摄影测量实习报告.docx
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摄影测量实习报告
《数字摄影测量》集中实习报告
（2010-2011学年第2学期）
指导教师：
专业班级：
序号：
学号：
姓名：
实习时间：
组员：
1、实习目的.............................................1
二、实习要求.............................................1
三、实习时间安排.........................................1
四、实习内容安排.........................................1
五、实习过程.............................................1
六、实习体会.............................................34
一、实习目的
本次实习基于全数字摄影测量工作站VirtuoZo，制作数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）和数字线划图（DLG）等产品。
通过实习，掌握VirtuoZo的基本功能和操作流程，掌握“4D”产品制作过程。
本实习采用武汉适普软件有限公司开发的全数字摄影测量系统VirtuoZoNT。
VirtuoZo是一个全软件化设计、功能齐全、高度智能化的全数字摄影测量系统，可基于航空影像生产1：
50000到1：
500各种比例尺的产品，还能处理近景影像、中等分辨率的卫星影像、IKONOS卫星影像、QuickBird卫星影像和可量测数码相机影像。
二、实习要求
1、创建自己的测图文件夹，在自己的测区下，独立完成实习。
2、实习报告应结合实习过程、实习成果、实习体会，按实习报告要求来写。
三、实习时间安排
实习日期为17-19周。
时间为每天上午、下午两个批次。
四、实习内容安排
第1次
①熟悉软件；②准备数据
第2-3次
模型定向与核线影像生成
第4-6次
影像匹配与匹配后的编辑
第7次
①生成DEM、DOM、等高线；②DEM拼接
第8-10次
等高线（10米）、高程点（200米）的采集
第11-14次
地物采集生成DLG
第15次
生成图廓
五实习过程
1VirtuoZo系统简介
全数字摄影测量系统VirtuoZo是一个全软件化设计、功能齐全和高度自动化的全数字摄影测量系统。
VirtuoZo可基于航空影像生产从1：
50000到1：
500各种比例尺的DEM、DOM、DLG等产品。
一、系统启动
运行桌面快捷图标
或bin目录下的VirtuoZoNT.exe程序，进入VirtuoZoNT系统主界面，上方是主菜单条，中央为用户区。
二、实习工作流程
根据VirtuoZoNT作业流程，安排本实习的工作流程为：
图1-3实习流程
2数据准备
1、相机数据
相机文件：
rc10.cmr，位于测区目录根目录下。
像主点：
x0=-0.0648（mm），y0=-0.0151（mm）焦距：
f=151.901（mm）。
四角框标坐标：
框标序号
框标x像片坐标（mm）
框标y像片坐标（mm）
1
-105.908000
-105.992000
2
-105.908000
105.992000
3
105.908000
105.992000
4
105.908000
-105.992000
2、影像资料
原始影像是由航片经扫描获得的数字化影像，为TIFF格式，位于测区目录的images文件夹下。
影像资料为两条航线，六张影像，可建四个模型，如航片“9812037”与“9812038”组成一个模型，“9812038”与“9812039”组成另一个模型。
原始影像的分辨率为0.1mm，像片比例尺为1：
30000。
第一条航线：
981203798120389812039
第二条航线：
981203098120299812028
3、控制点分布
控制点文件shixi.ctl位于测区目录的根目录下。
控制点坐标系采用右手系。
打开控制点文件，可查看控制点坐标为：
点号X（m）Y（m）Z（m）
p20127141.9680002698422.955000101.994000
p20228409.8560002698319.640000155.804000
p10127313.5120002700167.702000103.950000
p10228500.9380002700184.41600097.350000
p10329437.7210002700178.371000103.630000
p20329431.1710002698317.251000257.054000
p30329080.3580002696390.213000193.263000
p30127133.6060002696361.73500073.977000
p30228002.1680002696379.86200093.408000
p370127102.4390002699324.440000163.290000
p380128197.7420002699201.833000100.000000
p390129464.5090002699133.641000124.668000
p300127161.6660002697626.85100089.500000
p290128267.7920002697335.466000182.672000
p280129178.7880002697111.058000343.741000
3建立测区
1、创建测区
每位同学在D盘建立自己的文件夹，以“班级学号”四位数字命名文件夹（如“0324”表示3班第24位同学），文件夹应包含“images”影像数据文件夹、相机参数文件夹“rc10.cmr”、控制点文件“shixi.ctl”和控制点位图文件夹“control_point_image”。
请从源数据处拷贝。
单击主界面中的文件，选择打开测区，系统弹出“打开测区”对话框，输入测区名（以“班级学号”4位数字命名，现以“0101”为例），如图3-1所示，点击打开则弹出“设置测区”对话框，如图3-2，按如下要求输入参数后，点击保存，创建自己的测区文件。
以后每次作业时，先单击VirtuoZoNT主菜单的文件下的打开测区，选择、打开自己的测图文件（如0101.blk），确保在自己的测区下作业。
图3-1新建测区
图3-2设置测区
2、录入相机参数
在VirtuoZoNT主菜单中，单击设置，选择相机参数，弹出“相机文件列表”对话框，选中相机文件名“rc10.cmr”，点击修改参数，弹出“相机检校参数”对话框。
检查像主点坐标、焦距是否正确，根据相机参数略图，输入对应的点号与坐标，可双击框标参数的编辑框进行输入或修改。
如果相机文件存在，则可点击左下角的输入，查找相机文件并输入。
参数输入完毕后，点击确定，再点击关闭。
图3-3相机文件列表
图3-4相机检校参数
3、原始影像格式转换
在VirtuoZoNT主菜单中，单击文件，选择引入子菜单中的影像文件，弹出“输入影像”对话框，点击右下角的增加按钮，将images文件夹下需要格式转换的的原始影像加载进来。
由于飞机是循环飞行航片的，第二条航带的影像的相机需要旋转：
选中第二条航带的3张像片，单击选项按钮，在“转换选项”对话框中选择旋转相机后面的是，点击确定后可看到影像前有一个红色标志。
然后在像素大小中输入“0.1”毫米。
参数设置完成后，点击处理按钮进行格式转换，并自动生成相应的影像参数文件“<影像名>.spt”。
转后的*.vz文件存放在测区目录下的images文件夹中。
点击退出。
图3-5输入影像
4、录入控制点数据
在VirtuoZoNT主菜单中，单击设置菜单，选择地面控制点，弹出“控制点数据”对话框，可双击编辑框进行输入或修改，如果控制点文件存在，也可点击输入按钮，选择控制点文件输入。
点击确定退出。
图3-6控制点数据\
4模型定向
1、创建立体模型
第一次创建模型时，在VirtuoZoNT主界面中，单击文件菜单，选择打开模型，弹出“打开或创建一个模型”对话框，按航片编号输入模型名称，如“37-38”，表示左片为37、右片为38，点击打开，进入“设置模型参数”界面。
作业时只需引入格式为“.vz”的左右影像名，匹配窗口宽度和高度默认为7个像素（应是奇数），列间距和行间距指匹配窗口中的行、列之间的像素间隔，应小于或等于匹配窗口的大小。
点击保存退出。
图4-2设置模型参数
当模型创建后，可以点击VirtuoZoNT主界面中的设置，选择模型参数来修改模型参数。
当下次需要对该模型进行处理时，只需点击VirtuoZoNT主界面中的文件下的打开测区和打开模型，打开自己的测区和相应的模型，这时在VirtuoZoNT主界面的底部显示了已经打开的测区和模型。
按照同样的步骤，可以创建测区的其他模型，如38-39、30-29、29-28。
2、自动内定向
内定向的主要作业步骤为：
进入测区，选择需要定向的模型；建立框标模板，若框标模板已经建立，则直接进入定向界面；左影像内定向；右影像内定向；推出内定向。
在VirtuoZoNT主界面中选中文件主菜单下的打开测区、打开模型，选中并打开测区和模型，单击处理菜单，选择模型定向子菜单中的内定向，系统读入左影像，屏幕显示建立框标模板界面，如图4-3所示。
图4-3建立内定向模板
左边的“内定向/近似值”窗口中显示了当前模型的左影像，右边的“基准窗口”显示了某框标的放大影像。
若影像的四角的每个框标都有小白框围住，则框标近似定位成功，否则需要人工干预：
移动鼠标光标到框标中心，单击左键，使小白框为主框标。
选择接受进入左影像内定向界面：
图4-4内定向
界面显示了框标自动定位后的状况。
单击左窗口中间的每个按钮面板数字，在右边的放大窗口中显示了对应的框标影像，观察十字丝是否对准框标中心，若不满意可进行调整。
框标调整有自动和人工两种方式。
先选择自动方式，用鼠标在左窗口的当前框标中心点附近单击，则系统自动将小十字丝对准框标中心，若十字丝与框标中心存在偏差，可单击左、右、上、下进行微调。
若自动定位框标失败，选择人工方式，移动鼠标在左窗口中的当前框标中心点附近单击鼠标左键，，再分别选择上、下、左、右按钮，微调小十字丝，使之精确对准框标中心。
屏幕右边窗口显示各框标的像素坐标、残差（单位为毫米）、内定向变换矩阵和中误差。
当精度达到要求时，单击保存退出，程序读入右影像，进入右影像内定向界面，然后按同样的方法进行右影像定向。
若寻找框标失败，即只要有一个框标找不到，则单击大概，重新进入图4-3的框标模板界面，重新给定框标的近似位置。
对于已做过内定向的模型，当选择内定向菜单时，系统会弹出上次内定向结果，并询问是否重新内定向，如下图。
若对此结果满意则单击否，不满意则单击是，重新内定向。
图4-5内定向重新量测
3、自动相对定向
内定向完成后，可以进行模型的相对定向。
其主要步骤为：
进入相对定向界面，接着自动相对定向，然后检查和调整定向点，对于非量测相机获的影像，在自动相对定向前需要量测至少1对同名像点。
在VirtuoZoNT主界面中，单击处理菜单，选择定向中的相对定向，系统读入当前模型的左右影像数据，显示相对定向界面，右击影像，在弹出的菜单中分别选择全局显示和自动相对定向，程序开始自动搜索同名点，进行相对定向。
相对定向结果显示在“定向结果”窗口中。
“定向结果”窗口中显示了同名点点号和上下视差（单位为毫米），“定向结果”窗口底部显示了相对定向的中误差（RMS）和定向点总数。
如果某点的上下视差过大，可进行微调或删除。
删除点：
选中要删除的点（高亮显示），单击删除点按钮。
微调点：
选中要微调的点的点号，选择界面下方的左影像或右影像，对照同名点放大窗口，参照中误差，分别点击向左、向右、向上、向下按钮进行微调，使左右十字丝切准同一影像点。
当精度达到要求后，选择右键菜单中的保存。
图4-6相对定向
4、绝对定向
在相对定向完成后并不退出定向界面，继续量测控制点，进行模型的绝对定向计算，并进行检查与调整。
模型的绝对定向普通方式和立体方式两种。
普通方式的绝对定向的主要步骤为：
人工或半自动量测控制点；进行绝对定向的解算；间车与调整绝对定向结果。
在相对定向界面中，参照测区目录中的控制点点位影像，移动鼠标光标到控制点点位，单击左键弹出该点位的放大影像窗口，再将光标对准放大窗口的点位单击，程序自动匹配到右窗口的同名点，并弹出该点位的右影像放大窗口及微调窗口如图。
在微调窗口中，可分别选择左影像或右影像，然后点击向上、向下、向左、向右按钮，精确调整点位，并输入当前控制点点号，单击确定，该控制点量测完毕，以黄十字丝显示。
按以上步骤量测不在同一直线上的三个点后，单击鼠标右键，选择预测控制点，就可以进行预测了。
预测的控制点以蓝色小圈显示，以表示待测控制点的近似位置。
然后继续量测蓝圈所示的待测控制点。
图4-7量测绝对定向点
当量测完当前模型的所有控制点后，就可以进行绝对定向计算。
单击鼠标右键，选择绝对定向下的普通方式，系统开始绝对定向计算，弹出“调准控制”窗口（用于调整控制点点位）和“定向结果”窗口（用于显示影像的旋转角、各控制点的残差和中误差），如图48-所示。
图4-8绝对定向的调准控制和定向结果
定向结果的中部显示了每个控制点的点号、平面位置的残差和高程残差，窗口的底部显示了控制点的平面、高程的中误差。
若绝对定向点不满足精度要求，则可进行微调。
在定向“结果结果”窗口中单击该控制点，在“调准控制”对话框中即显示该控制点的坐标。
先查看大地坐标是否输错，然后选择合适的步距，参照点位放大显示窗口中显示的点位进行微调。
六个微调按钮分别用于控制点点位在X、Y、Z方向上的移动，微调上的“+”表示按步距正向移动点位的地面位置，“-”表示按步距反向移动点位的地面位置。
也可采用非立体显示下的影像坐标调整方式：
选中要调整的控制点，再单击相对定向界面右下角的左影像或右影像，然后点击向上、向下、向左、向右按钮，参照点位放大显示窗口中显示的点位进行调整。
所需调整的点均完成后，单击“控制点微调窗口”中的确定按钮，程序返回相对定向界面，绝对定向完成。
5、生成核线影像
进入相对定向界面，右击，选择全局显示，界面显示模型的全局影像，再弹出右键菜单，选择自定义最大作业区，或选择定义作业区，按住鼠标左键拖动，选择核线范围。
定义好的核线范围用绿色边框显示。
单击鼠标右键，选择生成核线影像中的非水平核线，程序依次对左右影像进行核线重采样，生成模型的核线影像。
单击鼠标右键，选择保存和退出。
在VirtuoZo主界面中单击处理，选择核线重采样，系统将按最大作业区生成核线影像。
5影像匹配与匹配结果的编辑
1、影像匹配
在VirtuoZo主界面中，单击处理，选择影像匹配，系统自动进行影像匹配。
自动匹配完成后，单击处理，选择匹配结果编辑菜单可进入匹配编辑模块。
2、匹配结果编辑
首先调用匹配编辑模块，设置编辑窗口的显示选项，选择面或线编辑模式，在立体观察下，检测匹配结果。
对匹配不好的点进行编辑时，先调用编辑主菜单调整好参数，然后选择需要编辑的匹配点，进行调整编辑。
（1）进入编辑界面
在VirtuoZoNT主界面中，单击处理菜单，选择匹配结果的编辑，进入编辑界面，如图。
屏幕显示立体影像。
编辑时，需要戴上立体眼镜，观察到正确立体时再进行编辑。
图5-1匹配结果编辑
窗口分三部分：
左上角为功能按钮面板，排列着各种编辑功能按钮；左下角为全局视图窗口，显示当前模型的左核线影像的全貌；右边为编辑窗口，放大显示全局视图窗口中黄色矩形框内的影像，用户在此进行匹配结果的编辑。
（2）调用编辑主菜单调整参数
在编辑窗口中右击，弹出右键菜单，选择相应的菜单，进行参数调整：
开始定义作业区可定义任意折线或多边形。
缩放比例可缩放放大窗口影像。
匹配点设置可设置点的质量和颜色。
等高线设置可设置等高线颜色和间距。
自动存盘设置可设置自动存盘时间间隔。
显示全局视图弹出显示全局视图窗口。
左右窗口分窗口显示左右影像，用反光立体镜观察。
鼠标颜色可设置光标颜色
选中点颜色设置选中的匹配点颜色。
高程模式关闭选中后仅显示视差，不实时内插高程。
定义控制点外廓编辑控制点外廓多表形节点。
退出退出编辑模块。
（3）匹配结果编辑的作业步骤
进入编辑模块，设置编辑窗口的显示选项，选中面状编辑或线状编辑模式，选择编辑范围，对所选区域指定合适的编辑参数和方法进行编辑，保存编辑结果并退出。
选择编辑范围：
a、选择点：
将十字光标置于某作业区的某匹配点上即选中了该点。
b、选择矩形区域：
在编辑窗口中按住鼠标左键，拖拽出一个矩形，松开左键，矩形区域中的点变成白色，即选中此矩形区域的点。
c、选择多边形区域：
在编辑窗口中单击右键，选择开始定义作业目标，然后依次单击，定义多边形边界，单击右键，选择结束定义作业目标将多边形区域闭合，多边形内的点以白色显示。
按下键盘的BackSpace键或Esc键可取消最近定义的边界点。
（4）对选中的区域编辑运算
a、匹配点高程的升降：
选中需要升降的匹配点，敲击键盘上的向上、向下键进行升降。
b、面编辑方法：
选择编辑区域，单击功能按钮面板上的平滑算法、拟合算法、置平、定值平面、匹配点内插、量测点内插等按钮进行编辑。
6自动生成DEM和正射影像
首先生成DEM，显示DEM是否与实际地形相符；生成DOM，观察是否有变形。
1、生成DEM
在VirtuoZoNT主界面中，单击产品主菜单，选择生成DEM下的DEM，屏幕显示自动建立当前模型的DEM进度条。
产生的结果文件为***.dtm（各匹配点的地面坐标文件）和***.dem（矩形格网点的坐标文件）。
2、显示、检查单模型的DEM
建立DEM后，在VirtuoZoNT主界面中，单击显示主菜单，选择立体显示下的透视显示，进入显示界面，显示当前模型的DEM。
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。
图6-1DEM透视显示
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，观查地面立体模型的对错（如河流、DEM边缘等）。
3、生成单模型的DOM
DEM建立后，就可以生成DOM了。
在VirtuoZoNT主界面中，单击产品主菜单，选择生成正射影像，系统自动生成单个模型的正射影像，正射影像的文件为***.orl（左影像的正射影像文件）和***.orr（右影像的正射影像文件）。
4、显示、检查单模型的正射影像
在VirtuoZoNT主界面中，单击显示主菜单，选择正射影像，进入显示界面，显示当前模型的DEM。
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。
拖动滚动条，检查正射影像的每个部位是否有变形。
图6-1正射影像
7DEM拼接和正射影像镶嵌
首先设置多模型拼接区域及参数，然后进行模型拼接，并检测拼接精度。
再拼接测区内的正射影像，显示、检查全区域的正射影像是否有拼接缝隙等误差。
1、设置多模型拼接区域及参数
在VirtuoZoNT主界面中，单击镶嵌主菜单，选择设置，系统弹出“多影像模型”对话框，用户在此设置选择镶嵌项目并设定镶嵌范围。
图7-1多影像模型
（1）选择拼接区域
“请选择拼接区域”中的每个红色方框代表当前测区已经处理过的单模型DEM，用户可在方框上双击右键，使该方框的颜色变为黄色，表示该模型不参与拼接。
用户有两种选择拼接范围的方法：
a、在“请选择拼接区域”中按住鼠标左键拖动一个矩形来设置拼接范围，如图虚线。
b、勾选右边的“允许人工编辑”后，在“被选区域”中输入起始点和终止点坐标。
（2）选择拼接项目
在右边的“拼接选项”中有“正射影像”、“等高线”、“正射影像与等高线叠合”和“重新生成正射影像”四个复选框，用户可选择相应的拼接处理，其中，选中“重新生成正射影像”表示正射影像参数是从测区参数中获得的，而不是从单个模型的参数中获取的，这时系统仅对所定义的DEM拼接范围内的模型生成正射影像，而不是对当前测区的所有模型都生成正射影像。
（3）指定拼接镶嵌的产品名和产品目录
在“进行拼接的多模型”文本框中输入拼接镶嵌的产品文件名，在“产品目录”一栏中指定产品的存放目录，然后单击确定，系统接受输入参数，退出对话框。
2、DEM拼接及误差检查
在VirtuoZoNT主界面中，单击镶嵌菜单，选择DEM拼接，系统按照设定的参数，自动进行DEM的拼接。
拼接完成后，弹出“DEM的拼接精度”对话框，如图：
图7-2DEM拼接精度
对话框显示了拼接的中误差、总点数和误差分布统计数据。
不同颜色代表不同误差的点：
绿色表示误差小于一倍中误差的点，蓝色表示大于一倍中误差且小于二倍中误差的点，黄色表示大于二倍中误差且小于三倍中误差的点，红色表示大于三倍中误差的点，且统计其分布情况。
在“中误差”限差中输入新的拼接中误差限差，单击重新计算按钮，系统会按此限差重新进行误差分布统计。
单击详细内容会弹出一个显示大于三倍中误差点的文本窗口。
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，主要检查大于三倍中误差的红色接边点，一般是由于两个模型DEM的边缘有错误的匹配点，这时需要重新计算匹配编辑模块重新检查编辑，重新生成DEM和拼接。
3、正射影像镶嵌及检查
在VirtuoZoNT主界面中，单击镶嵌，选择设置，在“多影像模型”对话框中，勾选拼接选项中的正射影像，然后选择VirtuoZoNT主界面中的镶嵌下的自动镶嵌，系统按“多影像模型”对话框中设置的参数，自动进行正射影像镶嵌处理。
在VirtuoZoNT主界面中，单击显示，选择显示影像，系统弹出“DisplayImg”对话框，打开镶嵌的正射影像，在左边的全图显示窗按住鼠标左键拉动一放大窗口，在右边的放大窗口中弹出右键菜单，选择图框的放大比例，检查影像有无变形和扭曲。
图7-3正射影像显示
8数字影像测图
测图的主要作业流程：
进入测图模块，新建或打开测图文件（*.xyz）后，装置立体模型或正射影像，在矢量窗口中选择相应的地物符号特征码，并切换到符号化地物绘制状态，用测标切准地物进行地物点的采集。
地物量测完成后，还可以进行地物的编辑。
1、进入测图模块
在VirtuoZoNT主界面中，单击测图，选择IGS数字化测图，进入测图模块。
2、新建或打开测图文件
在IGS主界面中，单击文件，选择新建Xyz文件，在弹出的对话框中设置测图文件名后，弹出“地图参数”对话框，如图8-1。
设置地图比例尺（分母）：
10000，其他（高程的十进制小数位数、徒手操作容差、地图坐标框）按默认值，单击保存后，系统创建一个新的测图文件，弹出一个矢量图像窗口，并用红色框标识其图廓范围，如图8-2。
如果测图文件（*.xyz）存在，
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