倪尔瑞,权力奥*,李䶮欣,陈君芸
(1.安徽省第四测绘院,安徽 合肥 230031)
遥感及航空摄影测量[1]生产数字产品需要像控点坐标进行加密定位,测绘人员通过野外选点施测方法采集地面像控点,并做好点之记成果,一个完整的像控点点之记包含点位坐标、像片刺点位置、时间、施测现场照片等信息,辅助内业工作人员在影像空三加密过程中准确判读。
传统像控点采集主要利用纸质像片外业刺点、整饰,提交内业加密,存在无法缩放、查看困难、管理不便等难题。为了提高生产效率,减少外业工作时间,方便像控点管理,杨莹华[2]等在Visual C++6.0 软件开发环境中,设计开发了数字刺点片整理程序,提高了一定的便捷性,但采集程序不能在移动设备上使用,且仅仅提供了像控点数字刺点片的输出功能。鲍秀武[3]等设计并开发了基于高精度POS 的智能像控采集系统,大大提高像控采集效率,但是数据管理模块不适用于各地区的数据管理格式要求,此外,像控点采集系统与管理系统加密传输数据,仍然在一定程度上存在安全隐患。
综合以上,本文仅针对像控点的属性数据采集和点之记制作进行研究,测量数据始终保持在内网传输,在保证涉密数据绝对安全性的基础上,研发了像控点信息采集软件和像控点点之记自动生成软件,并在实际生产中检验对比,验证了该方法具有一定的优越性。
在实际生产中,像控点外业采集各节点核心任务有选片、布点、像控点坐标测量、像控点点之记制作。实际生产中,外业工作根据预选点位置实地选点、测量;采集的像控点信息包含像控点影像略图、影像局部放大图、像控点位置文字描述和实地照片等。像控点外业采集流程如图1所示。
图1 像控点外业采集流程图
从信息系统构成上分析,基于安卓手机的像控点采集系统的基本框架设计如下:软件采用C∕S开发模式[4],安卓手机作为客户端,以Android studio 为开发工具,基于高德定位SDK,实现经纬度位置信息的地址解析;应用文件数据库,作为移动端数据存储方式,基于XML文件解析技术,实现像控点预选位置标示。软件架构如图2所示。
图2 像控点外业采集软件架构图
软件总体分为信息采集和信息展示2 个模块,其中信息采集包含定位导航、像片编辑、信息获取;信息展示包含成果显示、文件管理。
1)定位导航:基于高德SDK,实现高德地图辅助导航,自动解析像控预选点位kml 文件,高德地图显示点位位置,辅助作业人员路线规划,实地选点。
2)相片编辑:根据外业人员现场选择的像控点位置,在航片或卫片上标记对应位置,截取像控点的概略位置影像和局部放大影像。
3)信息获取:调用移动设备相机功能,拍摄测量像控点现场位置照片,描述像控点测量位置和照片拍摄方向等信息。
4)成果显示:截取后的相片、现场照片以及点位描述,在设备上可以检查修改,便于作业员整体判断像控点采集的正确性,避免不必要的返工。
5)文件管理:每个像控点建立单独文件夹,存储该像控点的属性信息,便于采集数据系统化管理和后期批量生成点之记报告。
运用Android studio 中XML 技术和Activity 组件组合设计系统界面[5],在XML 中设计各功能模块布局,利用开发平台封装的控件直接根据需求组合界面,减少代码数据量,设计出简洁易操作的界面。综合使用了MapView、Listview、ImageView、photoFile 等类所包含的方法对数据成员实例化,分析KML 文件格式,编写ReadKML 类实现KML 文件的解析及显示。系统界面设计图如图3所示。
图3 系统界面设计图
外业数据采集完成,需要生成像控点点之记报告[6],本文设计研发点之记自动生成软件,提高内业工作效率,避免了人工整理引起的格式不统一等问题,减少了数据编辑过程中出现的错误。
该软件依照安徽省内常用像控点点之记报告设计,基于.NET 开发实现[7],以像控点采集系统获取的成果数据为数据源,完成点之记报告一键输出功能。软件运行流程如图4所示,软件界面与报告模板见图5和图6。
图4 软件运行流程图
图5 像控点点之记报告输出软件
图6 像控点点之记报告模板
平板移动端以Android Studio为开发环境,基于安卓6.5SDK开发,使用平板内置GPS定位系统和相机功能,调用高德SDK实现地图浏览和导航,在移动设备安卓7.0以上版本运行。
PC 端像控点点之记制作软件,基于Visual studio开发环境,选择C#开发语言,支持.NET4.5 以上运行环境[8-9]。
根据设计需求,基于上述系统前期多次实验成功的基础,在安徽省测绘局组织实施的2021年度1∶10 000基础地理信息数据更新像片控制点数据库建设项目中投入使用。实现从外业数据采集、内业数据整理和点之记报告输出等一系列作业流程,完成了774 个像控点数据采集和点之记制作工作。像控点测量具体流程如下。
1)选取卫片、布设像控点。
2)制作预选像控点kml数据。
3)卫片和KML数据导入移动平板。
4)地图窗口加载kml,辅助实地选点。
5)新建像控点采集工程,加载卫片。
6)实地选点,十字丝标记对应像控点位置、描述像控点位置、拍摄照片。
7)检查数据文件中采集数据,成果输出。
8)数据包传输至PC端,利用点之记自动生成软件,输入测量员、测量数据等信息,一键生成点之记报告。
本文通过分析像控点测量实际生产需求,以提高像控点采集效率为目的,研发了像控点信息采集软件和点之记自动生成软件。通过生产实践,与传统像控点测量方法相比较,该软件外业操作方便快捷,提高了外业测量效率,缩短内业编辑时间(编辑时间节省90%),又保证了数据编辑的准确和规范。