摄影测量实习报告

摄影测量实习报告

一、实习目的

1、了解4d的基本概念，了解virtuozo nt系统的运行环境及软件模块的操作特点，了解实习工作流程，从而能对4d产品生产实习有个整体概念。

2、掌握创建/打开测区及测区参数文件的设置，掌握参数文件的数据录入完成原始数字影像格式的转换。

3、通过对模型定向的作业，了解数字影像立体模型的建立方法及全过程，并能较熟练地应用定向模块进行作业，满足定向的基本精度要求，掌握核线影像重采样，生成核线影像对。

4、掌握正射影像分辨率的正确设置，制作单模型的数字正射影像，掌握等高线参数设置，生成等高线，通过正射影像或叠加等高线影像的显示，检查是否有粗差，掌握dem拼接及自动正射影像镶嵌。

5、掌握立体切准的基本专业技能，掌握地物数据采集与编辑的基本操作，掌握文字注记的方法。

6、学会使用图廓整饰模块，掌握图廓整饰中各项参数的意义及其设置方式，生成图廓参数文件，制作完整的dom图幅产品，生成图廓参数文件，制作完整的drg图幅产品。

7、通过对实习成果的分析，了解数字产品的基本质量要求，总结实习中出现的问题以及实习成果的不足之处，并能分析其原因。

8、理解数据格式输出的意义，了解virtuozo nt系统的数据格式输出的具体操作。

二、实习内容

1、数据准备

2、模型定向及生产核线影像

3、影响匹配及匹配后的编辑

4、生产dem机正射影像的制作

5、dem的拼接和影像的镶嵌

6、图廓整饰

7、产品数据格式输出

8、数字摄影测图

9、成果分析

三、实习步骤

一、建立测区与模型的参数设置

1.数据准备完善后，进入virtuozo主界面，首先要新建一个测区，通过文件-打开测区，我们可以新建一个名为hammer的测区，系统默认后缀名为blk，默认保存在系统盘下的virlog文件夹里。这个blk文件其实只是个索引文件，它最终指向的是测区设置里面的测区主目录文件夹。建立好blk文件之后，系统会自动弹出“设置测区”的对话框，我们按照原始数据提供的信息，相应填写该对话框，填写好之后保存退出。

2.进入“设置-相机文件”，找到刚才在设置测区对话框中新建的相机检校文件，双击进入参数设置界面，相机参数可以直接通过输入按钮，输入原始数据里面已有的cmr文件。

3.进入“设置-地面控制点”，可以逐点输入控制点文件，或者直接通过“输入”按钮，直接读取一个控制点文件。

4.原始影像的数据格式转换

单击start ，将*文件转换为*文件, 并将*文件存放在测区目录下的images分目录中，单击quit 退出。

二.模型定向

1.创建模型，设置模型参数

打开setup image list对话框，分两条航带单击add按钮分别添加按顺序添加两条航带上的六张像片，通过moveup 、movedown上下移动像片;单击image_no按钮将index改为与航片号相同的数字;单击triangulation——imgelist——interior orientation——do，

2.自动内定向

(1)框标近似定位成功，选择界面左窗口下的“save”按钮，如图

有自动或人工两种方式：

① 自动方式：选择“autotic”按钮后，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，小十字丝将自动精确对准框标中心;

② 人工方式：若自动方式失败，则可选择“manual”按钮，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“up”、“down”、“left”、“right”按钮，微调小十字丝，使之精确对准框标中心。

注意：调整中应参看界面右上方的误差显示，当达到精度要求后，选择“save”按钮。左影像内定向完成后，程序读入右影像数据，对右影像进行内定向，具体操作同上

(2)找同名像点，每个模型找一对同名像点，

(3)联接点的提取，使用默认的参数

在系统主菜单中，选择triangulation——tie—point extraction——makeall，如图13，单击“是”——auto-select ties，——单击“是”

注意：调整中应参看定向结果窗中的误差显示，以保证精度要求。当达到精度要求后，单击鼠标左键弹出菜单，选择“保存”，则相对定向完成。

(4)进行光束法平差计算

在系统主菜单中，选择triangulation—auto-select ties，进行平差计算(计算直到光束法平差程序对话框不再弹出为止)。

(5)交互编辑并生成加密点，然后再生成加密点，点击triangulation—>create pass point，如图

virtuozont 3.5.0软件实验步骤：

(一)数据准备：

1.启动 软件

2.打开测区

3.打开模型

4.设置模型参数：

(二)定向操作：

1.内定向：

2.自动相对定向：

3.普通方式的绝对定向：

(1)半自动量测：依次量测3个点，然后点击“预测控制点”。

(2)绝对定向计算

添加各控制点，并调准各控制点，使其误差小于0.03。

4.定义作业区

此处定义的作业区应大于自动定义的最大作业区

5.自动生成核线影像：

自动生成核线影像，单击鼠标右键弹出菜单，选择“生成核线影像”→“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。

单击鼠标右键弹出菜单，选择“保存”，然后再弹出菜单，选择“退出”，然后回答界面上的提示，程序退出相对定向的界面，回到系统主界面。

(三)、同名核线影像的采集与匹配

1.影像匹配

在virtuozo nt主菜单中，选择菜单“处理”→“影像处理”，出现影像匹配计算的进程显示窗口，自动进行影像匹配。

2.匹配结果编辑

对选中区域编辑运算：

(1)平滑算法：

选择编辑区域后，选择平滑档次(轻、中、重);再单击“平滑算法”按钮，即对当前编辑区域进行平滑运算。

(2)拟合算法：

选择编辑区域后，选择表面类型(曲面、平面);再单击“拟合算法”按钮，即对当前编辑区域进行拟合运算。

(四)生成dem、等高线、正射影像及等高线叠合正射影像的操作：

1.生成数字高程模型dem

在系统主菜单中，选择“产品”→“生成dem”→“生成dem(m)”项，屏幕显示计算提示界面，计算完毕后，即建立了当前模型的dem。

2.显示dem，观察dem是否与实际地形相符

在系统主菜单中，选择“显示”→“立体显示” →“透视显示”项，，进入显示界面，屏幕显示当前模型的数字地面模型。

3.生成数字正射影像

在系统主菜单中，选择“产品”→“生成正射影像”项，自动制作当前模型的正射影像，屏幕显示计算提示界面，计算完毕后，自动生成当前模型的正射影像。

4. 显示正射影像，观察正射影像是否有变形

正射影像生成后，在系统主菜单中，选择“显示”→“正射影像”项，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。

5. 质量报告

内定向信息：

(h:gis06hammer2-165__02-166_)

---------------------------------------------------------------

左原始影像 ( h:gis06hammerimages2-165_ )：

rms:mx = 0.006 my = 0.555

残差: 点号 dx dy

1 -0.016 0.004

2 0.002 0.004

3 -0.007 0.007

4 0.012 0.006

5 0.003 -0.009

6 0.009 0.001

7 0.005 -0.010

8 -0.008 -0.004

残差: 点号 dx dy

1 -0.016 0.004

2 0.002 0.004

3 -0.007 0.007

4 0.012 0.006

5 0.003 -0.009

6 0.009 0.001

7 0.005 -0.010

8 -0.008 -0.004

右原始影像 ( h:gis06hammerimages2-166_ )：

rms: mx = 0.005 my = 0.555

残差: 点号 dx dy

1 -0.001 -0.001

2 -0.001 -0.001

3 0.002 -0.007

4 0.004 0.007

5 0.001 -0.004

6 0.000 -0.001

7 0.002 0.010

8 -0.008 -0.002

---------------------------------------------------------

相对定向信息：(h:gis06hammer2-165__02-166_)

-------------------------------------------------------

相对定向信息：

左旋转矩阵：

0.99995100 0.00873200 0.00467500

-0.00873200 0.99996197 0.00000000

-0.00467500 -0.00004100 0.99998897 右旋转矩阵：

0.99996698 -0.00751000 0.00310500

0.00743000 0.99965900 0.02504200

-0.00329200 -0.02501900 0.99968201

右片旋转角 (rad)：

phi = -0.00467500

omiga = 0.00000000

kappa = -0.00873200

左片旋转角 (rad)：

phi = -0.00310600

omiga = -0.02504500

kappa = 0.00743200

残差： 点号 dq

0002 0.011000

166011 -0.004000

166042 -0.005000

166044 -0.003000

166035 0.001000

166037 0.000000

1660310 0.004000

166022 0.016000

166023 -0.007000

166025 0.007000

165131 -0.003000

165035 -0.003000

165038 -0.006000

165048 -0.003000

165021 0.004000

165049 -0.00XX

1650410 -0.004000

165022 -0.006000

6156 0.00XX

6155 -0.001000

2265 0.001000

2266 -0.001000

6265 0.000000

6266 0.000000

1 -0.00XX

2 0.005000

3 0.014000

4 0.00XX

5 -0.003000

6 0.004000

7 0.007000

8 -0.004000

9 0.003000

10 -0.01XX

11 -0.00XX

12 0.001000

13 0.000000

14 -0.00XX

15 -0.008000

16 0.004000

17 0.001000

18 0.006000

19 0.00XX

20 0.010000

21 0.00XX

22 0.000000

23 -0.005000

24 0.000000

25 -0.001000

26 0.008000

27 -0.001000

28 -0.014000

29 0.000000

30 -0.00XX

31 -0.009000

32 0.004000

33 0.008000

34 -0.001000

35 -0.001000

36 -0.004000

37 -0.003000

38 0.005000

39 0.006000

40 0.000000

41 0.009000

42 -0.001000

43 0.00XX

44 -0.001000

45 -0.004000

46 -0.005000

47 -0.00XX

48 0.000000

49 0.016000

50 0.004000

51 -0.001000

52 0.005000

53 0.00XX

54 0.00XX

55 0.005000

56 -0.005000

57 -0.006000

58 0.006000

59 0.005000

60 0.000000

61 0.000000

62 -0.009000

63 0.009000

64 0.005000

65 0.00XX

66 0.00XX

67 -0.006000

68 -0.00XX

69 -0.003000

70 -0.003000

71 -0.00XX

72 -0.004000

73 -0.007000

74 0.000000

75 0.005000

76 -0.008000

77 0.007000

78 -0.00XX

79 -0.009000

80 0.001000

81 0.004000

82 -0.003000

83 0.001000

84 -0.006000

85 -0.005000

86 0.013000

87 -0.006000

88 0.00XX

89 0.003000

90 0.00XX

91 -0.011000

92 -0.00XX

93 0.00XX

94 -0.001000

95 -0.013000

96 -0.00XX

97 -0.001000

98 -0.005000

99 -0.003000

100 0.000000

101 -0.008000

102 0.001000

103 -0.001000

104 0.004000

105 0.00XX

106 0.000000

107 -0.005000

108 0.005000

109 -0.009000

110 -0.006000

111 -0.004000

112 -0.006000

113 0.00XX

114 -0.01XX

115 0.014000

116 -0.004000

117 0.005000

118 -0.001000

119 -0.001000

120 0.000000

121 -0.001000

122 0.004000

123 -0.006000

124 0.008000

125 -0.004000

126 0.008000

127 -0.00XX

128 -0.005000

129 0.006000

130 0.005000

131 -0.007000

132 0.000000

133 0.003000

134 -0.00XX

135 -0.005000

136 -0.004000

137 -0.001000

138 0.001000

139 0.000000

140 -0.005000

141 0.003000

142 -0.00XX

143 0.010000

144 0.011000

145 -0.001000

146 -0.008000

147 -0.004000

148 -0.004000

149 -0.009000

150 -0.001000

151 -0.009000

152 0.00XX

153 0.007000

154 -0.008000

155 0.004000

156 0.009000

157 0.003000

158 0.000000

159 0.007000

160 -0.006000

161 0.001000

162 0.011000

163 0.003000

164 -0.001000

165 0.008000

166 0.00XX

167 -0.005000

168 0.013000

169 -0.004000

170 0.000000

171 0.011000

172 0.011000

173 0.005000

174 0.005000

175 0.001000

176 0.001000

177 0.010000

178 -0.003000

179 -0.001000

180 0.000000

181 -0.001000

182 0.000000

183 0.00XX

184 0.013000

185 0.001000

186 0.009000

187 0.003000

188 -0.008000

189 0.003000

190 0.001000

191 -0.006000

192 0.01XX

193 -0.005000

194 -0.009000

195 0.000000

196 -0.003000

197 -0.003000

198 -0.006000

199 0.008000

200 -0.015000

201 -0.001000

202 0.001000

203 -0.001000

204 0.01XX

205 0.009000

206 0.008000

207 -0.004000

208 0.001000

209 0.001000

210 -0.011000

211 -0.016000

212 -0.005000

213 0.003000

214 -0.006000

215 0.01XX

216 0.000000

217 0.007000

218 -0.007000

219 -0.005000

220 -0.009000

221 -0.001000

222 -0.008000

223 -0.009000

224 0.015000

225 -0.004000

226 -0.008000

227 -0.009000

228 0.016000

229 -0.001000

230 0.007000

231 -0.008000

232 -0.005000

233 -0.016000

234 0.001000

235 0.015000

236 0.006000

237 -0.008000

rms: mq = 0.006000

---------------------------------------------------------

绝对定向信息： (h:gis06hammer2-165__02-166_)

---------------------------------------------------------

绝对定向信息：

左旋转矩阵：

0.99972469 0.01942904 0.01315499

-0.01934092 0.99978989 -0.00679305

-0.01328421 0.00653675 0.99989039 右旋转矩阵：

0.99992472 0.00299169 0.01189982

-0.00320877 0.99982804 0.01826570

-0.01184313 -0.01830251 0.99976236

左片摄站坐标：

xs=14867.338 ,ys=9093.649, zs=3275.462

右片摄站坐标：

xs=16247.774 ,ys=9078.950 , zs=3263.634

残差：

6156 0.001087 -0.003654 0.003912

6155 0.004336 0.014669 -0.00515

2265 -0.004715 -0.012243 -0.007897

2266 0.000646 -0.010288 0.009796

6265 0.003212 0.010743 0.005089

6266 -0.004567 0.000773 -0.005747

rms: mx=0.00350 my= 0.010002

mxy=0.010599 mz= 0.006571

---------------------------------------------------------

影像匹配信息： (h:gis06hammer2-165__02-166_)

____________initia parameters__________

left image: rows =4320 columns =2580

right image: rows =4320 columns =2580

match window width = 21

match window length = 21

searching range = 5

match grid x_interval = 21

match grid y_interval = 21

___________________________________

match_block == 1

match_level == 3

match_areas == 31 x 19

589 : 0 0.0 %

589 : 453 76.9 %

589 : 520 88.3 %

589 : 544 92.4 %

589 : 547 92.9 %

589 : 548 93.0 %

589 : 548 93.0 %

____________________________________

match_block == 1

match_level == 2

match_areas == 95 x 57

____________________________________

5415 : 0 0.0 %

5415 : 4543 83.9 %

5415 : 4980 92.0 %

5415 : 5090 94.0 %

5415 : 5115 94.5 %

5415 : 5130 94.7 %

5415 : 5143 95.0 %

5415 : 5152 95.1 %

5415 : 5159 95.3 %

5415 : 5163 95.3 %

___________________________________

match_block == 1

match_level == 1

match_areas == 205 x 122

____________________________________

25010 : 0 0.0 %

25010 : 21733 86.9 %

25010 : 23037 92.1 %

25010 : 23293 93.1 %

25010 : 23442 93.7 %

25010 : 23537 94.1 %

25010 : 23595 94.3 %

25010 : 23652 94.6 %

25010 : 23739 94.9 %

25010 : 23787 95.1 %

25010 : 23812 95.2 %

25010 : 23832 95.3 %

25010 : 23855 95.4 %

25010 : 23873 95.5 %

____________________________________

match_block == 1

match_level == 0

match_areas == 205 x 122

____________________________________

25010 : 0 0.0 %

25010 : 20350 81.4 %

25010 : 21419 85.6 %

25010 : 21842 87.3 %

25010 : 22083 88.3 %

25010 : 22244 88.9 %

25010 : 22372 89.5 %

25010 : 22498 90.0 %

25010 : 22595 90.3 %

25010 : 22663 90.6 %

25010 : 22722 90.9 %

25010 : 22757 91.0 %

25010 : 22787 91.1 %

25010 : 22819 91.2 %

25010 : 22853 91.4 %

25010 : 22867 91.4 %

25010 : 22888 91.5 %

25010 : 22900 91.6 %

---------------------------------------------------------

dem 检查点中误差:

---------------------------------------------------------

dem 文件： h:gis06hammer2-165__02-166_product2-165__02-166_

检查点(控制点)文件：h:gis06hammer

---------------------------------------------------------

点号 x y z dz

2265 14787.371 9101.982 786.751 -3.438

2266 16327.646 9002.483 748.470 -0.411

6155 16340.235 10314.228 751.178 -7.037

6156 14947.986 10435.860 765.182 0.002

6265 14888.312 7769.835 707.615 -4.749

6266 16232.309 7741.696 703.121 -0.614

点数 = 6

均值 = -2.7

绝对均值 = 2.7

均方根 = 3.8

点号 百分比

dz <= 1.0 : 3 50.0

1.0<= 2.0 : 0 0.0

2.0<= 3.0 : 0 0.0

3.0 < dz < 4.0 : 1 16.7

4.0

5.0

6.0

10.0

20.0

---------------------------------------------------------

virtuozo 影像文件信息 (正射影像):

---------------------------------------------------------

影像文件名： h:gis06hammer2-165__02-166_product2-165__02-166_

行列数 [行数x列数]： 3191 x 1791

模型颜色： 24位彩色影像

x-方向像素大小： 0.100000 毫米

地理信息：

--------------------------------------------------------

影像比例尺： 1 : 10000

旋转角： 0.00000 度

x-方向地面分解率： 1.000000

y-方向地面分解率： 1.000000

左下角坐标 [x,y]：14630.000 7450.000

右下角坐标 [x,y]：16420.000 7450.000

左上角坐标 [x,y]：14630.000 10640.000

右上角坐标 [x,y]：16420.000 10640.000

---------------------------------------------------------

virtuozo 影像文件信息 (等高线影像):

---------------------------------------------------------

影像文件名： h:gis06hammer2-165__02-166_product2-165__02-166_

行列数 [行数x列数]： 3191 x 1791

模型颜色： 8位单色影像

x-方向像素大小： 0.100000 毫米

地理信息：

---------------------------------------------------------

影像比例尺： 1 : 10000

旋转角： 0.00000 度

x-方向地面分解率： 1.000000

y-方向地面分解率： 1.000000

左下角坐标 [x,y]：14630.000 7450.000

右下角坐标 [x,y]：16420.000 7450.000

左上角坐标 [x,y]：14630.000 10640.000

右上角坐标 [x,y]：16420.000 10640.000

---------------------------------------------------------

virtuozo影像文件信息(等高线叠加正射影像):

---------------------------------------------------------

影像文件名： h:gis06hammer2-165__02-166_product2-165__02-166_

行列数 [行数x列数]： 3191 x 1791

模型颜色： 24位彩色影像

x-方向像素大小： 0.100000 毫米

地理信息：

---------------------------------------------------------

影像比例尺： 1 : 10000

旋转角： 0.00000 度

x-方向地面分解率： 1.000000

y-方向地面分解率： 1.000000

左下角坐标 [x,y]：14630.000 7450.000

右下角坐标 [x,y]：16420.000 7450.000

左上角坐标 [x,y]：14630.000 10640.000

右上角坐标 [x,y]：16420.000 10640.000

(五)生成数字影像图

1.进入测图界面

在virtuozo nt系统主菜单中，选择“测图” →“igs数字测图”项，调用测图模块，屏幕弹出测图界面。

2.新建或打开测图文件

新建一个测图文件：选择file→new xyz file项，屏幕弹出文件查找对话框，输入一个新的xyz文件名，弹出测图参数对话框。在对话框中输入各项测图参数：成图比例尺(分母);高程注记的小数位数;流数据压缩容限(单位：毫米);图廓坐标：xtl、ytl(左上角)、xtr、ytr(右上角)、xbl、ybl(左下角)、xbr、ybr(右下角)。选择“保存”按钮后，将创建一个新的测图文件。此时屏幕弹出矢量图形窗并显示其测图的图廓范围。打开一个测图文件：选择“文件”→“打开”项，此时弹出文件查找对话框，选择一个已有“*文件”，打开后，屏幕显示当前的矢量图形文件。

3.装入立体模型

当打开测图文件后，方可打开立体模型。在菜单栏中选择“文件”→“打开”项，在文件查找对话框中，选择一个模型***(或*)文件，打开后，屏幕弹出影像窗显示立体影像。

4.影像贴图与矢量图形的层控制

(1)矢量贴图：按下 图标，可将测量的结果(矢量图形)显示在立体影像上，便于检查遗漏和所测地物的精度。

(2)层控制：在数字化测图中，同一种地物为一层，每一层都有一个属性码(或层号)。所测的地物都被分层管理，层控制就是对地物分层管理的工具。

5.影像显示

(1)左右影像分屏显示，由立体反光镜观测立体;

(2)立体显示双影像：通过硬件的支持，左右影像交替显示，戴上相应的立体眼镜，可以进行立体观测。

(六)实习中遇到的问题

1、新建数据文件夹时应注意哪些问题?

答：给文件夹命名时应当注意不要含有中文和空格，用字母为宜，以免程序出错。

2、使用测区参数界面下的重置模型参数功能应当注意哪些问题?

答：首先测区参数界面的参数项中不能有空白项;在填入参数时控制点文件、加密点文件、相机参数文件的名字可任意命名，但是要切记不能使得这三者的名字重名，否则，可能会导致文件的冲突，，影响到内定向、绝对定向的成果，甚至无法正常的采集核线影像。

3、有多个相机的测区如何处理?

答：分别在测区目录下建立多个相机参数文件(注意影像参数要与之对应)，分别作内定向即可。

4、定义核线影像范围应注意那些事项?

答：首先：定义核线范围以将控制点划在范围内为宜，但不能超控过多;其次：应结合实际地形情况，如高山地或大比例尺城区，由于左右片视差较大，就应适当将核线范围划大些。

(七)实习心得

通过这次实验，我系统学习了virtuozo的使用操作流程，了解了virtuozo的基本功能，一般作业过程及主要产品的制作过程。其中主要有掌握创建/打开测区及测区参数文件的设置。掌握参数文件的数据录入。通过对模型定向的作业，了解数字影像立体模型的建立方法及全过程，并能较熟练地应用定向模块进行作业，满足定向的基本精度要求。掌握核线影像重采样，生成核线影像对。掌握匹配窗口及间隔的设置，运用匹配模块，完成影像匹配。掌握匹配后的基本编辑，能根据等视差曲线(立体观察)发现粗差，并对不可靠区域进行编辑，达到最基本的精度要求。掌握dem格网间隔的正确设置，生成单模型的dem。掌握正射影像分辨率的正确设置，制作单模型的数字正射影像。通过dem及正射影像的显示，检查是否有粗差。掌握拼接区域的选定及确定拼接产品的路径。掌握dem拼接及自动正射影像镶嵌。分析拼接精度。理解数据格式输出的意义。了解virtuozo nt系统的数据格式输出的具体操作。

虽然这次做的成果并不是很完美，与实验指导中的还存在一定的差距。但通过对实习成果的分析，了解数字产品的基本质量要求，对其进行一定的改善，使其精度有一定的提高。而且通过这次实习，我对数字摄影测量数据获取有了更深刻的了解，同时对摄影测量课程有了更深更具体的体会。

1.正射影像

2.等高线影像

3.等高线叠合正射影像

4.镶嵌 拼接