摄影测量实习报告
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
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*.tif文件转换为*.vz文件, 并将*.vz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:\GIS06\hammer\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz)
---------------------------------------------------------------
左原始影像 ( H:\GIS06\hammer\images\02-165_50mic.vz )：
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:\GIS06\hammer\images\02-166_50mic.vz )：
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:\GIS06\hammer\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz)
-------------------------------------------------------
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 -0.002000
1650410 -0.004000
165022 -0.006000
6156 0.002000
6155 -0.001000
2265 0.001000
2266 -0.001000
6265 0.000000
6266 0.000000
1 -0.002000
2 0.005000
3 0.014000
4 0.002000
5 -0.003000
6 0.004000
7 0.007000
8 -0.004000
9 0.003000
10 -0.012000
11 -0.002000
12 0.001000
13 0.000000
14 -0.002000
15 -0.008000
16 0.004000
17 0.001000
18 0.006000
19 0.002000
20 0.010000
21 0.002000
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 -0.002000
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 0.002000
44 -0.001000
45 -0.004000
46 -0.005000
47 -0.002000
48 0.000000
49 0.016000
50 0.004000
51 -0.001000
52 0.005000
53 0.002000
54 0.002000
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 0.002000
66 0.002000
67 -0.006000
68 -0.002000
69 -0.003000
70 -0.003000
71 -0.002000
72 -0.004000
73 -0.007000
74 0.000000
75 0.005000
76 -0.008000
77 0.007000
78 -0.002000
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 0.002000
89 0.003000
90 0.002000
91 -0.011000
92 -0.002000
93 0.002000
94 -0.001000
95 -0.013000
96 -0.002000
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 0.002000
106 0.000000
107 -0.005000
108 0.005000
109 -0.009000
110 -0.006000
111 -0.004000
112 -0.006000
113 0.002000
114 -0.012000
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 -0.002000
128 -0.005000
129 0.006000
130 0.005000
131 -0.007000
132 0.000000
133 0.003000
134 -0.002000
135 -0.005000
136 -0.004000
137 -0.001000
138 0.001000
139 0.000000
140 -0.005000
141 0.003000
142 -0.002000
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 0.002000
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 0.002000
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 0.002000
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 0.012000
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 0.012000
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 0.012000
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:\GIS06\hammer\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz)
---------------------------------------------------------
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:\GIS06\hammer\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz)
____________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:\GIS06\hammer\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz\product\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz.dem
检查点(控制点)文件：H:\GIS06\hammer\hammer.pas
---------------------------------------------------------
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:\GIS06\hammer\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz\product\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz.orl
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:\GIS06\hammer\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz\product\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz.cnt
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:\GIS06\hammer\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz\product\02-165_50mic.vz_02-166_50mic.vz.orc
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“*.xyz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***.mod(或*.set)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 5.DEM拼接
