攝影測量基礎(chǔ)試驗(yàn)報告

1、攝影測量根底實(shí)驗(yàn)報告一、像對的立體觀察一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解人造立體視覺的原理.2、掌握觀察人造立體的四個條件.3、掌握人造立體觀察方法,借助儀器進(jìn)行立體觀察.二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容借助立體鏡觀察正立體、反立體、零立體.三、實(shí)驗(yàn)原理用雙眼觀察空間物體時,可以容易地判斷物體的遠(yuǎn)近,得到景物的立體效應(yīng),這種現(xiàn)象稱為人眼的天然立體視覺如圖1.人造視覺的過程：空間景物在感光材料上構(gòu)像,人眼觀察構(gòu)像的像片而產(chǎn) 生生理視差,重建空間景物立體視覺.圖1人造立體視覺的條件：1、兩張像片必須是在兩個不同位置對同一景物攝取的立體像 對;2、每只眼睛必須只能觀察像對的一張像片;3、兩像片上相同景物同名像點(diǎn)的連線和眼睛基線應(yīng)大致

2、平行；4、兩像片的比例尺相近差異15%,否那么需要ZOO賺統(tǒng)等進(jìn) 行調(diào)節(jié).四、實(shí)驗(yàn)儀器橋式立體鏡、反光立體鏡五、實(shí)驗(yàn)步驟1、理解人造立體觀察的原理和方法,了解人造立體視覺的條件, 和人造立體視覺的條件.2、區(qū)分立體像對的左片和右片；3、將航空像對置于立體鏡下,像對的基線應(yīng)與眼睛平行,即找 出立體像對的同名像點(diǎn)的連線方向與眼睛基線大致平行, 同名像點(diǎn)重 合.每只眼睛分別看一張像片,即左眼看左像片,右眼看右像片.4、注意使像片上地形地物的陰影投向白己.由于人對物體的立 體感覺習(xí)慣與光源來白前方,陰影投向白己,這樣才能是判讀效果正 確,否那么會引起反立體效應(yīng).5、用左右手的食指分別指向兩張像片上的共

3、同標(biāo)志點(diǎn),然后移 動其中一張像片,使兩手指重合,即表示兩像片的共同標(biāo)志一只眼分 別看一張像片.6、根據(jù)以下方式觀察立體像對： 左眼看左像片,右眼看右像片；結(jié)果：正立體效應(yīng)； 左眼看右像片,右眼看左像片；結(jié)果：反立體效應(yīng)； 左片逆時針旋轉(zhuǎn)90度,右片順時針旋轉(zhuǎn)90度,左眼看左像片,右眼看右像片；結(jié)果：零立體效應(yīng).如圖 2所示:零立體正立體反立體六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過認(rèn)真的操作,清楚觀察到了像片的三種立體視覺正立體、反立體、零立體二、航空影像的4D產(chǎn)品生產(chǎn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本次實(shí)驗(yàn),了解 4D產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,熟悉使用 Virtue NT 全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)生產(chǎn) 4D產(chǎn)品的過程,掌握生產(chǎn)過程中各中步驟 的原

4、理,加深對有關(guān)理論知識的理解.1、了解Virtue NT數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的功能；2、掌握Virtue NT數(shù)字測量系統(tǒng)作業(yè)流程；3、加深對數(shù)字?jǐn)z影測量根本理論、方法和過程的理解；4、培養(yǎng)實(shí)際動手水平.二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成Virtue NT系統(tǒng)的一些簡單操作,例如：內(nèi)定向、相對定向、 絕對定向；借助Virtue NT系統(tǒng)生成4D產(chǎn)品.三、實(shí)驗(yàn)原理Virtuese NT系統(tǒng)是基于WindewsNT的全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng),完 成攝影測量作業(yè).由計算機(jī)視覺其核心是影像匹配與影像識別代替 人眼的立體量測與 識別,不再需要傳統(tǒng)的光機(jī)儀器.從原始資料,中 間成果及最后產(chǎn)品等都是以數(shù)字形式,克 服了傳統(tǒng)攝影測量只能

5、生 產(chǎn)單一線劃圖的缺點(diǎn),可生產(chǎn)出多種數(shù)字產(chǎn)品,如數(shù)字高程模型,數(shù) 字正射影像,數(shù)字線劃圖,景觀圖等,并提供各種工程設(shè)計所需的三維 信息,各種信息系 統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所需的空間信息.Virtue NT 的主要軟件模塊包括：解算定向參數(shù),白動空中三角 測量,核線影像重采樣,影像匹配,生成數(shù)字高程模型,制作數(shù)字正射 影像,生成等高線,制作景觀圖,DEM透視圖,等高線疊加正射影像, 基于數(shù)字影像的機(jī)助量測,文字注記,圖廓整飾.Virtue NT 的作業(yè)方式為白動化與人工干預(yù).系統(tǒng)在白動化作業(yè) 狀態(tài)下運(yùn)行不須任何人 工干預(yù).人工干預(yù)是作為白動化系統(tǒng)的"預(yù)處 理"與"后處理"

6、;,如必要的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,必要 的輔助量測等及白動化過 尚無法解決的問題.人工干預(yù)不同于單的人工限制操作,而是盡可 能到達(dá)了半白動化.根據(jù)Virtue NT 制作4D產(chǎn)品的根本工作流程 如圖：圖14D產(chǎn)品是指數(shù)字高程模型DE曜在某一投影平面如高斯投影平面上規(guī)那么格網(wǎng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)X, Y及高程刀的數(shù)據(jù)集.DEM 的格網(wǎng)間隔應(yīng)與其高程精度相適配, 并形成有規(guī)那么的格網(wǎng)系列.根據(jù) 不同的高程精度,可分為不同類型.為完整反映地表形態(tài),還可增加 離散高程點(diǎn)數(shù)據(jù)；數(shù)字正射影像圖 DO曜利用數(shù)字高程模型DEM 對經(jīng)掃描處理的數(shù)字化航空像片,經(jīng)逐像元進(jìn)行投影差改正、鑲嵌, 按國家根本比例尺地形圖圖幅范圍剪裁生成的

7、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)集.它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像,具有精度高、信息豐富、直觀真實(shí)等優(yōu)點(diǎn)；數(shù)字線劃地圖 DLG是現(xiàn)有地形圖要素的矢量 數(shù)據(jù)集,保存各要素間的空間關(guān)系和相關(guān)的屬性信息, 全面地描述地 表目標(biāo)；數(shù)字柵格地圖DRG是現(xiàn)有紙質(zhì)地形圖經(jīng)計算機(jī)處理后得到 的柵格數(shù)據(jù)文件.每一幅地形圖在掃描數(shù)字化后,經(jīng)幾何糾正,并進(jìn) 行內(nèi)容更新和數(shù)據(jù)壓縮處理,彩色地形圖還應(yīng)經(jīng)色彩校正,使每幅圖 像的色彩根本一致.數(shù)字柵格地圖在內(nèi)容上、幾何精度和色彩上與國 家根本比例尺地形圖保持一致.四、實(shí)驗(yàn)儀器Virtue NT系統(tǒng)、一組航攝影像對.五、實(shí)驗(yàn)步驟1、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備實(shí)習(xí)測區(qū)資料分析根據(jù)給定的實(shí)習(xí)的原始資料

8、,了解原始影像的分辨率、像片比例 尺、影像方位、框標(biāo)的位置、全測區(qū)限制點(diǎn)分布、限制點(diǎn)數(shù)據(jù),相機(jī)參數(shù).2、建立測區(qū) 創(chuàng)立新測區(qū)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完善后,進(jìn)入Virtue NT 主界面,首先要新建一個測區(qū)在主菜單中,選擇“設(shè)置 t “測區(qū)參數(shù)項(xiàng),屏幕顯示“翻開或創(chuàng) 建一個測區(qū)文件對話框,輸入測區(qū)名,進(jìn)入測區(qū)參數(shù)界面,按要求 輸入個參數(shù),之后保存退出. 錄入相機(jī)參數(shù)進(jìn)入“設(shè)置 r “相機(jī)文件,找到剛剛在設(shè)置測區(qū)對話框中新 建的相機(jī)檢校文件,雙擊進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面,將相機(jī)數(shù)據(jù)對應(yīng)填寫到 界面中,選擇“確定按鈕,將參數(shù)存盤. 錄入限制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)入“設(shè)置 r “地面限制點(diǎn),可以逐點(diǎn)輸入限制點(diǎn)文件,或者 直接通過輸入按鈕

9、,直接讀取一個限制點(diǎn)文件. 原始影像的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換參數(shù)設(shè)置完成之后,還需要對影像文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換,將各種影像文件轉(zhuǎn)換成Virtue NT支持的影像格式.進(jìn)入“文件“引入“影像文件項(xiàng),進(jìn)入輸入影像對話框,通過“增加按鈕,將所要處 理的原始影像引入對話框,然后選擇“處理按鈕,即可.3、建立模型進(jìn)行模型的設(shè)置,現(xiàn)以157和156兩張影像為例,介紹模型的創(chuàng)立過程:通過“文件 7 “翻開模型,可以建立一個新模型,命名 為157-156,默認(rèn)后綴名為mdl,建立好157-156模型后,程序白動彈出模型參數(shù)設(shè)置對話框,根據(jù)該模型的根本情況設(shè)置該對話框,主要 設(shè)置左、右影像,其它可按程序默認(rèn)參數(shù)設(shè)置,之后“保存退

10、出.4、模型定向(1)白動內(nèi)定向調(diào)用內(nèi)定向程序“處理 7 “定向 T "內(nèi)定向,建立框標(biāo)模板(假設(shè)模板已建立,那么進(jìn)入左影 像的內(nèi)定向).程序讀入左影像數(shù)據(jù) 后,屏幕顯示建立框標(biāo)坐標(biāo)模板界面. 界面右邊小窗口為某個框標(biāo)的 放大影像,其框標(biāo)中央點(diǎn)清楚可見.界面左窗口顯示了當(dāng)前模型的左 影像,假設(shè)影像的四角的每個框標(biāo)都有白色的小框圍住 ,框標(biāo)近似定位 成功.假設(shè)小白框沒有圍住框標(biāo),那么需進(jìn)行人工干預(yù)：移動鼠標(biāo)將光標(biāo)移 到某框標(biāo)中央,單擊鼠標(biāo)左鍵,使小白框圍住框標(biāo).首先進(jìn)行 左影像 內(nèi)定向：該界面顯示了框標(biāo)自動定位后的狀況.可選擇界面中間 小方塊按鈕將其對應(yīng)的框標(biāo)放大顯示于右窗口內(nèi),觀察小

11、十字絲中央是否對準(zhǔn)框標(biāo)中央,假設(shè)不滿意可進(jìn)行調(diào)整.框標(biāo)調(diào)整有自動 或人工兩種方式: 自動方式:選擇自動按鈕后,移動鼠標(biāo)在左窗口中的當(dāng) 前框標(biāo)中央點(diǎn)附近單擊鼠標(biāo)左鍵 ,小十字絲將自動精確對準(zhǔn)框 標(biāo)中央. 人工方式:假設(shè)自動方式失敗,那么可選擇人工按鈕,移動鼠標(biāo) 在左窗口中的當(dāng)前框標(biāo)中央點(diǎn)附近單擊鼠標(biāo)左鍵 ,再分別選擇上 下,左,右按鈕,微調(diào)小十字絲,使之精確對準(zhǔn)框標(biāo)中央.右影像內(nèi)定向：右影像內(nèi)定向與左影像內(nèi)定向相似,進(jìn)行右影像的內(nèi)定向.如果之前做過內(nèi)定向的,系統(tǒng)會彈出一個對話框,顯示左像 片的內(nèi)定向參數(shù)(系統(tǒng)在完成左像片的內(nèi)定向后再啟動右像片的內(nèi) 定向),并詢問是否重新進(jìn)行內(nèi)定向.如果不想再進(jìn)行

12、內(nèi)定向,選擇否;退出內(nèi)定向模塊,進(jìn)行相對定向.(2) 白動相對定向步驟：選擇菜單“處理 7 “模型定向 T “相對定向； 在影像顯示窗口內(nèi)點(diǎn)擊右鍵,選擇“白動相對定向；白動相對定向完成后,在定向結(jié)果窗口檢查同名點(diǎn)的上下視差 , 如果比擬大,那么比擬大,那么把它刪除或進(jìn)行調(diào)整；編輯完成后,保存, 退出.(3) 白動絕對定向步驟:選擇菜單“處理模型定向 T “絕對定向；參照給出的限制點(diǎn)點(diǎn)位圖,在相對定向界面中,尋找相應(yīng)的限制 點(diǎn),對限制點(diǎn)的點(diǎn)位進(jìn)行精確調(diào)整,輸入限制點(diǎn)相應(yīng)的點(diǎn)號,點(diǎn)擊 “確定保存.(4) 白動生成核線影像步驟：在相對定向界面,單擊鼠標(biāo)右鍵彈出菜單,選擇“全局顯示 T “自動定義最大

13、作業(yè)區(qū) T “生成核線影 T “非 水平核線"T “保存 T “退出；根據(jù)同樣的步驟,進(jìn)行其他模 型的內(nèi)定向,相對定向,絕對定向,核線影像生成,當(dāng)每個模型的 核線影像生成后,那么進(jìn)行影像匹配計算.5、影像匹配與匹配后的編輯選擇菜單“處理 T “影像匹配項(xiàng),出現(xiàn)影像匹配計算的(如圖)進(jìn)程顯7K窗口,自動進(jìn)行影像匹配.匹配結(jié)果的編輯:圖26、生成單模型的DEM生成單模型DE雁系統(tǒng)主菜單中,選擇“產(chǎn)品,"生成 DEM -“生成DEM(M)項(xiàng),屏幕顯示計算提示界面,計算完畢后,即建立了 當(dāng)前模型的DEM在系統(tǒng)主菜單中,選擇“顯不 “立體顯不 “透示顯示項(xiàng),進(jìn)入顯示界面,屏幕顯示當(dāng)前

14、模型的DEM7、生成正射影像在主界面上,依次單擊“產(chǎn)品“生成正射影像項(xiàng),系統(tǒng)白動生成正射,單擊“顯示“正射影像生成的影像如圖:圖3六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過此次實(shí)習(xí),了解了使用Virtue NT全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)生產(chǎn)4D產(chǎn)品的過程,熟悉了 Virtue NT 全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的使用, 加深了對相關(guān)知識的理解.4D產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)習(xí)是一個綜合性很強(qiáng)的實(shí) 習(xí),它是對所學(xué)攝影測量及相關(guān)專業(yè)的綜合應(yīng)用.該實(shí)習(xí)在數(shù)字?jǐn)z影 測量實(shí)習(xí)的根底上進(jìn)行.通過本次實(shí)習(xí),了解到了 Virtue NT全數(shù)字 攝影測量系統(tǒng)的功能強(qiáng)大,在4D產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)習(xí)的過程中白動與半白 動的快速生成功能.實(shí)習(xí)中需要注意：定義核線范圍以將限制點(diǎn)劃在 作

15、業(yè)區(qū)范圍內(nèi)為宜,但不能超控太多；其次應(yīng)結(jié)合實(shí)際地形情況,如高 山地或大比例城區(qū),由于左右像片視差較大,就應(yīng)適當(dāng)將核線范圍劃 大些.二、像片的調(diào)繪和地形圖編輯一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、增強(qiáng)對攝影測量內(nèi)、外業(yè)工作的理解；2、初步掌握全野外調(diào)繪的根本方法；3、掌握調(diào)繪的綜合取舍及居民地、 道路等九大地理要素的調(diào)繪；4、培養(yǎng)在實(shí)踐中靈活運(yùn)用所學(xué)知識,獨(dú)立解決具體問題.二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用全野外調(diào)繪方法,利用航攝像片分小組完成測區(qū)內(nèi)規(guī)定區(qū)域 的像片調(diào)繪工作.三、實(shí)驗(yàn)儀器航片；測區(qū)地形圖及相關(guān)資料；野外袖珍立體鏡；航空攝影測量外業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?、1: 500、1: 1000、1: 2000地形圖圖式?等.四、實(shí)驗(yàn)原理航片外業(yè)調(diào)

16、繪是利用地物在像片上的影像特征與構(gòu)像規(guī)律來識別、選調(diào)地形圖上應(yīng)表示的地理要素,按圖式規(guī)定繪制到像片上,從而解決像片與地形圖在表示方面的差異. 地形圖在內(nèi)容表示上的正確 性與合理性主要取決于調(diào)繪質(zhì)量的優(yōu)劣.四、實(shí)驗(yàn)步驟外業(yè)工作實(shí)測：外業(yè)調(diào)繪根據(jù)“資料準(zhǔn)備 r “設(shè)計調(diào)繪路線r “現(xiàn)場調(diào)繪 r “調(diào)繪像片的清繪整飾這一順序進(jìn)行.1、準(zhǔn)備工作資料準(zhǔn)備：航片、現(xiàn)有、測區(qū)相關(guān)資料、調(diào)繪技術(shù)指導(dǎo)書等.調(diào)繪面積劃分.按圖幅分工,采用航片；每片的調(diào)繪面積分界線 選在航向、旁向重疊中線的附近.平坦地區(qū)用直線；起伏地區(qū),像片 東南邊用直線,西邊由鄰邊立體轉(zhuǎn)繪得到.2、像片調(diào)繪的根本方法 遵循綜合取舍原那么：根據(jù)地

17、物、地貌在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中作用來 取舍；根據(jù)地物密集程度取舍；根據(jù)成圖比例尺取舍；根據(jù)地區(qū)、地 形特點(diǎn)取舍； 調(diào)繪中像片的方向應(yīng)和實(shí)地保持一致, 隨時弄清調(diào)繪者白己在 像片上的位置； 選好調(diào)繪路線,遵循走到、看清的原那么,以線帶面,防止走重 復(fù)路.平坦地區(qū)地類變化小的,可沿主要道路行走,地類變化大時可 走“之字形； 做到“三清四到即“天天清、“片片清、“點(diǎn)點(diǎn)清,“跑 到、“看到、“量到、“表示到,及時白查互校.3、調(diào)繪內(nèi)容測量限制點(diǎn)、居民地、獨(dú)立地物、管線、垣柵、境界、道路、水 系、地貌、土質(zhì)、植被、地名.4、調(diào)繪要求 調(diào)繪全部使用放大片； 調(diào)繪采用室內(nèi)判讀、野外調(diào)查的方法,以紅、黑、蘭、綠、棕 五色顏料清繪.顏色的具體使用見標(biāo)準(zhǔn)； 對影像清楚的地物,外業(yè)以定性調(diào)繪為主,內(nèi)業(yè)儀器上定位； 影像模糊或被陰影遮蓋的重要地物應(yīng)在調(diào)繪片上進(jìn)行補(bǔ)調(diào), 補(bǔ) 調(diào)方法可采用以明顯地物點(diǎn)為起始點(diǎn)的交會法或截距法, 補(bǔ)調(diào)的地物 應(yīng)在航片上標(biāo)明與明顯地物的相關(guān)距離； 路堤、路塹、陡坎及梯田其長度大于 20米、比高大于1米時 必須表示,丘陵地區(qū)比高大于0.5米時也須表示；山地