摄影测量实习报告.doc

摄影测量 实 习 报 告 系 别：测绘与城市空间信息系 专 业： 工程测量 姓 名： 张 宁 学 号： 083308208 指导教师：柏春岚 鞠尊洲 杨明强 河南城建学院河南城建学院 2010-5-28 一一、实习项目一实习项目一摄影坐标系变换摄影坐标系变换 一、目的一、目的 实现摄影测量常用坐标系之间的变换 二、要求二、要求 用 VB 进行编程，主要实现像空间坐标系与像空间辅助坐标系之间 的变换 三、方法与步骤三、方法与步骤 1、 界面输入像空间坐标 2、 输入三个旋转角度（度分秒形式） 3、 计算旋转变换矩阵 4、 得到该点在像空间辅助坐标系中的坐标 四、实验成果四、实验成果 1、 VB 原始代码 2、 程序运行结果图 运行结果如下运行结果如下: : 二二、实习项目二实习项目二单幅影像空间后方交会单幅影像空间后方交会 一、目的一、目的 掌握单幅影像的空间后方交会方法 二、要求二、要求 用 VB 进行编程，利用像片上三个以上控制点的像点坐标及相应的 物方坐标，反算像片外方位元素，实现单幅影像的空间后方交会 三、方法与步骤三、方法与步骤 1、 输入原始数据 2、 计算和确定初值 3、 组成旋转矩阵 R 4、 计算（x） ， （y）和 lx，ly 5、 逐点组成误差方程式并法化 yyZ Z y Y Y y X X yyyy v xxZ Z x Y Y x X X xxxx v s s s s s s y s s s s s s x 0 0 当有 n 个控制点时，总误差方程为 nn nn ysnsnsnnnny xsnsnsnnnnx ysssy xsssx lZaYaXaaaav lZaYaXaaaav lZaYaXaaaav lZaYaXaaaav 6,25,24,23,22,21 ,2 6),12(5),12(4),12(3),12(2),12(1),12( 262524232221 161514131211 11 11 总误差方程的矩阵形式为： LXAV nnn12166212 6、 解法方程，求未知数改正数 根据最小二乘间接平差原理，可列出法方程式： 0 LAAXA TT 求解： LAAAX TT1 )( 7、 计算改正后的外方位元素 8、 检查未知数改正数是否小于限差 9、 输出最终结果 四、测试数据 （1） （2） 五、实验成果 1、VB 原始代码 2、程序运行结果图 运行结果如下：运行结果如下： 三三、实习项目三实习项目三 JX4JX4 的认识的认识 一、目的一、目的 认识全数字摄影测量工作站 JX4，熟悉其基本功能，掌握其基 本模块的操作 二、要求二、要求 认真学习相关文献，积极操作软件的相关模块，学会其定向建 模功能等 三、方法与步骤三、方法与步骤 1、内定向 1）手动内定向 单击主菜单“处理”下“定向” ，根据需要建立像对。 单击“内定向”下的“量测左片” ，状态栏提示“读入影像， 稍候” ；待影像出现后，用鼠标单击 1 号点框标位置进行概略定 位，观测屏幕即显示框标位置。 用左、右手轮精确照准 1 号框标中心，踩下有空格含义的左 脚踏(或按空格键)，检索影像框标位置处出现红色“+1” ，测标自动 跳至 2 号框标位置。同样，用手轮精确照准后踩左脚踏，依次完成 其余各框标的量测。各框标量测完后，弹出左片内定向精度报告。 在量测坐标与相机坐标之间存在一个仿射变换模型。若对量 测结果表示满意，单击“确定”即可。若精度不好，单击“取消” ， 此时 4 个框标自动删除，需重新进行量测，直至满意为止。 单击“内定向”下的“量测右片” ，方法同上。 若内定向残差较大，可能是像片有伸缩、框标不对或扫描仪有问题 等因素导致，则可以检查量测精度结果。若重新量测框标，单击鼠 标右键清除原先所有量测记录，之后即可进行重新量测。 2）自动内定向 在建立了像对后，单击“内定向”下的“自动”菜单，则开始进行 自动内定向。 2、相对定向 相对定向既可自动进行，也可手动完成。 1）自动相对定向 单击“像对”下“设置参数” ，选择相关设置； 匹配好的各点全部显示在检索影像上，自动相对定向完成。 2）手工相对定向 单击“相对定向”下“量测” ，状态条显示“读入影像，稍候” ， 影像读入后，即可在 1、3、5、2、4、6 标准点位及 7、8 点（上下 部的中心）进行量测。首先用左键近似到位，压下脚踏时，左手轮 为 P，右手轮为 Q。抬起右脚踏，X左X右、Y左Y右同时运动，以视差 仪的方式精确测完视差后打空格，输入点号，回车或单击“确认” 即可。 相对定向一般采用自动方式，仅在特殊地形相关匹配点少于 6 个的 情况下才采用手动完成。 相关匹配出来的点要作为初值构三角网(构 TIN)，故在自动相对定 向完成后可对大片纹理不好的区域进行补点，操作方法为手动相对 定向。 3、核线重采样 相对定向完成后就可以建立一个没有上下视差的理想像对，绝对定 向、自动获取 DEM 及向量测图都将在核线影像对上完成。由于是立 体像对作业只对重叠范围内作核线纠正，所以核线影像大约为原始 影像的 65%。 4、绝对定向 1）单击“绝对定向”下的“量测” ，读入影像。 2）选取容易辨认的某个控制点，此控制点坐标必须在控制点 文件中存在。用左、右手轮及脚盘精确照准后踩脚踏或打空格，输 入点号，单击“OK” 。 3）同理，选取另一个明显控制点，精确照准后打空格，输入 点号，单击“OK” 。 4）当具备两个已量测的控制点后，单击“绝对定向”下的 “预计算” 。这样便可以得到控制点文件中落在该像对内的其他点的 概略位置，显示在屏幕上。检测影像上，已量测的点显示为红色， 预计算得到的其他点则为绿色。 由于用的是核线影像，所生成的点位相当精确，但亦可对其进行检 查校对。方法：用鼠标左键点击某点，听到“嘟”的响声即为已经 选中该点；观测立体，用手轮和脚盘进行调校之后打空格，输入点 号，点击“OK” 。同样，可以调整其他点位。 5）当量测了 3 个点后，可以用“绝对定向”菜单中的“查询” 项下的“查询 GCP”功能，更精确地逼近其余点位。 6）量测了 4 个点后，要将其他多余的点删除，新版本中不需 要逐个地用鼠标右键，而只是单击“绝对定向”中“查询”功能的 “删除绿色 GCP”就可以了。 7）单击“绝对定向”下的“计算” ，弹出绝对定向精度报告， 若不满意，则单击“取消”重新调整点位。用右键删去不必要的或 错误的点位，反复修测、计算，直至对结果满意，点击“确定” ，绝 对定向完成。 8）原始影像量测。若用利用原始影像而非核线影像进行绝对 定向，须选择“绝对定向”菜单下的“量测原始影像”项。 5、退出定向 单击“像对”下“退出” ，则退出定向建模型，返回主菜单。 四、数据资料四、数据资料 系 JX4 机房的工作站所保存的实验数据。 四四、实验成果及心得体会实验成果及心得体会 这次为期一周的实习是在我系机房进行。实习的主要项目有： 摄影坐标系转换，单幅影像空间后方交会，JX4 的认识。这次实习 是将平日所学的摄影测量知识与计算机 VB 编程相结合，运用 VB 程序实现摄影坐标系转换和单幅影像空间后方交会。 摄影坐标系的转换原理是：由高等数学可知，空间直角坐标的 变换是正交变换，一种坐标系按某种顺序依次旋转三个角度即可变 换为另一个同源点的坐标系。即已知一幅影像的像空间坐标系和三 个姿态角元素就可求出 9 个方向余弦即正交矩阵 R，从而可以实现 两种坐标系的相互转换。 空间后方交会是摄影测量学的基本内容,其解算的理论基础是 共线条件方程及其线性化。解算的基本思想是利用至少三个已知地 面点的坐标，与其影像上对应的三个影像坐标，根据共线条件方程， 反求该像片的外方为元素。熟知其原理后通过VB编程软件设计出就 求外方位元素的程序。这次实习，我们还简单地认识了JX4的工作原 理及简单的操作方法。 这次实习让我对摄影测量的技术有了进一步的了解，也对测绘 这门学科又有了一个新的认识。摄影测量是测量技术的尖端技术， 在建设中会得到广泛普遍的应用。通过这次实习，我也深深地体会 到三人行必有我师这句话的含义。它使我们相互学习，相互了解。 快速进步。 当然我也认识到，不论技术发展如何先进，测量这门学科要求 的严谨细致认真和团结合作是不变的。这需要我们在平时努力积累 知识打好基本功，这样才可以在以后的工作中保质保量的完成任务。 目录目录 一、实习项目一一、实习项目一摄影坐标系变换摄影坐标系变