遥感院摄影测量综合实习报告

1、摄影测量原理综合实习实习报告学院：遥感信息工程学院班级:1407学 号：111姓 名：111实习地点：325机房指导教师：段延松 王玥2017 年 1 月 14 日、实习目的本次实习是将摄影测量原理的课堂理论与实践相结合，深入掌握摄影测量学的基本 概念和原理，加强摄影测量学的基本技能训练，培养学生分析问题和解决问题的能力。实习基于全数字摄影测量系统VirtuoZo平台，制作数字高程模型、数字正射影像、数字线划图等数字产品。通过对VirtuoZo的应用实习，熟悉摄影测量系统的的基本功能及操作特点，对生产DEMDOMDLG的过程有了大致的了解，对所学的知识有了更加深刻的认识。二、实习介绍1、4D产

2、品概述14D产品是指DRG（数字栅格地图）、DLG（数字线化图）、DEM（数字高程模型）、DOM数字 正射影像图）。4D复合产品是将4D产品中的任意两种或几种产品模式，通过融合的方法生 成的叠加产品。其中 4种地形数据的具体意义如下：1、DRG （数字栅格地图）数字栅格地图是纸制地形图的栅格形式的数字化产品。可作为背景与其他空间信息相关，用于数据采集、评价与更新，与DOM DEM集成派生出新的可视信息。2、DLG （数字线划地图）现有地形图上基础地理要素分层存储的矢量数据集。数字线划图既包括空间信息也包括属性信息，可用于建设规划、资源管理、投资环境分析等各个方面以及作为人口、资源、环境、交通、

3、治安等各专业信息系统的空间定位基础。3、DEM （数字高程模型）数字高程模型是以高程表达地面起伏形态的数字集合。可制作透视图、断面图，进行工程土石方计算、表面覆盖面积统计，用于与高程有关的地貌形态分析、通视条件分析、 洪水淹没区分析。4、DOM （数字正射影像图）利用航空相片、遥感影像，经象元纠正，按图幅范围裁切生成的影像数据。它的信息丰富直观，具有良好的可判读性和可量测性， 从中可直接提取自然地理和社会经济信息。2、4D产品生产21.数字高程模型的生产主要是用数字摄影测量方法，这是数据采集最常用最有效的方 法之一。利用附有的自动记录装置接口的立体测图仪或立体坐标仪、解析测图仪及数字摄影测量系

4、统，进行人工、半自动或全自动的量测来获取数据。2数字正射影像图可以利用全数字摄影测量系统，恢复航摄时的摄影姿态，建立立体模型,在系统中对进行检测、编辑和生成，最后制作出精度较高的 DOM3. 数字线划地图可以利用全野外数字测量和GPS测量。全野外数字测量利用电子手簿、便携机或掌上电脑与全站仪相连，测量结果直接以数字形式存储，不需要经过内业数字化 处理。GPS测量采用实时动态 GPS测量系统,用两台或更多台 GPS接收机来协同工作,将- 台接收机作为基站,放在已知点上，其他接收机对空间目标测量，采集的数据存放便携电 脑或掌上电脑中。4. 数字栅格地图是通过一张纸质或其他质地的模拟地形图，由扫描仪

5、扫描生成二维阵列影像，同时对每一系统的灰度或分色进行量化，再经二值化处理、图形定向、几何校正即形成一幅数字栅格地图，需要经过图形扫描、图幅定向、几何校正，色彩纠正等几个步骤。3、4D产品的应用2数字高程模型 DEM的应用是十分广泛的。在测绘上可用于绘制等高线、坡度坡向图、 立体透视图，生成正射影像、立体景观图，立体地图修测和地图的修测；在各种工程项目中 可用于计算面积、体积、 制作各种剖面图和进行线路的设计；在军事上，可用于飞行体的导航、通讯、战略计划等；在遥感中，可用于辅助分类；在环境与规划方面，可用于土地利用 现状分析、规划设计和水灾险情预测等。数字正射影像 DOM在城市规划和管理中的基本

6、应用有：将数字正射影像图作为城市规划和管理的正式地形图种类；以影像图为背景，用来高速和控制规划管理信息如道路红线、 用地红线等；编制各种类型的影像挂图，为领导及各部门的管理、决策、宣传提供直观与相对现势的参考材料；建立数字正射影像图数据库，在规划管理信息系统中应用。数字栅格地图DR刖应用于数字线划图的数据采集、评价和更新，还可与数字正射影 像图、数字高程模型等数据集成使用，派生出新的可视信息，从而提取、更新地图数据，绘 制纸质地图和作新的地图归档形式。数字线划地图DLG作为矢量数据集，主要供地理信息系统作空间检索、空间分析之用。三、实习内容：1.DEM与 DOM生产1.1技术设计：1）测区与资

7、料分析测区分析：生产 DEM的测区数据是位于澳大利亚的一处名为Hamme 的矿产，该矿产地区地形复杂，底物多样，北部地区多为居民区的平原，有较多的楼房和道路，中部地区有一个巨大的矿坑和复杂的山地地貌，还有明显的环山公路，是DEM的核心区域，南部为地形较缓的丘陵植被地貌。资料分析：该测区的航侧图由两条航带组成， 每条航带有三张图像。 航高3000米， 摄影主距157.22mm,摄影比例尺为1:15000，扫描影像像素大小 0.0445mm,航片的清 晰度较高，没有明显的辐射畸变。2） 实习生产产品要求：DEM要求精度内定向拼接中误差小于0.005mm,相对定向精度：每点残差0.020mm，中误差

8、0.010mm，绝对定向精度中误差小于0.3mm,模型拼接精度中误差小于2.0m,超过三倍中误差的点不超过百分之一。DEM质量检查、控制点的误差不超过0.5m，DOM质量检查的各控制点的中误差不超过0.6m。3）实习技术路线：采用适普软件有限公司与武汉大学遥感学院共同研制的全数字摄影测量系统VirtuoZo软件进行全数字化得摄影测量生产。4）生产流程框图。数据准备内定向相对定向生成核线影像绝对定向影像自动匹配生成DEM图1. DEM自动生成法流程图数据准备生成TIN文件TIN文件转DEM图2.人工法创建DEM1.2实施过程DEM:建立测区- 设置相机- 引入影像- 设置控制点- 建立模型- 设

9、置成果上述过程将原始航带信息和航拍影像导入到数字摄影测量系统当中，然后需要对每张航带拼接影像进行内定向、相对定向和绝对定向： .影像内定向- 相对定向- 绝对定向- 选取最大核线影像- 影像自动匹配在对四副匹配后的影像进行拼接之前，需要检查每张影像的DEM合格情况，对于不符合地形实际的错误等高线进行修正。修正方法包括平滑，拟合，插值和断面编辑。处理合 格后进行DEM拼接检查，符合要求则进行DEM拼接。以上所述的是 DEM的自动生成方法，还可以在核线影像的基础上使用手工选点，描线 的方式绘制贴合地形的 TIN。DOM:DOM是在经过改正且拼接好的 DEM的基础添加原始航拍影像，利用反解法进行数字

10、微分 纠而制作成的正射影像。当DEM建立完成之后，在系统主菜单中选择生成DOM产品，之后会自动生成当前模型的正射影像，之后对正射影像进行拼接线生成，根据拼接线完成DOM的拼接。最后对结果进行变形纠正和匀光处理，对结果进行质量检查， 符合要求则完成 DOM的制作。进入图幅整饰生成对应区域的小范围DOM图幅。1.3质量分析1）质量评定手段: 在数据准备部分要保证输入的相机参数，航带信息的精确性； .DEMI单独模型的内定向核绝对定向的误差应该严格控制在限差之内； .DEM自动匹配后，要对整个 DEM拼接结果进行精查，道路房屋处等高线要符合 实际地形要求；重叠部分的大坑需要仔细用断面纠正后平滑处理，

11、最终拼接的精度 误差要保证在限差之内； .DOM生产中要严格检查拼接线部分，对于严重的地形畸变需要使用相关工具改 正，最终DOM质量检查控制点的误差保证在限差之内；2）产品质量评定：数据 项目 要求精度测区精度（取平均值）内定向Mxy0.005mmMx=0.003,My=0.005相对定向每点残差0.020mm ; 中误差0.010mmave_RS=0.008mm绝对定向每点 Mxyzv 0.3m;Mxyz0.3m稳定在0.221mDEM拼接Mch2.0m三倍中误差少于1%Mch=2.0 m 时,三倍中误差为0.90%doM佥查小于1.0mDX=0.232mDY=0.301mDXY=0.380

12、m表1.质量评定结果一览表3）质量分析：最终DEM检查中，房屋地区的等高线编辑相对较好，避免了房屋被等高线穿过的问题，道路上没有明显的小山包核凸起。主要问题是在DEM拼接之后，拼接线附近没有仔细检查，造成部分拼接线附近的 DEM变形严重，严重失真。此外DOM的修改仍然有瑕疵，部分模糊区 域没有进行好的修正和替换，拼接影像之间的匀光处理没有做好，影响DON幅的观察。1.4成果图片1）拼接精度图一副（截屏）中谆星:|l 523196 n中误去限圭|2退ttIMI sU h ”吗 ) _J U * *欣:0 hula j .帀千 些. I JZHKfWMrF I P 4 I： IlhJiw 口.单甘

13、布愴况1总点数:|2(Fi2S 3J中误蚩loon详細内容|重勤计篡图3. DEM拼接精度结果图2） DEM渲染结果图（拼接后）图4.拼接后的DEM宣染成果图3) TIN编辑结果(在AuyoCAD中打开的透视图)。R K*ri ivr 事* d 心 Vi r匚略 d 3 Wi B wn t w aim n an Hh n mrift kiij nna -rMta. n* r直 hdti i.m|1 H KW H ji3吟旳aJ4 - 3 rip图5. TIN立体显示结果图5）DOM图片二幅（带图廓整饰）。2Of0毘扱）07图6. DOM图廓整饰成果图2. DLG的生产1实习要求：完成练习测区和

14、考核测区的DLG各一幅。练习测区 DLG应该完成主要的道路，房屋和植被，以及八条间距为 5m的等高线，不要求精确图幅范围。考核测区给定明确的图幅范 围，DLG跨越多幅航摄影像，需要绘制无缝DLG，地物分类精确，角点选点符合实际的坐标，等高线间距1m，从42m至61m，包括计曲线和首曲线，需要标记高程点和注记。2测区介绍：练习测区为广东0506航片构成的测区，该测区为城郊交接地带，地形分布丰富，具有 较规则的地物块和缓和的地形。考核测区为咸宁的一组大测区，实习中我需要完成位于 7273 和9190航片的但家庄地区 DLG。该测区位于咸宁市的村庄区域，具有较多的耕地，林园和 不规则农居，以及复杂的

15、山地地形，在不同地块的分界具有围墙，陡坎，垄和断崖等分界地貌，需要仔细地寻找和跟踪绘制。影像总体清晰，立体效果良好。3. 实施过程：(1) .新建测区文件，导入测区影像和相机参数，完成模型定向(2) .依据测绘片和要求，确定图幅范围和地物类型，规划绘测方案(3) .使用滚轮调高程，物方测图模式用点或线进行地物采集，对错误区域使用编辑操作。等高线输入高程后锁定，使用流线紧贴地形表面分段绘制等高线。4. 质量控制。在DLG的生产中，必须要保证线划地物对于实际地形的贴合程度，由于系统不具有智能咬合和高程检查的功能，因此在绘制过程中只能通过耐心的跟踪与不断的编辑修正来保证 DLG的成图质量。好的心态与

16、仔细的比较DLG实习的最重要的质量保证。观察结果的DLG可以发现在右下角和上方各有一小块的空缺，发生此问题的原因是在 生成核线影像的时候这部分和黑色框标区域较近，在自定义拉核线的时候没有选入，造成该部分的空缺。此外等高线由于树木的原因没有能很好地贴合地表，地块在山地部分之间的分界线不如平底清晰工整。5. DLG成果图片图7.广东练习测区DLG吉果图8.咸宁考核测区DLG成果四、实习体会1实习总结本次摄影测量课程综合实习为期两周，以内业的软件操作生产 4D产品为实习内容，实习工作丰富充实，符合实际的测绘遥感行业的生产要求，教研组的实习教学严谨认 真，语言风趣幽默，要求严格，使我熟悉摄影测量的各类

17、产品生产流程和精度评定， 巩固了对于平差处理和摄影测量理论课程的理解。实习期间，我们实践操作了 DEM自动生产，TIN手动生产，DOM生产和DLG生 产四个内容，每个内容都紧密依照摄影测量共线方程、模型定向和平差处理的理论基 础，在操作上需要运用图像处理、计算机图形学和测量学的相关知识，操作上需要操 作人员的耐心和严谨。DEM的生产和编辑是第一周实习的核心和难点，前面的测区模型建立，影像导入 和内外方位元素的确定过程比较简单，但需要严格控制在精度范围内，保证匹配结果的准确性。进入 DEM编辑阶段，主要是对四幅影像DEM在房屋，道路和山崖部分存在的错误进行平滑拟合纠正，在匹配的重叠区域需要用断面

18、编辑来修正DEM，降低拼接后的误差到限差以下。TIN的生产以手工选高程点绘制不规则三角网为核心，要点就是选点要准确， 要足够密，使得最终的不规则三角网可以高度逼真地表达实际地形。DOM的生产是基于 DEM的，其生产过程的自动化比较高，在保证精度的情况下，可以较快地生产出对应得正射影像。这部分需要主要工作的部分在 DOM拼接后对于变形情况，拼接片不对应和相邻拼接片的匀光匀色处理。DLG的生产集中在第二周，过程没有难点，但由于测区较大，待测地物较多，需要耐心地绘制和长期的坚持。此外，DLG的绘制质量保证还需要良好的绘图经验和遥感图像解译的能力，由于测区的复杂地形和变形，对于等高线的确定和地物类型的确 定都是对于我们比较困难的方面，本次实习中我在这方面有所加强，但还需要后期持 续的努力。2实习建议相较于之前的实习是三周制的，本次实习为期两周，而且和期末考试相重合，由于时间分配使得摄影测量实习的内容遭到削弱，我们主要精力投入于 DE