摘 要: 在利用 VirtuoZo 全数字摄影测量系统立体测图采集 1 ∶10 000 高程点时，常常受到植被覆盖的山地及高 山地等地形困扰，导致产生高程采集不准、点线矛盾、高程点分布不均、采集工作量大等问题。为解决这一难题， 本文通过实际生产经验，利用 DEM 重构的方法自动获取高程点，可完全达到预期效果，大大提高了生产效率。
关键词: VirtuoZo; 高程点; DEM 重构; 三维矢量图
0 引 言 目前，4D 产品被应用于多种行业，其中 DLG 数据被 广泛的应用。1 ∶10 000 地形图是基础测绘的重要部分，它 为区域城市、乡镇农村等设计、地籍调查、专题数据库的 开发提供了基础地理信息，也可作为编制更小比例尺地 形图或专题地图的基础资料[1]。随着我国经济的快速发 展，各行各业对各种地图的需求越来越大，各测绘生产单 位的生产任务也越来越多，用户对项目工期的要求很紧， 各生产单位面临产品质量和作业工期的矛盾越来越突 出，如何在保证产品质量的前提下，按时完成任务，是每 个测绘生产单位必须解决的现实问题[2]。
为了满足需 求，测绘单位在作业过程中尽量减少不必要的工作程序， 开发一些小程序，创新一些作业方法，使得产品如期完成 而且质量有所提高。1 ∶10 000 地形图数据包括地物和地 貌两大要素，要素采集在 VirtuoZo 全数字摄影测量系统下 进行，虽然高程点采集只是地貌数据采集的一部分，但有 时因人为因素或地形问题造成的点线矛盾、图面高程点 分布不均等问题，使后续的工作增加时间。
地貌里高程 点和曲线数据采集的工作量大，技术含量低，因此在这一 工序上要尽量缩短工作时间，提高工作效率。技术创新 在生产作业中不可或缺，多种作业方法都是经过多年及 多方面的经验积累总结的结果。若有好的方法既能节省 内业采集数据的时间，还能为编图工序节省时间，则对于 提高地形图质量等都有很大程度的帮助。在这里，我们 就 1 ∶10 000 地形图数据在 VirtuoZo 全数字摄影测量系统 下快速生成高程点的方法及技术进行简要的论述，与大 家共同探讨。
1 VirtuoZo 系统简介
VirtuoZo 全数字摄影测量系统，是一个以世界领先的 影像匹配技术为核心，系统功能强大、先进综合的空间地 理数据通用生产平台，可以提供从自动空中三角测量到 测绘各种比例尺地形图的全套整体作业流程解决方案。Virtuozo 以其全软件化的设计、灵活的数据交换格式、友 好的用户界面、稳定快速的匹配算法、高度自动化的测图 方式和生动的三维立体景观显示，被国际摄影测量界公 认为数字摄影测量系统的领导者[3]。
2 高程点概述
高程是指某点沿着铅垂线方向到绝对基面的距离， 等高线是地面上高程相同的相邻各点所连接而成的闭合 曲线[4]。高程点就是以某点为标准参照点，其他各点都 是以这个参照点为基准的相对高度，准确地说高程点是 指地形图上标注有高程数据的点。
以 1 ∶10 000 地形图为 例，按设计的技术要求，高程注记点在平地、丘陵地每平 方分米测注 10—15 个。在一些地势较平坦的平原地区， 地物地貌要素少的图幅中，几乎就依靠高程点来反映地 形的变化，相反在山地高山地地形陡峭曲线密集的图幅， 曲线就能反映地形变化，但是图面表示要求一个方里格 网采集的高程点的个数也要满足 6—10 个，且高程点要均 匀分布呈“品”字形排列，要优先选取一、二类方位物，特 征点线及地形变换处测注。特征点线一般包括山顶、鞍 部、路交叉口、桥中心、干堤上下、铁路、等级公路路面、山 脊、山谷等。
3 采集方法及要求
一般情况下，1 ∶ 10 000 地形图要求每个方格网里有 ( 1 000×1 000) 10—15 个高程点，在作业中首先以相对为 界限采集本相对内双线路的路面高程，路面一般 100— 150 m 采集一个，然后采集山顶及鞍部闭合曲线的高程， 要呈“品”字形分布，且均匀地分布在方里格网内。
作业 中要参考右侧矢量图确定高程点的分布，鼠标在矢量图 上合适的位置点一下，立体影像这侧直接就跳到指定的 高度及位置，按实际采集即可。在采集的时候要顾及图 内的特殊地物，如干堤、溢洪道、桥等。采集的原则是先 采集特征点，其余的高程点按要求的个数均匀分配。所 有工序尽量采用软件自动生产或检查。软件自动生产不 仅可以大大提高工作效率，还可以制订统一检查方案、统 一检查内容，实现程式化，避免检查结果受人为因素影 响，这是新检验规范所倡导的检查方式，也将是 DLG 成果 检查发展的趋势[5]。
4 快速获取高程点的实现
快速获取高程点有三个方面的意义: 第一，减少在立 体影像上采集高程点的时间; 第二，自动生成的高程点排 列非常美观，呈“品”字形分列，减少了图面修改高程点分 布不均的问题; 第三，自动匹配生成的高程点大大减少了 点线矛盾问题。
4.1 适用条件 此种方法适用于测区是山地高山地、地形陡峭、曲线 较密集，或山体被大量植被覆盖、高程点立体采集不到地 面等情况，图面极易出现点线矛盾，使后续休整图面环节 增加工作量 。
4.2 方 法
4.2.1 制作高程点的分布略图 在测区内把需要利用自动匹配高程点的区域画出一 个范围，在 CASS 下制作高程点分布模板图，每个方里格 网高程点的个数满足要求，分布呈“品”字形排列，存储为 DXF 形式数据，备用引入立体数据中。
4.2.2 数字高程模型 DEM 生成 在 VirtuoZo 下引入三维地形数据文件，要保证 DEM 数据范围应完全覆盖作业区域，根据导出的三维数据生 成 DEM。在山地及高山地时常常采用等高线生成格网 DEM，即把导出的曲线三维线生成 DEM 文件，此步骤需 要注意的是要正确输入 DEM 的坐标范围，在 CAD 上准确 地查到作业范围的左下角及右上角坐标。
4.2.3 TIN 制作与优化 把 VirtuoZo 立体测图数据导成三维数据，删除对 DEM 有影响的数据，如房屋、桥梁，只留与地面贴合的数 据。利用三维数据创建 TIN 数据，将高程属性作为 height _field 信息进行 TIN 生成，生成的 TIN 是对研究区内地形 起伏的大体反映。利用 TIN 编辑器调整局部地区三角网， 通过添加删除 TIN 点、线，修改 TIN 数据，使生产的 TIN 数 据与真实地形匹配程度更高。
4.2.4 重构三维矢量图在 VirtuoZo 软件全数字摄影测量系统下新建 VZV 文 件，在立体里引入高程点分布模型 DXF 格式的文件，利用 工具里的重构三维矢量图，加载生成并整理好的 DEM 文 件，进行重构三维矢量图，高程点的分布略图中的点会根 据 DEM 的高度重新匹配到正确的高度。
4.2.5 调整高程点 根据 DEM 数据自动匹配生成的高程点，特殊点的高 程是识别不出来的，需要人为重新核实及适当调整一下 特征点的位置，如山顶、鞍部，但这一工序是极其简单的， 和采集大片山地高程点对比而言，采集工作量是非常小 的，由此大大地提高了工作效率。
4.3 优缺点对比 这种根据 DEM 重构的方法获取的高程点优点主要 体现在以下三个方面: 第一，减少在立体里采集高程点的 时间，减少了一部分劳动力，提高了作业效率; 第二，高程 点的个数及分布呈“品”字形美观排列，满足图面要求; 第 三，减少人为因素造成的点线矛盾问题。缺点是地形数 据中仅有的几个特征位置的高程点如山顶、鞍部的高程 点需要逐一排查人工调整到正确位置。
5 结束语
以往采集山地高山地的高程点需要采集人员同时顾 及立体和矢量量测的成果，如立体采集的准确性及矢量 边高程点的分布情况，而自动获取高程点的方法极大地 提高了作业效率，缩短了作业周期，避免了图面因为高程点分布不均而导致的问题，减少了反复进出立体补测高 程点的麻烦，非常适合我省的基础测绘项目，经过实践取 得了满意的效果，满足精度要求，可在类似的测绘项目中 应用。
参考文献:
[1] 于立国，田纪飞.1 ∶10 000 比例尺数字测绘产品的质量 检验[J].山东国土资源，2007，23( 6-7) : 57-60.
[2] 徐德奎，曹宏文.浅谈 1 ∶10 000 基础测绘任务外业调绘 的质量控制方法[J]. 测绘与空间地理信息，2014，37 ( 10) : 237-242.
[3] 栾兰.全数字摄影测量系统 VirtuoZo 的应用[J].测绘与 空间地理信息，2013，36( 3) : 187-188.
[4] 闫庆庆，吉建培，王晓迪，等.1 ∶10 000 DLG 数据质量控 制探讨[J].地理空间信息，2015，13( 2) : 162-174.
[5] 叶爱东，余锦松.省级基础测绘 1 ∶10 000 DLG 成果的质 量检查[J].北京测绘，2012，26( 4) : 94-96.
作者：陶丽娟
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