3D-survey繪圖與航空影像處理軟件用戶手冊

3Dsurvey

繪圖與航空影像處理軟件

用戶手冊

版本2.3.7

?3Dsurvey

3Dsurvey用戶手冊v2.3.7

目錄

I系統(tǒng)簡介.....................................................................1

2系統(tǒng)要求.....................................................................2

3使用說明.....................................................................4

3.1歡迎界面...................................................................4

3.2工具欄和工作面板..........................................................5

3.3視圖窗口與實時命令窗口....................................................6

4工作流程.....................................................................8

4.1系統(tǒng)介紹...................................................................8

4.2數(shù)據(jù)準(zhǔn)備...................................................................8

4.3數(shù)據(jù)處理..................................................................10

4.3.1影像載入.....................................................................11

4.3.2光束法平差...................................................................14

4.3.3地理定向.....................................................................15

4.3.4模型重建....................................................................21

5建模與分析.................................................................22

5.1點云操作..................................................................22

5.1.1點云渲染....................................................................23

5.1.2點云捕捉....................................................................23

5.1.3視圖展示....................................................................24

5.1.4點云選擇....................................................................26

5.1.5點云刪除....................................................................26

5.1.6點云操作....................................................................27

5.1.7剖面線計算..................................................................28

5.1.8點云拼接....................................................................37

5.1.9高度圖展示..................................................................38

5.1.10點云刪除....................................................................38

5.1.11點云拾取....................................................................38

5.1.12點云保存....................................................................39

5.1.13地形點分類..................................................................39

5.2DSM操作................................................................41

5.2.1數(shù)字表面模型干算............................................................41

5.2.2數(shù)字正射影像疊加............................................................43

5.2.3網(wǎng)格顯示....................................................................44

5.2.4格網(wǎng)線展示..................................................................44

5.2.5數(shù)據(jù)展平....................................................................44

5.2.6體積計算....................................................................45

5.2,7等高線計算..................................................................48

5.2.8數(shù)據(jù)刪除....................................................................50

5.3DOM操作................................................................50

5.3.1數(shù)字正射影像/算............................................................50

5.3.2數(shù)字正射校正................................................................51

5.3.3DOF剪裁....................................................................53

5.3.4影像拼接....................................................................54

5.3.5面積計算....................................................................56

5.3.6數(shù)據(jù)刪除....................................................................56

6系統(tǒng)報告....................................................................57

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1系統(tǒng)簡介

3Dsurvey是一個測繪與航空影像處理系統(tǒng)集成解決方案。通過該軟件，您

可以將通過無人機和其他航空設(shè)備獲取的二維影像和空間數(shù)據(jù)來建立專業(yè)的三

維模型。3Dsurvey提供攝影測量處理（空三測量、定位定向、模型重建）、三維

建模和數(shù)據(jù)分析?（三維勘測產(chǎn)生的攝影測量點云和第三方源數(shù)據(jù)如las.LiDAR、

CAD等）的功能。該軟件能夠以簡單快捷的方式創(chuàng)建正射影像（DOM）、數(shù)字

表面模型（DSM）、計算體積和存儲管理，并最終生成綜合報告，該報告將把所

有的工作成果以一種緊湊、醒目的方式呈現(xiàn)出來。

本手冊將指導(dǎo)您使用3Dsurvey,并引導(dǎo)您通過專業(yè)和高科技的方式來獲得

高精度的測量結(jié)果。3Dsurvey也支持采用傳統(tǒng)測量方法和設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)處理。

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2系統(tǒng)要求

3Dsurvcy需要運行在Windows64位操作系統(tǒng)上。該軟件在CPU上進行數(shù)據(jù)

處理而在GPU上運行圖形界面。為了獲得最佳性能和速度，請確保您有足夠的

RAM(16GB+)o詳細規(guī)格要求見下文。

最低系統(tǒng)要求：

?WindowsXP、7、8、10;64位

?15/i7

?8GB內(nèi)存

?NvidiaGTX760

?SSD128GB+HDD500GB

推薦系統(tǒng)要求：

?Windows10;64位

?i7:httDs://cLcom/products/88967/Intcl-Corc-i7-67()()HQ-Proccsscr-

6M-Cachc-ur)-to-3-50-GHz

?16-32GBRAM

?NvidiaGTX960或更好

?SSD256GB+HDD1TB

高級專業(yè)用途(大型數(shù)據(jù)集，全畫幅相機)

?Windows10;64位

?12：http:〃/products/94456/Intel-Core-i7-6950X-Processor-至

尊版-25M-Cachc-uD-to-350-GH。

?64-128GBRAM

?NvidiaGTX960或更住

?SSD512GB+HDD1TB

推薦操作系統(tǒng)配置：

?使用筆記本電腦：電源計劃應(yīng)設(shè)置為高性能

?在附加顯卡的情況下：專用顯卡下使用3Dsurveyo

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3Dsurvey用戶手冊v237?3Dsurvey

右擊3Dsurvey快捷鍵》運行圖形處理器更改默認(rèn)的圖形處理器。

系統(tǒng)將彈出控制面板，轉(zhuǎn)到管理3D設(shè)置-〉程序設(shè)置。檢查3Dsurvey是

否在可以在選定的程序列表中進行自定義，如果沒有，點擊添加按鈕，找

到3Dsurvey。單擊添加選定的程序并關(guān)閉控制面板。

圖2.1更改默認(rèn)的圖形用漉器

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3使用說明

3.1歡迎界面

打開3Dsurvcy,系統(tǒng)將進入歡迎界面并有幾個選項：新建項目，打開已有的

項目，或從最近的項目列表中選擇。因沒有加載數(shù)據(jù)，所以其他按鈕處于禁用狀

態(tài)。

圖3.1軟件主界面

3Dsurvey的用戶界面由四個基本部分組成，包括工具、高級選項、準(zhǔn)則和數(shù)

據(jù)處理相關(guān)信息：

-1：具檸位于界面左上方，它為我們提供所有主要選項；

--作面板位于界面右側(cè)，包含了：個選項卡，每個選項卡提供了

基本和高級選項卡相關(guān)的工具。當(dāng)我們將鼠標(biāo)移動到點云、建模、正射

影像等數(shù)據(jù)時，選項卡將解鎖；而當(dāng)我們因缺少數(shù)據(jù)或者試圖跳過杲些

操作步驟時，某些菜單以及一些功能選項卡將被鎖定。

-實時命令窗口位于界面左下方，該窗口通過標(biāo)記位置的坐標(biāo)、計

算距離等來為我們提供運行功能的實時結(jié)果。

-Vicwc「是2D或者3D數(shù)據(jù)的可視圖像中心面板。

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3.2工具欄和工作面板

所有附件功能和過程都將顯示在工具欄和工作面板中。

工具欄：加載

?項目保存

新建項目另存為

打開項目?選項

最近項目更改語言

保存更改單元

另存為工作面板：

生成報告?圖像

常規(guī)報告光束法平差

測量報告定向

退出使用GCP數(shù)據(jù)定向

?影像使用遙測數(shù)據(jù)定向

加載影像數(shù)據(jù)

?數(shù)據(jù)重新定向

加載控制點重建

保存控制點?點云

控制點保存為刪除

導(dǎo)出攝像機參數(shù)拼接

導(dǎo)出未失真的圖像點渲染單位大小

遙測視圖選項

導(dǎo)入DXF高度地圖

?點云點捕捉

加載創(chuàng)建格網(wǎng)線對象

保存多邊形選擇

另存為點拾取

?DSM剖面計算

新建計算計算剖面

加載測量工具

保存全部刪除

另存為2D距離量算

?DOF3D距離量算

新建計算坡度計算

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△高度選擇

字體大小重新計算DOF

分類剪裁

?DSM拼接

刪除計算面積

顯示網(wǎng)格?剖面

僅顯示格網(wǎng)線垂直放大

高度圖文字大小

點捕捉X軸

DOF疊加Y軸

選擇剖面標(biāo)題

取消選擇刪除選定

清除剖面點

刪除選擇剖面線

刪除其他錨點

清除重置視圖

展平重新連接

點操作刪除

設(shè)置高度導(dǎo)出DXF

高度增加導(dǎo)出PDF

高度平均?等高線

取消操作顯示高度

再次操作刪除選中

計算體積導(dǎo)出DXF

計算等高線導(dǎo)出PDF

?DOF?體積計算

刪除已選定

3.3視圖窗口與實時命令窗口

主視圖屏幕和實時命令行提供了交互式圖形和數(shù)字接口，以便于您在探索

2D或3D材質(zhì)時能方便的控制和查看模型、結(jié)果、拾取點、監(jiān)視器坐標(biāo)。在

3Dsurvey中處理模型的最簡單方法是使用鼠標(biāo)及其四個操作。與其他應(yīng)用程序

一樣，鼠標(biāo)左鍵點擊用于選擇（開始多邊形選擇）。單擊鼠標(biāo)左鍵確定點，然后

單擊鼠標(biāo)右鍵完成選擇，可用于選擇多邊形。單擊并按住鼠標(biāo)左鍵，可用于旋轉(zhuǎn)

模型。使用滾輪放大或縮小當(dāng)前影像數(shù)據(jù)。如果您需要在選定的縮放點擊滾動條

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3Dsurvey用戶手冊v237

上移動選定的視角，點擊滾輪，該操作與平移操作相同。使用滾輪縮放和平移當(dāng)

前查看的正射影像或圖標(biāo)資料。

3DRotateScrollWheeltoPanConfirming

VerticalZoominorOutFunctionClosing

Navigationselection

圖3.2鼠標(biāo)操作方法

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4工作流程

4.1系統(tǒng)介紹

不同的項目因為不同的具體要求，工作流程也不盡相同。

兩個最常見的使用案例：

1.無人駕駛飛行和任務(wù)規(guī)劃器+3Dsurvey預(yù)處理+3Dsurvey建模和分析

獲取影像數(shù)據(jù)后（包括EXIF,GNSS,GPSRTK等地理參考數(shù)據(jù)），將其

導(dǎo)入到3Dsurvcy進行遙感影像處理。通過設(shè)置參數(shù)來整體平差、重新定向（地

理參考）和模型重建。處理的結(jié)果將是一個可度量的、具有地理參考的、逼真的

彩色三維點云，并可以作為下一步計算、建模和分析的基礎(chǔ)。

2.3Dsurvey建模和分析

完成數(shù)據(jù)預(yù)處理之后，可以導(dǎo)入第三方數(shù)據(jù)，如las點云、來自其他來源的

攝影測量點云、LiDAR等；如果沒有自己的攝影測量處理數(shù)據(jù)，系統(tǒng)該部分可以

讓您建立、操作和定制諸如點云、DSM、DEM、正射影像數(shù)據(jù)、計算體積、剖面

線、等高線；生成報告和導(dǎo)出為多種格式的數(shù)據(jù)，以便進一步與CAD或其他軟

件配合使用。

4.2數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

在磁盤上準(zhǔn)備項目文件夾，并將SD卡上所選項目的圖像復(fù)制到文件夾中.

如果您的無人機支持遙測，請使用該POS數(shù)據(jù)。根據(jù)您的無人機模型，遙測數(shù)

據(jù)附加到圖像中，或記錄在*.csv文件中。.csv文件也必須和影像一起添加，并

按以下方式組織：啟用，索引，經(jīng)度，緯度，高度，日期，時間，偏航，俯仰,

滾動，xSigma,ySigma,zSigma,pSigma,模糊度和文件名。請參閱下面的通用

遙測文件示例（如果未列出您的UAV類型，請使用此選項）。強烈建議將地面

控制點坐標(biāo)（GCP）.ixt文件保存到與圖像文件相同的文件夾中。GCP文件應(yīng)按

以下方式組織：點名稱，x坐標(biāo)，y坐標(biāo)，z坐標(biāo)使，中間用空格分隔開。

■凄”皆感帆心力roi

圖4.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備截圖

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GCP坐標(biāo)文件示例：

2000“1826.497101890.277299.055

20024C1S50.872101944.2183OC.2O4

2003“1912.476101975.102298.454

2004“1918.S98102038.315298.804

2005461924.782102083.948298.882

2006461889.252102029.085297.492

2007“1862.244101990.371294.797

2008461863.334102042.424294.880

2005“1828.060102028.207300.€32

2010“1796.036101953.8€8299.634

圖4.2地面控制點文件示例

CSV遙測文件示例:

圖4.3CSV格式POS數(shù)據(jù)文件保存格式示例

.csv通用遙測日志文件示例：

圖4.4CSV格式通用POS數(shù)據(jù)文件保存格式示例

啟動3Dsurvey并設(shè)置常用語言。點擊選項，選擇語言并選擇語言。彈窗設(shè)

置完畢后即刻生效。

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圖4.5語言選擇界面

接下來，選擇單位。點擊選項?＞選擇單位并選擇常用單位。

圖4.6單位選擇界面

4.3數(shù)據(jù)處理

3Dsurvey的這一部分功能能夠?qū)氚跋褚约坝糜谏a(chǎn)可計量的、具有

地理空間參考的數(shù)據(jù)集，而這些數(shù)據(jù)可以作為進一步建模和分析的基礎(chǔ)。當(dāng)使用

無人駕駛或有人駕駛飛機進行數(shù)據(jù)獲取時.，重疊的航拍圖像與圖像定位信息(exif

gps,rTK,PPK等)或與GCP一起用來進一步改善模型的地理空間定向。因此，

建議使用與您的無人機(pixhawk,GSProDJI等)兼容的飛行任務(wù)計劃軟件/應(yīng)

用程序。飛行路徑需要進行規(guī)劃以實現(xiàn)圖像重疊的效果，這個步驟對圖像的成功

匹配和對齊至關(guān)重要。推薦重疊度為60%以上(最高80%)。意味著：在圖像

的前后左右都可以看到每幅圖像的60%o

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3Dsurvey用戶手冊v237@3DsurveV

飛行任務(wù)計劃的另一個重要參數(shù)是設(shè)定正確的飛行高度。飛行高度值取決于

所需的地面像素大小、使用相機的分辨率和地形特征。如果您的平臺支持要測試

數(shù)據(jù)，那么遙測數(shù)據(jù)就在制定飛行任務(wù)計劃中就發(fā)揮了重要作用。為了進一步改

善項目或模型中的地理定位和參考，建議使用地面控制點。GCP需要在待測空間

中均勻分布來提供足夠的空間參考（至少3個GCP,每500mx500m地區(qū)/部分

推薦9個GCP）?？梢允褂肎NSS設(shè)備（或具有GPS/GNSS功能的任何其他設(shè)

備）手動測量GCP,也可以采用天然/人造特征（建筑物拐角，巖石，人孔，豎

井等）的形式采集地面控制目標(biāo)。

回顧：規(guī)劃飛行任務(wù)+安置地點控制點+無人機飛行（捕獲圖像和位置）一＞

導(dǎo)入至3Dsurvey0

4.3.1影像載入

啟動3Dsurvey,在Viewer中選擇新建工程按鈕，然后選擇文件夾中的項目

圖像。也可以通過工具欄的圖像加載圖像來加我影像。

F

注意：盡量在每次操作后都要保存項目。您可以通過工具欄中項目,保存項

目完成項目保存。影像加載完畢時，系統(tǒng)會彈出遙測導(dǎo)入器窗口。

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圖4.8導(dǎo)入pos數(shù)據(jù)窗口

如果沒有遙測數(shù)據(jù)可用，跳過此彈出窗口并繼續(xù)使用光束法平差。

遙測

遙測數(shù)據(jù)是您的影像的屬性數(shù)據(jù)。他們記錄了曝光時刻的圖像外部方向和位

置信息。下一個階段是將圖像匹配并拼接在一起，在這個階段添加遙測數(shù)據(jù)能夠

顯著的加速光束法平差/圖像對齊的過程。

圖4.9導(dǎo)入pos數(shù)據(jù)界面

從列表中選擇UAV模型：

-C-astralBramor->*.csv

-MaVinciSiriusPro->*.csv

-朱偉無人機

-Exif數(shù)據(jù)(DJIPhantom4,Inspire1,eBee,Falcon8...)

-通用->*.csv

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3Dsurvey用戶手冊v2.3.7

如果您的模型不在列表中，請選擇“通用”并加載口志文件。請參閱章節(jié)4.2

關(guān)于日志文件的例子。

Standardlogtilefortelemetryimport

Filetype:".csv

Delimiter：scmkolon|;|

*Alliltid*]V?wJ[riRh|[?oll]

曜

晨

o12J空11

7WGJ4S41G98119.1837S4S3.31

o13JJO1萬1

1f54W1M>1119.18J7Mr3.37

黑^

oJ器(1

“A4ORA1M12331藍

o15JSX1

7634.840485119.183754L

應(yīng)3.31

o17;66JgS41

f1嚏

n1J4.84O088119.183762N皿83.31

7—x1

彘76fS3a，

o1^J1W31

7<?PG34.83927S119.1837623.37

o1779JX,X74

PGSS嚏

晨2838879119.183762agS3.37

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o10JPMGs1711

3485M63119183762i

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黑1191A3762WE3.31

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JJxO1。12

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黑14M817254119.18J7691337

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1墨

“A1M1A1W.IA17MsNo4

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M810417MS337

o1"OJM141

o1“8M>04119.1837M^133.37墨

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黑71

SS.M

o7714119im7s4.”

17SC8JPMG11

oM835228119.18J7774JS柔

黑1789JJO13.371

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o1^JVtRV<B17119.1A^76Q1a.”1

PKG,wl8S

黑o11J34.854415119.18376913.371

M99,8S

如S

^1?J54834019119.183777JMO1O73.371

J11<1.1R^777X3.37

:S

M

圖4.10日志文件樣例

如果您的無人機支持EXIFGPS數(shù)據(jù)作為圖像信息的一部分，請確保您從列

表中選擇了坐標(biāo)系并點擊導(dǎo)入。

圖4.11遙測數(shù)據(jù)導(dǎo)入后界面

遙測數(shù)據(jù)導(dǎo)入并處理后，相機方位將顯示在查看器中。在查看器的左上角，

您將看到兩個按鈕，圖像和遙測，這兩個按鈕用天觀察首選模式下的數(shù)據(jù)。在遙

測模式下，右上方出現(xiàn)三個按鈕。

使用選擇按鈕從光束法平差影像中排除任意數(shù)量的