遼寧工程技術(shù)大學數(shù)字攝影測量實習報告 指導(dǎo)老師徐辛超

PAGEPAGE1遼寧工程技術(shù)大學本科生實習報告書教學單位測繪學院專業(yè)測繪工程班級測繪10學生姓名學號指導(dǎo)教師徐辛超一、實習目的通過該實習了解攝影測量的生產(chǎn)流程，并掌握攝影測量的專業(yè)技能（立體觀測），制作出符合生產(chǎn)要求的4D產(chǎn)品：DEM、DOM、DLG、DRG。結(jié)合實習，消化和理解課堂所學理論知識，增強學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力。二、實習要求⒈了解數(shù)字攝影測量的生產(chǎn)流程和對數(shù)字攝影測量系統(tǒng)的認識，了解VirtuoZoNT系統(tǒng)的運行環(huán)境及軟件模塊的操作特點，了解實習工作流程⒉掌握內(nèi)定向、相對定向、絕對定向參數(shù)解算，沿核線重采樣，為后面的立體量測做好準備工作；⒊熟悉測圖、圖形編輯；⒋掌握DEM、正射影像圖、透視圖、DLG的制作。實習一了解基本知識1．1目地與要求本實習是通過閱讀實習指導(dǎo)書，了解4d的基本概念，了解VirtuoZoNT系統(tǒng)的運行環(huán)境及軟件模塊的操作特點，了解實習工作流程，從而能對4d產(chǎn)品生產(chǎn)實習有個整體概念。實習內(nèi)容1．2．14d的基本概念①4d的基本概念②了解VirtuoZoNT系統(tǒng)③了解系統(tǒng)目錄·硬盤目錄結(jié)構(gòu)簡圖：④系統(tǒng)啟動⑤4d產(chǎn)品制作流程⑥實習二數(shù)據(jù)準備2．1目的與要求·掌握創(chuàng)建/打開測區(qū)及測區(qū)參數(shù)文件的設(shè)置?！ふ莆諈?shù)文件的數(shù)據(jù)錄入。2．3實習步驟一、資料分析：實習的原始資料是某礦區(qū)，名為“hammer”測區(qū)，有兩條航線，六張影像，可建四個模型。二、創(chuàng)建新測區(qū)，設(shè)置測區(qū)參數(shù)文件。測區(qū)是待處理的航空影像所對應(yīng)的地面范圍（或區(qū)域）。在VirtuoZoNT主菜單中，選擇設(shè)置測區(qū)參數(shù)項，屏幕顯示[打開或創(chuàng)建一個測區(qū)]文件對話框，輸入測區(qū)名即【班級學號】，進入測區(qū)參數(shù)界面，進行參數(shù)設(shè)置。三、相機參數(shù)文件的數(shù)據(jù)錄入。相機檢校數(shù)據(jù)用以做內(nèi)定向計算。在VirtuoZoNT主菜單中，選擇設(shè)置相機參數(shù)項，屏幕彈出相機參數(shù)界面。進行參數(shù)設(shè)置。由上已知資料的相機數(shù)據(jù)，在輸入處雙擊鼠標左鍵，將相機數(shù)據(jù)對應(yīng)填寫到本界面中。選擇【確定】按鈕，將參數(shù)存盤。四、地面控制點文件的數(shù)據(jù)錄入。在VirtuoZoNT主菜單中，選擇設(shè)置地面控制點項，屏幕顯示當前控制點文件。五、原始影像的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換在VirtuoZoNT主菜單中，選擇文件引入影像文件項，屏幕顯示輸入影像對話窗。進行影像參數(shù)設(shè)置。最后檢查所有文件輸出路徑一定要在你測區(qū)的Images目錄中。輸入影像轉(zhuǎn)換窗參數(shù)完成。處理：開始影像格式轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)將依次轉(zhuǎn)換列表中的所有文件，并自動生成相應(yīng)的影像參數(shù)文件“<影像名>.spt”。該文件記錄了影像的高、寬、掃描像素大小及相機文件名等信息，次內(nèi)容單擊設(shè)置菜單項，系統(tǒng)彈出下拉菜單，單擊影像參數(shù)項，可查看次信息。轉(zhuǎn)后的*.vz文件存放在你測區(qū)目錄下的images分目錄中。退出：退出輸入影像對話框。實習三制作數(shù)字高程模型（DEM）DEM制作基本流程如下：生成生成DEM3．1模型定向與核線影像生成3．1．1目的與要求·通過對模型定向的作業(yè)，了解數(shù)字影像立體模型的建立方法及全過程，并能較熟練地應(yīng)用定向模塊進行作業(yè)，滿足定向的基本精度要求?！ふ莆蘸司€影像重采樣，生成核線影像對。3．1．2實習步驟一個測區(qū)是由多個模型組成，模型定向要逐個進行。每個模型定向的作業(yè)流程為：創(chuàng)建新模型->內(nèi)定向->相對定向->絕對定向。作業(yè)流程圖：內(nèi)定向內(nèi)定向相對定向絕對定向核線影像的生成存盤退出創(chuàng)建新模型一、創(chuàng)建新模型在系統(tǒng)主菜單中，選擇文件→打開模型項，屏幕顯示[打開或創(chuàng)建一個模型]文件對話框，輸入當前模型名即‘1157-1156’，進入模型參數(shù)界面。二、模型內(nèi)定向?qū)τ谝粋€單模型，內(nèi)定向的步驟如下：·進入某測區(qū)，選擇該測區(qū)內(nèi)需要定向的某個模型；·建立框標模板（若模板已建立，則進入左影像的內(nèi)定向）；·左影像內(nèi)定向；·右影像內(nèi)定向；·退出內(nèi)定向程序模塊。三、模型相對定向·進入相對定向界面；·自動相對定向；·檢查與調(diào)整；四、模型絕對定向·量測控制點·絕對定向計算·檢查與調(diào)整五、生成核線影像·定義作業(yè)區(qū)；·生成核線影像；·退出；3．2影像匹配及匹配后的編輯3．2．1目的與要求·掌握匹配窗口及間隔的設(shè)置，運用匹配模塊，完成影像匹配?！ふ莆掌ヅ浜蟮幕揪庉?，能根據(jù)等視差曲線（立體觀察）發(fā)現(xiàn)粗差，并對不可靠區(qū)域進行編輯，達到最基本的精度要求。3．2．2實習步驟一、自動影像匹配保存編輯結(jié)果對匹配不好點進行編輯調(diào)用匹配編輯模塊顯示檢查匹配結(jié)果調(diào)用編輯主菜單調(diào)整其參數(shù)保存編輯結(jié)果對匹配不好點進行編輯調(diào)用匹配編輯模塊顯示檢查匹配結(jié)果調(diào)用編輯主菜單調(diào)整其參數(shù)選擇編輯范圍存盤退出二、匹配結(jié)果的編輯三、編輯用法舉例·對河流編輯因影像中的河流紋理不清淅，常有很多錯誤的匹配點，用多邊形方法沿著河邊邊緣量測出一個區(qū)域（量測時測標一定要切準），選擇量測內(nèi)查插算法按鈕，再選擇平滑算法（重度）?！し课莺徒ㄖ锏雀呔€常常象小山包一樣覆蓋在建筑物上，圈出這個區(qū)域，可用兩種方法對其進行編輯：a）采用平面擬合算法（平面）消除它；b）先采用插值算法，再用平滑算法即可。3．3生成單模型的DEM3．3．1目的與要求·掌握DEM格網(wǎng)間隔的正確設(shè)置，生成單模型的DEM。·通過DEM透視圖的顯示，檢查是否有粗差。3．3．2實習步驟一、生成數(shù)字高程模型DEM在系統(tǒng)主菜單中，選擇產(chǎn)品→生成DEM→生成DEM（M）項，屏幕顯示計算提示界面，計算完畢后，即建立了當前模型的DEM。產(chǎn)生的結(jié)果文件為：<立體像對名>.dtm—各匹配點的地面坐標文件；<立體像對名>.dem—矩形格網(wǎng)點的坐標文件；結(jié)果文件***.dem存放于〈測區(qū)目錄名〉/〈立體模型目錄名〉/Product（產(chǎn)品）/……中。二、顯示單模型DEM(檢查DEM)在系統(tǒng)主菜單中，選擇顯示→立體顯示→透示顯示項，進入顯示界面，屏幕顯示當前模型的DEM（圖3.3-1）。實習成果圖3.3-1透視顯示界面將光標置于影像中，按住鼠標左鍵移動鼠標可對當前圖像作旋轉(zhuǎn)，縱向移動繞X軸旋轉(zhuǎn)，橫向移動繞Y軸旋轉(zhuǎn)。將光標置于影像中，按住鼠標右鍵移動鼠標可對當前圖像推遠或拉近，縱向向上移動推遠圖像，縱向向下移動拉近圖像，橫向移動繞Z軸旋轉(zhuǎn)圖像。通過縮放，旋轉(zhuǎn)等顯示功能，從不同角度觀看地面立體模型。還可選擇菜單設(shè)置中的各項，來加強對DEM的顯示，觀察地面立體模型是否與真實地形相符。三、DEM修正通過DEM的透視顯示，可檢查出DEM是否存在粗差。例如，水面凸凹不平，模型邊緣有深坑或尖峰等等。如有粗差應(yīng)進行修正，可重新進入影像匹配后的編輯模塊對有粗差的區(qū)域編輯后，再生成DEM。3．4．1目的與要求·掌握拼接區(qū)域的選定及確定拼接產(chǎn)品的路徑?！ふ莆誅EM拼接及分析拼接精度。3．4．2實習步驟一、設(shè)置多模型拼接區(qū)域及參數(shù)在系統(tǒng)主菜單中，選擇菜單鑲嵌→設(shè)置項，屏幕彈出拼接與鑲嵌參數(shù)設(shè)置對話框。對話框參數(shù)填寫方法如下：（1）建立拼接鑲嵌產(chǎn)品名及確定產(chǎn)品目錄（2）選擇鑲嵌區(qū)域（3）‘拼接選項’的選擇（4）確認對話框內(nèi)容單擊確定按鈕，則系統(tǒng)接受用戶所有輸入?yún)?shù)并退出對話框。此后，可進行下面的DEM拼接工作。二、DEM拼接及誤差檢查在系統(tǒng)主菜單中，選擇鑲嵌→DEM拼接項，進入DEM的拼接計算，屏幕彈出拼接進展顯示條。當拼接完成后，將顯示拼接中誤差、總點數(shù)、誤差分布統(tǒng)計及誤差分布圖。DEM拼接完成后，要檢查DEM拼接精度及中誤差是否符合規(guī)范要求。主要檢查紅色接邊處（大于三倍中誤差的點），一般原因是兩個模型DEM的邊緣有錯誤的匹配點，進入匹配編輯對精度不好的DEM進行重新檢查編輯，重新生成DEM和拼接工作。實驗四制作數(shù)字正射影像(DOM)數(shù)字正射影像的制作是基于DEM的數(shù)據(jù)，采用反解法進行數(shù)字微分糾正而制作。其過程也是全自動化的。4．1目的與要求·掌握正射影像分辨率的正確設(shè)置，制作單模型的數(shù)字正射影像?！ふ莆盏雀呔€參數(shù)設(shè)置，生成等高線?！ねㄟ^正射影像或疊加等高線影像的顯示，檢查是否有粗差?！ふ莆誅EM拼接及自動正射影像鑲嵌。4．3實習指導(dǎo)4．3．1生成正射影像當DEM建立后，可進行正射影像的制作。在系統(tǒng)主菜單中，選擇產(chǎn)品→生成正射影像項，自動制作當前模型的正射影像，屏幕顯示計算提示界面，計算完畢后，自動生成當前模型的正射影像。此為單影像處理方式，即逐個模型進行。正射影像結(jié)果文件為：<立體模型名>.orl—左影像的正射影像文件<立體模型名>.orr—右影像的正射影像文件以上兩種文件都存放于〈測區(qū)目錄名〉/〈立體模型目錄名〉/Product（產(chǎn)品）/……中。4．3．2生成等高線并與正射影像疊加當DEM建立后，可進行等高線的制作。在系統(tǒng)主菜單中，選擇產(chǎn)品→生成等高線項，屏幕顯示計算提示界面，計算完畢后，自動生成當前模型的等高線。在系統(tǒng)主菜單中，選擇產(chǎn)品→正射影像疊加等高線項，屏幕顯示計算提示界面，計算完畢后，自動制作當前模型的正射影像疊加等高線。此為單影像處理方式，即逐個模型進行。結(jié)果文件為：<立體模型名>.cnt—等高線影像文件<立體模型名>.cvf—等高線矢量文件<立體模型名>.cor—正射影像疊加等高線文件以上三種文件都存放于〈測區(qū)目錄名〉/〈立體模型目錄名〉/Product（產(chǎn)品）/……中。4．3．3顯示正射影像(檢查影像)正射影像生成后，應(yīng)顯示其影像，檢查正射影像是否正確或完整。在系統(tǒng)主菜單中，選擇顯示→正射影像項，屏幕顯示當前模型的正射影像。將光標移至影像中，按鼠標右鍵彈出菜單，供選擇不同的比例，可對影像進行縮放。注意：顯示正射影像時，可拉動上下左右滾動條，檢查正射影像的每個部位的影像有無變形。4．3．4正射影像的鑲嵌多模型DEM拼接后，才能在拼接區(qū)域內(nèi)進行多張正射影像的鑲嵌。在系統(tǒng)主菜單中，選擇菜單鑲嵌→設(shè)置項，屏幕彈出拼接與鑲嵌參數(shù)設(shè)置對話框，設(shè)置鑲嵌項目（參見§3．4章節(jié)內(nèi)容）。然后在系統(tǒng)主菜單中，選擇菜單鑲嵌→自動鑲嵌項，系統(tǒng)自動進行影像鑲嵌計算，完成多個正射影像的拼接。4．3．5顯示測區(qū)正射影像在系統(tǒng)主菜單中，選擇菜單顯示→顯示影像…項，屏幕彈出顯示影像界面，如圖4.3-1所示。實習成果：圖4.3-1顯示影像界面實驗五制作數(shù)字線劃地圖（DLG）采用數(shù)字攝影測量的方法制作DLG，其制作基本流程如下：數(shù)據(jù)準備數(shù)據(jù)準備生成DEM生成等高線立體測圖引入等高線矢量生成DLG5.1目的與要求·掌握立體切準的基本專業(yè)技能·掌握地物數(shù)據(jù)采集與編輯的基本操作·掌握文字注記的方法5.2實習步驟5.2.1進入測圖界面在VirtuoZoNT系統(tǒng)主菜單中，選擇數(shù)字測圖→IGS數(shù)字測圖項，調(diào)用測圖模塊，屏幕彈出測圖界面。5.2.2新建或打開測圖文件·新建一個測圖文件：選擇File→NewXyzFile項，屏幕彈出文件查找對話框，輸入一個新的xyz文件名，彈出測圖參數(shù)對話框。5.2.3裝入立體模型當打開測圖文件后，方可打開立體模型。在菜單欄中選擇File→Open項，在文件查找對話框中，選擇一個模型***.mod（或*.set）文件，打開后，屏幕彈出影像窗顯示立體影像。5.2.4界面調(diào)整與功能設(shè)置5.2.5地物的測繪地物量測的基本步驟：輸入地物屬性碼→進入量測狀態(tài)→根據(jù)需要選擇線型或輔助測圖功能→對地物進行量測·輸入地物屬性碼每種地物都有各自標準的測圖符號，而每種測圖符號都對應(yīng)一個地物屬性碼，數(shù)字化地物時首先要輸入將要測地物的屬性碼?！せ玖繙y方法地物量測一般在影像窗中進行，通過立體眼鏡（或立體反光鏡）對需量測的地物進行觀測，用鼠標或手輪腳盤移動影像并調(diào)整測標，立體切準某點后，按鼠標左鍵或踩左腳踏開關(guān)記錄當前點，按鼠標右鍵或右腳踏開關(guān)結(jié)束量測。在量測過程中，可隨時修改線型或輔助測圖功能，隨時取消當前的測圖命令等。5.2.6地物的編輯地物編輯的基本步驟：進入編輯狀態(tài)→選擇將要編輯的某個地物及某個點→選擇所需的編輯命令→進行具體的修測修改等5.2.7文字注記文字注記的基本步驟：進入注記狀態(tài)→輸入注記的參數(shù)→注記定位·進入注記狀態(tài)選擇菜單View→Textdialog項或按下主工具條上的圖標進入注記狀態(tài)。實習六4D產(chǎn)品成果分析6．1目的與要求·通過對實習成果的分析，了解數(shù)字產(chǎn)品的基本質(zhì)量要求?！た偨Y(jié)實習中出現(xiàn)的問題以及實習成果的不足之處，并能分析其原因。6．2實習成果分析（1）原始資料分析。主要分析原始影像的清晰度、分辨率等對產(chǎn)品成果的影響。（2）基本數(shù)據(jù)分析。主要分析基本參數(shù)設(shè)置與基本精度。首先，生成質(zhì)量報告，再對其進行分析?！ど少|(zhì)量報告：在VirtuoZoNT主菜單中，選擇工具質(zhì)量報告項，再分別選擇定向、匹配、DEM等項，既可生成質(zhì)量報告?！せ緟?shù)的分析。主要分析匹配窗口、DEM格網(wǎng)間隔的大?。徽溆跋竦姆直媛?；成圖比例尺等參數(shù)設(shè)置是否正確或合理。它們對產(chǎn)品有何影響。·基本精度分析。主要分析單模型定向精度、DEM的精度；多模型的拼接精度等是否達到了所要求的精度。（3）成果的圖形圖像分析。主要分析DEM與正射影像?！わ@示DEM透視圖，觀察是否有錯誤或變形，例如：有多余的尖峰、河流中凸凹不平、多模型拼接處有裂縫或錯位等。·顯示正射影像，觀察是否有黑洞或變形，例如：有黑塊或黑條、房屋和橋梁扭曲、多影像接邊處有錯位等。七、4D產(chǎn)品格式輸出7．1目的與要求·理解數(shù)據(jù)格式輸出的意義·了解VirtuoZoNT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式輸出的具體操作。7．3實習指導(dǎo)7．2．1DEM輸出在系統(tǒng)主菜單中，選擇產(chǎn)品輸出DEMs…項，即彈出DEM到DXF或文本格式轉(zhuǎn)換的界面。7．2．2