信息。本項目制作正射影像圖的目的,就在于利用正射影像圖來確定蚌-寧高速公路的初設平面位置,劃定1:2000比例尺地形圖及數字高程模型的測繪范圍。
由于沒有進行外業像片控制測量,我們在1:5000比例尺地形圖上量取部分明顯地物點的三維坐標作為像片控制點,使用VirtuoZo NT空三加密模塊(AATM+PATB)進行空三加密,創建模型,從而利用VirtuoZo NT進行正射影像圖制作。這樣做,能夠充分利用VirtuoZo NT的自動化程度高,運算速度快的特點,在最短的時間內為用戶提供高質量的正射影像圖。
使用VirtuoZo NT制作正射影像圖,與常規的使用糾正儀進行像片糾正相比,提高效率5倍以上。而且使用糾正儀無法制作山區正射影像圖,也無法解決無縫鑲嵌的問題。可見,使用VirtuoZo NT制作正射影像圖的優勢相當突出。
4 數字線劃地形圖測繪
利用正射影像圖確定了1:2000比例尺地形圖的測繪范圍后,我們對全測區進行了全野外像片控制和像片調繪。然后使用VirtuoZo NT進行數字線劃地形圖測繪。
VirtuoZo NT可以測繪各種比例尺的數字地形圖,從1:10000、1:5000至1:500甚至更大比例尺的數字地形圖。其實用的數字測圖模塊,線劃半自動提取功能,可大大提高作業效率。
蚌-寧高速公路測繪項目共完成247幅1:2000比例尺數字地形圖。VirtuoZo NT以其完美的界面設計,方便的操作功能,快速的運算及可靠的精度,為我們按時完成這項任務提供了保證。
5 高精度數字高程模型制作
CARD-1軟件是專門用于公路、鐵路、管道工程設計的CAD系統。它是一種能夠滿足各設計階段工程要求的、全新高效的CAD軟件。CARD-1軟件所要求的數字高程模型,實際上是不規則三角網數字地面模型(TIN),它的特點是能夠很好的顧及地貌特征點、線,表示復雜地形表面比規則格網(grid)精確。要制作的數字高程模型數據為兩類文件:點文件(*.asc)與線文件(*.pol)。點文件是能夠反映實際地形的按一定規則排列的地形點。線文件是地形斷裂線,即地形變換處的連線,如陡坎上、下邊沿線;路堤、路塹的上、下邊沿線;山脊線;山谷線等。斷裂線上的點必須是點文件已經采集的點。
制作數字高程模型的方法有許多種:野外實測、在地形圖上量取、利用攝影測量方法等。野外實測投入高,費工費時。在地形圖上量取精度差,不能滿足用戶要求。利用攝影測量方法是目前最好的方法。在實際工作中,我們使用VirtuoZo NT的數字測圖模塊進行點、線提取,在進行線提取時全部使用折線而不能使用流線。點線提取完成后,利用VirtuoZo NT的導出文本文件功能生成文本文件(*.txt),再使用我們自己編制的轉換程序,將該文本文件(*.txt)轉換為符合CARD-1軟件要求的點文件(*.asc)和線文件(*.pol)。
采用本方法測制的蚌-寧高速公路數字高程模型,經有關專家鑒定和業主的實際應用,數據完全能夠滿足CARD-1軟件進行道路設計的要求,點、線密度合理、位置正確、精度可靠,為高速公路設計提供了可靠保證。
6 結論
全數字攝影測量系統在生產實際中的應用,是攝影測量內業的一次革命。傳統的航測內業是一個復雜的系統工程,而且產品單一,功效落后。現在,運用全數字攝影測量系統,在一臺微機上就能完成航測內業的各個工序的工作,而且操作簡單,工效翻倍,精度可靠,產品多樣。VirtuoZo NT以其強大的功能,友好的界面,方便的操作,已成為全數字攝影測量系統中的佼佼者,被越來越多的用戶所認可。
VirtuoZo NT全數字攝影測量系統用于高速公路測繪,不僅可以測繪符合精度要求的數字線劃圖,而且可以快速制作正射影像,按規定格式制作高精度數字高程模型,為高速公路設計提供各種精度可靠、現實性強的數字產品,滿足高速公路設計的需要。