像控点信息采集软件设计及实现

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。

1 像控点信息采集软件

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

1.1 软件架构设计

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

1.2 软件功能设计

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。

1.3 界面设计

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

2 像控点点之记自动生成软件

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

3 运行环境及实现

3.1 开发和运行环境

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]。

3.2 项目验证

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。

4 结 语

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。