《数字摄影测量实验报告.docx

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《数字摄影测量实验报告

《数字摄影测量》

实

验

报

告

院系：

矿业工程学院测绘工程

班级：

测绘14-2班

姓名：

田海燕

指导教师：

叶欣

矿业工程学院·测绘工程教研室

实验一DEM制作

一、实验目的

1.掌握影像匹配原理及过程，掌握DEM数据的生成原理及实现过程

2.掌握关键步骤：

核线影像重采样，生成核线影像对。

3.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。

4.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，达到最基本要求。

5.通过DEM透视图显示，检查是否有粗差，确定拼接区域的选定及确定拼接产品的路径。

二、实验内容

1.模型内定向与核线影像的生成。

2.影像匹配及匹配后的编辑。

3.生成单模型DEM。

4.多模型的DEM拼接。

三、实验方法与步骤

1.准备工作

1.启动软件，新建工程，对工程进行命名。

2.参数检查及设置：

选择“工程名”节点，在右方的属性窗口设定工程相关参数

3.建立影像列表：

新建航带，右击影像节点新建航带即可。

4.添加影像病检查相机反转参数。

5.进行控制点的整理与相机参数文件的设置，用以内定向，并检查是否有误。

二．DEM的制作

方法是像片的周边通常有4个或8个经过严格校正并获取精确像片坐标框标点，通过量测这些点的像素坐标，构成一个仿射变换的模型，即可把象素纠正到像片坐标系上。

由于内定向是程序自动化处理，可能略有误差，为了保证内定向的精确，需一个框标一个框标检查并将十字丝编辑到框标的正中心，且误差需在规范要求内。

方法为：

先选择框标选择按钮，再在影像工具中将十字丝调整到红色框标中心，为了让十字丝调整更准确，在影像工具窗口中间点击右键可以放大，最好放到1:

8倍及以上再调整十字丝，编辑完毕后，需检查误差满足规范要求。

1.创建立体像对

选择“工程”节点，右键菜单选择“创建立体像对”菜单，即可生成立体像对；

2．相对定向，

概念：

通过量取一定数量（最少5个）的相对定向点，解求出相邻相片之间的相对位置关系

操作过程：

选择需要处理的立体像对，点击相对定向按钮即进入相对定向界面点击按钮，系统可自动做相对定向处理，处理完毕后，属性窗口会列出相对定向点的上下视差,需保证上下视差在规范要求内。

3.绝对定向

概念：

通过在相对上量测一定量（最少3个，一般是4个或者6个）的外业控制点，解求每张相片的外方位元素

操作过程：

添加控制点：

在相对定向界面中，找到该模型对应的控制点点位图，在影像窗口中找到与控制片对应的某控制点大致位置后，单机鼠标左键确认，然后在控制点左右微调窗口调整测标对准控制点，为了保证添加的控制点更加精确，选择左微调窗口的按钮，在立体模式下戴上立体眼镜调节控制点，调整完毕后，在左微调窗口上方的编辑栏中输入相应的控制点名，点击按钮，即将此控制点添加到了立体模型中，同样方法可加入其他控制点

绝对定向计算：

添加完毕至少三个控制点后，点击绝对定向按钮，即可做绝对定向处理，在弹出的对话框中会计算出每个控制点的单点误差，摄影测量中每种比例尺都有相应的精度要求（本数据为山地成图比例尺为1:

2000，定向精度平面不超过0.6米，高程不超0.6米），如果误差超限，必须进行检查和编辑。

假设某点x超限，先调整步距-，再选中改点，然后点击X+或X-至误差在精度要求内。

特别注意，误差只是作为参考，唯一的标准是在立体状态下，该点必须添加的严格与外业控制点点位一致，如果误差变小了，点位偏移了也是不正确的。

如果每个点都与点位图一致，但是某个点误差较大，那么很有可能是该点本身就是外业量测或者点位图描述错误，需让外业检核或者重新测点。

4.核线重采样

核线的理解：

核线是按照核线的原理对影像进行一次重排列，消除像对的上下视差，让像对有立体感。

操作方法：

在相对定向界面中，将影像设定为全局显示模式（使用按钮切换），然后选择按钮，在影像上用鼠标拉框定义核线影像的采集范围，或者选择，让程序自动定义最大核线范围（若用户没有定义核线范围，退出相对定向界面时，程序自动按照最大重叠区生成最大核线范围）；

定义完成后，存盘退出相对定向界面，在工程视图中选择需要采集核线影像的模型，点击按钮，即可完成核线影像重采样。

完成核后，可以直接左键选中模型文件名，点击显示按钮，即可显示立体影像。

说明：

在完成内定向、相对定向、绝对定向和核线重采样后，便可直接进行立体测图。

5.自动匹配

在工程视图中选择需要匹配的模型，点击影像匹配按钮，即可完成影像自动匹配。

6.自动生成DEM

1）创建DEM：

右键工程名，选择创建DEM产品

2）DEM参数设置：

左键选择产品下的DEM节点，在右边的属性窗口中设置DEM的x，y方向间距为2米。

7.自动生成DEM

左键选择相应的DEM模型文件名，点击按钮，即可完成DEM的自动生成。

左键单个DEM，选择显示按钮，即可显示DEM。

四、实验成果

实验得分：

实验名称

实验一DEM的制作

评分指标与分值

实验态度（态度是否认真，是否缺勤、违纪等）

20分

能力水平（完成任务的数量及质量，实际操作能力等）

30分

实验报告的质量（内容是否全面，结论是否正确，书写是否规范）

50分

得分

实验二DOM制作

一、实验目的

1.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图。

2.掌握等高线参数设置，生成等高线。

3.通过正射影像或叠加等高线影像的显示，检查是否有粗差。

4.掌握DEM拼接及自动正射影像镶嵌。

二、实验内容

数字正射影像制作时给予DEM的数据，采用反接法进行数字微分纠正而制作。

其过程也是全自动化的。

三、实验方法与步骤

1.新建DOM：

右键工程名节点，选择创建DOM产品

2.设置DOM参数：

左键选择DOM节点，在右边的属性窗口中设置DOM的x,y方向间距为0.2米（0.2米也称为地面分辨率是根据规范要求设置的，不同的成图比例尺地面分辨率不同）

3.自动生成DOM：

右键DOM文件名，选择生成。

4.DOM成果显示：

左键选择DOM文件名，选择左上方的显示按钮，可以显示DOM。

实际的DEM，DOM生产流程并非如此简易，最终的4D产品基本都是以指定的格式按照标准图幅提交给甲方，每图幅都有自己规定的起点坐标，范围等，但是刚才教学中的流程仅仅只是做单模型的，单模型的地理坐标范围和标准图幅肯定不一致，因此对于DEM后期还有拼接，裁切，格式转换；对于生DOM，拼接前还要匀光，拼接（拼接是采取提取拼接线的方式来确定影像的取舍关系，且还要涉及到拼接线编辑），裁切，甚至可能会有局部调色，局部修补拉花变形等。

四、实验成果

实验得分：

实验名称

实验二DOM的制作

评分指标与分值

实验态度（态度是否认真，是否缺勤、违纪等）

20分

能力水平（完成任务的数量及质量，实际操作能力等）

40分

实验报告的质量（内容是否全面，结论是否正确，书写是否规范）

40分

得分

实验三立体测图（DLG制作）

一、实验目的

1.掌握制作DLG的制作实验步骤及过程

2．掌握只做DLG的实验原理及应用

3.掌握地物数据的采集与编辑的基本操作。

采集房屋、道路、高程点、等高线、并对等高线进行编辑

4.掌握立体切准的基本专业技能

三、实验方法与步骤

1）新建DLG文件：

右键DLG节点，选择新建DLG在弹出的对话框中不用改换路径，输入矢量文件名，选择打开，在DLG节点下就会新建一个空的*.fdb矢量文件，然后右键*.fdb数字化。

弹出的对话框中输入成图比例尺，并确定。

确定后便进入了立体采集界面，在左边的工程窗口中右键相关模型，选择打开核线像对，便可打开立体模型。

说明：

在mapmatrix中做过核线重采样的才能打开核线像对，如果没有，可以打开实时核线像对（在进行采集的过程中，到了像对接边的位置，可以选择ctrl+tab键切换立体像对）。

对于卫星影像的立体采集不能使用核线像对，只能使用原始像对。

设置矢量成图边界。

设置边界一般可以按照立体模型范围大小设置，也可以按照标准图幅范围设置（需事先选择工作区--导入--导入DXF--选择分给自己的标准图框，将标准图框导入进fdb文件）

2）参数设置（设置一次即可）

测图界面整理并保存。

Featureone的默认配置界面不一定适合你自己的操作习惯，建议在进行采集前将界面调整为自己喜欢的布局，并保存下来。

激活手轮脚盘。

选择工具----输入设备--输入设备，在弹出的对话框中，先选择手轮脚盘（MapMatrix）---设备激活---输入端口（com1）--设置信号的速率系数（如果不用手轮的话x，y可以给0）---保存设置。

转动脚盘可以发现测标的高程是在变化。

选项设置。

选择工具---选项---影像视图---高性能立体模式。

高性能立体开启才能激活实时核线，实时核线是航天远景的一大技术亮点，就是可以不采集核线而能直接看立体，既能节约磁盘空间，方便快速查图，尤其适合姿态不好的无人机小数码影像采集）。

选择选项---数据保存--输入间隔保存时间。

本功能是每隔多少时间将矢量文件另存一份，是为了防止意外情况下的数据丢失。

另存文件存放在与fdb同级的fdb_baks文件夹中。

符号库配置。

选择选项---符号化配置，在右边的配置路径中找到mapmatrix安装文件夹下的config文件夹，然后选择要求的符号库，程序默认的符号库是国标旧版。

圆弧容差：

数值越小，画的样条曲线就越光滑，但是线串化后结点数会越多，导致数据量越大。

3）精度检测及确定最佳测图区

在正式测图前最好导入下控制点与立体套合，检查定向精度是否有问题，若无即可开始测图。

立体测图时应该是在最佳测图范围内测图，尽量不要超出最佳测图区（尤其在模型接边差较大的情况下），最佳测图区一般都是控制点的连线。

工作区---导入--导入控制点--选择控制点文件，如果是导入全测区的控制点，将图幅范围内的勾去掉。

精度检测方法：

在矢量窗口选择全屏显示图标，即可看到所有控制点分布情况，然后将鼠标切换到编辑状态（点击鼠标右键是表示某个量测动作结束，也表示切换量测和编辑状态，十字丝上有矩形框的表示编辑状态，只有十字丝的表示量测状态），左键选择控制点，立体窗口就会自动切换到控制点位置，戴上眼镜观测控制点与立体是否套合，一个点一个点检查。

定义最佳测图区方法：

在量测状态下将控制点连成一个闭合封闭面即为最佳测图区（如果没有控制点，需要根据经验将模型的中心范围画出来）

4）立体采集

说明：

立体采集是我们学习的重中之重，采集不仅是切准地面，这个是绝对需要具备的前提，下面是我们采集时需要掌握的几个。

1.采集时每种地物都需要归类归层，标准的地形图图示将地物分成9大类，每大类中又分层，我们需要熟练掌握如何分层。

2.每个层的采集方法要熟练掌握，比如，如何采集，如何综合取舍等（当然大部分的线状地物，面状地物采集方法是类似的）3.不同地物层之间的衔接（如：

路与房屋，田块与陡坎的衔接等）4.作业人员与作业人员的图幅接边.....

下面将最常见的地物类型分别讲解：

1.采集房屋。

点击键盘的F2键程序会激活采集索引列表，输入特征码2110即可切换到采集房屋图层然后在右边的属性窗口中设置采集参数，再点击缺省配置按钮将参数配置成默认状态，以后测房屋就不用再设置。

最后点击F3F4放大缩小，将立体放大到立体感觉最好的倍率并进行采集。

2.采集双线道路（如4410大车路）。

点击键盘的F2键程序会激活采集索引列表，输入特征码4410即可切