王東亮，刁　凱

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

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數(shù)字攝影測量系統(tǒng)在水利工程測量中的應用

王東亮，刁凱

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱 150080)

數(shù)字測量系統(tǒng)(Virtuozo NT)是一種功能齊全、全軟件化設計、高智能化的攝影解決方案 ，能夠提供空中三角測量至測繪地形圖的完整流程。應用Virtuozo NT 全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)對水利工程進行測繪，在提升了生產效率的同時也保證了數(shù)字線劃圖的精度，同時還能夠快捷、簡便的進行正射影像制作，能夠按照要求制作高精度的數(shù)字高程模型，進而確保水利工程線路的現(xiàn)勢性與高精度的需求，能夠滿足水利工程項目的設計需求。

數(shù)字測量系統(tǒng)；水利工程；應用情況；關鍵技術

工程質量檢測工作時水利工程中的重要組成，隨著人們質量意識的逐漸提升，水利工程質量受到了社會、國家的高度重視?，F(xiàn)階段水利工程質量檢測部門正處于轉型階段，水利工程測量工作應該從水利工程設計需求出發(fā)[1]，研究出高效率、高質量、產品豐富的測量系統(tǒng)，以求適應市場經濟的需求。Virtuozo NT全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)在水利工程測量應用以其高效率、人性化界面、高精度、高運算效率和豐富產品的特點，在行業(yè)中得到了廣泛的認可。

1　數(shù)字攝影測量系統(tǒng)簡析

全數(shù)字的攝影測量系統(tǒng)能夠直接從數(shù)字影像中獲得測繪信息，該攝影解決方案具有高智能化、功能齊全與全軟件設計的特點，能夠提供完整的空中三角測量到測繪地形的作業(yè)流程。Virtuozo NT應用的是最先進的超快速匹配法對同名點進行確定，能夠對近景影像、SPOT影像以及航空影像進行處理，包含24bit的彩色影像與8bit的黑白影像[2-3]。其各種實用、高效的測量模式以及接口，能夠實現(xiàn)采編一體化。另一方面該數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的開放式的數(shù)據(jù)交換形式和圖形測量軟件、圖像處理軟件以及GIS軟件有利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享[4]。且該數(shù)字測量系統(tǒng)中的可視化的三維立體景觀，能夠真實的將三維場景再現(xiàn)，進而能夠實現(xiàn)為再現(xiàn)現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實進行數(shù)據(jù)提供。該數(shù)字攝影測量系統(tǒng)不僅能夠制作出不同比例的4D測繪產品，同時也是城市建模、三維景觀以及3S集成的操作平臺。因此可以說Virtuozo NT不僅突破了我國固有的測繪方式，在提高生產效率的同時，也為測繪部門提供了新的強而有力的測量工具。

2　工程概述

關門嘴子水庫項目建議書工程測量任務，測區(qū)面積大約103.2 km2，測區(qū)位于鶴崗市蘿北縣境內。測區(qū)位于黑龍江省東北部，小興安嶺余脈東南，梧桐河中游，植被多為林地。交通有鶴北鐵路，主要公路為鶴北鎮(zhèn)至嘉蔭縣公路，其它為集材路和機耕路。所測區(qū)域內包含山地、丘陵、平地，地形較為復雜，有茂盛的植被，在一定程度上增加了測繪工作的難度。為了確保能夠符合該水利工程設計需求，單位對該水利工程實施了1∶5 000庫區(qū)地形圖測繪，為關門嘴子水庫項目建議書設計階段提供詳細測繪資料 。本次測量任務由于地形復雜多變，單位決定不采用以往的野外測量方式，與省測繪局合作，野外數(shù)據(jù)的采集由小型無人機進行航拍。野外采集結束進行內業(yè)處理。其中包含的主要內容有：制作數(shù)字高程模型、測繪數(shù)字線劃圖、制作正射影像圖。如果采取老的測量方式，本次測量任務在20人野外作業(yè)的情況下大約需要40 d左右的時間，而采用無人機航拍需要15 d左右的時間，無論從時間、經濟方面都得到了有效的提高。

3　制作正射影像圖

正射影像圖具備的特點有較強的現(xiàn)勢性和豐富的信息量，能夠最大程度將地表信息進行清晰點的反應。制作正射影像圖的目的是利用正射影像圖初步確定該工程的輸水線路的平面位置，并劃定數(shù)字高程模型的大致測繪范圍和比例尺地形圖。但是由于缺乏外業(yè)像片控制測量，因此選擇部分較為明顯的地物點作為比例尺地形圖的三維坐標，將其作為相片控制點。應用Virtuozo NT中的(AATM+PATB)實施三空加密，進行模型創(chuàng)建，然后利用Virtuozo NT制作正射影像圖。這樣充分的利用了Virtuozo NT的高運算速度和高自動化程度的特點，在大幅度縮短時間的同時確保為用戶提供高品質的正射影像圖。應用Virtuozo NT進行正射影像圖的制作，與常規(guī)的制作方法進行對比，在制作效率上得到了顯著的提升，除此之外其還很好的彌補了糾正儀不能進行山區(qū)正射影像圖制作以及不能解決無縫鑲嵌的不足。由此表明，應用Virtuozo NT進行正射影像圖制作具有異常突出的應用優(yōu)勢。

4　測繪線劃地形圖

在應用Virtuozo NT確定了1：2000的比例尺地形圖的大致測繪范圍以后，對所測區(qū)域全部進行像片調繪以及像片控制，然后應用Virtuozo NT對所測區(qū)域進行數(shù)字線劃地形圖測繪。該水利工程項目共得到1:2000比例尺的數(shù)字地形圖共計520幅。應用Virtuozo NT進行線劃地形圖的測繪具有界面美觀、操作便捷、精度高以及運算快捷的特點，因此能夠有效的保證該項工作在規(guī)定時間內高效率、高質量完成。

5　制作高精度的數(shù)字高程模型

進行高精度的數(shù)字高程模型的制作方法有多種，例如：利用攝影方法進行測量、在地圖上進行量取以及進行野外實地測量等等。但是野外實地測量投入的成本較高，工期較長，在地圖上進行測量精度不能滿足要求，不能達到用戶的需求。因此借助攝影進行測量是目前進行測量的最佳選擇。在實際的測量工作中，借助Virtuozo NT中的數(shù)字圖像測量模塊進行點、線提取，需要注意到的是所有的點、線提取必須全部使用折線而不是流線。在完成 點、線提取工作以后，借助Virtuozo NT中的導出文本文件的這一功能將其轉化為文本文件，然后再應用我單位的所編制的轉換程序將所生成的文本文件轉換成滿足軟件需求到的線文件與點文件。應用該方法對水利工程進行數(shù)字高模型制作具有位置精確，點、線密度合理以及高精度的特點，從而為整個工程的設計提供了有力的保障。

6　結　語

Virtuozo NT 全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)是攝影測量行業(yè)的一次較大的突破，在生產中投入使用，能夠有效的提升生產效率，保證生產質量。以往航測內業(yè)是一項較為復雜、系統(tǒng)的工程，不僅產品較為單一，且生產效率較低，生產質量不高。應用Virtuozo NT全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)以后，在同一臺計算機中就能夠將航測內業(yè)中的各項工作有序的完成，且操作難度得到了大幅度的降低，產品精度較高，工效也得到了明顯的提升，產品種類也更加豐富。Virtuozo NT全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的功能與傳統(tǒng)的測量方案進行對比功能更加強大，界面也更加的人性化，有利于工作人員進行操作，目前Virtuozo NT已經成為全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)中的領導者，在不斷推廣應用的同時也得到了越來越多用戶的肯定與認可。

應用Virtuozo NT 全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)對水利工程進行測繪，在提升了生產效率的同時也保證了數(shù)字線劃圖的精度，同時還能夠快捷、簡便的進行正射影像制作，能夠按照要求制作高精度的數(shù)字高程模型，進而確保水利工程線路的現(xiàn)勢性與高精度的需求，能夠滿足水利工程項目的設計需求。

[1]劉豪杰,張永光,孫登可，等.非量測數(shù)碼相機用于水利工程測繪的試驗研究[J].人民黃河,2012,34(05):109-111.

[2]陳向平.淺議水利工程施工的幾種施工測量技術[J].輕工設計,2011(03):178.

[3]方玉球.航空攝影測量技術在水利工程測量中的應用[J].治淮,2010(06):44-45.

[4]覃進云.現(xiàn)代信息測繪新技術在工程測量中的應用改造分析[J].科學與財富,2012(08):176.

1007-7596(2016)06-0126-02

2016-03-16

刁凱(1989-)，男，黑龍江安達人，助理工程師；王東亮(1987-)，男，黑龍江富裕人，助理工程師。

P231.5

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