辽宁工程技术大学数字摄影测量实习报告 指导老师徐辛超

PAGEPAGE1辽宁工程技术大学本科生实习报告书教学单位测绘学院专业测绘工程班级测绘10学生姓名学号指导教师徐辛超一、实习目的通过该实习了解摄影测量的生产流程，并掌握摄影测量的专业技能（立体观测），制作出符合生产要求的4D产品：DEM、DOM、DLG、DRG。结合实习，消化和理解课堂所学理论知识，增强学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。二、实习要求⒈了解数字摄影测量的生产流程和对数字摄影测量系统的认识，了解VirtuoZoNT系统的运行环境及软件模块的操作特点，了解实习工作流程⒉掌握内定向、相对定向、绝对定向参数解算，沿核线重采样，为后面的立体量测做好准备工作；⒊熟悉测图、图形编辑；⒋掌握DEM、正射影像图、透视图、DLG的制作。实习一了解基本知识1．1目地与要求本实习是通过阅读实习指导书，了解4d的基本概念，了解VirtuoZoNT系统的运行环境及软件模块的操作特点，了解实习工作流程，从而能对4d产品生产实习有个整体概念。实习内容1．2．14d的基本概念①4d的基本概念②了解VirtuoZoNT系统③了解系统目录·硬盘目录结构简图：④系统启动⑤4d产品制作流程⑥实习二数据准备2．1目的与要求·掌握创建/打开测区及测区参数文件的设置。·掌握参数文件的数据录入。2．3实习步骤一、资料分析：实习的原始资料是某矿区，名为“hammer”测区，有两条航线，六张影像，可建四个模型。二、创建新测区，设置测区参数文件。测区是待处理的航空影像所对应的地面范围（或区域）。在VirtuoZoNT主菜单中，选择设置测区参数项，屏幕显示[打开或创建一个测区]文件对话框，输入测区名即【班级学号】，进入测区参数界面，进行参数设置。三、相机参数文件的数据录入。相机检校数据用以做内定向计算。在VirtuoZoNT主菜单中，选择设置相机参数项，屏幕弹出相机参数界面。进行参数设置。由上已知资料的相机数据，在输入处双击鼠标左键，将相机数据对应填写到本界面中。选择【确定】按钮，将参数存盘。四、地面控制点文件的数据录入。在VirtuoZoNT主菜单中，选择设置地面控制点项，屏幕显示当前控制点文件。五、原始影像的数据格式转换在VirtuoZoNT主菜单中，选择文件引入影像文件项，屏幕显示输入影像对话窗。进行影像参数设置。最后检查所有文件输出路径一定要在你测区的Images目录中。输入影像转换窗参数完成。处理：开始影像格式转换。系统将依次转换列表中的所有文件，并自动生成相应的影像参数文件“<影像名>.spt”。该文件记录了影像的高、宽、扫描像素大小及相机文件名等信息，次内容单击设置菜单项，系统弹出下拉菜单，单击影像参数项，可查看次信息。转后的*.vz文件存放在你测区目录下的images分目录中。退出：退出输入影像对话框。实习三制作数字高程模型（DEM）DEM制作基本流程如下：生成生成DEM3．1模型定向与核线影像生成3．1．1目的与要求·通过对模型定向的作业，了解数字影像立体模型的建立方法及全过程，并能较熟练地应用定向模块进行作业，满足定向的基本精度要求。·掌握核线影像重采样，生成核线影像对。3．1．2实习步骤一个测区是由多个模型组成，模型定向要逐个进行。每个模型定向的作业流程为：创建新模型->内定向->相对定向->绝对定向。作业流程图：内定向内定向相对定向绝对定向核线影像的生成存盘退出创建新模型一、创建新模型在系统主菜单中，选择文件→打开模型项，屏幕显示[打开或创建一个模型]文件对话框，输入当前模型名即‘1157-1156’，进入模型参数界面。二、模型内定向对于一个单模型，内定向的步骤如下：·进入某测区，选择该测区内需要定向的某个模型；·建立框标模板（若模板已建立，则进入左影像的内定向）；·左影像内定向；·右影像内定向；·退出内定向程序模块。三、模型相对定向·进入相对定向界面；·自动相对定向；·检查与调整；四、模型绝对定向·量测控制点·绝对定向计算·检查与调整五、生成核线影像·定义作业区；·生成核线影像；·退出；3．2影像匹配及匹配后的编辑3．2．1目的与要求·掌握匹配窗口及间隔的设置，运用匹配模块，完成影像匹配。·掌握匹配后的基本编辑，能根据等视差曲线（立体观察）发现粗差，并对不可靠区域进行编辑，达到最基本的精度要求。3．2．2实习步骤一、自动影像匹配保存编辑结果对匹配不好点进行编辑调用匹配编辑模块显示检查匹配结果调用编辑主菜单调整其参数保存编辑结果对匹配不好点进行编辑调用匹配编辑模块显示检查匹配结果调用编辑主菜单调整其参数选择编辑范围存盘退出二、匹配结果的编辑三、编辑用法举例·对河流编辑因影像中的河流纹理不清淅，常有很多错误的匹配点，用多边形方法沿着河边边缘量测出一个区域（量测时测标一定要切准），选择量测内查插算法按钮，再选择平滑算法（重度）。·房屋和建筑物等高线常常象小山包一样覆盖在建筑物上，圈出这个区域，可用两种方法对其进行编辑：a）采用平面拟合算法（平面）消除它；b）先采用插值算法，再用平滑算法即可。3．3生成单模型的DEM3．3．1目的与要求·掌握DEM格网间隔的正确设置，生成单模型的DEM。·通过DEM透视图的显示，检查是否有粗差。3．3．2实习步骤一、生成数字高程模型DEM在系统主菜单中，选择产品→生成DEM→生成DEM（M）项，屏幕显示计算提示界面，计算完毕后，即建立了当前模型的DEM。产生的结果文件为：<立体像对名>.dtm—各匹配点的地面坐标文件；<立体像对名>.dem—矩形格网点的坐标文件；结果文件***.dem存放于〈测区目录名〉/〈立体模型目录名〉/Product（产品）/……中。二、显示单模型DEM(检查DEM)在系统主菜单中，选择显示→立体显示→透示显示项，进入显示界面，屏幕显示当前模型的DEM（图3.3-1）。实习成果图3.3-1透视显示界面将光标置于影像中，按住鼠标左键移动鼠标可对当前图像作旋转，纵向移动绕X轴旋转，横向移动绕Y轴旋转。将光标置于影像中，按住鼠标右键移动鼠标可对当前图像推远或拉近，纵向向上移动推远图像，纵向向下移动拉近图像，横向移动绕Z轴旋转图像。通过缩放，旋转等显示功能，从不同角度观看地面立体模型。还可选择菜单设置中的各项，来加强对DEM的显示，观察地面立体模型是否与真实地形相符。三、DEM修正通过DEM的透视显示，可检查出DEM是否存在粗差。例如，水面凸凹不平，模型边缘有深坑或尖峰等等。如有粗差应进行修正，可重新进入影像匹配后的编辑模块对有粗差的区域编辑后，再生成DEM。3．4．1目的与要求·掌握拼接区域的选定及确定拼接产品的路径。·掌握DEM拼接及分析拼接精度。3．4．2实习步骤一、设置多模型拼接区域及参数在系统主菜单中，选择菜单镶嵌→设置项，屏幕弹出拼接与镶嵌参数设置对话框。对话框参数填写方法如下：（1）建立拼接镶嵌产品名及确定产品目录（2）选择镶嵌区域（3）‘拼接选项’的选择（4）确认对话框内容单击确定按钮，则系统接受用户所有输入参数并退出对话框。此后，可进行下面的DEM拼接工作。二、DEM拼接及误差检查在系统主菜单中，选择镶嵌→DEM拼接项，进入DEM的拼接计算，屏幕弹出拼接进展显示条。当拼接完成后，将显示拼接中误差、总点数、误差分布统计及误差分布图。DEM拼接完成后，要检查DEM拼接精度及中误差是否符合规范要求。主要检查红色接边处（大于三倍中误差的点），一般原因是两个模型DEM的边缘有错误的匹配点，进入匹配编辑对精度不好的DEM进行重新检查编辑，重新生成DEM和拼接工作。实验四制作数字正射影像(DOM)数字正射影像的制作是基于DEM的数据，采用反解法进行数字微分纠正而制作。其过程也是全自动化的。4．1目的与要求·掌握正射影像分辨率的正确设置，制作单模型的数字正射影像。·掌握等高线参数设置，生成等高线。·通过正射影像或叠加等高线影像的显示，检查是否有粗差。·掌握DEM拼接及自动正射影像镶嵌。4．3实习指导4．3．1生成正射影像当DEM建立后，可进行正射影像的制作。在系统主菜单中，选择产品→生成正射影像项，自动制作当前模型的正射影像，屏幕显示计算提示界面，计算完毕后，自动生成当前模型的正射影像。此为单影像处理方式，即逐个模型进行。正射影像结果文件为：<立体模型名>.orl—左影像的正射影像文件<立体模型名>.orr—右影像的正射影像文件以上两种文件都存放于〈测区目录名〉/〈立体模型目录名〉/Product（产品）/……中。4．3．2生成等高线并与正射影像叠加当DEM建立后，可进行等高线的制作。在系统主菜单中，选择产品→生成等高线项，屏幕显示计算提示界面，计算完毕后，自动生成当前模型的等高线。在系统主菜单中，选择产品→正射影像叠加等高线项，屏幕显示计算提示界面，计算完毕后，自动制作当前模型的正射影像叠加等高线。此为单影像处理方式，即逐个模型进行。结果文件为：<立体模型名>.cnt—等高线影像文件<立体模型名>.cvf—等高线矢量文件<立体模型名>.cor—正射影像叠加等高线文件以上三种文件都存放于〈测区目录名〉/〈立体模型目录名〉/Product（产品）/……中。4．3．3显示正射影像(检查影像)正射影像生成后，应显示其影像，检查正射影像是否正确或完整。在系统主菜单中，选择显示→正射影像项，屏幕显示当前模型的正射影像。将光标移至影像中，按鼠标右键弹出菜单，供选择不同的比例，可对影像进行缩放。注意：显示正射影像时，可拉动上下左右滚动条，检查正射影像的每个部位的影像有无变形。4．3．4正射影像的镶嵌多模型DEM拼接后，才能在拼接区域内进行多张正射影像的镶嵌。在系统主菜单中，选择菜单镶嵌→设置项，屏幕弹出拼接与镶嵌参数设置对话框，设置镶嵌项目（参见§3．4章节内容）。然后在系统主菜单中，选择菜单镶嵌→自动镶嵌项，系统自动进行影像镶嵌计算，完成多个正射影像的拼接。4．3．5显示测区正射影像在系统主菜单中，选择菜单显示→显示影像…项，屏幕弹出显示影像界面，如图4.3-1所示。实习成果：图4.3-1显示影像界面实验五制作数字线划地图（DLG）采用数字摄影测量的方法制作DLG，其制作基本流程如下：数据准备数据准备生成DEM生成等高线立体测图引入等高线矢量生成DLG5.1目的与要求·掌握立体切准的基本专业技能·掌握地物数据采集与编辑的基本操作·掌握文字注记的方法5.2实习步骤5.2.1进入测图界面在VirtuoZoNT系统主菜单中，选择数字测图→IGS数字测图项，调用测图模块，屏幕弹出测图界面。5.2.2新建或打开测图文件·新建一个测图文件：选择File→NewXyzFile项，屏幕弹出文件查找对话框，输入一个新的xyz文件名，弹出测图参数对话框。5.2.3装入立体模型当打开测图文件后，方可打开立体模型。在菜单栏中选择File→Open项，在文件查找对话框中，选择一个模型***.mod（或*.set）文件，打开后，屏幕弹出影像窗显示立体影像。5.2.4界面调整与功能设置5.2.5地物的测绘地物量测的基本步骤：输入地物属性码→进入量测状态→根据需要选择线型或辅助测图功能→对地物进行量测·输入地物属性码每种地物都有各自标准的测图符号，而每种测图符号都对应一个地物属性码，数字化地物时首先要输入将要测地物的属性码。·基本量测方法地物量测一般在影像窗中进行，通过立体眼镜（或立体反光镜）对需量测的地物进行观测，用鼠标或手轮脚盘移动影像并调整测标，立体切准某点后，按鼠标左键或踩左脚踏开关记录当前点，按鼠标右键或右脚踏开关结束量测。在量测过程中，可随时修改线型或辅助测图功能，随时取消当前的测图命令等。5.2.6地物的编辑地物编辑的基本步骤：进入编辑状态→选择将要编辑的某个地物及某个点→选择所需的编辑命令→进行具体的修测修改等5.2.7文字注记文字注记的基本步骤：进入注记状态→输入注记的参数→注记定位·进入注记状态选择菜单View→Textdialog项或按下主工具条上的图标进入注记状态。实习六4D产品成果分析6．1目的与要求·通过对实习成果的分析，了解数字产品的基本质量要求。·总结实习中出现的问题以及实习成果的不足之处，并能分析其原因。6．2实习成果分析（1）原始资料分析。主要分析原始影像的清晰度、分辨率等对产品成果的影响。（2）基本数据分析。主要分析基本参数设置与基本精度。首先，生成质量报告，再对其进行分析。·生成质量报告：在VirtuoZoNT主菜单中，选择工具质量报告项，再分别选择定向、匹配、DEM等项，既可生成质量报告。·基本参数的分析。主要分析匹配窗口、DEM格网间隔的大小；正射影像的分辨率；成图比例尺等参数设置是否正确或合理。它们对产品有何影响。·基本精度分析。主要分析单模型定向精度、DEM的精度；多模型的拼接精度等是否达到了所要求的精度。（3）成果的图形图像分析。主要分析DEM与正射影像。·显示DEM透视图，观察是否有错误或变形，例如：有多余的尖峰、河流中凸凹不平、多模型拼接处有裂缝或错位等。·显示正射影像，观察是否有黑洞或变形，例如：有黑块或黑条、房屋和桥梁扭曲、多影像接边处有错位等。七、4D产品格式输出7．1目的与要求·理解数据格式输出的意义·了解VirtuoZoNT系统的数据格式输出的具体操作。7．3实习指导7．2．1DEM输出在系统主菜单中，选择产品输出DEMs…项，即弹出DEM到DXF或文本格式转换的界面。7．2．2