航測影像地物特征點(diǎn)提取及數(shù)字測圖技術(shù)應(yīng)用研究

1、蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 航測影像地物特征點(diǎn)提取及數(shù)字測圖技術(shù)應(yīng)用研究航測影像地物特征點(diǎn)提取及數(shù)字測圖技術(shù)應(yīng)用研究摘摘 要要所謂的數(shù)字?jǐn)z影測量就是將攝影測量的基本原理和計(jì)算機(jī)視覺相結(jié)合，然后從數(shù)字影像中間自動提取所拍攝對象用數(shù)字方式表達(dá)的物理和幾何信息的攝影測量學(xué)的分支學(xué)科。本文主要是對地物特征點(diǎn)提取及數(shù)字測圖技術(shù)的應(yīng)用研究，主要采用航空攝影測量與特征點(diǎn)提取理論及數(shù)字測圖原理研究。本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是：首先，通過飛機(jī)用航攝儀對將要研究測區(qū)進(jìn)行航空攝影,獲得測區(qū)的航空攝影像片，然后通過 K3grid 加密軟件在室內(nèi)進(jìn)行像片控制點(diǎn)的空中三角測量加密，完成平差解算。最后，將加密平差解算后的影像

2、按照數(shù)字測圖規(guī)范要求完成線劃圖，對線劃圖精度進(jìn)行評定，探討數(shù)字地圖在環(huán)境工程、大氣污染監(jiān)測; 道路交通建設(shè)與管理等中的應(yīng)用。最后上交整個過程中各個步驟的原始資料和成果資料。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: : 航空攝影測量；特征點(diǎn)提取；數(shù)字測圖；蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文IApplied Research of Objects feature points extraction of Aerial images and digital mapping technologyAbstract.The so-called digital photogrammetry is the basic principl

3、e of photogrammetry and computer vision combine, then branch of photogrammetry that automatically extracted from digital image among the subjects with digital expression of physical and geometrical information. This paper is the application of research to the object feature points extraction and dig

4、ital mapping technology, mainly uses the theory of digital photogrammetry and feature point extraction and Digital Mapping theory .The main content of this design : first of all, By the plane with Aerial photography instrument for aerial photography area will be studied, Obtain aerial photography ph

5、otograph of the survey area, And then through K3grid the encryption software for aerial triangulation encryption of photo control point in in-door, complete the adjustment calculation. Finally, the image encryption and solver after adjustment in accordance with regulatory requirements to complete di

6、gital mapping DLG, the Accuracy of DLG be assessed. Discussion on the application of digital map in environmental engineering, air pollution, traffic construction and management. Finally, to hand over the whole process every step of the raw data and results data.Keywords: Aerial photographic survey；

7、Feature point extraction；Digital mapping蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文目 錄第一章第一章 緒論緒論.11.1 課題研究內(nèi)容.11.2 課題研究背景.11.3 課題研究目的.31.4 課題研究意義.31.5 目前國內(nèi)外航測發(fā)展現(xiàn)狀.41.6 當(dāng)代數(shù)字?jǐn)z影測量存在的問題.5第二章第二章 航測影像地物特征點(diǎn)提取及數(shù)字測圖理論航測影像地物特征點(diǎn)提取及數(shù)字測圖理論.62.1 測區(qū)概況.62.2 航空攝影測量與數(shù)字測圖理論.62.2.1 航空攝影測量原理.62.2.2數(shù)字測圖原理.62.3 影像匹配與影像數(shù)字測圖原理.72.4 航測影像地物特征點(diǎn)提取理論.72.5

8、 航空攝影規(guī)范.9第三章第三章 K3GRID 地物特征點(diǎn)提取及并行采編數(shù)字測圖地物特征點(diǎn)提取及并行采編數(shù)字測圖.113.1 實(shí)踐工作流程圖.113.2 軟件介紹.113.3 影像準(zhǔn)備.143.3.1 影像預(yù)處理.143.4 影像空三加密.153.5 平差解算.203.6 像點(diǎn)編輯.213.7 數(shù)字線劃圖.23第四章第四章 成果分析成果分析.264.1 生產(chǎn)精度要求.264.2 測區(qū)影像精度評定.274.3 數(shù)字地圖的應(yīng)用.28第第 5 5 章章 總結(jié)總結(jié).30致致 謝謝.32參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn).33附錄附錄 譯文譯文.34附錄附錄 外文原文外文原文.45蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）0

9、第一章第一章 緒論緒論1.11.1 課題研究內(nèi)容課題研究內(nèi)容本課題是“航測影像地物特征點(diǎn)提取及數(shù)字測圖技術(shù)應(yīng)用研究”，主要研究內(nèi)容為：通過國內(nèi)外對比對航空攝影測量和數(shù)字測圖技術(shù)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀進(jìn)行分析，更深入了解數(shù)字?jǐn)z影測量的操作步驟與生產(chǎn)流程，并結(jié)合實(shí)踐來進(jìn)一步闡述生產(chǎn)過程中的詳細(xì)步驟。數(shù)據(jù)預(yù)處理：對影像進(jìn)行畸變糾正、影像旋轉(zhuǎn)、創(chuàng)建快視圖及影像格式轉(zhuǎn)換等前期處理，對需勻光勻色處理的影像進(jìn)行勻光勻色處處理。組織工程：調(diào)整像對位置，是航間重疊度較高的像對位置保持一致，為匹配做準(zhǔn)備模型連接：對影像進(jìn)行云匹配，匹配時(shí)需按要求選擇匹配精度，航片類型，匹配范圍，設(shè)置匹配參數(shù)，匹配完成后，為了獲取模型連接

10、點(diǎn)，還需進(jìn)行串點(diǎn)操作，設(shè)置串點(diǎn)操作內(nèi)容，完成串點(diǎn)操作。平差解算：對加密后的影像進(jìn)行自由網(wǎng)平差，自由網(wǎng)平差是調(diào)取第三方平差軟件進(jìn)行自由網(wǎng)平差解算，結(jié)算后的加密點(diǎn)平差解算的殘差列表，按照殘差從大到小的順序從上往下排列，對殘差較大的加密點(diǎn)進(jìn)行編輯或刪除。質(zhì)量檢驗(yàn)：檢驗(yàn)加密影像像對視差是否過大，是否符合要求，線劃圖制作：打開工程文件，設(shè)置好繪圖參數(shù)，按照地物的類型采用相對應(yīng)的線進(jìn)行繪制地圖，測圖過程中必須嚴(yán)格將光標(biāo)控制在地物高程才可以繪圖。質(zhì)量檢驗(yàn)：包括檢查地物類型線條是否符合要求，房屋等建筑物線條是否閉合，地物高程是否偏差較大，是否有遺漏地物等。1.21.2 課題研究背景課題研究背景 當(dāng)前，世界上對

11、于數(shù)字?jǐn)z影測量的定義主要有下面兩種觀點(diǎn)：1)是基于數(shù)字影像與攝影測量的基本原理，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，影像匹配，數(shù)字影像處理，蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1模式識別等多種學(xué)科的理論和方法，來提取所拍攝對像用數(shù)字方式表達(dá)的物理和幾何信息的分支學(xué)科。這種學(xué)科在美國等國稱它為軟拷貝攝影測量(Softcopy Photogrammetry)，而我國的王之卓教授則稱之為全數(shù)字?jǐn)z影測量(Full Digital Photogrammetry)。這種定義認(rèn)為，在數(shù)字?jǐn)z影測量的過程中，不僅僅產(chǎn)品是數(shù)字。2)然而另一種定義，則只強(qiáng)調(diào)數(shù)字?jǐn)z影測量的中間數(shù)據(jù)記錄與最終產(chǎn)品是數(shù)字的形式，也就是數(shù)字?jǐn)z影測量是在攝影測量

12、的基本原理的基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，從影像(其包括硬拷貝，數(shù)字化影像或數(shù)字影像)提取的所拍攝對象用數(shù)字方式表達(dá)的物理與幾何信息的攝影測量的分支學(xué)科。此種定義下的數(shù)字?jǐn)z影測量，它包括計(jì)算機(jī)輔助測圖(也就是數(shù)字測圖)和影像數(shù)字化測圖。攝影測量發(fā)展至今天，己經(jīng)進(jìn)入其第三個階段，即數(shù)字?jǐn)z影測量階段。本階段對整個攝影測量的科研、教學(xué)、生產(chǎn)都產(chǎn)生了很深遠(yuǎn)的影響。而且，它的影響不能僅僅認(rèn)為是一種技術(shù)的發(fā)展，一套生產(chǎn)設(shè)備的改進(jìn)和生產(chǎn)效率的提高。直到一九五零年，世界第一臺自動化攝影測圖儀器研制成功。二十世紀(jì)六十年代，美國研制出了第一臺自動化攝影測量系統(tǒng)DAM，并且被世界所公認(rèn)，在二十世紀(jì)九十年代，數(shù)字?jǐn)z影測量的

13、高速發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，多種多樣的數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)相繼推向市場。其中比較著名有：Zeiss的PHODIS，LeicaHelave的DPWS系列，Vision International的SoftPloter，lntergraph的ImageStation等。在我國對數(shù)字?jǐn)z影測量的研究也開始的比較早，其在20世紀(jì)70年代，中國地理學(xué)家提出了航空攝影測繪地圖，數(shù)寧化的理論、技術(shù)與方法，贏得了德國科學(xué)界的高度評價(jià)和推崇。但是，由于我國計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的落后，這使得我們國家的數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的研究落后于美國等發(fā)達(dá)國家。但是，l 9 7 8年，中國著名的測繪學(xué)科學(xué)家王之卓先生提出了發(fā)展全數(shù)字自動

14、化測圖系統(tǒng)的設(shè)想與方案。在此基礎(chǔ)上，武漢測繪科技大學(xué)在l 9 8 5年完成了中國第一套全數(shù)字自動化測圖軟件系統(tǒng)WUDAMS。數(shù)字?jǐn)z影測量的發(fā)展是攝影測量發(fā)展史上一次重大的變革。它對攝影測量有著非常大的影響。蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21.31.3 課題研究目的課題研究目的在科學(xué)技術(shù)與日俱新的當(dāng)今社會，我國的航空攝影測量技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展。航空攝影測量能大大提高工程測量的效率，還可以為一些突發(fā)事件，自然災(zāi)害監(jiān)測的提供很大的幫助。利用航空攝影測量，我們可以及時(shí)了解道路是否通暢，農(nóng)作物與森林是否有蟲災(zāi)，江河是否阻塞以及一些重要設(shè)施是否破壞等。在抗震救災(zāi)期間，還能為救災(zāi)提供信息與依據(jù)，還能

15、在城鎮(zhèn)規(guī)劃中提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。在數(shù)字化的今天，數(shù)字?jǐn)z影測量應(yīng)運(yùn)而生，它突破了解析攝影測量的局限性，它可以通過多種影像實(shí)現(xiàn)高精度的自動測量，還能實(shí)現(xiàn)高精度點(diǎn)位定位，通過對影像的分析，可以獲得目標(biāo)的物理與幾何特性，這樣就能為我們提供多種多樣的數(shù)字地圖產(chǎn)品，也能為我們提供多種圖解產(chǎn)品，成為數(shù)字地球數(shù)據(jù)庫信息的直接入口，并且數(shù)字測圖能實(shí)現(xiàn)自動化，高精度，全數(shù)字測量，所以在今后的發(fā)展前景非常的廣闊。1.41.4 課題研究意義課題研究意義 時(shí)代在進(jìn)步，社會在發(fā)展，信息化是這個時(shí)代的產(chǎn)物，也是社會發(fā)展的必然趨勢，然而所有的信息都可以被儲存在數(shù)字中，所以數(shù)字化是信息時(shí)代的特征，在信息時(shí)代，我們還需要一個平臺

16、來實(shí)現(xiàn)信息化，這個平臺就是數(shù)字化技術(shù)。數(shù)字化的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)信息的獲取，傳輸，處理與再現(xiàn)。隨著數(shù)字測圖技術(shù)的發(fā)展，測繪學(xué)也有了一定程度的發(fā)展與改變，這主要體現(xiàn)在野外數(shù)據(jù)采集和繪圖方法上。同傳統(tǒng)的紙質(zhì)繪圖相比，數(shù)字繪圖的成果不僅僅表現(xiàn)在紙質(zhì)上的地圖，數(shù)字繪圖的產(chǎn)品可以傳輸，共享與處理，它是將來數(shù)字化地球地理信息不可或缺的重要組成部分。數(shù)字?jǐn)z影測量的產(chǎn)生，進(jìn)一步突破了解析攝影測量的局限性，它可以利用各種遙感影像，如光學(xué)影像，微波影像，高光影像和多光譜影像等實(shí)現(xiàn)高精度的點(diǎn)定位和自動測量，進(jìn)行影像分析、融和、分類、特征提取和目標(biāo)識別，從而獲得目標(biāo)的幾何與物理特征，還能為我們提供圖解產(chǎn)品，也能為我們提供數(shù)字

17、地圖產(chǎn)品，成為數(shù)字地球數(shù)據(jù)庫的信息入口。現(xiàn)在，測繪產(chǎn)品越來越多的以數(shù)字化的形式在生產(chǎn)，并且數(shù)字地圖已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地理信息部門，城市規(guī)劃，環(huán)境保護(hù)，土地管理以及軍事工程方面。在測繪生產(chǎn)方面，數(shù)字化測圖已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3規(guī)模生產(chǎn)。由于數(shù)字測圖的優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字測圖將成為測量地形圖的主要方式，其技術(shù)也是衡量測繪技術(shù)水平的一個重要參考標(biāo)志。對我學(xué)習(xí)測繪專業(yè)的學(xué)生來講，學(xué)習(xí)數(shù)字測圖，掌握數(shù)字測圖原理，技術(shù)與方法，對今后從事測繪工作是很有必要的，也將是一件很有意義的事。數(shù)字?jǐn)z影測量與遙感相比，數(shù)字?jǐn)z影測量有著更加完善和成熟的理論基礎(chǔ)，所以用數(shù)字?jǐn)z影測量處理遙感影像是現(xiàn)在一個主要處理方

18、法，數(shù)字?jǐn)z影測量功能較遙感強(qiáng)大，它能將計(jì)算機(jī)視覺，數(shù)字影像處理和攝影測量數(shù)字投影融為一體，成為實(shí)現(xiàn)遙感影像信息提取的重要手段。同時(shí)能夠運(yùn)用圖像形態(tài)分析、小波與分形理論、模式識別等技術(shù)實(shí)現(xiàn)影像的融合和分類，而且正在深入地利用人工智能、專家系統(tǒng)和認(rèn)知科學(xué)等實(shí)現(xiàn)影像的知識挖掘、影像的理解和解譯。另一方面，一個完善的數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)幾乎和遙感影像處理系統(tǒng)沒有差別，一般都具有影像 處理和分析功能，同時(shí)還能夠提供具有高精度的“地學(xué)編碼”的遙感影像，與攝影測量的其他數(shù)字產(chǎn)品 DEM ,數(shù)字地形圖、專題圖等成為各種信息系統(tǒng)的直接信息入口，而且還能夠?yàn)?“數(shù)字城市” 、 “數(shù)字地球”提供基礎(chǔ)地理信息。1.51.

19、5 目前國內(nèi)外航測發(fā)展現(xiàn)狀目前國內(nèi)外航測發(fā)展現(xiàn)狀從攝影測量被提出到現(xiàn)在，經(jīng)過了三個發(fā)展階段，剛開始的時(shí)候是模擬攝影測量，采用物理投影方式，作業(yè)員手工操作，再后來隨著科技的進(jìn)步，攝影測量進(jìn)入到了解析攝影測量階段，采用數(shù)字投影方式，機(jī)助作業(yè)員操作，到現(xiàn)在攝影測量進(jìn)入了數(shù)字?jǐn)z影測量階段，采用的是數(shù)字投影方式，自動化操作加作業(yè)員干預(yù)操作。隨著數(shù)字?jǐn)z影測量的發(fā)展，攝影測量科研，教學(xué)和生產(chǎn)都有了很大的改善。計(jì)算機(jī)學(xué)科同攝影測量相互滲透交叉是數(shù)字?jǐn)z影測量的主要表現(xiàn)形式，計(jì)算機(jī)加上相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)最終將是數(shù)字?jǐn)z影測量所使用的設(shè)備，全數(shù)字化的數(shù)字產(chǎn)品是它的生產(chǎn)形式。嚴(yán)格意義上來說，數(shù)字?jǐn)z影測量屬于遙感空間信息獲取

20、的一種方式，是其一個重要分支學(xué)科，與其他信息獲取方式相比，數(shù)字?jǐn)z影測量有著更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。另一方面，在國內(nèi)攝影測量系統(tǒng)在向著業(yè)務(wù)化和系列化方向發(fā)展，系統(tǒng)也在不斷的完善，工作效率在逐步提高，而且各種相關(guān)軟件也相繼開發(fā)，反過來促進(jìn)攝影測量的發(fā)展，這樣就使得攝影測量在國內(nèi)有蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4了更廣泛的應(yīng)用。1.61.6 當(dāng)代數(shù)字?jǐn)z影測量存在的問題當(dāng)代數(shù)字?jǐn)z影測量存在的問題在數(shù)字化的今天，數(shù)字?jǐn)z影測量已經(jīng)占主導(dǎo)地位，由于數(shù)字?jǐn)z影測量生產(chǎn)效率比較高，所以正逐漸代替以前的解析攝影測量。但數(shù)字?jǐn)z影測量畢竟剛發(fā)展不久，技術(shù)不是非常的熟練，還存在一些問題。首先是輻射信息，數(shù)字?jǐn)z影測量將輻射信

21、息以計(jì)算機(jī)數(shù)字化處理，輻射信息是攝影測量實(shí)現(xiàn)自動化的關(guān)鍵。解析攝影測量的目標(biāo)是三維的，即.TapZYXX,.(1-1)，而數(shù)字?jǐn)z影測量目標(biāo)點(diǎn)是四維的，即.(1-2)，TDZYXX,ap其中 D=D（X,Y,Z）是該點(diǎn)的輻射量（其集合為目標(biāo)紋理） 。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化的快速發(fā)展，快速確定目標(biāo)文理是數(shù)字?jǐn)z影測量發(fā)展的一個重要任務(wù)。數(shù)據(jù)量大是全數(shù)字?jǐn)z影測量的一個特點(diǎn)，也是一個存在的問題，這樣的大數(shù)據(jù)處理比較困難，得依靠計(jì)算機(jī)的發(fā)展才行。跟傳統(tǒng)攝影測量相比，數(shù)字?jǐn)z影測量要求的信息量更大，也就是要求影像重疊率比傳統(tǒng)攝影測量要求的 60%還要大，這就使得在拍攝影像中帶來了很大的困難，再交向攝影時(shí)，雖重疊

22、率大，但影像變形也大，匹配難度也大。數(shù)字?jǐn)z影測量匹配速度快，點(diǎn)位較多，目前計(jì)算機(jī)的速度還無法及時(shí)跟上。由于高精度定位算子和高精度影像匹配理論與實(shí)踐還有待進(jìn)一步發(fā)展，這就使得提高攝影測量精度失去了理論基礎(chǔ)。影像匹配的可靠性一直是數(shù)字?jǐn)z影測量匹配的關(guān)鍵之一，如何提高影像匹配可靠性一直是有待解決的問題。數(shù)字?jǐn)z影測量最突出的特點(diǎn)就是自動化，到目前為止，數(shù)字?jǐn)z影測量主要是用來確定被攝物體的集合與物理屬性，也就是量測與理解。量測已經(jīng)達(dá)到使用程度，已經(jīng)在使用，理解則還處于研究階段，沒有達(dá)到實(shí)用程度，這是數(shù)字?jǐn)z影測量急需解決的問題。蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5第二章第二章 航測影像地物特征點(diǎn)提取及數(shù)字

23、測圖理論航測影像地物特征點(diǎn)提取及數(shù)字測圖理論2.12.1 測區(qū)概況測區(qū)概況本課題所研究測區(qū)是山東省萊州市平里店鎮(zhèn)蘆園村。蘆園村莊處在平里店鎮(zhèn)的一個小村莊，周圍沒有高山，被其他村莊所環(huán)繞，蘆園村北面是西障毛家村，西面是西障姜家村，南面是條小河，東面為大片田地，村莊與周邊地勢較平坦。2.22.2 航空攝影測量與數(shù)字測圖理論航空攝影測量與數(shù)字測圖理論航空攝影測量是將航攝像片轉(zhuǎn)變?yōu)榈匦螆D，在這過程中，我們要用到許多的基礎(chǔ)理論，比如相片的內(nèi)外方位元素，像點(diǎn)坐標(biāo)變換，相對定向，絕對定向，立體觀測等原理。這些基礎(chǔ)性的原理組合在一起就構(gòu)成了航空攝影測量的理論。數(shù)字測圖是從模擬測圖發(fā)展而來,它是以計(jì)算機(jī)為核心,

24、運(yùn)用全站儀直接外業(yè)數(shù)據(jù)采集，然后連接輸入輸出設(shè)備硬件、軟件,最后通過計(jì)算機(jī)處理地形空間數(shù)據(jù)，處理后得到數(shù)字地圖的方法和技術(shù)。當(dāng)前地面數(shù)字測圖技術(shù)大部分是用于大比例尺數(shù)字地圖測繪的測量。.1 航空攝影測量原理航空攝影測量原理航空攝影測量主要是用無人機(jī)搭載航攝儀拍攝地面像片，從拍攝像片上獲取地面信息，來測繪其地形圖。主要用于測繪各類不同比例尺的地形圖。航空攝影測量的基本資料是航攝像片，像片是用無人機(jī)搭載航攝儀嚴(yán)格按照航空攝影測量的要求拍攝的。中心投影的透視變換是單張像片測圖的基本原理，而立體測圖的基本原理是攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)。廣義來說，單張相片測圖的基本原理也是攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)。

25、二十世紀(jì)三十年代以后，攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)都是應(yīng)用各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的光學(xué)機(jī)械的精密儀器來實(shí)現(xiàn)的。五十年代，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用數(shù)學(xué)解析的方式來實(shí)現(xiàn)。.2 數(shù)字測圖原理數(shù)字測圖原理數(shù)字測圖基本原理是地物信息的采集(其中包括地物要素的三維坐標(biāo)),將采集到的信息輸入到計(jì)算機(jī)并保存，計(jì)算機(jī)可安裝繪圖系統(tǒng)，將輸入的地物信息處理后輸出打印，這樣就蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6可以得到傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖。數(shù)字測圖的實(shí)質(zhì)是將圖形數(shù)字化。然后由計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行處理，得到內(nèi)容豐寓的電子地圖，需要時(shí)由計(jì)算機(jī)的圖形輸出設(shè)備(如顯示器，繪圖儀)恢復(fù)地形圖戲各種專題圖圖形。將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字這一過程通常稱為數(shù)據(jù)聚集。2

26、.32.3 影像匹配與影像數(shù)字測圖原理影像匹配與影像數(shù)字測圖原理最初的影像匹配是利用相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，影像相關(guān)是利用互相關(guān)函數(shù)，評價(jià)兩塊影像的相似性以確定同名點(diǎn)。即首先取出以待定點(diǎn)為中心的小區(qū)域中的影像信號，然后取出其在另一影像中相應(yīng)區(qū)域的影像信號，計(jì)算二者的相關(guān)函數(shù)，以相關(guān)函數(shù)最大值對應(yīng)的相應(yīng)區(qū)域中心點(diǎn)為同名點(diǎn)。即以影像信號分部最相似的區(qū)域?yàn)橥麉^(qū)域，同名區(qū)域的中心點(diǎn)為同名點(diǎn)。這也是自動化立體量測的基本原理。影像數(shù)字測圖原理就是利用航空影像進(jìn)行立體測圖，根據(jù)立體像對重建被攝物表面，建立按比例縮小的地面幾何模型，并通過對模型進(jìn)行量測，繪制出符合規(guī)定比例尺的地形圖。2.2.4 4 航測影像地物特征

27、點(diǎn)提取理論航測影像地物特征點(diǎn)提取理論影像特征點(diǎn)的提取主要由興趣算子來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在介紹如下三種興趣算子提取特征點(diǎn)的原理：1 1、Moravec 興趣算子Moravec 于 1977 年提出利用灰度方差提取點(diǎn)特征的算子。Moravec 算子是在四個主要方向上選擇具有最大-最小灰度方差的點(diǎn)作為特征點(diǎn)。第一步,計(jì)算各像元的興趣值 IV(interest value)。.(2-1)21, 11,421i,1,321, 11,22, 11,1)()()(irickkiiricrckkiircirickkiiricrickkiricggVggVggVggV）蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7像素（c,r)的

28、興趣值.(2-2)4321,minVVVVIVrc其中 k=INT(w/2)第二步,給定一經(jīng)驗(yàn)閾值,選取候選點(diǎn)，按一定的原則選擇閥值。第三步,選取候選點(diǎn)中的極值點(diǎn)作為特征點(diǎn)，或者從提取的邊緣輪廓提取特征點(diǎn)。2、Forstner 興趣算子Forstner 算子是從影像中提取點(diǎn)(角點(diǎn)、圓點(diǎn)等)特征的一種較為有效的算子。Forstner算子通過計(jì)算各像素的 Robert 梯度和以像素(c,r)為中心的一個窗口的灰度協(xié)方差矩陣,在影像中尋找具有盡可能小而且接近圓的點(diǎn)作為特征點(diǎn),它通過計(jì)算各影像點(diǎn)的興趣值并采用抑制局部極小點(diǎn)的方法提取特征點(diǎn)。第一步:計(jì)算各像素的 Robert 梯度。第二步:計(jì)算 ll

29、窗口中灰度的協(xié)方差矩陣。第三步:計(jì)算興趣值 q 與 w。第四步:待選點(diǎn)的確定。第五步:極值點(diǎn)選取。3、Harris 算子Harris 算子是 C.Harris 和 J.Stephens 在 1988 年提出的一種基于信號的點(diǎn)特征提取算子。這種算子受信號處理中自相關(guān)函數(shù)的啟發(fā)，給出與自相關(guān)函數(shù)相聯(lián)系的矩陣 M。M 陣的特征值是自相關(guān)函數(shù)的一階曲率，如果兩個曲率值都高，則認(rèn)為該點(diǎn)是點(diǎn)特征。Harris 算子的表達(dá)式如下 2-3、2-4：其中： .(2-3) yyxyxxggggggsGM)(.(2-4) 04. 0ktrdet2kMMI蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8式中、 、 、det、Tr

30、ace、k 依次表示 x 方向梯度、y 方向梯度、高斯模板、卷積操作、每個點(diǎn)的興趣值、矩陣行列式、矩陣直跡、默認(rèn)常數(shù)。2.52.5 航空攝影規(guī)范航空攝影規(guī)范 航攝儀一般采用 0.23m0.23m 的像幅，由于本文實(shí)踐研究的是 1:500 比例尺的地形圖，所以現(xiàn)在給出一些有關(guān) 1:500 比例尺地形圖的航空攝影要求，首先采用焦距為 35.5457mm，像元 0.0064，還有一些其他信息如表 1 ，航攝像片比例尺與地形圖比例尺的關(guān)系如表 2-1： 表 2-1 航攝像片比例尺與地形圖比例尺的關(guān)系地形圖比例尺航攝像片比例尺正射影像地圖比例尺航攝像片比例尺1：5001：3000-1：40001：500

31、1：2000-1：30001：10001：4000-1：100001：10001：4000-1：60001：20001：8000-1：180001：20001：8000-1：120001：50001：10000-1：300001：50001：10000-1：30000飛行質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：1 1 像片重疊度：1)同一航帶的航向重疊宜為 6065，個別最大可為 75，最小可為 56。2)航間重疊宜為 3035，本次航間重疊度為 35%。2 2 像片傾角應(yīng)小于 3。3 3 旋偏角：蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9本次航攝影像比例為 1:2000，旋偏角要求小于 6。4 4 航高差：1)同一航

32、帶上相鄰像片的航高差應(yīng)小于 20m。2)同一航帶上最大航高與最小航高之差應(yīng)小于 30m。5 5 航線的彎曲度 R%=/L100%,其取值范圍小于 3。 攝影質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定： 航空攝影像片按照 5cm 的地面分辨率進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，影像質(zhì)量特別強(qiáng)調(diào)影像清晰，顏色飽和，反差適中，色調(diào)一致，色彩鮮明，能辨別與數(shù)字影像分辨率一致的細(xì)小地物影像。蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10第三章第三章 K3gridK3grid 地物特征點(diǎn)提取及并行采編數(shù)字測圖地物特征點(diǎn)提取及并行采編數(shù)字測圖3.13.1 實(shí)踐工作流程圖實(shí)踐工作流程圖3.23.2 軟件介紹軟件介紹 （1）K3grid 作為一款航空攝影測量空中三

33、角測量軟件，在充分利用網(wǎng)絡(luò)多機(jī)、多核畸變改正資料收集與分析存在影像畸變需勻光勻色勻光勻色創(chuàng)建快視圖組織工程航帶間是否對齊調(diào)整航間相對位置云匹配串點(diǎn)點(diǎn)位分布合理自由網(wǎng)平差通過自由網(wǎng)平差編輯加密點(diǎn)(立體)刺像控區(qū)域網(wǎng)平差通過區(qū)域網(wǎng)平差編輯加密點(diǎn)與像控點(diǎn)輸出空三成果是否是否是否是否是否是否手工加點(diǎn) 數(shù)字線劃圖蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11等硬件資源的基礎(chǔ)上，k3Grid 自動高效地生成高精度、高強(qiáng)度的模型連接點(diǎn)，為數(shù)碼影像的空三加密特別是低空航片的空三加密提供了優(yōu)秀的解決方案。主要功能與特點(diǎn)一、能全自動生成高精度、高強(qiáng)度的模型連接點(diǎn)全自動生成大量高精度、高強(qiáng)度的模型連接點(diǎn)，為高精度的空三加密

34、，特別是無人機(jī)數(shù)據(jù)的空三加密提供了強(qiáng)有力的保障。二、可立體刺加、編輯像控點(diǎn)與加密點(diǎn)。憑借此功能，可有效提高加密成果的精度，特別是高程精度。三、可用于傾斜攝影影像的空三加密。四、能充分利用本機(jī)及網(wǎng)絡(luò)上的硬件資源。針對目前計(jì)算機(jī)普遍具有多核、大內(nèi)存的的特點(diǎn)，本軟件具有網(wǎng)絡(luò)多機(jī)、多核的云計(jì)算能力，能大幅提升處理速度、提高處理效率。工作環(huán)境若想使用本軟件的網(wǎng)絡(luò)并行功能，建議使用千兆以上的以太網(wǎng)，最低不要低于百兆以太網(wǎng)。（2）采編一體化軟件是自主研發(fā)的無縫數(shù)字?jǐn)z影測圖軟件。數(shù)字?jǐn)z影測量是利用計(jì)算機(jī)代替解析測圖儀、用數(shù)字影像代替模擬像片、用數(shù)字光標(biāo)代替光學(xué)光標(biāo)，在計(jì)算機(jī)上直接進(jìn)行數(shù)字化測圖的作業(yè)方法。采編

35、一體化是對數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)更進(jìn)一步的發(fā)展，是基于網(wǎng)絡(luò)的交互式、無縫數(shù)字影像測圖軟件，主要用于地物、地形的量測。通過該軟件，用戶可在立體影像上，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及編輯，以標(biāo)準(zhǔn)的制圖符號將之符號化，制成地形圖。這種扁平化、網(wǎng)絡(luò)化、集群化的全新工作平臺，充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源，作業(yè)人員只需采用“簡單、重復(fù)”勞動，不僅對作業(yè)速度和作業(yè)過程具有革命性突破，還對作業(yè)所需的人力、物力和時(shí)間有了大幅度的節(jié)約和優(yōu)化。1.1 主要功能和技術(shù)特點(diǎn)采編一體化的主要功能有以下幾個方面：蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12 一、具有網(wǎng)絡(luò)無縫測圖功能，其特點(diǎn)為：A 管理員通過服務(wù)器，將作業(yè)任務(wù)快速下達(dá)到作業(yè)員，作業(yè)員在第一時(shí)間就

36、進(jìn)入生產(chǎn)模式。同時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)查看每個作業(yè)員的生產(chǎn)進(jìn)度和作業(yè)狀態(tài)，檢查成果的質(zhì)量。這不僅改變了過去任務(wù)分配復(fù)雜和管理的不便，還使大規(guī)模管理更加規(guī)范化、簡潔化，使作業(yè)效率大幅提高。B 作業(yè)員再無須考慮立體模型和圖幅拼接，可在測圖的同時(shí)完成接邊。作業(yè)員可實(shí)時(shí)進(jìn)行交互作業(yè)，看到彼此的作業(yè)結(jié)果，并隨時(shí)對出錯的內(nèi)容進(jìn)行修改，減少中間流程，結(jié)束了傳統(tǒng)的“單兵作戰(zhàn)、重復(fù)返工”作業(yè)模式。 二、具有立體顯示功能，對施測目標(biāo)可顯示立體影像。立體顯示采用 “左右通道”與“紅綠”兩種模式。其中，配有立體顯卡的電腦可使用上述兩種顯示模式，沒有立體顯卡的電腦使用“紅綠”顯示模式。三、既可采用鼠標(biāo)與鍵盤進(jìn)行數(shù)字測圖，同時(shí)

37、也可采用手輪與腳盤進(jìn)行數(shù)字測圖。采用普通 3D 鼠標(biāo)與普通鍵盤的特點(diǎn)是使新作業(yè)人員易于上手，使作業(yè)員的培養(yǎng)周期從半年縮短到目前的半月以內(nèi)。四、在測圖中，所見即所得。作業(yè)員可在屏幕上直觀明確地看到所測的地物地貌。五、對作業(yè)員任意組合。大面積地形數(shù)據(jù)的生產(chǎn)中，管理員通過對服務(wù)器進(jìn)行設(shè)置，可根據(jù)作業(yè)內(nèi)容和成果資料的緩急程度，有區(qū)別地、有選擇地分人、分幅、分區(qū)、分類進(jìn)行作業(yè)，提高成圖的效率和針對性。六、數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出。此外，它還具有如下功能：可將測量的結(jié)果疊加在立體影像上，便于檢查遺漏的地物，并進(jìn)行地形圖修測、補(bǔ)測；可提供半自動測圖的功能；可統(tǒng)一影像參考系和矢量窗口的顯示坐標(biāo)系，并實(shí)現(xiàn)影像漫游；快速

38、顯示矢量數(shù)據(jù)；可在數(shù)據(jù)采集過程中，實(shí)時(shí)顯示所采集的矢量數(shù)據(jù)。從工程數(shù)據(jù)的讀取到地形數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出，本軟件為通過數(shù)字測圖進(jìn)行地物、地形量測提供了一套優(yōu)秀、完整的解決方案。網(wǎng)絡(luò)無縫測圖功能使得管理員與作業(yè)員均能更好地工蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13作；所見即所得思想的體現(xiàn)，使作業(yè)員可在屏幕上直觀明確地看到所測的地物地貌。跟其他軟件相比，本軟件最大的優(yōu)點(diǎn)就是無縫，它包含三層含義：1.第一是管理員與作業(yè)員間的無縫以及組內(nèi)作業(yè)員間的無縫。管理員與作業(yè)員間的無縫是指管理員可通過服務(wù)器，按照圖幅將作業(yè)任務(wù)快速準(zhǔn)確地下達(dá)到每個作業(yè)員，使作業(yè)員第一時(shí)間進(jìn)入生產(chǎn)狀態(tài)，并通過網(wǎng)絡(luò)觀察每個作業(yè)員的生產(chǎn)進(jìn)度和

39、作業(yè)狀態(tài)，檢查作業(yè)員的成果質(zhì)量；組內(nèi)作業(yè)員間的無縫是指組內(nèi)作業(yè)員可實(shí)時(shí)進(jìn)行交互作業(yè)，同時(shí)看到彼此的作業(yè)結(jié)果并相互檢查，質(zhì)檢部門在作業(yè)員施測的同時(shí)也能檢查或抽查。這不僅降低了作業(yè)員的工作難度，而且使得作業(yè)員能更好地進(jìn)行交互協(xié)同作業(yè)，避免“單兵作戰(zhàn)、重復(fù)返工”現(xiàn)象的出現(xiàn)。2.第二是矢量數(shù)據(jù)的無縫。其含義是在工程文件所對應(yīng)的測區(qū)中，所測得的矢量數(shù)據(jù)是一個整體，不因影像的分幅、作業(yè)員的不同等情況而分幅。3.第三是像對調(diào)取的無縫。其含義是系統(tǒng)自動管理影像，自動無縫的調(diào)用像對。作業(yè)員不需要接觸影像的像對邏輯關(guān)系，只要關(guān)心作業(yè)的區(qū)域和作業(yè)的內(nèi)容。在提高作業(yè)效率的同時(shí)，減小了作業(yè)員的工作量。3.33.3 影像

40、準(zhǔn)備影像準(zhǔn)備 該模塊主要包含影像預(yù)處理與勻光勻色.1 影像預(yù)處理影像預(yù)處理影像預(yù)處理部分，包含畸變差糾正，影像旋轉(zhuǎn)，創(chuàng)建快視圖及影像格式轉(zhuǎn)換等功能。除影像格式轉(zhuǎn)換外，其他三個功能的計(jì)算指令只能一次發(fā)送一種，若想完成這四種影像預(yù)處理，其步驟是先發(fā)送相機(jī)畸變糾正的計(jì)算指令，待處理完畢后，再發(fā)送影像旋轉(zhuǎn)的指令（這時(shí)要將影像的保存格式指定為目標(biāo)格式） ，待影像處理，再發(fā)送創(chuàng)建縮略圖指令。參與空三加密的影像格式與快視圖的影像格式要保持一致。影像預(yù)處理窗口界面如下圖 3.1 所示：蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14 圖 3.1 影像預(yù)處理窗口本次采用相機(jī)參數(shù)設(shè)置如下圖 3.2： 圖 3

41、.2 相機(jī)參數(shù)編輯窗口3.43.4 影像空三加密影像空三加密 空三加密是指利用像片的幾何特性，在室內(nèi)加密控制點(diǎn)的方法，即利用航內(nèi)航間擁有重疊度的影像，加上很少的已知控制點(diǎn)，來獲得一定數(shù)量的加密點(diǎn)，主要是加密點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。在 k3Grid 軟件中加密的關(guān)鍵步驟是云匹配，其匹配界面如下圖 3.3：蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15圖 3.3 影像匹配窗口本次研究采用的匹配設(shè)置如下圖 3.4：圖 3.4 實(shí)踐匹配參數(shù)設(shè)置在匹配結(jié)束后，進(jìn)行的是串點(diǎn)操作，所謂的串點(diǎn)就是從空三匹配模型中提取加密點(diǎn)，即獲取模型連接點(diǎn)。串點(diǎn)的操作界面如下圖 3.5：蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16圖 3.5

42、串點(diǎn)窗口本次研究采用的參數(shù)如下圖 3.6 所示：圖 3.6 實(shí)踐串點(diǎn)參數(shù)設(shè)置在完成串點(diǎn)操作后，還需要將若干個“*_hn.pts”與“*_hj.pts”合并。合并方法是，在某一臺電腦上打開工程，操作步驟如圖 3.7 所示：蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17圖 3.7 工程界面窗口打開加密點(diǎn)如圖 3.8：圖 3.8 打開影像加密點(diǎn)蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18 加密點(diǎn)合并完畢后如圖 3.9：圖 3.9 航內(nèi)航間加密點(diǎn)合并合并完成后，空三加密大致完成，本次研究在完成加密后的航內(nèi)、航間加密點(diǎn)圖如下3.10，3.11 所示：圖 3.10 實(shí)踐航內(nèi)加密點(diǎn)蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）193

43、.11 實(shí)踐航間加密點(diǎn)（綠色為加密點(diǎn)，其他為控制點(diǎn)）3.53.5 平差解算平差解算自由網(wǎng)平差該命令的功能是調(diào)用第三方軟件，進(jìn)行自由網(wǎng)平差。平差結(jié)果位于工程目錄下的“Adjustment FreeNET”目錄，研究平差圖如下 3.12：圖 3.12 自由網(wǎng)平差結(jié)果蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20其殘差局部截圖如下 3.13 所示: 圖 3.13 部分殘差數(shù)據(jù)3.63.6 像點(diǎn)編輯像點(diǎn)編輯在平差處理后，對于那些殘差較大的點(diǎn)，我們要做適當(dāng)?shù)奶幚?，將殘差較大不符合要求的點(diǎn)刪除，如果要刺加加密點(diǎn)，首先選中要刺加加密點(diǎn)的影像，單擊“添加加密點(diǎn)” ，如圖3.14：圖 3.14 刺加密點(diǎn)蘇州科技學(xué)院本科

44、生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21圖上白色圓圈圈中的十字絲表示當(dāng)前要加點(diǎn)的大致點(diǎn)位，其他的十字絲表示當(dāng)前選中片上所有公共點(diǎn)的分布情況。按住“Ctrl”鍵，單擊左鍵，將帶圓圈的白色十字絲移動到要添加點(diǎn)的大致位置。將點(diǎn)移動到大致的位置后，單擊“精確調(diào)整” ，然后再單擊“局部放大窗口” ，如圖 3.15：圖 3.15 刺加密點(diǎn)位置精確調(diào)整本次研究所隨機(jī)一次刺加加密點(diǎn)截圖如下 3.16 所示：圖 3.16 實(shí)踐選刺加密點(diǎn)粗略位置 選中大致位置后，需對選中點(diǎn)在不同影像圖片的位置進(jìn)行精確調(diào)整，如下圖 3.17：蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22圖 3.17 實(shí)踐刺加密點(diǎn)精確調(diào)整在精確調(diào)整時(shí)，可以選擇局部放大窗口來

45、進(jìn)一步調(diào)整所要刺加加密點(diǎn)在各影像上的相同對應(yīng)的位置，如圖 3.18：圖 3.18 實(shí)踐刺加密點(diǎn)局部放大調(diào)整3.73.7 數(shù)字線劃圖數(shù)字線劃圖在完成空三加密后，最后就是將影像進(jìn)行數(shù)字測圖，首先打開軟件如圖 3.19：圖 3.19 并行采編主界面窗口蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23然后打開工程文件，打開工程文件后，輸入近似地面高程，完成設(shè)置后，單擊“確定” ，設(shè)置好繪圖各項(xiàng)參數(shù)，測圖時(shí)，本軟件中所有的立體觀測需佩戴立體眼鏡。采用“左右通道”模式觀測立體，需配立體顯卡與相應(yīng)的立體眼鏡等，同時(shí)，建議將顯示器刷新率設(shè)置在100Hz 以上；采用“紅綠”模式觀測立體，需佩戴紅綠眼鏡。操作時(shí)，此時(shí)進(jìn)入測

46、圖模塊，由于數(shù)字化的量測成果將是基于模型坐標(biāo)的，且不能自動鎖定地面高程。如果影像外方位元素是絕對定向后的成果，則從模型量測的數(shù)字化成果可納入到大地坐標(biāo)系中。作業(yè)員移動光標(biāo)獲取地物平面位置（X,Y） ，調(diào)整光標(biāo)高度獲取地物的高程值 Z，光標(biāo)高度的調(diào)整方法有兩種，分為“精細(xì)調(diào)高”和“快速調(diào)高”兩種模式。根據(jù)不同的地物種類選擇不同的線型，這樣才能將地物區(qū)分開來。在主菜單上單擊“數(shù)據(jù)采集”的“測圖” ，即可調(diào)出“系統(tǒng)無縫攝影測量”界面（如下圖 3.20） 。圖 3.20 地物種類選擇在上方的下拉框中（紅色橢圓 1 處） ，不僅可按類別選擇地物種類進(jìn)行測圖，而且可采用模糊查詢（如漢字、拼音首字母及國標(biāo)代

47、碼等）選擇地物種類進(jìn)行測圖。所有的地物種類按照地形圖圖式 GB/T 7929-1995來進(jìn)行劃分。蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24下圖就是本次實(shí)踐的成果截圖 3.21:圖 3.21 實(shí)踐數(shù)字線劃圖成果蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25第四章第四章 成果分析成果分析4.14.1 生產(chǎn)精度要求生產(chǎn)精度要求本次研究實(shí)踐所繪圖為 1:500 比例尺，采用國家生產(chǎn)精度要求?，F(xiàn)在就來介紹一下1:500 比例尺有關(guān)測圖生產(chǎn)精度要求。首先介紹平地繪圖要求：控制點(diǎn)高程中誤差為0.05m，其基本等高距為 0.5m，高程注記點(diǎn)的高程中誤差范圍為0.14m，控制點(diǎn)圖上平面中誤差為0.1mm,加密點(diǎn)圖上平面位

48、置中誤差范圍為0.40mm，圖上地物平面位置中誤差范圍為0.60mm,圖幅等高線高程中誤差為0.17m.第二種地形為山地，其繪圖要求如下：其基本等高距為 1.0m，圖上地物平面位置中誤差為0.80mm,控制點(diǎn)圖上平面中誤差為0.1mm,控制點(diǎn)高程中誤差為0.05m，加密點(diǎn)圖上平面位置中誤差為0.55mm，加密點(diǎn)高程中誤差為0.45m,高程注記點(diǎn)的高程中誤差為0.60m，圖幅等高線高程中誤差為0.70m.第三種地形為丘陵地，其繪圖要求如下：其基本等高距為 0.5m，圖上地物平面位置中誤差為0.60mm,控制點(diǎn)圖上平面中誤差為0.1mm,高程注記點(diǎn)的高程中誤差為0.20m，控制點(diǎn)高程中誤差為0.1

49、0m，加密點(diǎn)圖上平面位置中誤差為0.40mm，圖幅等高線高程中誤差為0.25m.第四種地形為高山地，其繪圖要求如下：其基本等高距為 1.0m，圖上地物平面位置中誤差為0.80mm,控制點(diǎn)圖上平面中誤差為0.1mm,控制點(diǎn)高程中誤差為0.05m，加密點(diǎn)圖上平面位置中誤差為0.55mm，加密點(diǎn)高程中誤差為0.65m,高程注記點(diǎn)的高程中誤差為0.80m，圖幅等高線高程中誤差為1.00m. 地物點(diǎn)的平面中誤差按如下公式4-1,4-2計(jì)算： .(4-1)n)xX(Mn1i2iiX蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26 .(4-2)n)yY(Mn1i2iiy式中：表示坐標(biāo)X的中誤差， m；表示坐標(biāo)Y的中誤

50、差，m；表示坐標(biāo)X的檢測值，XMyMiXm；表示坐標(biāo)X的原測值，m；表示坐標(biāo)Y的檢測值，m；表示坐標(biāo)Y的原測值，m；n表ixiYiy示檢測點(diǎn)數(shù)。相鄰兩個地物點(diǎn)間距中誤差計(jì)算公式如下4-3：.(4-3)nSMn1i2iS式中：表示相鄰地物點(diǎn)實(shí)際距離與圖上距離差/m。n表示測量次數(shù)或測量邊的條數(shù)。 iS高程中誤差按如下公式計(jì)算： .(4-4)n)hH(Mn1i2iih式中： 表示檢測點(diǎn)的實(shí)測高程，m；表示數(shù)字地形圖上相應(yīng)內(nèi)插點(diǎn)高程，m；N表示iHih高程檢測點(diǎn)個4.24.2 測區(qū)影像精度評定測區(qū)影像精度評定在空三加密完成之后，為了檢驗(yàn)所獲得的加密點(diǎn)是否符合精度要求，可以對其隨機(jī)抽取控制點(diǎn)點(diǎn)來進(jìn)行檢

51、驗(yàn)。下圖為控制點(diǎn)報(bào)告表4-1：蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27表4-1控制點(diǎn)報(bào)告表格Type ID Point_Name Original_X Original_Y Original_Z Adjusted_X Adjusted_Y Adjusted_Z Dx Dy Ds DzH1913230048 504059.355 4124775.953504059.389 4124775.980.0340.0270.043H2913230006 504128.428 4124850.592504128.398 4124850.601-0.030.0090.031H3913030086 504214

52、.222 4124734.229504214.274 4124734.1890.052-0.040.066H4913230078 504207.374 4124784.968504207.318 4124784.973-0.0560.0050.057V592323006339.21239.133-0.079V692323008939.76939.8460.077V792323000238.76538.8190.054V892323002239048739.435-0.052Maximum Dx-0.056Dy-0.04Ds0.066DZ-0.079 RMSE_Z0.067RMSE_X 0.00

53、45 RMSE_Y0.025RMSE_DS0.051為了保證質(zhì)量，我們需要對影像的質(zhì)量進(jìn)行檢查，看是否符合標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)字測圖做好基礎(chǔ)工作，下表格 4-2 即為影像報(bào)告表格：表 4-2 影像報(bào)告表格 ID 12345678910PhotoName1001100210031004100520012002200320042005上下視差（pel）0.4090.7290.7710.7390.5250.4480.7070.7530.5080.483地面分辨率（/pel）0.0470.0470.0470.0470.0470.0470.0460.0460.0460.046Ground Resolution地面

54、分辨率:0.047 /pelPhotos RMSE of vertical parallax影像上下視差中誤差: 0.622 pelMax vertical parallax of Photo影像最大上下視差: 0.771 pel4.34.3 數(shù)字地圖的應(yīng)用數(shù)字地圖的應(yīng)用數(shù)字地圖是建立在數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，通過數(shù)字形式存儲在計(jì)算機(jī)外儲存器上，并且能顯示在電子屏幕上的地圖。數(shù)字地圖是一種離散數(shù)據(jù)，它在一定坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)，并且是具有確定的坐標(biāo)和屬性的地面要素和現(xiàn)象，在計(jì)算機(jī)能識別的能存儲介質(zhì)上概括的、有序的集合。有了數(shù)字地形圖，獲取各種地形信息也就更加方便了，比如量測單個點(diǎn)的坐標(biāo)，測量兩點(diǎn)之間的水平距離，

55、測量直線的方位角、確定點(diǎn)的高差和計(jì)算兩點(diǎn)間坡度等。這些就確定了數(shù)字地蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28圖在今后社會中將有著非常廣泛的應(yīng)用前景。在數(shù)字化高速發(fā)展的今天，數(shù)字地圖已經(jīng)滲透到了我們的日常生活生產(chǎn)中，并且運(yùn)用到生產(chǎn)中。如中國城鎮(zhèn)與日俱增，政府要很好地管理好城鎮(zhèn)，就必須對城鎮(zhèn)進(jìn)行規(guī)劃，這就得應(yīng)用到數(shù)字地圖；同樣，現(xiàn)在的社會交通四通八達(dá)，人們的日常生活離不開交通，保證道路的暢通與便捷就顯得尤為重要，所以在交通樞紐的選址中就不得不用到數(shù)字地圖；不僅是交通樞紐的選址，還有如工廠，商場等的選址也一樣；數(shù)字地圖的另一個重要的應(yīng)用就是監(jiān)測：檢測的應(yīng)用范圍涉及到大氣污染監(jiān)測、交通通暢、環(huán)境工程等，

56、當(dāng)然自然災(zāi)害監(jiān)測也有應(yīng)用。還有一個不得不提的重要應(yīng)用領(lǐng)域就是軍事應(yīng)用，因?yàn)槲磥響?zhàn)爭必然是知識化、信息化的戰(zhàn)爭，該種戰(zhàn)爭是建立在信息和知識的獲取、傳輸、加工、利用基礎(chǔ)上的戰(zhàn)爭，換句話說就是是“敲打計(jì)算機(jī)鍵盤”的信息戰(zhàn)爭。軍用數(shù)字地圖已成為現(xiàn)代軍事不可或缺的一部分。 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29第第 5 5 章章 總結(jié)總結(jié)空中三角測量是影像特征點(diǎn)提取的關(guān)鍵技術(shù)，而在數(shù)字化的今天，數(shù)字測圖是地球數(shù)字信息獲取的一個不可缺少手段。隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，數(shù)字測圖技術(shù)越來越成熟，并且越來越人性化，本文參考相關(guān)文件，總結(jié)了數(shù)字測圖對當(dāng)今社會所起的重要作用。本文所做的主要工作包括下面幾個方面：1、對航

57、空攝影測量和數(shù)字測圖的理論和方法，以及生產(chǎn)技術(shù)流程進(jìn)行闡述。其中包括空三加密的具體操作步驟。2、對以地區(qū)航測影像進(jìn)行特征點(diǎn)提取實(shí)踐，并介紹了特征點(diǎn)提取的三種常見方法，詳細(xì)介紹了特征點(diǎn)提取的操作過程及匹配參數(shù)的具體值。3、對所提取航測影像地區(qū)的特征點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字測圖實(shí)踐，展示數(shù)字測圖的成果圖。 4、對所測數(shù)字地形圖進(jìn)行精度評定和質(zhì)量考核，并探討其實(shí)際應(yīng)用意義。 航空攝影測量的發(fā)展趨勢航空攝影測量的發(fā)展一定會促進(jìn)我國基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化和更新，航空攝影側(cè)的發(fā)展是建設(shè)與發(fā)展“數(shù)字城市” 的重要保障，航攝的應(yīng)用將被地理國情監(jiān)測的推進(jìn)進(jìn)一步促進(jìn)，航空攝影測量技術(shù)將朝著智能化、集成化、快速化邁進(jìn)。航空攝影

58、測量必將的發(fā)展趨勢：1）空間數(shù)據(jù)信息獲取的發(fā)展趨勢，即從不同的空間領(lǐng)域運(yùn)用紅外、紫外、激光雷達(dá)等傳感器來獲取目標(biāo)影像，從而獲得空間數(shù)據(jù)。2)空間信息處理的發(fā)展趨勢，即地球空間信息處理和信息提取的發(fā)展趨勢是走向自動化、定量化和實(shí)時(shí)化。 3)空間信息應(yīng)用的發(fā)展趨勢，即地球空間信息成果應(yīng)用的發(fā)展趨勢是成果的多樣化和應(yīng)用的大眾化與普適化。4)空間信息管理的發(fā)展趨勢，地球空間信息管理與分析的發(fā)展趨勢是走向信息共享、互操作和網(wǎng)格化。然而關(guān)于數(shù)字化測圖，本人認(rèn)為由于數(shù)字測圖與現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展保持一致，傳統(tǒng)的白紙測圖同數(shù)字測圖相比較，全數(shù)字地形測圖不僅僅在方法上有了很大的改進(jìn)，而且在技術(shù)蘇州科技學(xué)院本科生畢

59、業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30上也有了本質(zhì)的提高。在數(shù)字測圖快速發(fā)展的今天，在不久的將來，數(shù)字化測圖的方法也會隨之改變，從之前的編碼方法到無碼方法的改變，這樣不僅可以提高成圖質(zhì)量，操作人員的作業(yè)技能不再那么重要，更注重的是作業(yè)人員的操作理論。在計(jì)算機(jī)上應(yīng)用數(shù)字化地形圖時(shí)，圖形的比例尺與精度無關(guān)，它表示的只是圖形的細(xì)致程度而已。所以在今后的數(shù)字化測圖中，可以考慮將傳統(tǒng)的比例尺淡化,因?yàn)槲磥頂?shù)字化測圖的發(fā)展方向是更具體的地形、地物的表達(dá)。蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31致致 謝謝本論文是在導(dǎo)師張老師和蘇州真鑒信息科技有限公司凡亦文總經(jīng)理的悉心指導(dǎo)下完成的。張老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的

60、工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了老師大量的心血。在此，謹(jǐn)向張老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 本論文的順利完成，離不開其他老師和同學(xué)的關(guān)心與幫助。在此向各位老師同學(xué)表示衷心的感謝！當(dāng)然還得感謝為我提供實(shí)踐機(jī)會的蘇州真鑒信息科技有限公司及其工作人員對我的幫助!蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn)1 張祖勛等著. 數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué) . 武漢：武漢大學(xué)出版社，