《摄影测量原理》
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指导教师：
实验一预备知识
一、实验目的
1.了解4d的基本概念。
2.了解VirtuoZoNT系统的运行环境及软件模块的操作特点。
3.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。
二、实验内容
1.熟悉4D的基本概念。
数字高程模型（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（_，Y）及高程（Z）的数据集。
数字正射影像图（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。
数字线划地图（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。
数字栅格地图（缩写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。
2.了解VirtuoZoNT系统，熟悉系统的运行环境及配置，主要软件模块以及作业方式等，了解系统目录。
3.系统启动。
4.4d产品制作流程
根据VirtuoZo制作4d产品的基本工作流程如下：
三、实验方法与步骤
通过阅读实验指导书，对制作ＤＥＭ、ＤＯＭ流程以及基本知识进行足够的了解。
四、实验结果
五、实验心得与体会
实验二数据准备
一、实验目的
1.掌握创建/打开测区及测区参数文件的设置。
2.掌握参数文件的数据录入。
3.完成原始数字影像格式的转换。
二、实验内容
测区是待处理的航空影像所对应的地面范围，在软件VirtuoZoNT里创建一个测区，并且输入测区参数，录入相机参数，之后录入控制点数据，最后要将原始影像的数据格式转换。因为原始数字影像即是数字摄影测量所用的原始资料，有数字影像（如卫星影像）和数字化影像（如用模拟的航片经扫描而获得的影像），影像的数据格式有多种（一般常用的有tif格式等），这些影像格式VirtuoZoNT系统不能直接引用，必须转换为VirtuoZoNT所认识的vz格式。
三、实验方法与步骤
1.资料分析
（1）查看原始数字影像的分辨率、比例尺等。
（2）查看相机检校参数，及其影像方位、框标的位置等。
（3）查看地面控制点数据及其点位与分布。
2.创建新测区，设置测区参数文件。
3.相机参数文件的数据录入。
4.地面控制点文件的数据录入。
5.原始影像的数据格式转换。
四、实验结果
五、实验心得与体会
实验三制作数字高程模型（DEM）
一、实验目的
1.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，并能较熟练地应用向模块进行作业，满足定向的基本精度要求。
2.掌握核线影像重采样，生成核线影像对。
3.掌握匹配窗口及间隔的设置，运用匹配模块，完成影像匹配。
4.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辑，达到最基本的精度要求。
5.掌握DEM格网间隔的正确设置，生成单模型的DEM。
6.通过DEM透视图的显示，检查是否有粗差。
7.掌握拼接区域的选定及确定拼接产品的路径。
8.掌握DEM拼接及分析拼接精度。
二、实验内容
1.模型定向与核线影像生成
模型定向分为内定向、相对定向、绝对定向，解算其定向参数：内定向：框标自动识别与定位。利用框标检校坐标与定位坐标计算扫描坐标系与像片坐标系间的变换参数。相对定向：利用二维相关，自动在相邻影像上识别同名点（几十至上百个点），计算相对定向参数。绝对定向：人工在左（或右）影像上定位控制点，最小二乘匹配同名点，计算绝对定向参数。生成核线影像即是形成按核线方向排列的立体影像：同名核线影像灰度重排，形成核线影像。
2.影像匹配及匹配后的编辑
影像匹配是数字摄影测量系统的关键技术，是沿核线一维影像匹配，确定同名点。
其过程是全自动化的。匹配后的编辑是影像匹配的后处理工作，是一个交互式的人工干预过程。目前，在影像匹配中，尚有一些区域（例：水面、人工建筑、森林等）计算机难以识别，将出现不可靠匹配点（没有匹配在地面上），这将影响数字高程模型DEM的精度。因此,对这些区域进行人工干预是必要的。
3.生成单模型的DEM
DEM的建立是根据影像匹配的视差数据、定向元素及用于建立DEM的参数等，将匹配后的视差格网投影于地面坐标系，生成不规则的格网。然后，进行插值等计算处理，建立规则（矩形）格网的数字高程模型（即DEM）。其过程是全自动化的。DEM格网间隔设置在DEM参数窗中进行。在VirtuoZoNT主菜单中，选择设置DEM参数项,进入DEM参数对话窗。
4.多模型的DEM拼接
一幅完整的图幅或一个测区，一般都是由多个相邻模型或影像组成，必须将多个单模型拼接起来，才是一幅完整的产品。拼接与镶嵌应具备以下条件：（1）有多个相邻的Model（模型）及其影像，且必须互相有重叠。（2）建立全区域每个模型的DEM，才能对它们进行拼接。（3）DEM拼接后，才能进行正射影像的镶嵌。
三.实验方法与步骤
模型定向与核线影像生成
一个测区是由多个模型组成，模型定向要逐个进行。每个模型定向的作业流程为：创建新模型->内定向->相对定向->绝对定向。
影像匹配及匹配后的编辑
自动影像匹配
在VirtuoZoNT主菜单中，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。
编辑结果及应用
在立体编辑工作完成后，一定要注意保存编辑结果再退出编辑程序，或在退出时要保存。这时系统自动覆盖原<模型名>.plf文件，其结果用于建立DEM。
生成单模型的DEM
生成数字高程模型
DEM显示单模型DEM(检查DEM)
DEM修正
多模型的DEM拼接
设置多模型拼接区域及参数
DEM拼接及误差检查
四、实验结果
五、实验心得与体会
实验四制作数字正射影像（DOM）
一、实验目的
1.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。
2.掌握等高线参数设置，生成等高线。
3.通过正射影像或叠加等高线影像的显示，检查是否有粗差。
4.掌握DEM拼接及自动正射影像镶嵌。
二、实验内容
数字正射影像的制作是基于DEM的数据，采用反解法进行数字微分纠正而制作。其过程也是全自动化的。DOM制作基本流程如下：
数据准备
三、实验方法与步骤
生成正射影像
当DEM建立后，可进行正射影像的制作。
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。此为单影像处理方式，即逐个模型进行。
生成等高线并与正射影像叠加
当DEM建立后，可进行等高线的制作。在系统主菜单中，选择产品→生成等高线项，屏幕显示计算提示界面，计算完毕后，自动生成当前模型的等高线。在系统主菜单中，
选择产品→正射影像叠加等高线项，屏幕显示计算提示界面，计算完毕后，自动制作当前模型的正射影像叠加等高线。
此为单影像处理方式，即逐个模型进行。
显示正射影像(检查影像)
正射影像生成后，应显示其影像，检查正射影像是否正确或完整。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。注意：显示正射影像时，可拉动上下左右滚动条，检查正射影像的每个部位的影像有无变形。
正射影像的镶嵌
多模型DEM拼接后，才能在拼接区域内进行多张正射影像的镶嵌。
在系统主菜单中，选择菜单镶嵌→设置项，屏幕弹出拼接与镶嵌参数设置对话框，设置镶嵌项目,然后在系统主菜单中，选择菜单镶嵌→自动镶嵌项，系统自动进行影像镶嵌计算，完成多个正射影像的拼接。
显示测区正射影像
在全图显示窗（左边的图框），按鼠标左键可拉一放大显示窗口，被放大的影象在右边的图框中显示。在放大显示窗，弹击鼠标右键可选择图框的放大比例。对于每个模型的接边处应仔细检查，影象有无变形及扭曲等错误。
四、实验结果
五、实验心得与体会
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