馬浩

（穆棱市城鄉(xiāng)規(guī)劃編制研究中心，黑龍江 穆棱157500）

隨著攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，VirtuoZo 作為全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，已經(jīng)在我國(guó)測(cè)量工作中產(chǎn)生了巨大的作用。它具有良好的第五采集現(xiàn)實(shí)功能，同時(shí)能夠?qū)Σ煌匦芜M(jìn)行良好的適應(yīng)，并對(duì)空間信息產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)。不僅如此，它還可以利用強(qiáng)大的測(cè)繪能力進(jìn)行不同地形圖的繪制，并生成高質(zhì)量的正射影像圖。VirtuoZo因其高效的數(shù)據(jù)交換能力、功能強(qiáng)大的軟件設(shè)計(jì)能力和對(duì)用戶友好的個(gè)性化UI，使其在基礎(chǔ)城市測(cè)繪工作中得到越發(fā)廣泛的應(yīng)用。

1 全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的基本功能

全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)測(cè)量過(guò)程中各種參數(shù)的精確設(shè)置，還能對(duì)基本的數(shù)據(jù)信息、影像信息、圖片信息等進(jìn)行處理和輸出，還能對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行三維圖像的呈現(xiàn)，并對(duì)圖形輪廓和細(xì)部裝飾進(jìn)行處理和修正。利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中高精度數(shù)字高程模型，可以自動(dòng)生成和標(biāo)注等高線，并進(jìn)行三維編輯處理。利用其立體數(shù)值圖像處理，可以實(shí)現(xiàn)多矢量層的精確疊加，還能借助各種三維設(shè)備的連接，實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)大的功能。不僅如此，通過(guò)多定向計(jì)算，全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)能夠?qū)Ω叱毯鸵暡钋€進(jìn)行編輯。

2 全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的應(yīng)用

2.1 VirtuoZo在城市地形測(cè)繪中的應(yīng)用

在對(duì)城市地形進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，應(yīng)選擇視野開(kāi)闊的空間，并確保周邊沒(méi)有大功率的設(shè)備對(duì)其造成干擾。然后，采用4600GPS全球同步快速偵測(cè)設(shè)備，并保證其仰角大于15°，用以進(jìn)行觀測(cè)的衛(wèi)星數(shù)不少于4 個(gè)。然后，在測(cè)量地形上使用RTK整體測(cè)量，并對(duì)界址點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。接下來(lái)，測(cè)量人員應(yīng)對(duì)該次測(cè)量的圖根進(jìn)行加密，并對(duì)圖根點(diǎn)進(jìn)行定位，保證高程較差少于十分之一的等高距。完成這一步驟之后，測(cè)量人員要對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修正，并對(duì)其進(jìn)行空三內(nèi)加密處理，完成對(duì)地面模型的恢復(fù)工作，并對(duì)地貌的順序進(jìn)行重新部署，最后需要做的，是對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)收。

2.2 VirtuoZo在城市建模中的應(yīng)用

VirtuoZo在城市建模中的應(yīng)用也非常廣泛，相較于傳統(tǒng)的城市建模方法更加精確，建模的效率也更高。它是以航空測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立三維模型的一種方法，在進(jìn)行IGS 測(cè)圖時(shí)，測(cè)量人員需要進(jìn)行三維模型紋理的提取工作，以提高圖像的美觀程度。在對(duì)城市進(jìn)行地表糾正時(shí)，VirtuoZo還能建筑的正射投影進(jìn)行修正，以便得到更加精確的地表數(shù)據(jù)。VirtuoZo還能建立三維景觀，利用三維景觀對(duì)地面、建筑等進(jìn)行模擬，得出建筑景觀，以便讓城市建模的精度得到進(jìn)一步提升。同時(shí)，VirtuoZo還能實(shí)現(xiàn)對(duì)紋理的編輯。在紋理提取的過(guò)程中，由于各種各樣的原因，就常會(huì)發(fā)生紋理精度不高，部分紋理缺失、消失等現(xiàn)象。測(cè)量人員你可以對(duì)這些紋理進(jìn)行重新編輯和粘貼，提高紋理的精確度。另外，VirtuoZo還能為測(cè)量人員提供一個(gè)立體的、基于不同視角的景觀全景，并通過(guò)放大、縮小等一系列操作，對(duì)城市景觀進(jìn)行微調(diào)，發(fā)現(xiàn)其中的測(cè)繪問(wèn)題，并及時(shí)改正。最后需要做的是驗(yàn)收工作，利用VirtuoZo可以對(duì)建筑的編號(hào)進(jìn)行識(shí)別，對(duì)其高度等其他參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)收，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中以便進(jìn)行后續(xù)使用。

2.3 VirtuoZo在虛擬景觀建立中的應(yīng)用

對(duì)于城市的建設(shè)和發(fā)展來(lái)說(shuō)，城市建模和虛擬景觀都能提供一定的參考，隨著全數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)的發(fā)展，城市規(guī)劃、交通管理、消防調(diào)度等的工作效率也得到了極大的提升，也能進(jìn)行更加科學(xué)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。另外，VirtuoZo還能幫助相關(guān)人員對(duì)洪澇災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估，對(duì)房地產(chǎn)的開(kāi)發(fā)也有一定的輔助作用。以某年航拍的太原市樣片為例，利用VirtuoZo的流程如下。首先，測(cè)量人員要對(duì)地形地貌進(jìn)行重建，并將高精度數(shù)字高程模型和高質(zhì)量數(shù)字正射影像圖進(jìn)行疊加，初步形成城市地形模型。然后，通過(guò)自動(dòng)提取和粘貼，VirtuoZo能夠從樣片影像上提取紋理，并講這些紋理粘在建筑物的框架結(jié)構(gòu)上，進(jìn)行模型拼接。接下來(lái)，測(cè)量人員需要對(duì)三維圖形中的地理編碼進(jìn)行檢測(cè)。由于自動(dòng)提取的紋理通常質(zhì)量達(dá)不到預(yù)期，所以，在自動(dòng)提取完成之后，還要人工拍攝建筑紋理，并將這些精確的紋理填充在建筑的紋理上，提高紋理的精確度。

2.4 VirtuoZo在地震中的應(yīng)用

航空攝影是全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的重要方法之一，它需要航空飛行器按照設(shè)定好的路線飛行，獲取影像。在常規(guī)航空攝影中，由于影像之間會(huì)產(chǎn)生一定的重疊，而且必須保證旋轉(zhuǎn)偏角較小，才能保證航拍圖像的精確性。然而，在地震發(fā)生時(shí)，情況通常非常危急。在抗災(zāi)工作中，航空攝影一般不能按照既定的路線飛行，尤其在地震破壞了城區(qū)的主干道之后，航空攝影更需要進(jìn)行非常規(guī)飛行，以便尋找能夠使用的交通路線。有些地震發(fā)生在山區(qū)，地形起伏較大，影像重疊度高，通常難以自動(dòng)確定搜索范圍。而且，由于飛行器通常需要進(jìn)行轉(zhuǎn)圈飛行，這樣會(huì)導(dǎo)致相鄰影像之間的偏角過(guò)大，尤其當(dāng)這一偏角大于15°時(shí)，圖像的準(zhǔn)確性就會(huì)下降。為了解決這一問(wèn)題，技術(shù)人員可以利用VirtuoZo通過(guò)航空攝影來(lái)形成高分辨率的正射影像圖，獲取準(zhǔn)確的災(zāi)區(qū)三維信息，為救援隊(duì)伍提供數(shù)據(jù)支持，以便指揮中心進(jìn)行高效的調(diào)度。

2.5 VirtuoZo在資源監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的資源監(jiān)測(cè)方法是對(duì)資源數(shù)量和位置信息的獲取，在沒(méi)有全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)之前，是一項(xiàng)非常耗時(shí)耗力的工作。而如今，借助VirtuoZo，測(cè)量人員可以對(duì)資源的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。利用如今已經(jīng)非常先進(jìn)的無(wú)人機(jī)，測(cè)量人員可以在第一時(shí)間獲取資源的相關(guān)信息，比如土地資源的變化、森林面積的變化、野生動(dòng)物的聚居情況等，對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)能起到非常大的作用。VirtuoZo技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)高效的國(guó)土資源監(jiān)察工作，通過(guò)對(duì)土地資源信息的快速采集和對(duì)重點(diǎn)地區(qū)的高頻監(jiān)控，相關(guān)部門(mén)能夠快速發(fā)現(xiàn)違法占用耕地、非法開(kāi)采等違規(guī)現(xiàn)象，能夠在第一時(shí)間派出人員進(jìn)行制止，并追求相關(guān)人員的責(zé)任。

2.6 VirtuoZo在礦區(qū)沉陷控制方面的應(yīng)用

我國(guó)是礦產(chǎn)資源大國(guó)，礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和加工給各行各業(yè)的生產(chǎn)提供了能源支持，不過(guò)，高速的發(fā)展也帶來(lái)了諸如生態(tài)環(huán)境問(wèn)題、礦區(qū)地表沉陷問(wèn)題等。利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，就能對(duì)礦區(qū)沉陷進(jìn)行更加精確的描繪。利用VirtuoZo高分辨率的圖像顯示，測(cè)量人員能夠更加精確地了解礦區(qū)在不同時(shí)間段內(nèi)的沉降程度，通過(guò)對(duì)等高線等圖的測(cè)繪，礦區(qū)沉降問(wèn)題的發(fā)展能夠得到更好的控制。在針對(duì)礦區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后，礦區(qū)開(kāi)采人員還能對(duì)固有的開(kāi)發(fā)方法進(jìn)行優(yōu)化，控制沉陷，降低事故風(fēng)險(xiǎn)，并減少礦區(qū)開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

2.7 VirtuoZo在新農(nóng)村規(guī)劃中的應(yīng)用

農(nóng)村產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型已經(jīng)是我國(guó)農(nóng)村發(fā)展的必然趨勢(shì)，新農(nóng)村這一概念提出以來(lái)，我國(guó)農(nóng)村已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。不過(guò)，借助VirtuoZo技術(shù)，新農(nóng)村的規(guī)劃會(huì)變得更加科學(xué)。由于無(wú)人機(jī)可以在云下飛行，其高度較低，不僅能夠避免被云朵遮蔽視線，還能借助高精度的圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)村地形地貌的測(cè)繪，對(duì)于農(nóng)村規(guī)劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展、規(guī)劃道路施工甚至海島資源開(kāi)發(fā)等多個(gè)方面起到非常積極的作用。比如，測(cè)量人員可以利用飛行器對(duì)鄉(xiāng)村海島進(jìn)行精確的測(cè)繪，形成三維景觀圖，并對(duì)其進(jìn)行研究，確定其發(fā)展方向。有些海島可以經(jīng)過(guò)合理的開(kāi)發(fā)，形成獨(dú)有的景觀，甚至形成旅游景點(diǎn)，為農(nóng)村產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提供新的方向。再比如，我國(guó)中西部一些農(nóng)村地形復(fù)雜，有些甚至和外界相對(duì)隔離。測(cè)量人員可以利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，將農(nóng)村的全貌展現(xiàn)出來(lái)，并通過(guò)研究分析，得出道路工程開(kāi)發(fā)的最佳方案，避免對(duì)山村復(fù)雜地形沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí)造成的道路工程開(kāi)發(fā)受阻。

結(jié)束語(yǔ)

全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)經(jīng)過(guò)高速的發(fā)展，時(shí)至今日，已經(jīng)能夠很好地勝任多種領(lǐng)域的全地貌精確測(cè)量工作。它極大地節(jié)約了測(cè)量成本，將測(cè)量人員從傳統(tǒng)的、耗時(shí)耗力的測(cè)量工作中解放了出來(lái)，同時(shí)提高了測(cè)量工作的效率，并借助精確的影像捕捉傳感器等，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量精度的提高。城市測(cè)繪工作時(shí)城市發(fā)展建設(shè)的前提，有了全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，城市的發(fā)展也將更快，城市的整體規(guī)劃也會(huì)更加科學(xué)、合理。測(cè)量人員在實(shí)際應(yīng)用VirtuoZo等全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)時(shí)，應(yīng)積極結(jié)合航拍技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合數(shù)據(jù)信息的獲取，為城市建設(shè)精確的三維模型。相關(guān)人員還要注重技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)一步提高測(cè)量的精度，提高測(cè)量的效率。比如，利用4D成像技術(shù)，對(duì)影像進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)技術(shù)的發(fā)展有敏銳的嗅覺(jué)，通過(guò)針對(duì)性的研究，讓全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)向著對(duì)城市發(fā)展更有利的方向發(fā)展。本文簡(jiǎn)單歸納了幾個(gè)全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，供廣大測(cè)量人員參考。