自动数字空中三角测量系统作业流程

浅析AATM

浅析AATM/PAT-B在生产中的应用杨爱玲戴立权黑龙江地理信息工程院（150086）摘要：本文主要从实际应用的角度出发，介绍了自动空中三角测量AATM/PAT-B系统的作业流程以及实际作业当中应特别注意的一些问题；总结了AATM/PAT-B系统在实际应用中的主要优点。

关键词：AATM/PAT-B系统全数字化摄影测量自动空中三角测量（加密）连接点航带间偏移量1.引言随着摄影测量技术的迅速发展，全数字化摄影测量产品的日益增多，在全数字化摄影测量产品生产过程中的基础部分--加密，已经越来越明显地展露出其独到的重要地位。

运用传统的加密技术，无论在作业周期还是在人力、物力、财力耗费上及产品质量上都已经很难满足要求。

为了适应这种市场需求，各种相应的新加密软件如雨后春笋般应运而生，其中尤为突出的是武汉适普公司的AAT M/PAT-B系统，该软件在与其它国内外同类产品相比较下，具有良好的性能价格比，因此在国内拥有众多的用户。

2.AATM/PAT-B功能概述传统的空中三角测量是要求人工作业，其中包括按规范要求选点、转点、量测，然后再进行区域网平差；所谓全自动空中三角测量是将人工的选点、转点、量测等工序计算机化，利用影像识别和多影像匹配技术，自动完成空三连接点的选择及转刺，然后实时地根据平差结果对点位进行调整。

最后加入地面控制点，将自动量测的像点坐标结果进行区域网平差，获得加密点的大地坐标成果。

与常规加密不同，AATM/PAT-B 是基于全数字化成图的一部分，它对航片进行扫描，而无需进行晒片，从而大大地提高了作业效率。

众所周知，由于地物复杂性、植被和遮挡物的影响，在进行自动空三量测时，总是存在一定数量的粗差点，这必将增加人工干预的工作量，AATM与国际著名的光束法平差软件PAT-B集成，极大提高了挑粗差功能，基本实现了选点、转点的自动化，并且能够满足各种航摄比例尺的空三作业精度要求。

在困难地区虽无法自动转点，但提供了友好的人机交户界面，可方便地进行人工编辑，并提高了平差的精度。

空中三角测量分析

五、自检校光束法区域网平差
误差方程
法方程
自检校光束法区域网平差法方程系数阵
×
2
3
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
1，2，…，20 待定点名 A，B，…，O 像片名平高地面控制点
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
A B C D E F G H I J K L M N O
法方程的解
回代通式：
四、航带法区域网平差
待定点地面坐标计算
将上述坐标反变换到地面坐标
§3-4 光束法空中三角测量
一、基本思想与流程
以一张像片组成的一束光线作为一个平差单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共光线实现最佳交会，将整体区域最佳地纳入到控制点坐标系中，从而确定加密点的地面坐标及像片的外方位元素
基本思想
一、基本思想与流程
像点坐标系统误差预改正立体像对相对定向模型连接构建自由航带网航带模型绝对定向航带模型非线性改正加密点坐标计算
基本流程
二、构建自由航带网（连续法相对定向）
归化系数
1
3
5
2
4
6
a
1
3
5
2
4
6
b
X
Y

空中三角测量作业任务步骤

空中三角测量作业步骤2010-07-15 17:50空中三角测量一般有两种作业方式，一是全自动作业方式，一是半自动作业方式。

全自动方式对影像的飞行质量、扫描质量以及测区的地物结构、地形类别等要素，要求比较苛刻。

半自动作业方式是比较可靠的作业方式，该方式适合于各种测区。

半自动作业是在屏幕上直接选取、量测标准点位点(测图定向点,也是人工点)，然后用数字影象匹配技术，产生大量的同名点(自动点)，最后人工点、自动点一起整体平差，这种方法的优点是作业速度比较快，模型与模型、航线与航线之间的连接点很多，网的结构很强，而且没有大的粗差。

该作业方式与传统作业方式相比，它将像片选点工作移到屏幕上进行，并将选点、测点工作一次完成，所以作业速度比传统作业方式快得多。

全自动作业方式与半自动作业方式相比，前者所有标准点位点都是用影像自动匹配的方法获取，如有遗漏再由人工补测，人工补测工作量的大小，取决于测区航片的飞行质量、扫描质量以及测区的地物结构、地形类别等要素；后者所有标准点位点都是人工测定。

如果像片质量很好，前者速度快，像片质量不好，前者容易匹配失败，补测的点多。

全自动作业方式不仅对测区航片资料要求甚高，而且对作业员的每一步作业质量要求很高。

由于在全自动作业方式时，作业员前期的工作量很少，但每一步作业都很重要，都是必不可少的，都不允许出错，一旦出错就有可能造成整个作业失败。

下面介绍空中三角测量的作业步骤。

3.1人工点选点及编制人工点点号软件操作：无功能说明：人工点指地面外业控制点和人工选定的标准点位点(测图定向点)。

人工点编号不得超过五位，可以含有字母(字母不分大小写)和其他符号。

人工点的选、刺点可以在像片(控制片)上进行，也可直接在屏幕上进行。

人工点点号编排规则：航线拼接点点号：第一位必须为字母“T”；保密点点号：第一位必须为字母“B”；未知三角点点号：第一位必须为字母“S”；自动点转为人工点点号：第一位为字母“Z”或“M”(软件自动生成)。

空中三角测量作业流程

空中三角测量作业流程
朋友们！今天来跟你们唠唠空中三角测量这活儿的流程。

这可是我在这行摸爬滚打了 20 多年的经验之谈呐！
先说说准备工作吧，这就好比上战场前得把枪擦好，子弹备足。

你得有精确的测量仪器，哇，那仪器可金贵着呢！我记得刚开始干这行的时候，有一次仪器出了点小毛病，把我急得哟！像热锅上的蚂蚁，团团转。

然后就是数据采集啦，这可得细心再细心。

我跟你们说，有一回我同事小李，就因为一个数据搞错了，后面可麻烦大了！唉，那叫一个惨呐。

说到处理数据，这步骤可复杂了。

我记得好像是这样，不过也可能记错喽，得用专业的软件，那软件操作起来，嗯...刚开始真让人头疼。

但慢慢熟练了就好啦。

哦，对了！中间还有个关键点，就是精度控制。

这可不能马虎，要是精度不够，那前面的功夫可就白费啦！我曾经在这上面吃过亏，当时那个懊恼啊，真想抽自己两巴掌。

还有啊，在整个过程中，一定要多检查，多核对。

别嫌麻烦，不然等出了问题，哭都来不及。

我这又扯远啦。

反正呢，空中三角测量这活儿，只要你认真仔细，按照流程一步步来，也没那么难。

我刚开始学的时候，那叫一个纠结，总是犯错。

不过慢慢积累经验，也就越来越顺手啦。

你们要是在操作过程中有啥问题，随时来问我，咱一起探讨探讨。

说不定我还能从你们这儿学到新东西呢！
好啦，我就先说到这儿，剩下的就靠你们自己去摸索啦！。

新空三工作流程

新空三作业流程及操作注意事项：一、作业流程图新空三作业流程图注：与代表两种可选流程二、具体操作步骤及注意事项：1.了解所有资料：注意落水、补飞、断航线、斜飞等等情况，规划所有航线、航片的编号，划分测区。

其中：遇到落水等情况可将航线断开成两条并赋予不同航线号；测区之间自动接边时上下接边要重叠一条航带，左右接边要重叠一张航片或以上。

2.解算前的准备：包括建立测区、输入测区参数，建立相机参数文件、控制点文件（控制点文件可在解算后输入），影像格式的转换（注意相机是否应旋转）。

3.建立影像列表：运行VirtuoZoNT程序主界面下“空中三角测量”菜单中的“影像列表”，将所有本测区内的影像路径输入。

参数中的“旁向重叠度”、“航向重叠度”、“飞行方向”不需要修改，“组号”一栏可将斜飞、断航线等特殊情况分到另外的组进行解算，“航带号”指的是这条航带在总摄区内的编号，“首象片”指的是本测区内这条航带的第一张像片在总摄区这条航带中的编号。

确定了“航带号”和“首象片”就使总摄区内任意一张像片的编号都独一无二，为接边做好准备。

4.确定航带间偏移量：运行VirtuoZoNT程序主界面下“空中三角测量”菜单中的“航带间偏移量”，人工添加Offset点。

添加OFFSET点时要保证每两条航线间（或组与组之间）有两个以上有效点（此点要在航线内转点成功才算有效）；所以添加OFFSET点时应尽量选航线内的三度重叠点，且多选一到两个点以防不测。

5.确定连接点布局：运行VirtuoZoNT程序主界面下“空中三角测量”菜单中的“连接点布局”。

一般为保证标准点位处不缺点及PA TB的解算精度而选5×3；但如影象质量较好则可选5×1来加快空三编辑速度。

6.内定向：运行VirtuoZoNT程序主界面下“空中三角测量”菜单中的“内定向”。

先建立框标模板，进行完自动内定向后，注意检查每张像片是否超限（影像列表前的√表示框标全部自动识别成功；？表示框标未全部识别，但识别出的已能进行内定向；×表示完全失败。

空中三角测量作业步骤

空中三角测量作业步骤空中三角测量一般有两种作业方式，一是全自动作业方式，一是半自动作业方式。

全自动方式对影像的飞行质量、扫描质量以及测区的地物结构、地形类别等要素，要求比较苛刻。

半自动作业方式是比较可靠的作业方式，该方式适合于各种测区。

半自动作业是在屏幕上直接选取、量测标准点位点(测图定向点,也是人工点)，然后用数字影象匹配技术，产生大量的同名点(自动点)，最后人工点、自动点一起整体平差，这种方法的优点是作业速度比较快，模型与模型、航线与航线之间的连接点很多，网的结构很强，而且没有大的粗差。

该作业方式与传统作业方式相比，它将像片选点工作移到屏幕上进行，并将选点、测点工作一次完成，所以作业速度比传统作业方式快得多。

全自动作业方式与半自动作业方式相比，前者所有标准点位点都是用影像自动匹配的方法获取，如有遗漏再由人工补测，人工补测工作量的大小，取决于测区航片的飞行质量、扫描质量以及测区的地物结构、地形类别等要素；后者所有标准点位点都是人工测定。

如果像片质量很好，前者速度快，像片质量不好，前者容易匹配失败，补测的点多。

全自动作业方式不仅对测区航片资料要求甚高，而且对作业员的每一步作业质量要求很高。

由于在全自动作业方式时，作业员前期的工作量很少，但每一步作业都很重要，都是必不可少的，都不允许出错，一旦出错就有可能造成整个作业失败。

下面介绍空中三角测量的作业步骤。

3.1人工点选点及编制人工点点号软件操作：无功能说明：人工点指地面外业控制点和人工选定的标准点位点(测图定向点)。

人工点编号不得超过五位，可以含有字母(字母不分大小写)和其他符号。

人工点的选、刺点可以在像片(控制片)上进行，也可直接在屏幕上进行。

人工点点号编排规则：航线拼接点点号：第一位必须为字母“T”；保密点点号：第一位必须为字母“B”；未知三角点点号：第一位必须为字母“S”；自动点转为人工点点号：第一位为字母“Z”或“M”(软件自动生成)。

产生文件：无注：⒈此步作业可做可不做，如果加密成果要用于模拟测图仪、解析测图仪测图定向，就必须做。

自动空中三角测量

§1.1 内外方位元素和常用的坐标系

影像的像主点坐标和航摄仪主距称为内方位元素。影像的外方位元素包括：摄站坐标和空间姿态角。
§1.2 航空摄影示意图

航向重叠度不小于60％。旁向重叠度不小于20％。地面上要测量一定数量、均匀分布的地面控制点
§1.3 AAT简介
自动转点： 1. 相对定向 2. 模型连接 3. 航线间转点
设定像机翻转标志
点击这里完成影像列表设置
§2.4 自动内定向
内定向是数字摄影测量的第一步。这是因为数字影像是以 “扫描坐标系O-I-J”为准，即象素的位臵是由它所在的行号I和列号J来确定的，它与像片本身的像坐标系o-x-y是不一致的。一般说来，数字化时影像的扫描方向应该大致平行于像片的x轴，这对于以后的处理（特别是核线排列）是十分有利的。因此扫描坐标系的I轴和像坐标系的x轴应大致平行
内定向的目的就是确定扫描坐标系和像片坐标系之间的关系以及数字影像可能存在的仿射变形
§2.4.1 建立框标模板
为建立清晰的框标模板，应从影像列表框中选取一个框标最清晰的影像
1、点击这里开始 2、选择影像
3、点击这里启动内定向
§2.4.1 建立框标模板
§2.4.2 内定向编辑
§2.4.3 内定向常见问题
§3.3 自动挑点
系统反复调用PATB进行粗差探测并剔除粗差，最后根据用户指定的连接点分布方式挑选出精度最高的点保留下来作为加密点。
注意： 1、推荐用户选用5X3的布点方式。 2、可以在自动挑点前先量测控制点，AAT会使用这些控制点来作控制。
第四章交互编辑
像点网的编辑原则
像点编辑中的若干技巧

jx4空三加密手册

目录第一章自动数字空中三角测量系统作业流程图 (3)第二章Geolord-AT软件系统简介及安装 (4)第三章空中三角测量的作业步骤 (7)第四章数据文件及格式说明 (13)4.1 测区信息文件(*.inf) (13)4.2 摄影机信息文件(*.ftc) (14)4.3 大地控制点、摄站控制点坐标文件(*.gd) (15)4.4 相对控制数据文件(*.gdr) (16)4.5 测区接边文件(*.jb) (17)4.6 框标量测坐标文件（*.KB） (17)4.7 框标内定向文件（*.OUTKB） (17)4.8 像点原始坐标文件(*-*.MD) (18)4.9 像点坐标文件（*??.SD） (19)4.10 模型点坐标文件(*??.BCT) (19)4.11 像片中心点坐标文件（*.ZHX） (20)4.12 像点坐标文件（*.IP） (20)4.13 像片中心平面坐标文件（*.SG） (21)4.14 相对定向信息文件(*??.OUTS) (21)4.15 多项式整体平差文件(OUTP) (22)4.16 加密点大地坐标文件(*.DMC；*.BMC) (22)4.17 数据传递中间文件(*.BMSG) (22)１4.18 粗差点信息文件(*.ERR) (22)4.19 光束法整体平差信息文件(*.OUTB) (23)4.20 像片外方位元素文件(*.SEL) (23)4.21 测区接边信息文件(*-*.OUTC) (23)4.22 适普数据信息文件(*.SHP) (23)4.23模型绝对定向残差信息文件(*.ABO) (24)第五章菜单功能键击活说明 (25)5.1 “辅助功能”模块 (25)5.2 “输入信息”模块 (26)5.3 “影像处理”模块 (26)5.4 “内定向”模块 (26)5.5 “选点”模块 (26)5.6 “构建自由网”模块 (26)5.7 “编辑*.ip文件”模块 (27)5.8 “修改坐标”模块 (27)5.9 “删除点”模块 (27)5.10 “整体平差”模块 (28)5.11 “各种检测”模块 (29)２第一章自动数字空中三角测量系统作业流程图３第二章Geolord-AT软件系统简介及安装2.1 Geolord-AT软件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)，是国家863项目数字摄影测量工作站JX4A DPS的子项目，于1997年通过国家863项目专家组验收，于2001年(平成13年)12月21日通过日本测量界权威机构--日本测量协会的检定。

空中三角测量

a b
2 2 2 X 2 p Y p

X t2 Yt2
三、物空间坐标近似坐标变换 (平面)
2、逆变换（由摄影测量坐标系到大地坐标系的坐标变换）绝对定向后完成
X t 1 Yt 1 Zt Z p b a X p Y a b p
x x1 x dx x y y1 y dy y
内定向
镜头畸变
大气折光
地球曲率
三、物空间坐标的坐标变换
大地测量提供的平面控制点坐标(X,Y)是高斯-克吕格投影坐标,高程Z是沿铅垂方向到大地水准面(85黄海高程系)的高度; 摄影测量平差是在某空间右手直角坐标系中进行,其 XY平面是地球表面某点的切面。方法： 1）严密法：G-K坐标系→大地坐标系→切平面坐标系；
§3-1 解析空中三角测量
定义:
解析空中三角测量是用摄影测量解析法确定区域内所有影象的外方位元素和地面点的地面坐标。
一、解析空中三角测量的应用 • 为测绘地形图提供定向控制点和像片定向参数
•
• •
测定大范围内界址点的统一坐标
单元模型中大量地面点坐标的计算解析近景摄影测量和非地形摄影测量
E
10
H 11 I 12
× × ×
14 K
18 N
19 O
Z pg Z pg
i
7 F
15 L
1 X tpg ( X tp X tp ) 2 Ytpg Ytp
1 20 1
X tpg X tpg
i
16
20
Ytpg Ytp (i 1)
i 1
Ytp Ytp
1
20

解析空中三角测量

3、航带模型的非线性改正
多项式逼近:取一个多项式曲面Z=f(x,y)表示复杂的变形曲面,并使该曲面通过航带网中的控制点，利用控制点的已知值与加密点的不符值，通过最小二乘拟合，使所求得的坐标变形值与实际变形值相等或其差的平方和最小。
X X tp X Y Ytp Y Z Ztp Z
X ,Y , Z —模型点绝对定向后的重心化坐标 Xtp ,Ytp , Ztp—重心化后的控制点的地面摄测坐标
• 不受通视条件限制 • 区域内部精度均匀，且不受区域大小限制
二、解析空中三角测量的分类
按平差模型按加密区域
航带法独立模型法光束法
单航带法区域网法
航带法区域网平差
独立模型法区域网平差
光束法区域网平差
三、解析空中三角测量的应用
• 为测绘地形图、制作正射影像图提供定向控制点和像片内、外方位元素
1）基本公式
X tp Ytp
Hale Waihona Puke URVX0 Y0
Ztp
W Z0
利用地面控制点解算七个绝对定向参数。
2）主要流程将控制点的地面坐标转化为地面摄影测量
坐标；计算重心坐标和重心化坐标按公式建立绝对定向的误差方程式解算绝对定向元素计算待定点的概略地面摄影测量坐标
bwa
N1w1 a bwa N1w1 b
1 k 3 (k1 k3 k5 )
a3
4
1
2
5
6
3
4
b
1
2
5
6
w v
s2
s1
W2a W1b
s3
u
求出模型比例尺归化系数后，将后一模型每个点的空间辅助坐标系以及基线分量均乘以归化系数，就可以获得与前一模型比例尺一致的坐标。

第六章空中三角测量

.
第二节航带法单航带解析空中三角测量
一、基本思想与流程
基本思想
把许多立体像对构成的单个模型连结成一个航带模型，将航带模型视为单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中累积的系统误差，将航带模型整体纳入到测图坐标系中，从而确定加密点的地面坐标
.
一、基本思想与流程
作业流程
• 像点坐标系统误差预改正 • 立体像对相对定向 • 模型连接构建自由航带网 • 航带模型绝对定向 • 航带模型非线性改正 • 加密点坐标计算
第六章空中三角测量
.
主要内容
一、空中三角测量概述二、航带网法空中三角测量三、光束法空中三角测量四、独立模型法空中三角测量
.
第一节空中三角测量概述
空中三角测量是以像片上量测的像点坐标为依据，采用严密的数学模型，按最小二乘法原理，用少量地面控制点为平差条件，在电子计算机上解求测图所需控制点的地面坐标，空中三角测量是双像解析摄影测量的扩展，后者是以一个相对作为计算范围，根据两张像片的内在几何关系，用一定数量的控制点解求待定点的地面坐标，空三也是如此，只是计算范围扩大到一条航带或多条航带。也称加密。把野外实测的控制点称为像片控制点，根据加密方法算得的控制点称为加密点。
模型连接的实质就是比例尺归化，然后计算模型点坐标。
.
比例尺归化（连续法相对定向）
相邻模型间比例尺的不同，必然反映在模型之间公共连接点的相对高程不等，即公共连接点的模型坐标NZ不等。故可用在考虑了航高差之后的公共连接点在前后两模型中的高程应相等来求解比例尺归化系数。将归化系数乘后一模型坐标，即可将后一模型归化为前一
N2Y2
m
m b
Z pM
Z ps1

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。