当代数字摄影测量系统.docx

1、当代数字摄影测量系统当代数字摄影测量系统调查报告学院： 测绘学院 专业： 测绘工程 班级： 2011级 10 班 学号： 06 ： 龚珣 2012-5-30 至 2012-5-51、国1.1、单机1.1.1、Virtuzo NT1.1.2、JX-4G1.2、集群1.2.1、Map Matrix1.2.2、数字摄影测量格网（DPGrid）1.2.3、JX-51.2.4、GEOWAY CIPS2、国外2.1、单机2.1.1、Inpho2.1.2、像素工厂（Pixel Factory）2.1.3、ImageStation SSK2.1.4、LPS2.2、集群2.2.1、1.1.1、VirtuoZo

2、NTVirtuoZo NT 系统是适普软件与大学遥感学院共同研制的全数字摄影测量系统，属世界同类产品的五大名牌之一。此系统是基于WindowsNT的全数字摄影测量系统，利用数字影像或数字化影像完成摄影测量作业.VirtuoZo NT 基本软件有：解算定向参数自动空中三角测量核线影像重采样影像匹配生成数字高程模型制作数字正射影像生成等高线制作景观图、DEM 透视图等高线叠加正射影像基于数字影像的机助量测文字注记图廓整饰1.1.2、JX-4G JX-4G数字摄影测量工作站（DPS）是结合生产单位的作业经验开发的一套半自动化的微机数字摄影测量工作站，主要用于各种比例尺的数字高程模型“DEM”、数字正

3、射影像“DOM” 、数字线划图“DLG”生产，是一套实用性强，人机交互功能好，有很强的产品质量控制的数字摄影测量工作站。一、实用性1、可视化: 矢量（包括线型和符号）、DEM和TIN，可映射到立体屏幕上 栅格地图可映射到立体屏幕上 城市三维数据可在立体屏幕上显示 二维屏幕可同时进行矢量、DEM、TIN和DOM的迭加、显示和编辑 影像漫游、图形漫游、测标漫游，实现了方便的实时立体编辑命令2、自动化： 自动定向、相对定向 半自动绝对定向 高可靠性的自动匹配 由特征点和特征线生成TIN和DEM 由TIN插等高线3、交互性： DEM立体编辑 TIN 立体编辑 等高线立体编辑 三维城市数据立体编辑 超过

4、100条的矢量编辑命令4、速度与精度： 实现高速全图像平滑漫游 高精度、高密度的特征点、线的自动提取 高效率高精度的DEM生成 生成的等高线形态与地形很吻合 由TIN生成高质量正射影像可以和矢量精确套合 地球曲率的改正使得小比例尺(如1：10万航片测图)定向精度提高5、便利性： 利用二次定向的功能，可以实现先业后外业的作业方式 利用第二原始影像功能，可以导入旧的空三数据 利用DEM（或TIN）自动将二维数据转换为三维数据，或经少量立体观测使二维房屋数据加入高程坐标变成三维房屋数据 手轮立体测图与鼠标立体测图的快捷切换二、兼容性1、多种影像处理： 传统航空照片（最大分辨率12m） 立体IKONO

5、S 立体SPOT5 立体WORLDVIEW 立体Geoeye 立体IRS-P5 立体QUICKBIRD 立体ADEOS 立体RADAR 资源三号 近景 ADS40/80、DMC、UCD、SWDC等数码相机影像2、可完成多种任务： 矢量测图、DEM、TIN、DOM、三维城市3、输出格式： 矢量DGN, DXF, shapefile(ARC GIS), ASC和JX4 DEMASC，DXF 和JX4(中国国家标准) TINJX4, ASC 和 DXF DOMTiff 和TFW4、与下列三种软件实时联机： Microstation(95/SE/J/V8) Auto CAD(2000/2002) AR

6、CGIS 8.3/9.0/9.35、多种空三数据导入： Pat-B/LH/ImageStation/JX4/Vz/SSk等6、利用下列数据直接建立模型： 外方位元素、矩阵7、利用现有数据： 在测图时引用或参考已有矢量 从已有向量中提取有关的层作为特征线辅助相关并生成TIN 利用已有矢量或DEM生成正射影像8、自主设计层控文件9、通过设计action文件实现测图组合命令三、技术优势 1双屏幕显示，图形和立体独立显示于两个不同的显示器上，使得视场增大，立体感强，影像清晰、稳定，便于进行立体判读。2在接收遥感数据方面具有超强的兼容性，JX-4数字摄影测量工作站可处理IKONOS、SPOT5、WORL

7、DVIEW、QUICK BIRD、ADEOS、RADARSAT、尖三等卫星与雷达影像，可通过以上数据获取DEM、DOM、DLG成果。3可以处理多类型数码相机数据，例如ADS40/80、DMC、UCD等。4JX-4数字摄影测量工作站由于对数字高程模型（DEM）算法进行了改进，采用基于高密度区域点特征、线特征相结合的整体匹配方法，生成DEM的精度和可靠性有了显著提高。平地、丘陵地DEM的准确率及可靠性在95%以上，山地、高山地及城区DEM的准确率及可靠性在90%，即90%以上的点都切在地面上。这就使得获取数字高程模型DEM点的效率以及生成正射影像的DOM的效率大大提高，减少作业人员DEM的编辑工作

8、量。5由TIN生成正射影像，解决了城市1：1000、1：2000比例尺正射影像中由于高层建筑和高架桥引起的投影差问题，使大比例尺正射影像完全重合，更加精确地描述诸如道路等地物的形态，没有变形。6有TIN软件，使建立模型定向参数的管理、影像相关、DEM生产、DOM生产、DLG生产、测图，均由面向单像对作业方式变为面向区域，即多像对、多航线作业方式，再由向量、TIN的合并功能将区域拼接成整个测区，提高作业效率，保证DEM、DOM、DLG的精度。（删除？）7提供1：500、1：1000、1：2000、1：5000、1：10000、1：50000等各种比例尺的符号库（国标码符号库），测图时使用方便。8

9、二次定向软件，解决国家测绘局长期来先外业控制，后业测图的问题，使外业和业可以同时作业，提高了工作效率，保证了测图精度。1.2.1、航天远景公司的MapMatrixMapMatrix，又名多源空间信息综合处理平台。该系统致力于对航空影像、数码量测相机、 卫星遥感、外业等多种数据源进行空间信息的综合处理，不仅为4D基础数据的生产加工提 供丰富完整的软件工具，同时借助数据库管理器、项目管理器和统一的数据管理接口将项 目和数据有效的管理起来。使之成为数据采集、编辑、入库管理、维护更新、共享增值的综合解决方案，为城市、国土、军事、水利、林业、4D基础数据等的现代化建设贡献力量。MapMatrix 独特的

10、传感器-模块无关设计(Sensor Independent)，支持了市面上从星载到机载（包括无人机），热气球成像的诸多数据源。使用多核处理技术、网络化并行处理技术、GPU加速技术以及计算机视觉领域的最新成果，将摄影测量作业从传统的工作站模式提升到现代的网络化集群计算模式。1. 多数据源支持，包括：框幅式成像UCD、UCX、UCXP、DMC、常规胶片、无人机小数码等星载推扫式成像ALOS、P5、SPOT1/2/3/4/5、IKONOS、QuickBIRD、WorldView、GeoEyeI/II、Orbview、RapidEye、天绘一号等机载三线阵影像ADS40/80、3DAS1等 2. 网络

11、化协同作业网络化作业管理直接集成到摄影测量软件中，作业员无需关心数据从哪里来，到哪里去。解决了4D数据生产过程中的数据存储、任务分配、任务数据下载上传等问题。3. 采编入库一体化提供了近百个高效实用的编辑功能，系统自带的符号库精确完整，常规编图也可以在立体上完成。 4. 支持实时核线采编空三完毕直接测图，省去了常规摄影测量中的相对定向、核线采集等步骤，使得作业效率提升20%。MapMatrix是市面上唯一支持实时核线采编模式的国产数字摄影测量系统。5. 自动化程度高全自动定向、全自动相对定向、全自动匹配生成DEM， DEM匹配的效率高。6. 硬件兼容性好支持液晶立体支持各种三维鼠标、手轮脚盘，

12、并可根据用户需求定制。支持单屏和双屏两种作业模式。支持红绿、偏振光、液晶闪闭眼镜和分屏观测等多种观测方式。7. 软件兼容性好直接使用的影像格式: TIFF、BMP、JPEG、RAW、PIX、ECW、SUP、IMG直接使用的DEM格式: ARCGrid、BIL、NSDTF TIF、VZ DEM兼容的矢量格式有: E00、SHP、MDB、EPSEDB、DXF直接导入各种常见摄影测量工作站数据: SSK、HELAVA、VZ 、JX4、BINGO、PATB 1.2.2、数字摄影测量格网（DPGrid）DPGrid(数字摄影测量网格系统) 是将计算机网络技术、并行处理技术、高性能计算技术与数字摄影测量处

13、理技术相结合而研制的新一代摄影测量处理平台，其性能远远高于当前的数字摄影测量工作站。其中应急救灾非常规航空影像和低空数码影像的自动处理、大围正射影像快速更新等技术居国际领先水平，在汶川震应急响应和国土资源调查等领域产生了巨大的作用。大学于2002年开始致力于数字摄影测量网格的理论和算法研究，先后于2007年7月12日通过了国家测绘局组织的DPGrid航空摄影模块成果鉴定会；2009年1月6日通过了国家测绘局组织的DPGrid正射影像快速更新模块成果鉴定会。目前，该系统已在测绘局、省国土资源厅测绘院、省国土资源信息中心、省第二测绘院、省地理信息中心、省遥感中心等测绘单位承担正射影像生产和更新等任

14、务。针对不同传感器类型，DPGrid数据处理可分为：航空摄影测量模块（框幅式影像）、低空摄影测量模块（框幅式影像）、正射影像快速更新模块和ADS40模块（研发中）。1.DPGrid体系架构DPGrid将人工作业部分和自动化计算部分最大程度分离，充分利用高性能的多计算节点和分布式计算技术提高数据处理和摄影测量计算的效率。2. 航空摄影测量模块（框幅式影像）航空摄影测量模块主要处理传统常规航空摄影数据（RC30,RMK,DMC,UCD 等扫描和数码框幅式影像）,具有以下功能（子模块）： DPGrid.AT(空三子模块)：进行影像的全自动匹配与转点； DPGrid.BA(平差子模块)：进行光束法平差

15、解算，可支持GPS/IMU 辅助平差； DPGrid.DEM(DEM 制作子模块):自动匹配DSM；通过自动滤波和人机交互编辑制作DEM； DPGrid.OP(正射影像制作子模块)：正射影像自动纠正与镶嵌； DPGrid.ID(影像匀光子模块)：对航空影像进行自动匀光、匀色处理；3. 低空摄影测量模块（框幅式影像）低空摄影测量模块主要处理飞艇、无人直升机、无人固定翼飞机等低空遥感平台获取的低空遥感影像，包括条带状航线的低空数据。其子模块和操作界面与航空摄影测量模块相同（低空摄影测量模块和航空摄影测量模块的空三解析手段和平差解算技术不同），包括： DPGrid.AT(空三子模块)； DPGrid

16、.BA(平差子模块)； DPGrid.DEM(DEM 制作子模块)； DPGrid.OP(正射影像制作子模块)； DPGrid.ID(影像匀光子模块)；4. 正射影像快速更新模块正射影像快速更新模块从已有的资料中（如已有的正射影像、数字高程模型（DEM）或者做过空三的遥感影像）快速、自动地获取海量控制信息，并利数字摄影测量网格技术实现正射影像的快速更新。其主要功能包括： 利用老的 DEM,DOM 作为控制，自动解算新影像（航空影像、卫星影像）外方位元素； 利用老的遥感影像（航空影像、卫星影像）及其空三成果作为控制资料，自动解算新影像（航空影像、卫星影像）外方位元素，可满足城市大比例尺正射影像快

17、速更新的生产需求。 DPGrid.BA(平差子模块)：进行光束法平差解算，可支持GPS/IMU 辅助平差； DPGrid.DEM(DEM 制作子模块):自动匹配DSM；通过自动滤波和人机交互编辑制作DEM； DPGrid.OP(正射影像制作子模块)：正射影像自动纠正与镶嵌； DPGrid.ID(影像匀光子模块)：对遥感影像进行自动匀光、匀色处理；5. DPGrid 生产效率DPGrid 生产效率取决于所处理影像的类型和所使用的计算节点个数，以4个刀片服务器作为典型配置，DPGrid 生产效率如表 1 所示：表 1 DPGrid 系统（4 个计算节点）数据处理效率数据处理类型空中三角测量 DEM

18、自动匹配DOM 自动纠正传统航空摄影数据300 /天200 /天1000 /天低空摄影数据500 /天400 /天3000 /天航空正射影像快速更新400 /天（包括空三和DOM 纠正）卫星影像快速更新20景/天（包括空三和DOM 纠正）1.2.3、JX-5 正在研制的JX5比较JX4而言，在JX4现有的功能基础上，增加了以下功能： 网络功能： 网络项目管理（包括数据、任务、用户和成果的网络管理）； 进行DEM、DOM和匹配的网络并行计算，实现矢量采集及编辑、网络协同； 跨像对影像漫游立体观测； 网络质量监控与管理等。 线阵影像平差： 自动匹配加密点及人工检查加密点； 控制点选取； 数据预处理

19、； 区域网平差。 面阵影像平差： 自动匹配加密点及人工检查加密点； 控制点选取； 独立模型法区域网平差； 光束法区域网平差。 遥感影像平差： 自动匹配加密点及人工检查加密点； 控制点选取； 数据预处理； 区域网平差。1.2.4、GEOWAY CIPS 产品概述GEOWAY CIPS集群式影像处理系统是一个构建在网格计算环境下的，适合大规模遥感影像快速、批量处理的一整套软硬件产品技术解决方案。系统能够接收和处理包括无人机、三线阵相机在的各种国外中高分辨率航空、航天遥感影像，快速生成数字正射影像和数字高程模型等相关产品；既适合应急模式下的自动快速影像处理，也适合常规模式下的高精度影像产品制作。产品

20、特性高效：在高性能集群计算环境下，影像处理效率得以极大提高。自动：以影像匹配为核心技术，突破空三加密、DSM/DEM匹配、融合等环节自动化处理。智能：基于空间业务集成平台，实现智能化的项目管理和任务调度。硬件系统组成计算集群：高性能服务器、刀片机、普通PC存储集群：SAN、NAS、集群NAS处理终端：图形工作站、普通PC网络环境：千兆交换机（4-8 节点）、万兆交换机（16 节点及以上）软件系统构成任务管控中心负责项目管理和任务调度，包括业务建模、任务分派、流程控制、进度监控、网络通信等，保障自动计算以及人工交互的协同开展。集群调度管理软件在多个计算节点工作时，管理计算任务的递交、控制计算任务

21、的运行、区分用户运行的权限，根据计算节点的负载情况动态，将处理任务分发至各计算节点，并对任务队列进行管理。影像处理插件由一系列适合交由集群计算来自动完成的功能插件组成，包括：影像匹配、影像纠正、影像匀光、影像镶嵌等。人机交互软件由管理终端软件和作业终端软件构成。作业终端软件配备必要的人工干预功能，包括像片控制点的选取、DEM 立体编辑、匀色编辑、接边编辑等。管理终端软件采用工程管理方式，对项目资源进行统筹管理。系统特色跨平台运行，支持WINDOWS、LINUX 操作系统可伸缩的软硬件系统架构，满足不同生产规模需求开放的、可编程的集群计算资源，适合各种高性能处理业务需求处理模式应急模式应急模式下

22、，系统可以采用全自动化影像处理流程，包括：自动空三选点、自动DSM 匹配、自动DEM 滤波、自动影像匀光和镶嵌等功能算法，配合智能化的任务管控，满足DSM/DEM/DOM 的快速制作。常规模式常规模式下，系统允许对重要的阶段性数据成果进行必要的人工干预，包括：空三加密中弱区增加、DSM/DEM 编辑、接边编辑、色彩编辑等，配合各生产环节的精度控制，满足标准产品的制作要求。主要生产流程空三加密不仅支持常规影像空三加密处理，针对带有POS 数据的数码航片、无人机影像，能够进行无控条件下的加密处理，获取高精度空三成果，适应困难测区影像生产以及应急响应要求。系统同时针对中高分辨率卫星影像，提供区域网平

23、差功能。DSM/DEM 生产系统提供包括基于像方匹配和物方匹配、以及逐点匹配等多种匹配方式和匹配算法，通过多种匹配策略的组合运用，最大程度上保障DSM/DEM 成果的精度要求。系统有针对性的提供多种自动滤波算法和编辑工具，保证从DSM 到DEM 的快速处理。DOM 生产系统提供各种几何纠正算法，保障从航空影像到卫星影像、从通用模型到严格模型的影像纠正。配合先进的镶嵌和匀光技术，实现DOM 的专业化生产。专业功能多数据源支持支持扫描航片、框幅式数码航片、无人机数据；国外中高分辨率卫星影像；包括ADS40/ADS80 在的三线阵影像。针对国产卫星数据，支持传感器模型定制。任务规划在自动化处理之前，

24、利用定向资料获取影像 的有效围和测区接边网，从而指导和优化后续 自动处理与编辑作业。匀光匀色基于模板，提供多种匀光算法，如直方图均 衡、Wallis 滤波、Mask 匀光等，借助全图匀色、 局部匀色、特殊区域处理等多种匀光策略，保证 影像色彩和色调的均衡一致。镶嵌成图采用“逻辑接边、一次成图”技术，无中间数据，无冗余处理，极大的提高了镶嵌效率。尤其适用于无人机、三线阵影像，能够有效避开多度重叠对接边线选择的影响，提高接边的可靠性和合理性。协同编辑在任务数据库支撑下，采用两级作业模式（管理端、作业端），保障了项目精度和进度。管理端负责项目管理，任务分派和进度监控。作业端采用流程化处理，提高了处理

25、效率。作业端的人工编辑结果可直接用于自动化处理。系统功能远程监控在局域网，提供网页形式的监控界面，对集群中各个计算节点工作状况的实时监控，包括CPU、存使用情况，I/O情况等。流程定制在任务管控中心支持下，实现生产流程的可视化设计和运行，满足复杂生产和应急保障需求。集群调度智能资源配置中，采用负载均衡策略，实现了对存储资源（数据均衡、热点均衡、管理均衡）和计算资源（I/O 网络带宽、CPU 使用情况、存使用）的高效配置。2.1.1、InphoInpho由多个模块组成： ApplicationsMaster免费的系统核心 简介：Inpho模块系统的各部分都包括在系统核心ApplicationsM

26、aster中。它是各种应用软件的控制中心，并为工程的处理提供广泛、全面的基本工具。 Match-AT高精度、高效率、高稳定性的空三软件 简介：MATCH-AT基于先进而独特的影像处理算法提供高精度、高性能、数字航空三角测量。空三的所有处理即使是大的工程也均完全自动化。 inBlock灵活平差、相机校正软件 简介：inBLOCK是新一代测区平差软件。结合先进的数学建模和平差技术，通过友好的用户界面，极好地实现交互式图形分析。 Match-T DSM自动而精确地DTM/DSM提取 简介：MATCH-T DSM自动进行地形和地表提取，从航空或卫星影像中提取高精度的数字地形模型和数字地表模型，为整个影

27、像测区生成无缝模型。 DTMaster方便、快捷的DTM/LIDAR编辑 简介：DTMaster为数字地形模型或数字地表模型的快速而精确的数据编辑提供最新的技术。是一款强大的DTM编辑软件，拥有极好的平面或立体显示效果。 OrthoMaster简单、高效的航片、卫片的正射纠正 简介：OrthoMaster是INPHO的一款为数字航片或卫片进行严格正射纠正的专业软件。处理过程高度自动化，并且是最优的高性能正射影像生产。 OrthoVista自动高效的镶嵌匀色、拼接分幅 简介：OrthoVista是全球最强大的专业镶嵌产品，它利用先进的影像处理技术，对任何来源的正射影像进行自动调整、合并，从而生成

28、一幅无缝的、颜色平衡的镶嵌图。 SCOPP+卓越的地形建模及LIDAR滤波软件 简介：SCOP+被设计出来以高效管理DTM工程，数据源可以是LIDAR、摄影测量或其他来源。SCOP+提供非常卓越的DTM插、滤波、管理、应用和显示质量。 Summit Evolution界面友好的、便捷精确的3D要素采集软件 简介：国际DAT/EM系统的Summit Evolution是一款界面友好的数字摄影测绘立体处理工作站，并可将收集的3维要素直接导到ArcGIS，AutoCAD或MicroStation。2.1.2、像素工厂(PixelFactory,简称PF)像素工厂(PixelFactory,简称PF)

29、由法国地球信息(INFOTERRA)公司研制开发,是一套用于大型生产的遥感影像处理系统,通常具有强大计算能力的若干个计算结点,输入数码影像、卫星影像或者传统光学扫描影像,在少量人工干预的条件下,经过一系列自动化处理,输出包括数字表面模型(DSM)、数字高程模型(DEM)、正射影像(DOM)以及真正射影像(TDOM)等产品,并能生成一系列其他中间产品。像素工厂的独特性，体现在其对航空航天数据的处理被作为关键特征键入原始核心结构。 其整体框架的设计在各方面具有最大的灵活性，甚至可以与已有的第三方软件和工具无缝连接 其强大的并行计算能力不仅提供多任务功能，管理并行的工作流,而且对处理数据量无限制 其

30、集中的生产管理中心，图形界面和远程控制使管理变得更简单 其模块结构使得其核心软件易于升级以满足您将来的需求。随时根据需要添加新特性像素工厂的强大特性 可处理多种传感器数据 光学卫星 雷达卫星 航飞数码相机 扫描胶片影像 200多种先进的算法，包括: 传感器校正Sensorcalibration, 原图像增强(大气校正,电离校正)Rawimageenhancement(atmospheric,electronic,etc.), 快速多传感器空间三角测量Fastaerial&spatialmulti-sensortriangulation, 快速自动地生成和滤除连接点Rapidautomatedtie-pointgeneration&filt