1、基础摄影测量基础实验报告【关键字】基础摄影测量基础实验报告一、像对的立体观察一、实验目的1、了解人造立体视觉的原理。2、掌握观察人造立体的四个条件。3、掌握人造立体观察方法，借助仪器进行立体观察。二、实验内容借助立体镜观察正立体、反立体、零立体。三、实验原理用双眼观察空间物体时，可以容易地判断物体的远近，得到景物的立体效应，这种现象称为人眼的天然立体视觉（如图1）。人造视觉的过程：空间景物在感光材料上构像，人眼观察构像的像片而产生生理视差，重建空间景物立体视觉。图1人造立体视觉的条件：1、两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对；2、每只眼睛必须只能观察像对的一张像片；3、两像片上
2、相同景物（同名像点）的连线和眼睛基线应大致平行；4、两像片的比例尺相近（差别15%），否则需要ZOOM系统等进行调节。四、实验仪器桥式立体镜、反光立体镜五、实验步骤1、理解人造立体观察的原理和方法，了解人造立体视觉的条件，和人造立体视觉的条件。2、区分立体像对的左片和右片；3、将航空像对置于立体镜下，像对的基线应与眼睛平行，即找出立体像对的同名像点的连线方向与眼睛基线大致平行，同名像点重合。每只眼睛分别看一张像片，即左眼看左像片，右眼看右像片。4、注意使像片上地形地物的阴影投向自己。因为人对物体的立体感觉习惯与光源来自前方，阴影投向自己，这样才能是判读效果正确，否则会引起反立体效应。5、用左右
3、手的食指分别指向两张像片上的共同标志点，然后移动其中一张像片，使两手指重合，即表示两像片的共同标志一只眼分别看一张像片。6、按照以下方式观察立体像对：左眼看左像片，右眼看右像片；结果：正立体效应；左眼看右像片，右眼看左像片；结果：反立体效应；左片逆时针旋转90度，右片顺时针旋转90度，左眼看左像片，右眼看右像片；结果：零立体效应。如图2所示：六、实验结果通过认真的操作，清晰观察到了像片的三种立体视觉（正立体、反立体、零立体）。二、航空影像的4D产品生产一、实验目的通过本次实验，了解4D产品的生产过程，熟悉使用Virtuo NT全数字摄影测量系统生产4D产品的过程，掌握生产过程中各中步骤的原理，
4、加深对有关理论知识的理解。1、了解Virtuo NT数字摄影测量系统的功能；2、掌握Virtuo NT数字测量系统作业流程；3、加深对数字摄影测量基本理论、方法和过程的理解；4、培养实际动手能力。二、实验内容完成Virtuo NT系统的一些简单操作，例如：内定向、相对定向、绝对定向；借助Virtuo NT系统生成4D产品。三、实验原理Virtuoso NT系统是基于 WindowsNT 的全数字摄影测量系统, 完成摄影测量作业.由计算机视觉(其核心是影像匹配与影像识别)代替人眼的立体量测与 识别,不再需要传统的光机仪器.从原始资料,中间成果及最后产品等都是以数字形式,克 服了传统摄影测量只能生
5、产单一线划图的缺点,可生产出多种数字产品,如数字高程模型, 数字正射影像,数字线划图,景观图等,并提供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。Virtuo NT 的主要软件模块包括:解算定向参数,自动空中三角测量,核线影像重采样, 影像匹配,生成数字高程模型,制作数字正射影像,生成等高线,制作景观图,DEM 透视图, 等高线叠加正射影像,基于数字影像的机助量测,文字注记,图廓整饰。Virtuo NT 的作业方式为自动化与人工干预.系统在自动化作业状态下运行不须任何人 工干预.人工干预是作为自动化系统的预处理与后处理 ,如必要的数据准备,必要 的辅助量测等及自动化过尚无法
6、解决的问题. 人工干预不同于单的人工控制操作, 而是尽可 能达到了半自动化. 根据 Virtuo NT 制作 4D产品的基本工作流程如图：图1 4D产品是指数字高程模型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；数字正射影像图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
7、像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点；数字线划地图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；数字栅格地图DRG）是现有纸质地形图经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。四、实验仪器Virtuo NT系统、一组航摄影像对。五、实验步骤1、数据准备 实习测区资料分析 根据给定的实习的原始资料,了解原始影像的分辨率、像片比例尺、影像方位、框标的位置
8、、全测区控制点分布、控制点数据,相机参数。2、建立测区 创建新测区数据准备完善后,进入 Virtuo NT 主界面,首先要新建一个测区,在主菜单中，选择“设置”“测区参数”项，屏幕显示“打开或创建一个测区”文件对话框，输入测区名，进入测区参数界面，按要求输入个参数，之后保存退出。录入相机参数进入“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,将相机数据对应填写到界面中，选择“确定”按钮，将参数存盘。录入控制点坐标进入“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。原始影像的数据格式转换参数设置完成之后,
9、还需要对影像文件进行转换,将各种影像文件转换成 Virtuo NT 支 持的影像格式。进入“文件” “引入” “影像文件”项,进入输入影像对话框,通过“增加”按钮,将所要处理的原始影像引入对话框,然后选择“处理”按钮，即可。3、建立模型 进行模型的设置,现以 157 和 156 两张影像为例,介绍模型的创建过程:通过“文件”“打开模型”,可以建立一个新模型,命名为 157-156,默认后缀名为mdl,建立好157-156模型后,程序自动弹出模型参数设置对话框,按照该模型的基本情况设置该对话框,主要设置左、右影像,其它可按程序默认参数设置,之后“保存”退出。4、模型定向 （1）自动内定向 调用内
10、定向程序“处理”“定向”“内定向” ,建立框标模板(若模板已建立,则进入左影 像的内定向)。程序读入左影像数据后，屏幕显示建立框标坐标模板界面。界面右边小窗口为某个框标的放大影像,其框标中心点清晰可见。界面左窗口显示了当前模型的左影像,若影像的四角的每个框标都有白色的小框围住,框标近似定位成功。若小白框没有围住框标,则需进行人工干预:移动鼠标将光标移到某框标中心,单击鼠标左键,使小白框围住框标。首先进行左影像内定向:该界面显示了框标自动定位后的状况。可选择界面中间小方块按钮将其对应的框标放大显示于右窗口内,观察小十字丝中心是否对准框标中心,若不满意可进行调整。框标调整有自动或人工两种方式: 自
11、动方式: 选择自动按钮后, 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。 人工方式:若自动方式失败,则可选择人工按钮,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,再分别选择上,下,左,右按钮,微调小十字丝,使之精确对准框标中心。右影像内定向:右影像内定向与左影像内定向相似,进行右影像的内定向。如果之前做过内定向的,系统会弹出一个对话框,显示左像片的内定向参数 (系统在完成左像片的内定向后再启动右像片的内定向),并询问是否重新进行内定向。如果不想再进行内定向,选择否;退出内定向模块,进行相对定向。（2）自动相对定向步骤：选择菜单“处理”“模型定向
12、”“相对定向”；在影像显示窗口内点击右键,选择“自动相对定向”；自动相对定向完成后,在定向结果窗口检查同名点的上下视差,如果比较大,则比较大,则把它删除或进行调整；编辑完成后,保存,退出。（3）自动绝对定向步骤: 选择菜单“处理”“模型定向”“绝对定向”；参照给出的控制点点位图,在相对定向界面中,寻找相应的控制点,对控制点的点位进行精确调整,输入控制点相应的点号,点击“确定”保存。（4）自动生成核线影像步骤:在相对定向界面，单击鼠标右键弹出菜单，选择“全局显示” “自动定义最大作业区” “生成核线影”“非水平核线”“保存”“退出”；按照同样的步骤,进行其他模型的内定向,相对定向,绝对定向,核线
13、影像生成,当每个模型的核线影像生成后,则进行影像匹配计算。5、影像匹配与匹配后的编辑选择菜单“处理”“影像匹配”项，出现影像匹配计算的进程显示窗口，自动进行影像匹配。匹配结果的编辑：（如图）图26、生成单模型的DEM生成单模型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。在系统主菜单中,选择“显示”“立体显示”“透示显示”项,进入显示界面,屏幕显示当前模型的DEM。7、生成正射影像在主界面上,依次单击“产品”“生成正射影像”项,系统自动生成正射,单击“显示”“正射影像”。生成的影像如图：图3六、实验总结通
14、过此次实习,了解了使用 Virtuo NT 全数字摄影测量系统生产 4D 产品的过程,熟悉了 Virtuo NT全数字摄影测量系统的使用,加深了对相关知识的理解。4D产品生产实习是一个综合性很强的实习,它是对所学摄影测量及相关专业的综合应用。该实习在数字摄影测量实习的基础上进行。通过本次实习,了解到了 Virtuo NT 全数字摄影测量系统的功能强大,在4D产品生产实习的过程中自动与半自动的快速生成功能。实习中需要注意:定义核线范围以将控制点划在作业区范围内为宜,但不能超控太多；其次应结合实际地形情况,如高山地或大比例城区,由于左右像片视差较大,就应适当将核线范围划大些。三、像片的调绘和地形图
15、编辑一、实验目的1、加强对摄影测量内、外业工作的理解；2、初步掌握全野外调绘的基本方法；3、掌握调绘的综合取舍及居民地、道路等九大地理要素的调绘；4、培养在实践中灵活运用所学知识，独立解决具体问题。二、实验内容采用全野外调绘方法，利用航摄像片分小组完成测区内规定区域的像片调绘工作。三、实验仪器航片；测区地形图及相关资料；野外袖珍立体镜；航空摄影测量外业规范、1：500、1：1000、1：2000地形图图式等。四、实验原理航片外业调绘是利用地物在像片上的影像特征与构像规律来识别、选调地形图上应表示的地理要素，按图式规定绘制到像片上，从而解决像片与地形图在表示方面的差别。地形图在内容表示上的正确性
16、与合理性主要取决于调绘质量的优劣。四、实验步骤外业工作实测：外业调绘按照“资料准备”“设计调绘路线” “现场调绘” “调绘像片的清绘整饰”这一顺序进行。1、准备工作资料准备：航片、现有、测区相关资料、调绘技术指导书等。调绘面积划分。按图幅分工，采用航片；每片的调绘面积分界线选在航向、旁向重叠中线的附近。平坦地区用直线；起伏地区，像片东南边用直线，西边由邻边立体转绘得到。2、像片调绘的基本方法遵循综合取舍原则：根据地物、地貌在国民经济建设中作用来取舍；根据地物密集程度取舍；根据成图比例尺取舍；根据地区、地形特点取舍；调绘中像片的方向应和实地保持一致，随时弄清调绘者自己在像片上的位置；选好调绘路线
17、，遵循走到、看清的原则，以线带面，避免走重复路。平坦地区地类变化小的，可沿主要道路行走，地类变化大时可走“之”字形；做到“三清四到”（即“天天清”、“片片清”、“点点清”，“跑到”、“看到”、“量到”、“表示到”），及时自查互校。3、调绘内容测量控制点、居民地、独立地物、管线、垣栅、境界、道路、水系、地貌、土质、植被、地名。4、调绘要求调绘全部使用放大片；调绘采用室内判读、野外调查的方法，以红、黑、兰、绿、棕五色颜料清绘。颜色的具体使用见规范；对影像清晰的地物，外业以定性调绘为主，内业仪器上定位；影像模糊或被阴影遮盖的重要地物应在调绘片上进行补调，补调方法可采用以明显地物点为起始点的交会法或截
18、距法，补调的地物应在航片上标明与明显地物的相关距离；路堤、路堑、陡坎及梯田其长度大于20米、比高大于1米时必须表示，丘陵地区比高大于0.5米时也须表示；山地比高大于2米时，丘陵地区比高大于1米时，择要量注比高，影像清晰时由内业测注，但在隐蔽地区由外业量注；新增地物不补调；GPS点、导线点在调绘片上一律不表示，由内业坐标展绘。水准点应准确调注并刺出点位（或由外业控制测量时用极坐标法测定坐标，以便于内业展绘）；外业以简化符号表示者，内业成图时均以正规符号表示；调绘片应将所有的水准点表示上。应在野外实地刺点，背面说明，必要时绘出略图。当标石与地面高差超过0.2米时，应在背面说明注记；地名、河名、山名、村庄名均要调注准确、注记齐全、位置适当。五、实验结果完成像片的调绘工作，及测区矢量线划图。此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word可编辑版本！
