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全数字摄影测量系统VirtuoZo的应用
摄影测量是一种以摄影为基础的空间信息获取技术，广泛应用于地理信息、测绘工程、城市规划、环境监测等领域。近年来，随着数字技术的快速发展，数字摄影测量系统VirtuoZo由于其高精度、高效率、高自动化、高精度、高可视化等特点，成为了当前摄影测量领域的热点之一。
VirtuoZo系统是由德国莱卡公司开发的全数字摄影测量系统，该系统集成了高分辨率相机、惯性导航系统、GPS系统和机载计算机等各种传感器，在实现高精度影像数据采集的同时，还可以实现实时导航、全自动定向耦合以及立体影像匹配等功能，具有非常重要的实际应用价值。
一、系统组成
VirtuoZo系统主要由以下几个部分组成：
1.光学投影仪
光学投影仪是VirtuoZo系统的核心组成部分。它采用40-60光学变倍放大率的高分辨率相机，拍摄出高精度的影像数据，可以实现1像素高分辨率，10-20毫秒高触发速度，并能满足高精度三角定位与立体影像测量的需求。
2.惯性导航系统
VirtuoZo系统配备了高精度的惯性导航系统，通过对速度、加速度以及姿态信息的计算，实现高精度的姿态测量和精确定位。
3.全球定位系统（GPS）
VirtuoZo系统利用GPS系统获取到机载平台的空间三维坐标和时间信息，从而实现高精度测量和定向。
4.机载计算机
VirtuoZo系统中的机载计算机对传感器的数据进行实时处理、质量控制、数据传输等，保证系统的高效自动化数据处理。
二、系统工作原理
VirtuoZo系统工作原理主要包括四个步骤：预处理、影像测量、立体匹配和地面高程测量。
1.预处理阶段
在摄影测量前，系统需要进行预处理。预处理过程中，应将所有的摄像机外方位元素及光线探测器的精确值纠正到机载平台的姿态系统的坐标系中，以此来保证数据后续计算的准确性。
2.影像测量阶段
影像测量中，先利用影像自身的位置关系求取像点坐标，在将像点坐标投影到地面平面或者地面曲面中，实现准确定位。同时，在影像测量过程中，VirtuoZo系统还能对影像进行颜色、镜头漂移等质量控制，保证影像质量，从而保证后续计算精度的高效性。
3.立体匹配阶段
在影像处理后，通过给影像配对，也就是计算每一对像点在空间立体模型中的位置，实现三维目标点在影像中的定位，并确定其位置误差。
4.地面高程测量阶段
根据特征点位置，经过反演计算，可得到高精度的地面数字高程，并且可以按照要求，实现不同精度的地面数字高程。
三、应用领域
VirtuoZo全数字摄影测量系统应用领域非常广泛。根据具体应用要求，可以实现不同的数值化精度和分辨率，并可以实现不同精度的数字高程模型。
1.地质勘探与矿产资源管理
VirtuoZo系统可以应用于区域地质勘探，实现空间信息采集、分析和精度地表模型的制作，在矿产资源管理中可以实现矿床蕴藏量预测及开采方案的设计等。
2.城市规划与建筑设计
VirtuoZo系统可以应用于城市规划和建筑设计，实现城市建筑和城市环境的三维几何表达，并可以实现城市建筑物体量计算，以及城市环境的模拟和演示功能等。
3.地图制图和地理信息系统
VirtuoZo系统可以应用于地图制图和地理信息系统中，实现地图制图中高精度地面数字高程模型的构建和DEM补偿，在地理信息系统中可以实现高精度空间数据的采集和制作。
4.农业与林业资源管理
VirtuoZo系统可以应用于农业和林业资源管理中，实现自然资源采集和分析，可以实现农田土壤特征分析、森林生态环境变化研究等。
四、结论
综上所述，全数字摄影测量系统VirtuoZo应用领域广泛，具有高精度、高效率、高自动化、高可视化等特点，已成为当前摄影测量领域的热点之一。未来，随着数字技术和组合导航技术的不断进步，VirtuoZo系统的应用范围将会更加广泛，为实现空间信息采集和应用提供更加丰富的技术手段。