实习资料课件

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1、1,数字摄影测量实习,2,传统摄影测量学定义,摄影测量学是利用光学摄影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。,3,摄影测量与遥感定义,摄影测量与遥感是对非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译，从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术。,4,摄影测量学：定义,5,摄影测量学的三个发展阶段,模拟摄影测量阶段 解析摄影测量阶段 数字摄影测量阶段,6,摄影测量学的发展历程,7,模拟摄影测量,利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转，用两个/多个投影器模拟摄影机摄影时的位置和姿态构成与实际地形表面成比例的几何模型，通过对该模

2、型的量测得到地形图和各种专题图,单片测图 分工法测图 综合法测图,8,解析摄影测量,以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片的量测和解析计算方法的交会方式来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系，并提供各种摄影测量产品的一门科学,解析空三 解析测图仪 数控正射仪,9,数字摄影测量,基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字/数字化影像进行处理，自动（半自动）提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品,计算机技术 数字图像处理 影像匹配 模式识别 DPW,10,摄影测量三个发展阶段的特点,11,数字摄影测量系统,数字摄影测量工作站简介 硬件组

3、成 软件组成 数字摄影测量工作站主要功能 数字摄影测量工作站主要产品 VirtuoZo数字摄影测量工作站介绍,12,数字摄影测量工作站简介,硬件组成 软件组成,13,数字摄影测量工作站简介,硬件组成：计算机及其外部设备,14,数字摄影测量工作站简介,15,数字摄影测量工作站主要功能,影像数字化、影像处理、影像定向、自动空中三角测量、构成核线影像、影像匹配、建立数字地面模型及编辑、自动绘制等高线、制作正射影像、正射影像镶嵌与修补、数字测图、制作影像地图、制作透视图与景观图,16,数字摄影测量工作站主要功能,17,18,数字摄影测量工作站主要产品,影像参数（空三加密成果获影像定向结果） 数字地面模

4、型DEM（或数字表面模型DSM） 数字地图 数字正摄影像图 透视图、景观图 可视化立体模型 各种工程设计所需的三维信息 各种信息系统、数据库所需的空间信息,4D产品：DEM、DOM、DLG、DRG,19,4D产品： DEM基本概念,数字高程模型（Digital Elevation Model，缩写DEM）是在某一投影平面（如高斯投影平面）上规则格网点的平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集。DEM的格网间隔应与其高程精度相适配，并形成有规则的格网系列。根据不同的高程精度，可分为不同类型。为完整反映地表形态，还可增加离散高程点数据。,20,4D产品： DOM基本概念,数字正射影像图（Digita

5、l Orthophoto Map，缩写DOM）是利用数字高程模型（DEM）对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。,21,4D产品： DLG基本概念,数字线划地图（Digital Elevation Model，缩写DLG）是现有地形图要素的矢量数据集，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标。,22,4D产品： DRG基本概念,数字栅格地图（Digital Raster Graphic，缩写DRG）是现有纸质地形图经

6、计算机处理后得到的栅格数据文件。每一幅地形图在扫描数字化后，经几何纠正，并进行内容更新和数据压缩处理，彩色地形图还应经色彩校正，使每幅图像的色彩基本一致。数字栅格地图在内容上、几何精度和色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致。,23,数字摄影测量系统,VirtuoZo数字摄影测量系统简介 VirtuoZo 数字摄影测量系统流程介绍 VirtuoZo 数字摄影测量系统基本操作过程,24,VirtuoZo系统简介,1978年王之卓院士提出“全数字化测图系统”研究方案，由张祖勋院士主持研究开发，1985年完成1.0版，1994年正式推出第一个商品化版本，1998年推出微机版本。 VirtuoZo是一个

7、功能齐全、高度自动化的数字摄影测量系统。能从自动空中三角测量（AAT）到测绘各种比例尺数字线划地图（DLG）,数字高程模型（DEM），数字正射影像（DOM）和数字栅格地图（DRG）的生产。VirtuoZo采用最先进的快速匹配算法确定同名点，匹配速度500-1000点/秒，可处理航空影像、SPOT影像和近景影像。不但能制作各种比例尺的测绘产品，也是三维景观、城市建模和GIS 空间数据采集等最强有力的操作平台。,25,VirtuoZo系统流程,26,VirtuoZo系统基本操作过程,数据的准备：建立测区、引入扫描影像、建立控制点文件、建立相机参数文件 自动空三加密（本次暂不实习）：建立影像列表、内

8、定向批处理、确定航带的偏移、自动转点、交互式编辑、创建立体模型 单个立体模型分别处理：生成核线影像、匹配前的预处理、影像匹配、匹配结果的编辑、生成DEM、生成单模型正射影像（DOM）、等高线影像、生成叠合影像、数字测图 多个模型的拼接、成果输出：4D产品,27,数据的准备,建立测区：输入测区的相应参数（给出测区路径及测区名称、控制点文件路径及文件名、加密点文件路径及文件名、相机参数文件路径及文件名等）； 引入扫描影像：将扫描后的影像转化为VZ格式的影像数据； 建立控制点文件：将该测区已知的地面控制点坐标输入相应的控制点文件中； 建立相机参数文件：将相机参数输入相应的文件中保存；,28,自动空三

9、加密（本次暂不实习）,建立影像列表：将转换过的影像按从左至右、由上而下（按航带）的顺序排列； 内定向批处理：对所有影像作内定向处理； 确定航带的偏移：在每相邻两航带间选取至少两对航带偏移点； 自动转点： 交互式编辑：刺出控制点对应的像点坐标，平差解算，剔除粗差； 创建立体模型：生成该测区的立体模型，创建加密点文件,29,单个立体模型分别处理,生成核线影像； 匹配前的预处理； 影像匹配； 匹配结果的编辑； 生成DEM; 生成单模型正射影像（DOM）、等高线影像； 生成叠合影像； 数字测图（此项处理在生成核线影像之后即可进行）,30,多个模型的拼接、成果输出,按图幅范围拼接（或裁切）DEM、输出拼

10、接（或裁切）后的成果； 按图幅范围拼接（或裁切）正射影像（DOM）、输出拼接（或裁切）后的成果； 按图幅范围拼接（或裁切）矢量数据（DLG）、输出拼接（或裁切）后的成果； 按图幅范围套合矢量数据和正射影像，输出套合后的成果（DRG）；,31,相关摄影测量预备知识,空三加密的基本任务 空间后方交会 空间前方交会 内定向 相对定向 绝对定向 核线影像,32,摄影测量基本原理,通过在相邻两张影像上量取至少六对同名点的像点坐标，可以解算出两相邻像片的相对位置关系；量取的同名点越多，平差后的结果越稳定； 在影像的三度重叠区内选取同名点，可解算出相邻模型间的相对位置关系；量取的同名点越多，平差后的结果越稳

11、定，模型连接越牢固；如此连接可以确定整个航带所有影像的相对位置关系； 在相邻航带间量取同名点，可以确定航带间的连接关系，量取的同名点越多，平差后的结果越稳定，航带连接越牢固；如此连接可以确定整个测区所有影像的相对位置关系； 若已知部分像点对应到地面的大地控制点坐标（至少两个平高控制点、一个高程控制点），即可将该测区纳入到大地坐标系中（若已知像点对应的大地坐标越多，平差解算的结果将越稳定）；这样，我们可计算出每对像点对应的地面点坐标。,以上即为空三加密的基本任务,33,摄影测量基本原理 -几个基本概念,空间后方交会：恢复摄影时的光束，即将空间的模型纳入到大地坐标系中，通过已知的像点坐标及其对应的

12、大地坐标系下的坐标求解出相应的外方位元素（摄站坐标：Xs、Ys、Zs；三个转角：、；）； 空间前方交会：在恢复摄影时的光束的前提下，通过共线方程求解出像点对应的大地坐标系下的坐标；,因此，我们要求取地面上任一点的大地坐标，可通过航空摄影的方式，首先得到该点的像点坐标，再通过相应的投影转换即可求得该点在大地坐标系下的坐标；,34,数字摄影测量 -几个基本概念,内定向:建立影像扫描坐标与像点坐标的转换关系，求取转换参数； 相对定向：通过量取模型的同名像点，解算两相邻影像的相对位置关系； 绝对定向：通过量取地面控制点对应的像点坐标，解算模型的外方位元素，将模型纳入到大地坐标系中； 核线影像：在一个立

13、体模型中，地面上任意一点与两摄站中心构成的平面（核面）与左右影像面的交线称为左右核线，沿核线方向对原始影像重新采集的影像称为核线影像，由此可见，位于同名核线上的像点，不存在上下视差；,35,内定向,36,航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标 航摄像片的大小为18cm18cm,23cm23cm,航摄像片,航摄像片框标,37,光学框标,机械框标,航摄像片框标,38,同名像点示意图,39,影像匹配-同名点寻找,40,同名光线、同名像点、核面、同名核线,41,数字摄影测量 -几个基本概念,42,VirtuoZoNT基本操作流程,单模型4D产品的制作 多模型的拼接,43,单模型4D产品的制作,44,

14、建立测区,打开主界面程序，选择菜单“文件打开测区”； 在弹出的对话框中输入相应的测区名，即可新建一个测区，也可选择一已存在的测区打开； 若为新建一测区，输入相应的测区名确认后，将出现对话框；填入相应的测区路径、控制点文件路径及文件名、加密点文件及文件名、相机参数文件及文件名、摄影比例尺、总航带数、成图比例尺、DEM采样间距、等高线间距等参数后确认即可； 若要对建立的测区参数进行修改，可选择“设置测区参数”；,将弹出对话框，可对此测区参数进行修改.,45,引入影像,选择“文件-引入-影像文件”； 在弹出的对话框中填入相应的参数，如相加参数文件、影像是否反转、转换的原始数据格式类型、影像的扫描分辨

15、率（若不知道原始影像的扫描分辨率，可在此栏中输入参数1,部分原始影像的扫描分辨率可直接从影像中获取）等参数，然后载入相应的原始影像文件，编辑影像的输出路径，即可开始转换.,46,建立模型,打开主界面程序，选择菜单“文件打开模型”；在弹出的对话框中输入相应的模型名，即可新建一个模型，也可选择一已存在的模型打开； 若为新建一模型，输入相应的模型名确认后，将出现对话框；填入相应的模型路径、左右影像文件路径及文件名、临时文件存放路径、产品文件存放路径等参数后确认即可； 若要对建立的模型参数进行修改，可选择“设置模型参数”；将弹出对话框，可对此模型参数进行修改.,47,检查（修改）影像参数,选择“设置影

16、像参数”； 在弹出的对话框中将缺省显示模型左影像的参数（影像路径、文件名、相机参数文件名、影像行列数、分辨率、影像类型、颜色类型、相机是否反转），可对此参数进行修改或检查，若要查看其他影像，可点击相应的浏览按钮，选择相应的影像文件打开查看.,48,建立相机参数文件,选择“设置相机参数”； 在弹出的对话框中将缺省显示当前测区的相机参数文件内容，若当前相机参数文件内容为空，可填入相应的参数（像主点坐标、相机主距、各框标点编号及坐标、相机畸变差改正数）.,49,建立加密点文件,选择“设置地面控制点”； 在弹出的对话框中将缺省显示当前测区的加密点文件内容，若当前加密点文件内容为空，可填入相应的参数（点位编号、地面坐标X、Y、Z）； 注意：控制点的编号最好为纯数字编号，为免与相对定向点重名，编号位数最好为512位,50,设置成果输出参数,选择“设置DEM参数”； 在弹出的对话框中将缺省显示DEM的输出路径及文件名为“模型名product模型名.DEM”，输出的DEM范围为当前模型的核