Terrasolid软件Cyclone软件基本操作中文教程.doc

辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院遥感08-1班 康永辉 0804090108辽宁工程技术大学本科生实验报告书教学单位 测绘学院 专 业测绘工程（摄影测量与遥感）班 级 遥感08-1班 学生姓名 康永辉 学 号 0804090108 指导教师 王丽英 18 第 页，共16页激光遥感数据处理实验2010/2011学年第2学期实习时间：2011.05.181.目的要求：1.1熟悉TerraSolid软件各个功能模块及基本操作。1.2结合课程介绍系统检校原理，掌握基于软件进行系统检校的方法和步骤。1.3掌握软件滤波分类方法。1.4掌握软件的航带平差的方法。1.5运用三维激光扫描仪扫描建筑或者雕像，获取点云数据。 1.6掌握Imageware11 软件的实体构建技术和操作过程。2.软件的安装Terrasolid软件是基于MicroStation V8下开发的，在安装Terrasolid软件之前需要首先安装V8软件，其安装过程与普通软件相同，安装完毕后将msv8.lic文件拷贝到该文件的安装目录BentleyProgramLicensing下；即完成V8的安装，然后安装Terrasolid软件，在安装该软件时，在出现选择模块的对话框时选择前四个模块（在激光遥感数据处理过程中目前我们只用到这四个模块），如图所示图 1 Terrasolid模块选择然后点击ok进行继续安装，在安装完成之后将安装包中license文件夹中的四个文件拷贝到该文件的安装目录terralicense下，即完成Terrasolid软件的安装。3.软件的基本操作在开始菜单中找到MicroStation将其打开，在打开MicroStation时需要加载match.dgn文件，加载以后点击ok即可打开，界面如图所示图 2 V8界面3.1加载terrascan应用程序Terrascan是一个在MicroStation里运行的MDL应用程序。其启动过程如下：首先在启动MicroStation的前提下，从“实用工具菜单（Utilities）”下，选择“MDL应用程序（MDL Application）”，打开MDL设置框，如图3所示1、 在“Available Application”列表中选择“Tscan”2、 点击“load”按钮，即将“Tscan”加载到了MicroStation中，此时窗口中出现如图4所示的菜单栏 图 3 MDL对话框图 4 Tscan主菜单3.2浏览激光点点击Tscan菜单中的FileRead points打开激光点数据如图5弹出如图6所示的对话框单击“done”按钮；打开载入点的对话框，这个对话框的内容有所选择输入的文件格式而定。在本实验中，该对话框中的内容不必做修改直接点击ok即可打开激光点数据。图 5 Tscan的主菜单图 6 加载激光点数据3.3视图的显示模式1、选择“View”菜单中的“Display mode”命令；弹出“Display mode”对话框，如图7所示；2、设置“View”的数值为要调整的视图；3、选择希望的可见度和着色设置；4、点击类列表中的项目决定类是打开还是关闭；5、点击“Apply”更新选定的视图；其中在选择视图的显示模式时需点击“colors”弹出图8所示的对话框，并点击“Autofit”按钮，然后点击ok最后点击“Apply”更新选定的视图。其中视图显示的模式通常情况，最常用的事根据点的类别显示激光点，另外还有根据航线显示激光点。通常激光点以点类的颜色着色。同时，也可以选择，以回波、高程、航线、强度、距离、和点色来作为着色的依据。图 7 Display mode窗口图 8 Coloringscheme窗口如选择以高程模式显示结果，如图9所示图 9 以高程模式显示激光点数据各设置说明如下设置功能View改变哪个窗口的显示模式Color by颜色的依据：点类、回波、高程、航线、强度、距离、或是点的颜色Weight画点的宽度Lines可视航线：所有、选中的Sparse display如果选择，缩小视图时显示会加快Use depth如果勾选，三维视图将用落在最近于像素的点着色表13.4显示激光点工具箱在“View Laser”工具箱里的有创建和控制断面图工具、船型显示工具、点密度测量工具和更新距离着色工具。如图10所示图 10 “View Laser”菜单3.4.1 绘截面图“Draw Section”工具创建由两点定义的一个位置的3D截面视图。截面图仅仅是一个在给定的空白部分里显示所有可见的设计文件元素和激光点的MicroStation的侧视图。该工具主要应用于放置向量元素和查看激光点，如果用截面视图来放置元素，它们将被放到真实的3D位置绘一个截面视图的过程1、 选择“Draw Section”工具；2、 键入开始（或左边）的截面线；3、 键入结束（或右边）的截面线；4、 在数据视图单击输入或者在“Draw Section”窗口键盘输入值定义视图的深度；5、 用鼠标选择要显示截面视图的窗口。这个工具将把视图切换到截面图，计算机自动计算显示范围，是给定矩形区域里的所有激光点在视图中可见。下面是画断面窗体及参数说明图 11 设置断面窗口表23.4.2 移动断面“Move Section”工具可以演断面垂线方向前后移动截面区域。步距可以设成一个或半个视图深度。前后移动截面视图的过程：1、 打开“Move Section”工具；2、 把鼠标一道你想要前后移动的视图窗口，当鼠标在截面图里时，系统在数据视图窗口显示一个矩形，一表示截面图的范围；3、 在截面视图里单击鼠标左键，向前移动一个视图；或者单击鼠标右键，向后移动一个视图，而数据的视图中的矩形也跟随者一起移动。3.4.3截面裁切“Cut Section”工具穿件一个与另一个截面视图垂直的3D截面视图。当在截面视图里有感兴趣的区域，并且要获得一个从不同的视角看起来较好理解的某些数据时，可以剪切现有截面图，生成一个与之垂直的截面视图。剪切生成一个垂直截面视图的过程：1、 首先用“Draw Section”或者“Trave Path”工具创建一个源截面视图；2、 选择“Cut Section”工具；3、 在源截面视图里单击，键入一个中心线位置。新的截面视图有一根中心线贯穿给定的源截面并与源截面垂直；4、 单击输入的数据或者键盘输入一个值定义截面视图深度；5、 选择要显示的视图窗口，以显示新的截面视图。3.4.4路线穿行路线穿行工具可以沿着一个给定的路线观看断面图的连续移动过程，这个过程叫作路线穿行（flythru)。当沿着定线漫游时，可以定义要见到什么类型的视图，其支持显示的类型包括：顶视图、横截面、纵断面和等距视图。这个工具提供了一个极好的检查数据方法，可以沿着检查路径自动浏览。定线元素可能是任意的MicroStation设计文件里的线性元素，一般情况下，手动创建元素，另外，也可以用TerraScan的绘路线菜单命令绘出一根近似的由输入激光点的顺序推断出的航线。创建路线穿行的过程：1、 在数据视图里选择一个线性元素；2、 选择路线穿行工具，打开路线穿行对话框，如图：图 12路线穿行参数设置窗口3、输入各种参数；4、单击“OK”按钮；打开“Travel Player”对话框，如下图:图 13 按路径播放控制窗口“Travel Player”支持下列沿着定线漫游工具：工具名称作用Using mouse当你鼠标沿着路线移动时，动态更新横截面显示，如果你按着鼠标，这个工具将会更新所有的视图To start移到路线开始处To end移到路线结束处Play backward开始沿着准线反向移动Step backward停止在最后一个横截面上Stop停止移动Step forward停止在第一个横截面上Play forward开始沿着路线向前移动表33.4.5点密度测量点密度测量工具可以测量激光点的平面分布情况，在Microstation的状态栏中显示出统计的结果。点密度测量窗口如图：图14 点密度测量设置窗口各参数的设置如下表：设置作用Class要统计密度的点类，可以是所有点类，也可以是某点类Use是使用载入的点还是使用工程中的所有点Sample采样的形状类型：圆形、矩形、所有点（没有形）Width采样的形状是圆形或矩形时的半径或边长表43.4.6同步视图该工具可以实现两个窗口以不同的模式同步显示一个激光点数据。创建同步视图的步骤：1、 首先将要同步的两个视图改为不同模式下显示数据；2、 选择同步视图工具，打开同步视图对话框，如图：图15 同步视图对话框3、 将View1选为Match 后边的视图选择View4；4、 同样将View4选为Match后的视图选择View1。完成同步视图后在第一个视图进行操作，第四个视图将会同步显示，同样在第四个视图里进行操作，第一个视图也会同步显示。3.4.7更新距离着色更新距离着色工具重新计算激光点与选择面的距离，并更新视图。如果要用这个工具，使距离着色可用，需要进行以下前提工作：1、 激光点已经按距离颜色分类2、 已经转换了激光点xy坐标或高程3、在设计文件里有修改过根据距离计算的元素4.激光点分类激光点分类，即完成激光点数据的滤波过程，首先滤掉地面点一下的点，具体操作方法如下：首先打开一个激光点数据，单击“Tscan”主菜单上的“classify”“Routine”“Low points”如图16，弹出相应的对话框如图17。设置相应参数点击“OK”，连续做两到三次，再做第二次与第三次是将“search”改为“single point”完成Low points滤波过程。然后进行地面点的滤波，单击“Tscan”主菜单上的“classify”“Routine”“Ground”如图18，弹出如图19对话框，输入最大建筑物的距离点击“OK”完成。（其中测量建筑物长度的工具用measure进行测量。）图16图17分类低点图18图19地表点分类设置窗口然后进行“Below Surface”滤波，单击“Tscan”主菜单上的“classify”“Routine”“Below Surface”弹出如图20对话框图20低于地表点分类设置窗口设置好参数点击“OK”完成。最后点击“File” “Save points”5.航带平差1、首先将Terramatch载入，载入方法同Terrascan；2、将航带数据导入，并使用工具导入其航迹文件，如图.21图21导入航迹菜单弹出如图22的对话框，点击filedirectory弹出下一个对话框，如图23，找到航迹文件所在的文件夹点击确定，然后单击Identify完成即将航迹文件导入。3、将视图4以航带的方式显示，并在视图1中做四个航带重叠处的截面图，如图24所示4、单击Terrascan主菜单中的FlightlineDeduce using time 如图25图22导入航迹文件对话框图23图24 以航带模式显示的截面图图255、单击Tmatch主菜单中的Match子菜单（如图26）中的Find Match图26 Match子菜单弹出如图27的对话框，其中Use选择Loaded points ，Trajectory dir同样选择航迹文件所在的文件夹，Use class中选择Ground Weight用Normal，Solve for用Whole data set下边选Heading Shift、Roll shift、Pitch shift点击OK出现如图28对话框，在这个对话框中显示了各个航带之间R、P、H的角度差点击OK即完成航带平差，最终效果如图29图27 Find Match对话框图28图29航带平差最终结果6. 地面三维激光扫描6.1方法与步骤1、扫描前的准备工作针对需要扫描的目标确定扫描的测站数和测站位置,以及控制标靶(用来匹配每站扫描的点云)的个数和位置。2、扫描在选定的测站上安置Cyrax 三维激光扫描仪,调整好扫描仪面对的方向和倾角。用网线将扫描仪和计算机连接好,打开扫描仪的电源开关。扫描仪的扫描过程由Cyclone 软件控制,通过集成的数码相机得到扫描对象的影像,在影像图上选择扫描区域。设置好扫描参数(行数、列数、扫描分辨率等),扫描仪自动进行扫描。7.点云数据处理7.1数据的导入将SERVERS打开，在用户名上右键选择DATEBASE图30 Cyclone数据导入弹出相应的对话框，点击Add弹出对话框，找到相应的数据加入即完成数据的导入工作，如图31所示图31数据的导入7.2点云数据的处理7.2.1点云的拼接1.在导入的数据库上右键create registration，如图31图312.建好拼接站后双击进入，如图32所示，点击添加数据，弹出如图33所示的对话框，并添加要拼接的扫描站（add scanword）到右边的空白框中，单击ok完成数据的添加。图32 Registration窗口图33添加要进行拼接的扫描数据对话框3.点击Constraint Auto-add constraints 计算拼接精度，如图34所示图34拼接精度计算结果4.然后依次点击Registrationregister； Registrationcreate scanworld/freeze registration； Registration Create and open modelspace，即完成点云数据的拼接工作，最终的效果图如图35所示图35最终效果图7.2.2在Imageware11 软件中构建空间实体的技术和操作过程实验由三步组成：一、 选择点云二、 拟合实体三、 查看精度1. 点击 Select Scree