VirtuoZo_Sat卫星影像处理系统
全数字摄影测量系统(VirtuoZo)数字化成图过程论文
全数字摄影测量系统(VirtuoZo)数字化成图过程摘要：随着社会的进步，计算机技术和数字图像处理技术的发展，使人类社会已经进入了数字化信息时代。
摄影测量已由原先的模拟摄影测量和解析摄影测量，发展到今天的数字摄影测量。
全数字摄影测量系统（virtuozo）不仅在国内已成为各测绘部门从模拟摄影测量走向数字摄影测量更新换代的主要装备，而且也被世界诸多国家和地区所采用。
关键词： virtuozo、空中三角测量、数字地面高程模型dem中图分类号：g623.58 文献标识码：a 文章编号：随着信息技术和计算机技术的迅猛发展，数字摄影测量已取代传统的模拟摄影测量和解析摄影测量，使摄影测量进入数字化时代。
全数字摄影测量系统（virtuozo）全是利用数字影像或数字化影像完成摄影测量作业。
由计算机视觉（其核心是影像匹配与影像识别）代替人眼的立体量测与识别，不再需要传统的光机仪器。
从原始资料、中间成果到最后产品都是数字形式，克服了传统摄影测量只能生产单一线划图的缺点，可生产出多种数字产品，如数字高程模型、数字正射影像、数字线划图、景观图等，并提供各种工程设计所需的三维信息、各种信息系统数据库所需的空间信息。
国家测绘局对各省级测绘局向数字化规模生产的转轨实施资金、技术上的大力扶持政策，有力地推动数字摄影测量系统在各地方局的推广应用，数字摄影测量系统的应用使得传统摄影测量生产发生了深刻的变革。
一、数字摄影测量系统的组成数字摄影测量系统主要由两部分组成：一部分是影象获取装置与成果输出设备；另一部分（也是其核心部分）是一台计算机、数字摄影测量软件及其它外围设备。
virtuozo全数字摄影测量系统由以下几个部分组成：高精度影象扫描仪。
sgi o2工作站（virtuozo unix工作站版本）512mb内存，mips r5000，rev2.1的cpu，主机速度200mhz，2l”彩色立体显示器，高档微（virtuozo nt版本）512mb内存，cpu为pⅱ－mmx300，21”彩色立体显示器，24bit真彩色（分辨率为1280×1024），20gb硬盘。
GLONASS系统概述
GLONASS系统概述全球轨道导航卫星系统（Global Orbiting Navigation Satellite System，Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema, GLONASS）是前苏联为满足授时、海陆空定位与导航、大地测量与制图、生态监测研究等建立的，1978年开始研制，1982年10月开始发射导航卫星。
自1982年至1987年，共发射了27颗GLONASS试验卫星。
于1996年初投入运行使用。
GLONASS提供两种导航信号：标准精密导航信号（SP）和高精密导航信号（HP）。
SP 定位与授时服务适用所有GLONASS 的国内用户。
其水平定位精度为57-70米（99.7%置信），垂直定位精度为70米(99.7%置信)，速度矢量测量精度15 cm/s (99.7%置信），时间测量精度在1 mks (99.7%置信)。
1构建GLONASS的目的①航空、航海交通安全与管理；②大地测量与制图；③地面交通运输实时监控；④移动目标的异地时间同步；⑤生态监测、野外搜寻与救生。
2 GLONASS系统的组成同GPS一样，GLONASS定位系统也由三个部分组成（参见图6.1），即（1）GLONASS卫星（空间部分）；（2）地面监控系统（地面监控部分）；和（3）GLONASS接收机（用户部分）。
图1 GLONASS系统组成2.1GLONASS卫星及其星座GLONASS 由24 卫星组成。
它们分布在3个轨道上，每个轨道有8颗卫星，轨道上卫星间距45度（图6.2、表6.1）。
●轨道平均高度：19100 km●轨道倾角为64.8●卫星运行周期：11 时15分GLONASS上述空间配置，保证地球上任何地点、任何时刻均至少可以同时观测5颗卫星。
图2 GLONASS 卫星星座表1 GLONASS系统参数1982年10月，第一代Glonass卫星首次由质子号运载一箭三星发射入轨，卫星采用三轴稳定体制，整量质量1400kg，卫星寿命5年（图6.3）。
基于无控制点的空中三角测量研究
基于无控制点的空中三角测量研究本文结合多项无控测图作业生产实践经验，以某国产卫星三线阵影像为例，梳理总结基于无控测图空中三角测量流程，对不同加密检查方法进行了分析研究，对卫片无控测图具有借鉴和指导意义。
标签：三线阵影像;无控测图;空中三角测量1研究背景由于某国产卫星实现了相机几何参数在轨标定技术、多功能EFP光束法平差等多项关键技术，因此三线阵CCD相机立体影像实现了地面5 m的分辨率，无控条件下平面精度优于10 m，高程精度优于6 m。
根据表1无控测图精度指标相关要求，该卫星三线阵影像符合无控测制5万地形图相关要求。
无控测图的测区多是高山区、海岛区等控制资料难以获取的区域，因此无控测图的精度难以保证。
本文结合多项无控测图作业生产实践经验，通过对3轨6景三线阵影像进行无控空中三角测量处理试验，梳理总结处理流程和检查方法，提高无控测图的精度和质量，对卫片无控测图空中三角测量具有借鉴和指导意义。
2无控测图空中三角测量流程无控测图空中三角测量的基本思路是先对卫星原始影像进行自由网平差，再利用现有资料进行多项加密检查，确保空中三角测量精度，提高测绘地理信息产品的精度。
此次试验作业硬件为联想P700数字摄影测量工作站，作业软件为兆格公司（原适普公司）卫星影像空中三角测量软件VirtuoZoSat。
该卫星三线阵影像无控测图空中三角测量流程如图1所示。
2.1资料分析（1）影像分析。
检查软件是否支持下发的卫星影像处理，影像覆盖范围的漏洞，影像云量的面积等。
（2）高程异常改正。
卫星影像的高程系统一般是大地高程系统，需要在空中三角测量处理时引入高程异常改正文件，获取正常高的立体模型，从而获取正常高的作业产品。
兆格软件支持的高程异常改正文件为bin格式，原点位置为左下角点。
2.2工程建立根据成果的数学基础和影像覆盖范围，确定加密工程椭球坐标系、投影系统、中央经线、东偏，引入转换后的高程异常改正文件。
2.3影像输入及命名选择引入影像类型，输出格式，影像是否需要旋转、缩放。
virtuozo实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除virtuozo实验报告篇一：virtuozo实习报告Virtuoso实习报告一．实习目的：了解VirtuoZonT系统的运行环境及软件模块的操作特点，了解实习工作流程，从而能对数字摄影测量实习有个整体概念。
完成原始数字影像格式的转换。
掌握创建/打开测区及测区参数文件的设置。
掌握参数文件的数据录入。
通过对模型定向的作业，了解数字影像立体模型的建立方法及全过程，并能较熟练地应用定向模块进行作业，满足定向的基本精度要求。
掌握核线影像重采样，生成核线影像对。
掌握匹配窗口及间隔的设置，运用匹配模块，完成影像匹配。
掌握匹配后的基本编辑，能根据等视差曲线（立体观察）发现粗差，并对不可靠区域进行编辑，达到最基本的精度要求。
掌握Dem格网间隔的正确设置，生成单模型的Dem。
·掌握正射影像分辨率的正确设置，制作单模型的数字正射影像。
通过Dem及正射影像的显示，检查是否有粗差。
掌握拼接区域的选定及确定拼接产品的路径。
掌握Dem拼接及自动正射影像镶嵌。
分析拼接精度。
理解数据格式输出的意义。
了解VirtuoZonT系统的数据格式输出的具体操作。
通过对实习成果的分析，了解数字产品的基本质量要求。
总结实习中出现的问题以及实习成果的不足之处，并能分析其原因。
二.实习原理：利用Virtuozo的强大功能进行有关的影像匹配及编辑工作。
具体流程如下：定向模块（包括自动内定向，自动相对定向，半自动绝对核线重采样Dem、显示DemDem拼接、自动镶嵌正射影像图廓整饰成果分析三。
实习内容：1.数据准备原始数字影像即是数字摄影测量所用的原始资料，有数字影像和数字化影像（影像的数据格式有多种（一般常用的有tif格式等）。
这些影像格式VirtuoZonT系统不能直接引用，必须转换为VirtuoZonT所认识的Vz格式。
参数文件的设置与基本数据的录入一定要正确，否则将无法进行后继的处理，或者将出现错误。
创建测区即是为将要进行测量的区域创建一个工作区目录。
摄影测量系统分类与介绍
一VirtuoZo NT 系统国内单机VirtuoZo NT 系统是适普软件有限公司与武汉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。
由计算机视觉（其核心是影像匹配与影像识别）代替人眼的立体量测与识别，不再需要传统的光机仪器。
从原始资料、中间成果及最后产品等都是以数字形式，克服了传统摄影测量只能生产单一线划图的缺点，可生产出多种数字产品，如数字高程模型、数字正射影像、数字线划图、景观图等，并提供各种工程设计所需的三维信息、各种信息系统数据库所需的空间信息。
VirtuoZo NT 不仅在国内已成为各测绘部门从模拟摄影测量走向数字摄影测量更新换代的主要装备，而且也被世界诸多国家和地区所采用。
（本段摘自《VirtuoZo七步教学手册》）VirtuoZo软件的诞生，张祖勋院士功不可没。
可以说，整个软件的设计与开发，张院士起到带头作用。
张院士回忆起了将VirtuoZo推向世界的过程。
他告诉大家，VirtuoZo的推广和应用，彻底简化了数字摄影测量的仪器设备，改变了摄影测量的“贵族”身份。
过去只有极少数院校能进行摄影测量教学，而有了VirtuoZo，目前已有约４０所院校能进行这项教学。
它还促使中国摄影测量生产方式完全改变，生产规模扩大，产值大幅度提高，促进了摄影测量的跨越式发展。
２００２年国际摄影测量与遥感学会原主席、东京大学教授村井俊治在日本《测量》杂志撰文《中国的ＩＴ行业登陆日本》称：“最先商品化的软件是张祖勋教授开发的利用数字影像匹配进行数字摄影测量的软件，名称叫VirtuoZo，这个软件就是一个数字摄影测量的优秀产品。
我想我们已经到了该向中国学习的时候了。
”谈及此，张院士的脸上洋溢着无限的骄傲与自豪——不是因为个人的成绩与荣誉，而是为中华民族的扬眉吐气。
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〃图廓整饰二JX—4A（DPW）国内单机武汉大学于20世纪70年代中期在仅有256K内存的NOVA计算机上开展了全数字化自动测图系统的研究。
适普卫星影像处理方案
适普公司卫星影像处理解决方案随着分辨率和影像质量的不断提高，高分辨率卫星影像在测绘及相关行业的应用已越来越广泛。
适普公司的VirtuoZo Sat已很好的实现了对高分辨率卫星影像处理的支持。
一、软件特点1、处理的卫星影像类型全面能根据控制点坐标预测其对应像点大致位置，刺点效率高; 同名像支持半自动和全人工两种方式添加点。
3、处理精度高采用基于RFM的区域网平差方案。
使用RPC参数（直接读取已提供的RPC参数或利用卫星星历和姿态角进行解算）和仿射变换参数进行定向，只需少量的控制点（单幅影像4至6个）便能达到较高的定向精度4、支持的坐标系全面目前支持的坐标系包括 WGS84北京54坐标系、西安80坐标系、中国2000坐标系及自定义坐标系。
二、数据准备卫星影像的原始数据包括影像文件和PRC 参数文件，不同的传感器的 PRC 文件名也有差异。
影像类型 RPC 文件匚 INAGERY.TIFMETADAIA,D[M_ BAWDA.RPC h- BaridA.tifQuickBrid WorldView -*.rpb08JAN06D230iS-PlES-00572S933010_01_P001.ATT _ 08JANO&023015*P1ES-&0572S?330LO_01_F>D01EPHOBJANO&023O15-PlBS-C»5728933aW^l_P<M)l.GEQ 08JAN06023015-PlES-a0572S933010_01_™i.JMD _ 08JAN06023O15-PlBS-[»5728932010_01_P0OLRPB 曲 08JANO&023015-P1BS-005728933010_01_P001STE 固 O8JANOfr023O15*PlBS-(»5728933Ol{}_Ol_P0OL71F08JANa&023015-PlBS-&0<5728933aiO 01 POOL7IL1* — —兰 08JAN06022015-PlB£-(»572BQ3a010_01_P001.J(ML _08JANft&023015-PlBS-00572S933010_01_P001_FtEADME 匚 QSJA 旳驀O1Q_Q1」PQM-B 尺OW$EOrbView -*.pvlfc 3V0510^3F>(X>OOg45271A5200001001010_()06ia590.tif L. 3VO51023PO000945271 AS200001001010_00&l&?BO,pvl样例（必备文件组成）Spot5METADATA.DIMIKONOS,GeoEy e-1，P5****_rpc.txtALOS -_RPC-**** （PRC文件分块存储，由summary.txt统一记录，引入影像时请选择summary.txt）IM G-03-ALPS MB044052 925-O1B1—R IM G-04-ALPSMB044052925-01B1_BIMG -05-ALPS MB044052 925-01Bl_B IMG-06-ALPtMB044052^5-01Bl_B LED-ALPSMBD44052925-01B1_BR PC-03-ALPS M &CH4O52925-01Bl_B RPC-M-ALPEMB(M4n52925-OlBL_B RPC-05-ALPSMBQ44D52925 O1B1_BR PC-06-ALPS M &04405 292 5-01B L_ & RPC-AI_PSMB044052»25-01B1_B SLinnmary.txtSU^-ALF>SMB044^52925-01E1_BTRL-ALPSMB0440539^5-01B1_BVOL-ALPSMED44052925'01B1 BEROS *.rpc*.pass >.MBTVe2161&63-lAUbrt k t；f _ MBT1^2161S€3.pa» 匚MaTl.e2161063.fpcTH SXZ+GFB+DGP*.rpc B_SXZ_1_O8 14-136 .RAW B_£XZ_l_08-14-134.rpt B_SXZ_l_08-14-l36.)cmlB_DG P_08_014_13 6.中cB_DGP_O0_O14_136.T1FB_DGP_0S_014_136.xmlB_GFB_OB_014_136.rpc B.GFe^0S_O14_136f TIF BG FB 08 014 136jcml样例RPC 文件:LINE_OrF: 4-5985,82 pixels SAMP^OFF :+5952.4G pixe 丄sLATOFF : +30,57563548 degreesLCNG_OrF: 4-10^1 ・ 40477032 decrees HE IGHTOFF : +700.000 meters LINESCALE: +9231■口5 pixels SAMP^SCALE ：+9BS6.S1 pixelsLATSCALE: +0.18000000 degrees LCNGSCALE : +0.19500000 degreesHEIGHT SCALE: 4-500.000 meters +1.958730240027644E-04 -N ・ 670 61^1667 630373 E-01 一&・307726057910314E-01 -2.18350596C8S0724E-03 +5 ・ 3 6599508^56^1947£-02 +5*a 12167121516405E-D3 +2.86S9113993S9206E-02 +6.69522S9D3757319E-03 十6.61426909057129&E-02-2 ・103313692078135E-04 -5 *913 63 463252 9452£-06 -1・3S1651962131069E-04+7 ・ 640599772S565E-04 -6.867529676123316E-O5 -2 ・21083294596713OE-OSLINE_NUM_COEFF_19: +1・ 40405217287949BE-05 LINE^NUH^COEFF^ 0: -1.866DB49B3053924E-07 LINE -DEN -COEFF -1: 4-1. OOOOOOOOOOOOOOOE+OO 一马.329588103769903E-02^1*037352298081656E-D1 -3.422620810240033E-02 +3 ・044483466701602E-04■+■2.40043S758372939E-04 -1T 311?81726180937E-0S +1 ・727701314203965E-04 -8.926932463381600E-04+9,2683539^55290^5^-05 -2»072Se5532705432E-07 -1.12193423S451222E-07 -l,411625901401355E-06 -1.721794D3239252lE^OG+1.012777647990264E-06-1・908842672488080E-07 +□.454120828626039E-0S +1.703707091275895E-07 +3,3800^156^38714^2£-07 -2.50051682287119BE-08+1 * LINE NUM COEFF 10: +7,4653248266679O3E-0S LINENUKCOEFFlLINE^NUM^COEFF^S LINE 【NU 匸C OEFF 【3 LINE -NUK -COEFF _4 LINENUHC0EFF5 L INE 【NU 匸 8EFF 【5 LINE^NUM^COEFFj LINE^NUK^COEFF^8 LINE -NUK _COEFF'gLINE_NUH_COEFf _11: LmEjjU 匸 COEFFp : LINENUMCOEFF13:LINE_NUH_C0EFF_14：LINE -K(JK -COEFF -i5:-1.435521O637B1549E-0S -1.5£7807590026760£-04 LINENUMCOEFFl6: LINE]NU 匸 C OEFF^l?： LINE -NUK -COEFF _18:LINE_DEN_COEFf_2 :LIN E [D E N [8EFF 【3 :LINED EMC OE FF_4:LINE^E^Z C OEFF^S :LINE^EN^COEFF^G : LIN E 3 EN^C OE F F^7:LTNE [DE :N [8EFF [B :LINE^EN^COErF^ :“NE [DEN [COEFF ]ICI LTNE ]DEN [COEFF ] 11LINE^^EN^COEFF^iSLINE [DEN [COEFF [:L 3LINE^DEN^COEFF^HLINE^DEN^COEFF^IS LINE 【DE 匸 COEFF 【16LINE^DEN^COEFF^l? LINKED EN^COEFF^ISLIN E [D E 匸C0EFF 【19 LDJE [DEN 3：OEFF ) 0soPNUHCOErri ： 匸匚0EFF 【2 : SAMP -N(JK -COEFF~3 :458288823041920E-03 +7・988261872506678E-D1 -1.952847294878630E-01三、处理流程处理流程图如图1所示建立工程 并设置工程参数4D 生 产1、 新建工程建立卫星影像处理工程，定义坐标系并设置影像匹配、 DEM 、DOM 和等高线相关参数； 2、 数据准备包括引入影像数据和RPC 参数。
virtuoZo,武汉适普数字摄影测量系统操作流程
2. 引入影像
SUPRESOFT
选择“文件--引入--影像文件”；见图5： 在弹出的对话框中填入相应的参数，如相 加参数文件、影像是否反转、转换的原始 数据格式类型、影像的扫描分辨率（若不 知道原始影像的扫描分辨率，可在此栏中 输入参数－1,部分原始影像的扫描分辨率 可直接从影像中获取）等参数，然后载入 相应的原始影像文件，编辑影像的输出路 径，即可开始转换；见图6：
SUPRESOFT
7. 设置成果输出参数
选择“设置－－DEM参数”；见图16 在弹出的对话框中将缺省显示DEM的输出路径及文件名为 “模型名\product\模型名.DEM”，输出的DEM范围为当前 型的核线影像范围（设定范围为(-999999,999999)∽(999999,999999)），DEM格网间距及旋转角与测区所设一 致，缺省输出DEM保留一位小数（整型存储格式），参与 输出DEM的为当前模型；用户可根据实际情况选择其他的 输出路径及输出文件名、设定DEM的输出范围、格网间距 及旋转角、DEM的小数保留位数（浮点型存储格式；最多 仅保留7位小数）、选择多个模型生成DEM（此时会在每 个模型下生成当前模型的DEM，然后对每个模型的DEM进 行自动拼接，生成一个拼接后的DEM）；见图17
3. 建立模型
SUPRESOFT
打开主界面程序，选择菜单“文件－－打开模型”； 见 图7 在弹出的对话框中输入相应的模型名，即可新建一个 模型，也可选择一已存在的模型打开；见图8 若为新建一模型，输入相应的模型名确认后，将出现 如图9所示的对话框；填入相应的模型路径、左右影像 文件路径及文件名、临时文件存放路径、产品文件存 放路径等参数后确认即可； 模 若要对建立的模型参数进行修改，可选择“设置－－ 型参数”；见图9′,将弹出如图9所示对话框，可对此模 型参数进行修改；
浅谈使用Virtuozo3.7.5全数字摄影测量系统的几点体会
果， 遵循核线原理对左右原始影像沿核线方 向保持 不
图 １ 系统 用户 界面
Ｆｉ． Ｔｈ ｓ ｒ ｉｔ ｒａ ｅ ｏ ｈ ｙ ｔｍ ｇ １ ｅｕ ｅ ｎ ｅ ｆ ｃ ｆｔ ｅｓ ｓｅ
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见解 。
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Ｖ￣ ｏｏ．． 是 一个 全 软件化 设计 、 ｉｕｚ ７５ ３ 功能 齐全 和高 度
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点击增加，选择需要引入的影像。 随后点击处理。
点击工程→影像列表，点击添加， 将影像引入列表、选中影像，点击 123编号
点击工程→模型列表，
VirtuoZoSat 空三定向界面
添加控制点
检测链接点的位置是否正确
添加连接点，平均分布
控制点量测保存，点击VirtuoZoSat 空三定向界面空三→绝对定位
• 支持所有坐标系（原点坐标系，地方坐标 系等）
Sat影像数据处理流程
数据准备（影像旋转）
同轨影像需旋转90度，目的在于消除上下视差。
数据准备（影像不旋转）
RPC 文件
模型连接
C D
连接点 地面控制点
E
B
A F
RPC 参ห้องสมุดไป่ตู้检查
点击文件→新建，新建一个工程，
坐标系设置
主程序界面
引入影像点击工程→引入影像
VirtuoZoSat 空三定向界面下，空三 →定位结果，出现报告文本文件
设置裁切模型、批定义子模型
设置裁切方法
VirtuoZoSAT工程界面中单击IGS 数字化测图 菜单项，进入 IGS 模块。 新建或打开测图文件（.vzj）
装载相应的立体模型。装载立体 模型，选择需要载入的立体模型
1:5000地形图
VirtuoZo Sat影像处理系统
主要内容
• 卫星影像成像原理 • 典型遥感卫星系统的介绍 • VirtuoZo Sat影像处理优点
• VirtuoZo Sat影像数据处理流程
卫星遥感影像测图优势
影像获取成本低
控制需求少
内外业一体化
全天候
应用范围广
VirtuoZo Sat影像处理优点
• 空三可以处理多个数据源，区域平差，独 立完成空三解析功能（IKONOS/GEOEYE-1、 QuickBird、WorldView、SPOT5、OrbView、 P5 Image、ALOS PRISM、EROS影像）； • 物方匹配，生成保密点对DEM/DOM精度检 查，生成近似核线立体，斜视立体。
谢谢！！！