全数字摄影测量在DLG生产中的应用

全数字摄影测量在DLG生产中的应用
全数字摄影测量在DLG生产中的应用

目录

摘要 ......................................................... II 第一章绪论 (1)

1.1研究背景及目的 (1)

1.2研究内容 (1)

1.3基本概念 (1)

第二章技术路线及设计规范 (3)

2.1测区概况 (3)

2.2资料分析 (3)

2.3技术指标 (4)

2.4成图方法及生产流程 (7)

第三章生产应用及技术创新 (9)

3.1调绘底图DOM的制作 (9)

3.1.1用于纠正的DEM采集 (9)

3.1.2纠正镶嵌 (9)

3.1.3 DOM的检查和修补 (9)

3.2外业数字化调绘 (10)

3.2.1调绘底图分析 (10)

3.2.2外业实地调绘 (10)

3.2.3数字化整饰 (11)

3.3内业全数字测图与编辑 (13)

3.3.1数字测图 (13)

3.3.2数据编辑 (18)

第四章结束语 (21)

参考文献 (22)

摘要

随着数字化、信息化的发展,许多的新技术、新方法在基础测绘的生产中发挥着越来越重要的作用。本文通过对DLG生产流程的介绍和分析,从中论证了全数字摄影测量方法在数字化外业调绘、DLG产品生产中的应用和技术创新。

关键词:基础测绘、DLG、数字化调绘、全数字摄影测量

第一章绪论

1.1研究背景及目的

测绘是为经济建设、国防建设和社会发展提供基础地理信息的基础性、公益性事业,关系国家主权、国防安全和国家秘密,是实现经济社会可持续发展的基础条件和重要保障。为使测绘事业适应我国社会主义建设高速度发展的要求,首先必须大力发展现代化的测绘科学技术。为了更好地惯彻落实建设数字化、信息化的测绘服务网络,全面加快完成基础测绘任务,进一步服务“海峡西岸经济区”的建设,在这新形势下我们的基础测绘项目为能更好更及时的服务地方的的建设,必然面临着工期紧、任务重的困难。在数字化信息化不断发展的今天基础测绘生产中的一些旧技术和作业方法必然不能满足新的生产要求,必须需要在技术上取得创新和改进,以便能够更好的促进测绘生产的新要求。

1.2研究内容

本文主要探索的是全数字摄影测量的新技术新方法在基础测绘生产中的应用,主要从基础测绘的整个生产流程包括数字化调绘、内业数据采集、数据编辑等工序中分析、研究全数字化作业方式在航空摄影测量中的应用。并通过对漳州1:5000 DLG生产的介绍和技术分析,验证新作业方法和新标准的使用,从中不断的改进DLG产品的生产工艺和提高DLG产品质量,促进基础测绘项目的快速发展和技术创新。

1.3基本概念

(1)基础测绘

基础测绘是指建立全国统一的测绘基准和测绘系统,进行基础航空摄影,获取基础地理信息的遥感资料,测制和更新国家基本比例尺地图、影像图和数字化产品,建立、更新基础地理信息系统。

(2)全数字摄影测量

全数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字

影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。在全数字摄影测量过程中,不仅产品是数字的,而且中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的。

(3)数字高程模型

数字高程模型(Digital Elevation Model,缩写DEM)是一定范围内规则格网点的平面坐标(X,Y)及其高程(Z)的数据集,它主要是描述区域地貌形态的空间分布,是通过等高线或相似立体模型进行数据采集(包括采样和量测),然后进行数据内插而形成的。DEM是对地貌形态的虚拟表示,可派生出等高线、坡度图等信息,也可与DOM 或其它专题数据叠加,用于与地形相关的分析应用,同时它本身还是制作DOM的基础数据。

(4)数字正射影像图

数字正射影像图(Digital Orthophoto Map,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。

(5)数字线划地图

数字线划地图(Digital Line Graphic,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。内容包括行政界线、地名、水系及水利设施工程、交通网和地图数学基础(高斯坐标系和地理坐标系)。数字线划地图是满足地理信息分析要求的数据结构,可视为带有智能的数据集,不但含有几何数据,还有社会人文信息。

第二章技术路线及设计规范

2.1测区概况

地理位置:东经117°18′45″-117°56′15″北纬23°33′45″-24°07′30″。行政隶属:福建省漳州市漳浦、云霄、东山、诏安四县。

测区位于闽东南沿海,东南望海,西北靠山,地势呈西北高东南低。测区最高峰玉里实海拔986m,最低高程海水面,最大比高986m。自然河流有鹿溪、浯江溪、赤湖溪、西埔溪等,还有从云霄漳江上游穿山跨海进入东山岛的雄伟壮观长85.7km的向东渠。年平均气温21℃,年均降水量1453mm。沈海高速、S201、S309省道与县乡道路构成网络,交通方便,海港码头多,可通航厦门、福州、上海、广州和港澳。东山是全国最大的县级芦笋生产基地,也是省重点渔、盐业生产基地,旅游景点有已载入《中国地理之最》,誉为“天下第一奇石”的东山铜陵的风动石,铜山古城、关帝庙等。

本测区面积约1162km2,计1:5000地形图166幅。

2.2资料分析

(1)参考资料:总参测绘局测制的1:50000地形图和福建省测绘局2002年测制的

1:10000地形图可供技术设计及作业参考。

(2)控制资料:福建省C级GPS控制网559~562P、570~572P、577P、579~583P等

13点成果可作为本测区平面控制起算数据和高程检核。福建省大地水准面精化成果可作为高程起算数据。

(3)可利用图件资料:福建省测绘局2002年测制的云霄测区1:10000 DLG可做数字化

调绘底图参考。

(4)航摄资料: 根据航摄鉴定表,航摄时间分别为2005年12月、2006年9~10月,

由北京星球数码科技有限公司航摄,其中1、3、4、5、13(东山)分区比例尺为1:15000,2分区为1:17000。航摄仪RC-30,本测区有用到三种不同焦距的镜头号码:13252镜头主距152.908mm,13306镜头主距153.820mm,13343镜头主距153.578mm。

2.3技术指标

2.3.1数学基础

本测区成果平面坐标系统采用1980西安坐标系为大地基准,高斯-克吕格投影,按3 度分带,中央子午线为117°, 39度带。高程采用1985国家高程基准。成图比例尺为1:5000,基本等高距为2.5米,平均海水面为2.8米。

2.3.2分幅和编号

按GB/13989-92《国家基本比例尺分幅和编号》的规定执行。经差是:1′52.5″;纬差是1′15″。

2.3.3 DEM的技术要求

格网间距为5m×5m,精度要满足1:5000数字正射影像成图精度

要求。

2.3.4 DOM的技术要求

以内图廓外接矩形向外扩图上1厘米距离进行裁切,地面分辨率

为0.5米。影像精度必须符合1:5000 DOM精度要求。

2.3.5 DLG成果的数据格式

为兼顾建库及出图需要,数据生产采用GEOWAY软件编辑,建库数据存储为:ArcGIS GeoDataBase的*.mdb格式,符号化出图数据存储为:AutoCAD的*.dwg格式;数据检查及其他应用成果为:Geoway的*.gwp格式。

2.3.6基础地理信息数据要素分层、分类与代码

(1)所有基础地理信息数据要素分层分类存放,使用规定的代码。

(2)数据分8大类:定位基础、水系、居民地及设施、交通、管线、境界与政区、地貌、植被与土质。中类在大类的基础上,划分出46类,在中类的基础上再向下划分小类,以此向下划分子类。根据规定大类和中类不重新定义和扩充。小类和子类不重新定义,但可根据具体项目要求进行扩充。数据分类代码采用7位十进制数字码,依次为大类码(×),中类码(×),小类(××),子类(××),图形码(×)。

(3)根据数据管理及构建拓扑的需要,数据以8大类为基础,根据需要以点、线、面、注记进行分层,共分43层存放。数据要素分层方案见(表2-4)。

(4)带状、线状、有符号的点状地物的名称放在实体的属性里,其他名称数据以地名

数据的方式单独存放。

2.3.7属性信息

(1)基础地理信息数据要素按要求采集相关的属性信息。根据社会应用需求,增加部分地物要素属性内容,随着资料的丰富、技术的发展以及社会信息化程度的提高,逐步完善数据的属性内容。属性信息采集应严格按照规定,生僻字由开发的程序统一生成,并不断进行更新与修正。

(2)各图层属性字段名及其顺序应严格执行《基础地理信息数据标准》的规定,字段值不能包含半角的逗号、单引号、双引号、括号等与数据库查询语言(SQL)相冲突的字符,注意半角与全角的差异,同时注意同一属性值应该完全相同。

2.3.8精度要求

(1)定向精度(误差不超下表)

表2-1 定向精度

(2)数据精度(中误差不大于下表)

表2-2 数据精度

(3)影像图精度(中误差及接边差不大于下表)

表2-3 影像图精度

(4)影像图与DLG的套合精度:小于图上0.5mm。

(5)特殊困难地区中误差放宽0.5倍,2倍中误差为最大误差。(6)几何图形方面:相邻图幅接边地物要素在逻辑上保持无缝接边。(7)属性方面:相邻图幅接边地物要素属性保持一致。

(8)拓扑关系方面:相邻图幅接边的地物要素拓扑关系应保持一致。

表2-4 数据要素分层方案

2.4成图方法及生产流程

本测区成图是采用全数字摄影测量方法进行作业生产,以传统航片为数据源,通过影像扫描及影像增强处理后,经过外业像控及内业加密,在Virtuozo全数字摄影测量系统上进行光束法区域网自动空中三角测量和在PATB中进行平差解算,根据核线影像自动进行影像匹配,建立数字地面模型,进行地物(外业调绘采用1:5000 DOM套合原漳州1:1万 DLG喷绘出图作为外业数字化调绘底图进行调绘,野外调绘后再直接在电脑上进行清绘整理。)地貌立体测绘,最后利用相关软件进行编辑、检查,生成数字线划图DLG,详细的生产流程说明见图2-1。

图2-1 DLG生产流程

第三章生产应用及技术创新

3.1调绘底图DOM 的制作

3.1.1用于纠正的DEM采集

(1)引入空三加密成果建立测区文件,恢复模型。

(2)定义单模型的作业区域,生成核线影像,对核线影像进行匹配,

形成匹配点与等视差曲线。作业区域的确定应尽量靠近控制点连线,对于高差较大的地区,更应注意,防止像对之间出现裂隙。

(3)检查匹配结果,根据需要进行交互立体编辑(区域编辑,点编

辑)处理。重点是:高层建筑区、影像模糊区、阴影区、大面积水域、建筑密集区、森林覆盖区以及山谷、山脊地形变换处等。如果局部匹配存在问题,则应回到相对定向,在出现问题的部分增加相对定向点,或在匹配预处理中增加特征点、特征线。(4)生成数字地面模型DEM。

3.1.2纠正镶嵌

(1)数字微分纠正

根据单模型DEM及像片内外方位元素、影像分辨率,采用微分纠正方法进行纠正及影像重采样,生成单模型DOM。

(2)色调或色彩调整

影像镶嵌前,应检查相邻各片之间的色调或彩色偏差,根据需要采用图像处理方法进行调整,使之基本趋于一致。

(3)镶嵌拼接

根据图廓坐标取矩形并外扩50米来设定镶嵌范围,指定文件存放路径。执行影像镶嵌命令,自动拼成整幅的DOM。影像镶嵌完成后,认真检查所生成的DOM,对接边区域内部分出现影像模糊、影像遗漏的地方,应给予修补,城区内的影像镶嵌应采用人工方法进行,防止出现高层建筑因投影方向不一致而产生的影像扭曲变形。

3.1.3 DOM的检查和修补

(1)将内部格式的DOM转成通用格式TIFF格式的DOM。

(2)在photoshop软件中检查DOM影像色彩、变形、拉伸、模糊

等情况,并进行相应的色彩调整和区域修补。

(3)在ArcView软件下进行图幅接边检查,主要检查图幅接边处

影像的亮度、反差、色彩是否基本一致,同名点距离是否超限等。

3.2外业数字化调绘

在基础测绘的生产中,传统调绘方法是采用小笔尖直接在调绘片上清绘进行的,现我们采用数字化调绘的方式进行外业调绘。数字化调绘就是以DOM叠加DLG为蓝本,喷绘出图作为外业调绘片进行调绘,然后在电脑上直接进行清绘。用线划图套合正射影像作为外业调绘片,这是一种全新的调绘方法。数字化调绘相比传统的调绘,有如下优点:一是减轻了作业员的工作量和野外资料携带;二是直接在电脑上进行清绘,使符号、注记等更加标准和规范;三是对现实的地形地貌情况有一定的预先认识,并且图面更整洁、清晰、美观,同时使下道工序更容易识别,可以在图面上直观地发现差、错、漏之处,能有重点、有选择地进行补绘及纠错,缩短了成图周期,极大提高了工作效率。

3.2.1调绘底图分析

(1)用新制作的DOM套合原漳州测区1:1万DLG数据,并检查套合精度情况。DOM 与旧DLG套合精度要求见(表2-2)。

(2)对调绘底图数据进行全面直观的分析、比较,确定需要外业实地重点调查、核对的对象、区域(如:植被、居民等)和无需外业再详查且未有变化的要素(如:部分水系、交通等)。详见(图3-1、图3-2)

(3)分析套合的底图数据后,标示出分析情况,并把分析结果进行整理记录。如(图3-3)所示对底图资料进行分析后的标注,具体的分析和标注情况如下:

标注1影像中发现有新增水塘和养殖场,外业需要调绘。

标注2影像中发现有新增居民地,外业需要调绘。

标注3原综合的居民地需要根椐本技术要求进行细化整饰。

标注4此处植被符号与影像不符需要外业调绘时核对。

标注5此处水系与影像纹理可能不符需要外业调绘时核对。

3.2.2外业实地调绘

(1)针对分析底图的情况,设计实地调绘的路线和区域。

(2)对于新增、变化的区域进行有目的、有重点的外业调绘。

3.2.3数字化整饰

(1)使用AOTOCAD软件在数字调绘底图上对外业调绘成果进行数字化、并按设计要求对套合的原DLG和新调绘的数据进行整合、比较、更新、重建。

(2)按外业调绘成果的设计要求对数据进行全方位的整饰、图幅接边,

并按要求记录说明外业调绘情况。数字化调绘成果见(图3-4)。

图3-1 调绘底图DOM

图3-2 DOM与旧DLG套合

图3-3 分析旧DLG套合情况

图3-4 数字化调绘成果

3.3内业全数字测图与编辑

3.3.1数字测图

一、水系

(1)河流图上宽度大于0.5mm应调绘双线,小于等于0.5mm的用单线表示。有固定流向的江、河、溪和沟渠须表示流向。客运通航河段须绘出起止点并表示流速,每隔1.5~2.0km测注一个。双线河上的河流有多个名称的,应分段注记在有效的位置。干渠专指渠道较宽(大于5M)通达十公里以上的,其他为支渠。水渠流向要交待清楚成网表示。水系应特别注意贯通联网。

(2)池塘以边线绘出。外业注记养殖性质,如塘(鱼),无养殖时,注记“塘”。图上面积小于4mm2的择要表示。池塘一般只取舍,不综合,但在大面积的基塘区或只有土埂相隔的池塘,可适当综合,不论取舍或综合,均保持其原有的特征及对其它地物、地貌的相关位置。

(3)河流,湖泊应测注水位点高程,河流的水涯线按外业调绘采集,两岸的陡坎按模型采集,并要采集坡底线,堤坝应测注顶部及坡角高程;泉,井应适当测注泉的出水口与井台高程,并根据需要注记井台至水面深度(外业实测)。

(4)1000万m3以上的水库的库容量、级别、坝顶高程(设计值)等属性应调注须加注正常水库容量;10-1000万m3的水库的库容量、级别、坝顶高程(设计值)等属性有资料就填写。

(5)溢洪道按其实际宽度依比例表示,溢洪道底部要测高程。

(6)水闸暂以“不能通车水闸”符号显示表示。符号化时依据“通行性”的值域,按实际情况表示符号。

(7)地下河段,不明流路的可于进出口端段绘一段走向,中间用文字说明有地下河(渠)段。

(8)滚水坝图上大于2mm或宽度大于0.8mm的依比例表示。单线河上的滚水坝不表示。

(9)拦水坝图上长度大于2mm或宽度大于0.8mm的依比例表示。坝长大于50m或坝高大于15m的应测注坝顶高程、坝长及建筑材料。

(10)堤分干堤和一般堤二种。有重要防洪、防潮作用或堤顶宽度在图上大于0.5mm或实地基底宽大于10m或堤高在3m以上的,用干堤表示,其它为一般堤。重要防洪(潮)

堤一边有防洪(潮)墙的用防洪堤墙表示。养殖场、养鳗场水池中的小堤不表示,大的、具有主要通行功能的塘堤应表示。

(11)陡岸应区分有滩或无滩的(坡度在50°以上,图上大于5mm、比高大于1m的才表示)。

(12)注意采集抽水站、加固岸、防波堤、制水坝、涵洞、瀑布、等地物。

(13)注意采集干出滩(沙滩、河道、沙砾滩、淤泥滩、红树滩、贝类养殖场滩等)及礁石(明礁、暗礁、干出礁)、沙洲、岸滩、水中滩等。

图上面积小于10平方毫米的水中滩不表示,零星分布的石滩不表示。

(14)制水坝指防护河岸的护岸式堤坝,防波堤指防护港口、海湾的护岸式堤岸。

(15)海岸线参照外业调绘采集,高程定为2.8米,平均海水面不采集。

二、居民地及设施

(1)居民地要区分街区式和散列式。对街区式居民地要按其通行条件分出主次街道,街区的外轮廓在能显示其特征的前提下,其凹凸部分在图上小于1mm的一般可综合表示,当实地房屋密集不能逐座表示时,其外围房屋的真实位置绘出,内部可适当取舍,切不可综合成大块房屋而失去散列式的特征。应如实将居民地内外的道路联结贯通。

(2)散列式房屋采集应依照立体模型一般应逐个表示,图上长度小于1.0mm、宽度小于0.7 mm,用不依比例尺符号表示, 图上长度大于1.0mm、宽度小于0.7 mm,用半依比例尺符号表示,图上长度大于1.0mm、宽度大于0.7 mm,用依比例尺符号表示。

(3)高度与周围房屋有明显区别并具有方位作用的房屋用突出房屋表示,10层以上的房屋用高层房屋符号表示,19层以上的房屋用超高层房屋符号表示,并注记名称,小区也要注记名称。居民地内原列为文物的名居、纪念馆等,以突出房屋符号表示,并加名称注记。突出房屋外业用红色单晕线填充。

(4)无街区的综合房屋归为普通房屋,有街区表达的综合房屋归入街区代码,和单幢房屋要明确区分。

(5)政府驻地标识应明确标驻其政府所驻准确位置。

(6)独立地物要测出,如:水塔,液体和气体储存设备、电视发射塔、无线电塔、岗亭、烟囱、庙宇、独立坟等并测注高程点。小灵通天线不表示。

(7)医院、学校、发电厂、寺庙、教堂、钟鼓楼等仍以房屋表示,并选取符号(点状)表示,并采集其名称,在其属性中表示。党政机关、党派团体、公共服务、农工矿企业及其他企事业单位在地名中表示,医疗点不采集。

(8)外形为房的,如棚房、菜窖、温室、花房、柱廊、厕所、电站、变电室、庙、亭、不依比例尺表示的医院和学校……等,应按其性质用相应图式符号表示并加注记。单个的花房、温室、塑料大棚等,图上长度大于2mm,宽度大于1.5mm的依比例尺表示,其余散列的可择要表示。烤烟房、蘑菇房只表示成群分布的,零星的不表示。

(9)注意应采集水磨房、风车、气象台、发电厂、学校、医院、游乐场、碑、牌楼、积肥池、垃圾场、粮仓等地物。

(10)注意应采集围墙、栅栏、缆车道、水文站、科学试验站、卫星地面站、渡口、滑道等地物。

(11)塔类建筑物应按新图式区分种类采集。

(12)注意采集露天采掘场、乱掘地,边线要区分,下缘线要测出,特别零乱的乱掘地用地类界表示范围,其中适当表示陡坎符号。

(13)露天体育场分有看台和无看台两种。有看台的按台上下轮廓表示,加注名称。符号中的虚线表示出入口的位置。无看台的按跑道的实际位置表示,加注“体育场”。露天舞台、观礼台不表示。

(14)注意应采集地下建筑物出入口,废弃的防空洞出入口不表示。

(15)固定的交通岗亭、警卫亭、警卫楼不表示。

(16)基于海水环境中的养殖场,应用地类界表示范围,内注“紫菜”、“海带”、“黄鱼”等字。

三、交通

(1)交通类表达的规则是:道路按行政等级加以区分,道路网要构建合理的拓扑关系,道路的名称要加以调绘。

(2)公路分:高速公路、国道、省道、县道、乡道、专用公路;交通要素原则上利用交通部门的资料进行更新,若无资料则需补测。

(3)公路的技术等级作为其属性内容考虑;公路主要控制点,如高速公路的出口、入口、服务区等要素实体要表示。

(4)城镇居民地中直接与国、省道相连的道路以及街区中比较宽阔的道路主干道外业电脑中用红色线条表示;由主干道分出的第一级支路是次干道,用青色线条表示;由次干道下分出的所有双线路均为支线,用白色线条表示。主干道、次干道均应调注名称。本测区主干道有东山县的新华东路、新华西路、新华南路、新华北路、东环一路、东环二路、新秀路、育新路、东西二路。

(5)道路的连接道、交换道、引道归入匝道。

(6)复线铁路测两条中心线,道路宽度在4.5米以上要测双线,宽度由内业测图采集,并适度统一。道路的交叉口及拐弯线要测边线。

(7)公路严格按其技术等级进行区分。高速公路要测3条线(中心线、两条边线)高速公路加注名称如“沈海高速”,国道、省道加注路线编号,除了国道、省道编号外,本测区调绘还应根据新图式规定加专用公路、县道、乡道的公路技术等级代码与公路行政等级代码。如②(G104)、③(S201)、⑨,其中②、③、⑨为等级,G104、S201分别是国道、省道路线编号。等级公路上的桥梁要加调注载重吨数,道路要成网,隧道的名称要加以调绘。在建的高速公路、国道、省道、县道应充分收集资料,并转绘。新增或扩建的公路外业应量注路宽(量至两边路基宽度)。

(8)道路上的路堤、路堑已统一归入地貌类的DMX层,与田坎共用一个代码,在交通层中不表示。

(9)注意采集桥梁、停车场、加油(气)站、收费站、机场、车站、码头、渡口、灯塔(桩)、浮标、岸标、索道、滑道、缆车道等有方位意义的地物。

(10)建成、建筑中道路应区分表示。收费站要采集,并加注名称,如:×××收费站;车行桥要调绘宽度,有名称的要调注名称;立交桥的起讫点应以桥中心线两端加短竖线“|——|”表示,“|”为起讫点短竖线,“——”为桥中心线,立交桥和双层桥能收集到限高资料的应加注限高。

(11)在市区调绘要区分快速路与高架路,建成、建筑中道路应区分表示,工矿区的轻便轨道用简易轨道符号表示。

(12)隧道的名称要加以调绘,桥梁隧道在线状交通附属层中表示,应从对应交通要素中拷贝得到。

(13)虚线路(如小路、乡村路)粗细长短应严格区分。

(14)里程碑不表示。在地物稀少处有方位作用的路标应表示。

四、管线

(1)电力线只表示6.6KV以上的,对于35千伏以上的要加注电压数。电杆应准确采集转折点,铁塔按模型逐个实测位置,电力线应连线,对于城区居民地密集区的电力线可不连线,但要标出连线方向,对于电塔及双线电杆应连线表示。电(光)缆不采集,通信线不表示。

(2)高压输电线入地口应调绘。电压值作为电力线的一个属性,要特别注意其属性一

致性,不同电压值的变换点。

(3)变电站(所)外围的电力线通至变电站围墙终止,内部的电杆可不表示,但其它设施(如变压器)要表示。变电站(所)应调注名称。

五、境界与政区

(1)省、市、县界外业不用调绘,直接利用民政勘界成果进行转绘;乡镇界有勘界成果的采用勘界成果,否则采用土地利用更新调查数据成果,若未能收集到的,应实地调绘,当套用数据在影像上有明显偏差时(除省界外)应在清绘过程纠正(如山脊走向、河道中心走向等偏离的)。村界采用土地利用更新调查数据成果。

(2)各级界桩、界碑利用民政勘界成果资料转绘,开发区、保税区有界线资料的按资料转绘,无资料的要注记名称。国家或省级政府颁布的自然保护区、文化保护区有勘界资料的按资料转绘,无勘界资料的要调绘。测区内云霄县漳江入海口处有竹塔红树林自然保护区,应注意调绘。

六、植被与土质

植被现划分为农林用地和城市绿地,城市外的植被归入农林用地,城市内的植被归入城市绿地,其中城市绿地包含人工绿地、花圃花坛、带状绿化树等城市植被内容。对于城乡接合部的城市绿地外业应注记“城”字说明归属城市绿地,以便内业区分。城市绿地统一以花圃花坛符号表示。

(1)水稻田、旱地、菜地、水生作物地应分别表示。

(2)果园、茶园、桑园、橡胶园、其他园地统一按经济林构面表示。甘蔗、麻类、香蕉、药材等按经济作物地表示。图上面积小于25mm2的经济作物地不表示,图上面积大于25mm2的经济林、经济作物地要表示。

(3)成林、幼林、竹林、疏林、灌木林、苗圃等分别表示。

(4)草地、荒草地等分别表示。

(5)土质分为裸土地、石砾地、盐碱地采集。

(6)独立树、行树、人工绿地、防火带等应采集。

(7)本次漳州测区的外业调绘正射影像图已经过解密处理。有关部队设施的处理直接按外业调绘影像图显示的植被或地物进行表示。

七、地貌

本类中调整变化和新增的要素主要包括:地貌按照其类型划分为:自然地貌、人工地貌、并将斜坡、田坎、路堑、沟堑、乱掘地、石垄、土垄归入“人工地貌”中。

摄影测量的发展与趋势(作业)

一、摄影测量的发展历史: 摄影测量学发展至今,经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个发展阶段 摄影测量学三个发展阶段的特点: 我国摄影测量的发展历史 中国的摄影测量历史最早可追溯到1902年,当年的北洋大学曾用进口的摄影经纬仪做过建筑摄影测量试验。 中国的航空摄影测量始于1931年,浙江省水利局航测队与德国测量公司合作进行首次航空摄影,摄取了钱塘江支流浦阳江一段河道的航片,随后,国民党政府成立航测队。主要测制了中国局部地区1:1万和1:2.5万军事要塞图,以及湘黔、成渝一带l:5万地形图。 1949年中华人民共和国成立以后,航空摄影得到飞速发展。国家测绘局、林业、农业、地质、铁道、石油、水利等部门都积极开展了航空摄影。1980年前,中国利用航空摄影测量主要制作1:25000-1:100000各种比例尺地形图,采用的是分工法和全能法测图。 1980年后,利用解析和数字摄影测量方法,全国范围主要制作1:50000地形图,各省市主要制作1:10000和1:5000地形图,城市则是制作1:1000和1:2000地形图,构成各类GIS的地形数据库。 21世纪初,数码摄影仪面世之后,城市大比例尺航测制作正射影像图得到了迅速发展,现在已经发展到制作三维城市电子地图。目前,中国已经构建了1:1000000、1:250000和1:50000全国空间数据库,包括的数据产品有DOM、DEM、DLG和DRG四类,还有地名数据库和土地利用数据库等,各省市已经或正在建立1:10000全省空间数据库。许多大中城市已建立了1:500-1:2000空间数据库。这些都成为构建“数字中国”、“数字省区”和“数字城市”的重要基础。 2006年国家测绘局启动了西部测图计划,使用了一批新设备、新技术、新航空航天遥感影像,将改写中国西部200多万平方公里无1:50000地形图的历史。

数字摄影测量学要点

数字摄影测量复习要点(2016.5) 1、摄影测量发展历程 模拟摄影测量(1851-1970) 模拟摄影测量主要是根据摄影过程的几何反转,反求地面点的空间位置。它所采用的仪器为光学投影器、机械投影器或光学-机械投影器模拟摄影过程,用光线交会被摄物体的空间位置。 解析摄影测量(1950-1980) 1957年,Helava提出用“数字投影代替”物理投影,数字投影就是利用电子计算机实时的进行共线方程的解算,从而交会出被摄物体的空间位置。 数字摄影测量(1970-现在) 利用数字影像相关技术,实现真正的自动化测图。 数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别: 1)处理的原始信息主要是数字影像; 2)以计算机视觉代替人眼的立体观测。 2、数字摄影测量的任务、特点 主要任务:使用星载(机载)传感器所获取的可见光影像对地球陆地区域进行信息提取,具体包括:目标量测、影像解译、地形图测绘、正射影像图制作、数字高程模型生成。 特点:数据量大、计算机运算速度快、技术精度高。 3、数字摄影测量 定义:数字摄影测量是利用影像相关技术来代替人眼的目视观测,自动识别同名点,实现几何信息的自动提取。 主要内容:影像及特征点的识别、同名像点的自动相关和匹配、数字影像纠正技术、数字高程模型(DEM)的制作、数字摄影测量系统的完整操作和测绘产品的生产。 4、计算机辅助测图 计算机辅助测图(又称数字测图)是利用解析测图仪或具有机助系统的模拟测图仪,进行数据采集和数据处理,测绘数字地图,制作数字高程模型,建立测量数据库。计算机辅助测图系统所处理的依旧是传统像片,且对影像的处理仍然需要人眼的立体量测,计算机则起数据记录与辅助处理的作用,是一种半自动化的方式。计算机辅助测图是摄影测量从解析化向数字化的过渡阶段。

数字摄影测量系统的生产流程及技术要求

数字摄影测量系统的生产流程及技术要求 Jx-4制作3D产品的流程 全数字摄影测量的4D产品DEM、DOM、DLG、DRG都是以数据形式获取和归档的,数据信息以真三维地理坐标形式存储,生产过程可无损数据传递、测图、编辑一体化,点点都包含三维信息,这是以往模拟、解析摄影测量所无法比拟的。JX-4开发了基于微机的摄影测量专用立体图像图形显示卡,立体感强,可达到子象元级的测量精度,并实现立体影像、立体图形的缩放、3D漫游和高精度量测;JX-4在硬件操作上又继承了解析测量仪所使用的手轮、脚盘、脚踏开关,操作过解析测量仪的人员只要熟悉JX-4的软件流程则能很快地上机测图。利用Jx-4制作3D产品的流程 1、定向建模 1.1生产流程 定向建模的精度是影响整个产品精度的关键。定向建模的工作流程。 定向建模有3种空三方式: ⑴无空三加密成果导入数据,直接在像对上定向建模; ⑵JX-4空三数据导入; ⑶其它系统如VirtuoZo、HELEV A、ImageStation等数字化空三结果导入。 前两种形式的定向建模过程都可采用批处理来完成。 1.2技术要点 1.2.1 扫描数据要求 扫描像元大小不大于0.025mm,影像数据格式为TIFF格式,扫描影像反差适中,航片框标清晰,影像直方图覆盖在0—255之间,基本呈正态分布。 1.2.2 定向建模的精度保证 一是引入已有的空三成果,内定向的框标坐标一定要与空三加密的框标坐标一致。为使核线质量更好以利于相关性匹配,进行相对定向时选中“空三导入后做自动定向”的参数功能。二是做空三加密和测图若不是同一个作业员,空三导入后应该再观测一次大地控制点并且再计算一次大地定向以消除人差。 1.2.3工作区划定与核线影像的裁切 要重视工作边划定和核线影像的裁切。定向完成后必须要对工作区进行划定,工作区范围会影响每个像对的正射影像镶嵌的重叠度。JX-4全数字摄影测量的镶嵌过程能达到无缝拼接,这是原手工镶嵌所无法达到的。影像裁切只能进行一次,若已切过一次就不允许再切。如果确实需要重新裁切,就必须再做一次核线重采样,并且重新绝对定向和计算,原有的可用数据将全部丢失。出现此种情况需

数字摄影测量学复习

数字摄影测量学 一、绪论 两个基本关系:几何关系、对应性关系 划分摄影测量发展阶段的根本依据是他们处理两种关系的方式 数据获取技术发展 航空数码成像;卫星成像;POS;LiDAR;SAR;低空摄影测量;移动测量系统理论发展 灭点理论;广义点理论;多基线立体;影像匹配理论发展;目标自动识别 应用发展 灭点应用实践;广义点摄影测量的应用;数码城市建模;数据处理新算法 二、数字影像获取与处理(4-9节) 2.4、数字航摄仪 线阵:ADS40、ADS80、TLS、JAS 面阵:DMC、UCD、A3、SWDC 2.5、POS POS=GPS+IMU 用于在无地面控制或少量地面控制情况下航空遥感对地定位和影像获取 差分GPS获取高精度位置测量数据 INS输出高采样率的位置数据,高精度的姿态数据 2.6、LiDAR 快速获取精确的高分辨率DSM以及地面物体的三维坐标 2.7、航天数字影像获取系统及特点 特点:高分辨率,线阵式CCD、采用有理函数模型、立体成像、定位精度高提供高分辨率的全色、多光谱、高动态范围和高信噪比的影像、多景影像 主要问题:云量和雪量问题;获得与传统航片一样的制图精度比较困难 2.8、SAR 一般是侧视成像,是一种高分辨率相干成像系统;斜距投影 主要存在斑点噪声、斜距影像的近距离压缩、透视收缩、叠掩、阴影及地形起伏引起的像点位移等几方面的问题 2.9、倾斜摄影测量 特点:反映地物周边真实情况、可实现单张影像量测、 建筑物侧面纹理可采集、数据量小易于网络发布

三、摄影测量解析方法(1-6节) 背景:近景摄影测量中,常常采用大角度大重叠度的摄影方式,外方位元素中存在大的旋转角,相邻摄站点之间存在较大的位置差异,初值很难获取。 经典欧拉角方法不再适用。需要不依赖位置与姿态初始值的解析方法。 3.1、空间后方交会 在后方交会中,有效可靠地描述两坐标系之间的旋转关系是解决问题的关键。 描述旋转的常用形式:欧拉角、正交旋转矩阵、四元数 欧拉角:能明确表示旋转矩阵R的几何意义,但需要较好的位置和姿态初值。 方向余弦法 方案:将9个方向余弦值作为待求参数,参与平差解算。R中只有3个独立元素,其余6个参数可以根据6个正交条件推得。因此可根据6个正交条件建立6个条件方程,按附有条件的间接平差直接解算未知参数。 优点:不要求初值,避免了三角函数的计算和欧拉角方法中因旋转角定义不同而导致的公式不同所带来的不便,收敛速度快。 四元数 几何意义:代表了一个转动,可同时确定刚体的位置和姿态。 方案:旋转矩阵用四元数表示,只有一个约束条件,同样据此可建立附有限制条件的间接平常模型解求未知参数 优点:和方向余弦法一致 缺点:较差的初值,收敛情况不如方向余弦法;都能正确收敛时,收敛次数相当,而方向余弦法计算结果更接近于经典欧拉角方法。 Givens变换:用正交变换解最小二乘问题,数值稳定性和解的精度往往优于组成法方程组的方法。当法方程组病态时尤其如此。 3.2、相对定向 原理:共面方程完成标志:上下视差为0。 连续法相对定向元素:以左像空间坐标系为基础,右像片相对于左像片的相对方位元素称为~。 单独法相对定向元素:在以左摄影中心为原点、左主核面为XZ平面、摄影基线为X轴的右手空间直角坐标系中,左右像片的相对方位元素称为~。 大角度相对定向:经典方法μ、v的假设不合理;迭代难以收敛。 基于方向余弦和四元数的连续相对定向均需考虑基线长度的约束条件。 相对定向迭代解法:一般是在影像的内方位和姿态的近似值为已知时被应用。 相对定向直接解法:当内方位、姿态均为未知时采用。

数字摄影测量试题

《数字摄影测量》考查题 一、名词解释(每词3分,共30分) 1.数字摄影测量:基于数字影像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、 数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄 对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。 2.灰度匹配:指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算 法进行匹配,以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像 元的灰度作为图像匹配的基础。 3.同名像点:同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。 4.正射影像纠正:原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状 态、及地表状况的影响,均有程度不同的畸变和失真;对遥感影像的几 何处理,不仅提取空间信息,也可按正确的几何关系对影像灰度进行重 新采样,形成新的正射影像。 5.金字塔影像结构:对二维影像逐次进行低通滤波,增大采样间隔,得到 一个像元素总数逐渐变小的影像序列,将这些影像叠置起来颇像一座金 字塔,称为金字塔影像结构。 6.灰度量化:把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。 7.核线:通过摄影基线与地面所作的平面称为核面,而核面与像面的交线 为核线。 8.数字高程模型:用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面 模型。 9.影像分割:把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 10.特征匹配:利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应 点 二、判断(每小题2分,共10分) 1.航摄像片上任意一点都存在像点位移。(正确) 2.最初的影像匹配是利用相关技术实现的,因此也常称影像匹配为影像相 关。(正确) 3.贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误,但其他基本 匹配方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。(错误) 4.多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方,也可以基于物方。(正确) 5.基于特征匹配是最好的匹配方法。(错误) 三、简答题(每小题8分,共40分) 1.摄影测量学的新发展。 答:1)高分辨率遥感影像—数字影像+RPC;2)数码相机逐步应用于航 空摄影测量;3)POS 自动空三;4)动态GPS配合惯性测量系统 (GPS/IMU);4)激光雷达/激光探测及测距系统(LIDAR)Light Detection And Ranging;5)干涉雷达INSAR 2.数字摄影测量的组成。 答:1)计算机辅助测图:一台计算机工作台,影像获取装置与成果输出

数字摄影测量复习题含答案

第五章数字影像与特征提取 1.什么就是数字影像?其频域表达有什么作用? 答:①数字影像就是以数字形式保存数字化航空、胶片影像得扫描影像 ②频域表达对数字影像处理就是很重要得。因为变换后矩阵中元素得数目与原像中得相同。但其中很多就是零值或数值很小,这就意味着通过变换、数据可以被压缩,使其能更有效得存储与传递;其次就是影像分解力得分析以及许多影像处理过程。例如滤波、卷积以及在有些情况下得相关运算,在频域内可以更为有利得进行。其中所利用得一条重要关系就就是在空间域内得一个卷积,相当于在频率域内其卷积函数得相乘,反之亦然。在摄影测量中所使用得影像得傅立叶谱可以有很大得变化,例如在任何一张航摄影像上总可以找到有些地方只含有很低得频率信息,而有些地方则主要包含高频信息,偶然得有些地区主要就是有一个狭窄范围得带频率信息。 2.怎样根据已知得数字影像离散灰度值,精确计算其任意一点上得灰度值? 答::当欲知不位于矩阵(采样)点上得原始函数g(x,y)得数值时就需要内插,此时称为重采样 3.常用得影像重采样方法有哪些?试比较她们得优缺点 答:①常用得影像重采样方法有最邻近像元法、双线性插值、双三次卷积法 ②最邻近像元法最简单、计算速度快、且能不破坏原始影像得灰度信息,但几何精度较差; 双线性插值法虽破坏原始影像得灰度信息,但精度较高,较为适宜; 双三次卷积法其重采样中误差约为双线性插值得1/3,但较费时;

4、已知/为采样 间隔,用双线性插值计算gk,l 答:g(k,l)=W(i,j) g(i,j)+W(i+1,j) g(i+1,j)+W(i,j+1) g(i,j+1)+W(i+1,j+1) //4)*102+(1 - 4) //4(1- /4)*118+( /4)* ( /4)*126 =102+13/-1 5、什么就是线特征?有哪些梯度算子可用于线特征得提取? 答:①线特征指影像得边缘与线,边缘可定义影响局部区域特征不相同得那些区域间得分界线,而线则可以认为就是具有很小宽度得其中间区域具有相同影响特征得边缘对 ②常用方法有差分算子、拉普拉斯算子、LOG算子等 第六章影像匹配基础理论与算法 1. 什么就是金字塔影像?基于金字塔影像进行相关有什么好处?为什么? 答:①对于二维影像逐次进行低通滤波,并增大采样间隔,得到一个像元素总数逐渐变小得影像序列,依次在这些影像对中相关,即对影像得分频道相关。将这些影像叠置起来颇像一座金字塔,因而成为金字塔影像结构 ②好处:提高了影响得可靠性与准确性,速度增快,先用低通滤波进行初相关,找到了同名点得粗略位置,然后利用高频信息进行精确相关,实现从粗到细得处理过程 ③因为通过相关函数得谱分析可知,当信号中高频成分较少时,相关函数曲线较平缓;但相关得拉入范围较大;反之,当高频成分较多时,相关函数曲线较陡,相关精度较高,但相关拉入范围较少;此外,当信号中存在高频窄带随机噪声或信号中存在较强得高频信号时,相关

数字摄影测量试题

数字摄影测量试题 数字摄影测量》考查题 一、名词解释(每词3分,共30分) 1. 数字摄影测量:基于数字影像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、 数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄对像 以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。 2. 灰度匹配:指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算法 进行匹配,以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像元的灰 度作为图像匹配的基础。 3. 同名像点:同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。 4. 正射影像纠正:原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状 态、及地表状况的影响,均有程度不同的畸变和失真;对遥感影像的几何处 理,不仅提取空间信息,也可按正确的几何关系对影像灰度进行重新采样, 形成新的正射影像。 5. 金字塔影像结构:对二维影像逐次进行低通滤波,增大采样间隔,得到一 个像元素总数逐渐变小的影像序列,将这些影像叠置起来颇像一座金字塔, 称为金字塔影像结构。 6. 灰度量化:把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。 7. 核线:通过摄影基线与地面所作的平面称为核面,而核面与像面的交线为 核线。 8. 数字高程模型:用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模 型。 9. 影像分割:把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 10. 特征匹配:利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应点 八\、 二、判断(每小题2分,共10分) 1. 航摄像片上任意一点都存在像点位移。(正确) 2. 最初的影像匹配是利用相关技术实现的,因此也常称影像匹配为影像相关。 (正确) 3. 贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误,但其他基本匹配 方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。(错误) 4. 多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方,也可以基于物方。(正确) 5. 基于特征匹配是最好的匹配方法。(错误) 三、简答题(每小题8 分,共40分) 1. 摄影测量学的新发展。 答:1)高分辨率遥感影像一数字影像+RPC 2)数码相机逐步应用于航空摄 影测量;3)POS自动空三;4)动态GPS配合惯性测量系统 (GPS/IMU);4)激光雷达/激光探测及测距系统(LIDAR)Light Detection And Ranging;5)干涉雷达INSAR 2. 数字摄影测量的组成。 答:1)计算机辅助测图:一台计算机工作台,影像获取装置与成果输出 数字摄影测量试题

数字摄影测量

数字摄影测量定义一:基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄对象的几何与属性信息,并用数字方式表达的摄影测量的分支学科。 数字摄影测量定义二:基于摄影测量的基本原理,应用计算机技术,从影像(包括硬拷贝影像、数字影像或数字化影像)提取所摄对象的几何与属性信息,并用数字方式表达的摄影测量的分支学科。 数字摄影测量的基本范畴:确定被摄定对象的几何和物理属性,即量测和理解。 计算机辅助测图:以计算机及其输入、输出设备为主要制图工具实现从影像中提取地图信息及其转换、传输、存储、处理和显示。 一个完全的机助测图系统包括数据采集、数据处理和数据输出三部分。 数据采集主要过程: 1)像片的定向,在解析测图仪上要进行解析内定向、相对定向和绝对定向或一步定向,在机助的立体坐标仪也要经过上诉定向。 2)像片定向后,要输入一些基本参数,如测图比例尺、图幅的图廓点坐标、测图窗口参数。 3)为了形成最终形式的库存数据,必须给不同的坐标(地物)以不同的属性代码(特征码),因而从测量每一个地物之前必须要输入属性码。 4)逐点量测地物上的每一个应记录点,或对地物、地貌(等高线等)进行跟踪,由系统确定点的记录与否。 5)当发现错误时进行联机编辑,包括删除、修改、增补等功能,不过联机编辑不宜过多以免降低测图仪利用效率。 6)所测数据以图形方式显示在计算机屏幕上,以便监测量测结果的正确与否。 为快速确定需要编辑的地物,在数据采集时要建立屏幕检索表(作用)。 数字地面模型(DTM ):是地形表 面形态多种信息(地形、环境、土地利用、人口分布等)的一 种数字化表示。 数字表面模型(DSM ):包含了地表建筑物、桥 梁和树木等高度的数字高程模型 数字高程模型DEM :一个地理信息数据库的基本内核,若只考虑DTM 的地形分量,则为 DEM 。表示区域D 上的三维数字向量序列。}{ n i Z Y X V i i i i ...2,1),,,(==其中,(X,Y)是平面坐标,Z 是D Y X i i ∈),(点对应的高程。 DEM 的表现形式: 1)规则矩形格网(GRID):利用一系列在X ,Y 方向上都是等间隔排列的 地形点的高程Z 表示地形,形成一个矩形格网DEM 。 优点:存贮量小(可压缩),便于存取和管理: 缺点:有时不能准确表示地形的结构和细部 2)不规则三角网(TIN ):若将按地形特征采集的点按一定规则连接成覆 盖整个区域且互不重叠的许多三角形,构成一个不规则三角网. 优点:能较好地顾及地面的点、线特征,表示复杂地形比规 则格网精确; 缺点:数据量大,数据结构复杂,管理不便. 3)GRID-TIN 混合网:综合运用规则格网和不规则三角网来表示地形,一般地区使用矩形网数据结构,沿地形特征则附加三角网数据结构。 渐进采样:先按照预定的比较稀疏的间隔进行采样,获得一个比较稀疏的格网,然后分析是否需要对格网进行加密。 逐点内插法:以每一待定点为中心,定义一个局部函数去拟合周围的数据点, 生成DEM 的过程:1、建立局部坐标:对DEM 每一个格网点,从数据点中检索与该DEM

无人机数字摄影测量系统的设计和应用

无人机数字摄影测量系统的设计和应用 122 郑团结王小平唐剑 (总参测绘信息技术总站,陕西,西安,710054;西安大地测绘有限公司,陕西,西安,710054)摘要:无人机数字摄影测量系统为适应城市规模化测绘生产需要而设计开发,项目从机体设计、航线设计、通讯设计、监控设计、数据处理等各个层面,对航空摄影的原理、方法及相关参数进行了深入探讨和简要总结。项目进行了自动驾驶实验、超视距飞行实验、控制飞行实验、发动机空中停车紧急处理实验、干扰实验等常规实验,完成了数百平方公里摄影任务,实现了无人机摄影测量一体化的整合集成。应用结果表明,该系统具有“三高一低”的重要特性(高机动性、高分辨率、高度集成、低成本),而且更加适应城市规模化测绘生产需要。 关键词:无人机IMU DGPS数字摄影测量系统研制 分类号:TP965 Headquater 作者简介:郑团结(1975-)男,博士生,主要从事摄影测量和3S集成方向的研究. 作者简介:王小平(1959-)男,高级工程师,主要从事航测无人机研制应用研究. The Design and Application of Digital Photographic System Based On The Unmanned Aircraft Zheng Tuanjie Wang Xiaoping Tang Jian (the General Staff Surveying and Mapping Master Station,xi’an,710054? Xi’an Dadi Surveying and Mapping Company,xi’an,710054) Abstract:Digital photographic systems based on the unmanned aircraft was designed and manufacture for performing the cyber surveying and mapping,the project consists of airframe design,course line design, communication system design,control system design,data processing system design,this paper made a deeper research into the theory and the method of photography,and draw some conclusions of it.the project conduct a a whole set of test such as automatic guide,transcend sight flying,control flying,motor deadman's emergency handle,constructive interference,be successful in fulfilling the aerial photography over large areas,achieved integration photographic based on the unmanned aircraft.The application declared,the system has three merits, it’s mobile activity is higher,it’s resolution is better,it’s integration is better?and it is performing the cyber surveying and mapping. Keywords:Unmanned Aircraft?IMU?DGPS?Digital Photographic System 引言 3S技术、计算机技术、自动控制技术、数字通信技术的不断发展促使摄影测量的手段和方法推陈出新,数字摄影测量的技术成熟之后,其发展方向必然是高度集成、高度机动而面向大众,无人机摄影测量系统 ]2,1[ 的开发和应用不但丰富着“数字地球”的资源空间,而且改善着测绘科学的装备结构。 一、系统概述 无人机摄影测量系统是具有GPS导航、自动测姿测速、远程数控及监测的无人机低空定时摄影系统,系统以无人驾驶飞行器为飞行平台,以高分辨率数字遥感设备为机载传感器,以获取低空高分辨率遥感数据为应用目标,主要用于地理数据的快速获取和处理。该系统利用单反数码相机、GPS、自动测姿测速设备、数传电台获取“数字城市”必需的影像数据、摄站坐标、摄影姿态;利用相关设备和程序实现影像纠正参数的初始标准化;利用数字摄影测量软硬件进行影像纠正拼接。从而为制作正射影像、地面模型或基于影像的城市测绘提供最简捷、最可靠、最直观的应用数据。

数字摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用浅析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/a34241668.html, 数字摄影测量在大比例尺地形图测绘中的应用浅析 作者:杨伟坤 来源:《中国科技纵横》2012年第17期 摘要:数字航空摄影测量是快速获取地理信息的重要技术手段,是测制和更新国家地形图以及建立地理信息数据库的重要资源。利用数字航摄影像测绘大比例尺地形图是一种趋势。 关键词:数字摄影测量大比例尺地形图测绘 随着数字城市、智慧城市建设的发展,国土资源管理、城乡总体规划设计和各项基础建设都迫切需要现实性很强的数字地形图。由于数字摄影测量及其数字化成图技术的飞速发展,数字摄影工作站应运而生,大比例尺地形图数字摄影测量,以其独特的优势为国民经济建设发挥应有的作用。 基于摄影测量的基本原理,数字摄影测量应用计算机技术,从影像提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息。它最终是以计算机视觉代替人眼的立体观测,它所使用的仪器最终将只是通用计算机及其相应外部设备。 1、大比例尺数字摄影测量的优缺点 在数字摄影测量中,不仅其产品是数字的,而且其中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的。数字摄影测量将大量繁琐的外业工作交由计算机内业处理,大大减轻了劳动强度,提高了劳动生产率,缩短生产周期。具有如下优点: (1)可处理多种影像数据。它不仅可处理航空影像,卫星遥感数据(快鸟影像、IK0NOS、SPOT)影像,还能处理非量测相机摄取的影像。 (2)自动化程度高。包括相对定向、DEM自动拼接、影像无缝镶嵌、半自动绝对定向和线划要素提取。 (3)数字摄影测量产品精度均匀,整体精度高。相对定向、内定向和绝对定向能达到相应 级别的精度。 (4)成果输出数字化及多样化。数字摄影测量产品可加工性强,根据工作的需要可输出多 种成果,如DOM、DLG,还可直接编绘系列图和各种专题图。

数字摄影测量学汇总

《数字摄影测量学》 实 习 报 告 学院: 班级: 姓名: 学号: 日期:

一、实验的意义和目的 本次实习是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。是将理论知识与实际生产相结合的过程。通过对VirtuoZo的应用实习,熟悉该系统的基本功能及操作特点,掌握DEM、DOM、DLG产品制作过程。 二、实习内容 1、学习VirtuoZo摄影测量系统; 2、2_Hammer测区数据准备:参数录入; 3、模型定向:内定向、相对定向、绝对定向、核线影像生成; 4、2_Hammer测区2个模型的影象匹配; 5、产品生成(DEM、DOM、等高线) 三、操作步骤 1.启动VirtuoZo 正确安装VirtuoZo 之后,即可以运行程序。 在Windows 中启动VirtuoZo 有以下几种方法: 在桌面启动VirtuoZo的快捷方式。 依次单击选项“开始” > “程序” >Supresoft > VirtuoZo > VirtuoZo,即可调用VirtuoZo软件。 在Windows系统的资源管理器中,找到VirtuoZo安装目录,在bin子目录下找到VirtuoZo.exe文件,双击鼠标即可实现调用。 2.新建测区 (1)选择文件> 新建/打开测区新建一个测区。 (2)在弹出的打开参数对话框中文件名栏填入测区名hammer,单击打开。(3)单击主目录一栏右侧的按钮,选择测区目录,例如Hammer文件夹,确定后如图所示。按照默认设置即可,单击保存。 3.创建相机参数和像控点文件 创建相机参数文件: (1)选择主界面下的设置>相机参数来设置相机参数。

测绘工程第3学期-数字摄影测量学-阶段作业详解

数字摄影测量学(专升本)阶段性作业1 单选题(共40分) 说明:() 1. 数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的产品不同,其中,数字摄影测量的产品是 _____。(4分) (A) 模拟产品 (B) 数字产品 (C) 模拟产品或数字产品 (D) 以上都不是 您的回答:C 2. 数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何与物理属性,即量测与 _____。(4分) (A) 理解(识别) (B) 生成DTM (C) 生成正射影像图 (D) 影像数字化测图 您的回答:A 3. 计算机辅助测图的数据采集过程中,第一个步骤是像片的 _____。(4分) (A) 定向 (B) 相对定向 (C) 外定向 (D) 绝对定向 您的回答:A 4. 按地形图图式对地物进行编码,可分两种方式进行。其中,只需要 3位数字的编码方式是_____,其缺点是使用不方便,使软件设计复杂。(4分) (A) 顺序编码 (B) 按类别编码 (C) 按地物编码 (D) 按地貌编码 您的回答:A 5. 量测的数据即每一点的三维坐标是数字测图数据的主体。对量测的每一点要填写坐标表,在填写时,除了最主要的内容——点的X,Y,Z坐标之外,还必须填写其_____,供编辑与绘图时检索用。(4分) (A) 链接指针 (B) 属性码 (C) 首点检索指针

(D) 公共检索指针 您的回答:A 6. 模型之间的接边及相邻物体有公共边或点的情况,均要用到 _____功能,避免出现模型之间“线头”的交错,或者本应重合的点不重合。(4分) (A) 直角化处理 (B) 吻接 (C) 复制(拷贝) (D) 直角点的自动增补 您的回答:B 7. 在数据输出之前,需对所采集的数据进行必要的处理,主要包括建立数字地面模型与 _____。(4分) (A) 生产数字地图的数据编辑 (B) 建立数字正射影像 (C) 生产地形数据库 (D) 栅格影像数据的矢量化处理 您的回答:A 8. 机助测图的数据编辑任务有图形编辑与 _____两类。(4分) (A) 地物编辑 (B) 字符编辑 (C) 属性编辑 (D) 地形图图式编辑 您的回答:B 9. 计算机辅助测图的数据输出的两个重要方面是数据库和 _____。(4分) (A) 生成DEM (B) 生成数字化地图 (C) 屏幕 (D) 栅格影像 您的回答:C 10. 在计算机辅助测图的数据处理中,无论是联机还是脱机的编辑,机助测图数据编辑应包括插入、修改 任意一点和_____等必须的功能以便对已记录的信息作修改。(4分) (A) 复制 (B) 删除 (C) 剪切 (D) 镜像 您的回答:B 多选题(共18分)

数字摄影测量复习题

数字摄影测量复习题 一、 选择题 1. 在航空影像的透视变换中,地面上一组平行于摄影方向线直线上无空远点的构像是( D )。 A. 像主点 B. 像底点 C. 等角点 D. 主合点 2. 在航空影像的透视变换中,过像片上等角点的像水平线称为( A )。 A. 等比线 B. 主纵线 C. 迹线 D. 摄像方向线 3. 在倾斜的航空影像上,若地面没有起伏,则摄影比例尺不受像片倾斜影响等于水平像片摄影比例尺的点位于( C )上。 A. 真水平线 B. 主纵线 C. 等比线 D. 迹线 4. 航空影像的内方位元素包括镜头中心(镜头物方节点)到影像面的垂距,以及( A )相对于影像中心的位置 0x 、0y 。 A. 像主点 B. 像底点 C. 等角点 D. 主合点 5. 在进行影像内定向时,若仅量测了3个框标的像点坐标,则可以使用的多项式变换公式是( A )。 A. 线性变换公式 B. 双线性变换公式 C. 仿射变换公式 D. 投影变换公式 6. 航空影像组成的立体像对,完成相对定向后,则( B )。 A. 消除了同名像点的左右视差 B. 像除了同名像点的上下视差 C. 消除了像点由于地表起伏引起的像差 D. 求出了影像的外方位元素 7. 在以下数字影像特征提取算法中,适合进行圆点定位的是( A )。 A. Wong-Trinder 定位算子 B. Forstner 算子 C. Hough 变换 D. 高精度角点与直线定位算子 8. 在竖直航空摄影的情况下,导致几何畸变的主要原因是( D )。 A. 摄影机物镜透视畸变 B. 感觉材料变形 C. 影像扫描数字化过程产生的畸变 D. 地形高差产生的畸变 9. 在VirtuoZo 数字影像处理前,必须进行哪些设置(ABCD )。 A.测区参数 B.模型参数 C.相机参数 D. 地面控制点 10. 数字摄影测量系统是由( A )代替人眼的立体量测与识别,完成影像几何与物理信息自动提取。 A. 计算机视觉 B. 机械导杆 C. 光学投影 D. 光学与机械导杆 11. 数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的( A )与( C ),即量测与理解。 A. 几何特性 B. 微分特性 C. 物理属性 D. 辐射特性 12. 哪些是数字影像匹配的基本算法(ABCD ) A.相关函数 B.协方差函数 C.相关系数 D. 差平方和

数字摄影测量学作业题答案

数字摄影测量学作业题参考答案 绪论 P6 3:概念在P3,组成:图0-1 5:任务:数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何与物理属性,即量测与理解。即不仅要自动测定目标点的三维坐标,还要自动确定目标点的纹理。 现状:处理数字影像或数字化影像、自动化和半自动化作业 面临的若干典型问题…… 第一篇 计算机辅助测图与数字地面模型 第一章 计算机辅助测图的数据采集 15页 2:P8-9。 1)像片的定向:内定向、相对定向、绝对定向/光束法一步定向 2)输入基本参数:测图比例尺、图幅的图廓点坐标等 3)输入/选择地物属性码,依次采集各点 4)量测同一类地物中的其它各地物 5)量测新的地物,方法同上3、4。 6)必要时,联机编辑。 3:便于管理、输入、显示、输出等。 1)键盘输入 2)菜单输入 仪器面板输入 数字化菜单仪输入 屏幕菜单 3)音响输入 4:略 第二章 计算机辅助测图的数据处理 19页 1:建立DTM与生产数字地图的数据编辑(图形编辑、字符编辑),目的是保证所测数据的图形表示和注记都正确、符合规范要求。 4:略1、键盘命令2、功能键3、菜单式交互 12:图形编辑:复制、删除、修改、自动闭合、捕捉、平行化、直角化等。字符编辑:中英文注记、字库、符号库。 第三章 计算机辅助测图的数据输出33页

1:1)输出至数据库2)应用数控绘图仪,将所获取的数字地图以传统的方式展给在图纸上(或屏幕上)。 图形输出主要功能为P21: ·图板定向; ·绘图廓与公里格网; ·绘制各种独立制图符旱,如三角点等; ·绘制各种类型的线,如虚线、点划线等; ·曲线拟合与光滑; ·绘已知线的平行线; ·进行闭合区域内的符号填充,如晕线、植被符号、地貌符号等; ·各种方位、不同型号的中、西文及数字注记。 7:图板定向的目的是建立空间坐标系(大地坐标系)与绘图坐标系之间的变换关系。过程即坐标转换的过程。 9:符号库的建立有两种方式。 一种是早期使用较多的子程序库,即对每一符号编制一个子程序,全部符号子程序构成一个程序库。执行简单、占存储空间大。 另一种是由绘图命令串与命令解释执行程序组成。算法复杂点、占存储空间少点、执行需指定参数。如一个铁路的符号命令参数串可设计为: 绘曲线;绘平行线,宽度;分段,间隔;垂线,长度;填充。 11:1)图板定向; 2)绘图廓与公里格网; 3)绘制各种独立制图符号,如三角点等; 4)绘制各种类型的线,如虚线、点划线等; 5)曲线拟合与光滑; 6)绘已知线的平行线; 7)进行闭合区域内的符号填充,如晕线、植被符号、地貌符号等; 8)裁剪 9)各种方位、不同型号的中、西文及数字注记。 第四章 数字地面模型的建立 61页 2略P35-36:1、规则格点(格网) DEM2、不规则三角网 DEM3、Grid-TIN混合形式的DEM

摄影测量基于VirtuoZo系统实习报告.doc

摄影测量实习报告 全数字化摄影测量系统VirtuoZo的学习及使用 实习时间 学生班级 学生姓名 学生学号 所在院系 指导教师

一、实习的目的与意义 本次实习基于全数字摄影测量工作站VirtuoZo,制作数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)和数字线划图(DLG)等产品。通过实习,应掌握VirtuoZo的基本功能和操作流程,掌握4D产品制作过程。 1、了解VirtuoZo数字摄影测量系统的功能; 2、掌握VirtuoZo数字摄影测量系统的作业流程; 3、加深对数字摄影测量基本理论、方法和过程的理解; 4.通过本次实习,加强实践,培养实际动手能力。 二、实习环境: 1.硬件环境:Window操作系统; 2.软件环境:全数字化摄影测量系统VirtuoZo。 三、技术设计 VirtouZo系统是基于WindowsNT的全数字摄影测量系统,利用数字影像或数字化影像完成摄影测量作业。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。 1、测区分析 根据原始给定的航片资料和控制点资料,了解此测区共有两条航线,每条航线有三张相片,共可以建立四个模型。根据所提供的控制点数据可以了解每个模型的控制点。这样对测区有一个总体的了解。 在VirtuoZo NT系统中,测区(Block)可理解为一个区域,或一个图幅范围内的所有像对。创建测区就是为将要进行测量的区域创建一个工作区目录。 首先在D盘建立自己的文件夹,并将“数据”文件夹中的内容(images影像数据文件夹、相机参数文件(***.cmr)、控制点文件(***.ctl)及控制点影像文件夹)拷贝到自己的文件夹中。 单击VirtuoZo NT主菜单中的文件,选择打开测区,系统弹出“打开测区”对话框,在当前默认位置输入测区名,点击打开则弹出“设置测区”对话框,然后按(实习指导指导书)要求输入参数后,点击保存,创建自己的测区文件。下次进行作业时,先单击VirtuoZo

数字摄影测量学作业123

数字摄影测量学(专升本)阶段性作业 总分: 分考试时间:分钟 单选题 . 数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的产品不同,其中,数字摄影测量的产品是。(分) () 模拟产品 () 数字产品 () 模拟产品或数字产品 () 以上都不是 参考答案: . 数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何与物理属性,即量测与。(分) () 理解(识别) () 生成 () 生成正射影像图 () 影像数字化测图 参考答案: . 计算机辅助测图的数据采集过程中,第一个步骤是像片的。(分) () 定向 () 相对定向 () 外定向 () 绝对定向 参考答案: . 按地形图图式对地物进行编码,可分两种方式进行。其中,只需要位数字的编码方式是,其缺点是使用不方便,使软件设计复杂。(分) () 顺序编码 () 按类别编码 () 按地物编码 () 按地貌编码 参考答案: . 量测的数据即每一点的三维坐标是数字测图数据的主体。对量测的每一点要填写坐标表, 在填写时,除了最主要的内容——点的,,坐标之外,还必须填写其,供编辑与绘图时检索用。(分) () 链接指针 () 属性码 () 首点检索指针 () 公共检索指针 参考答案:

. 模型之间的接边及相邻物体有公共边或点的情况,均要用到功能,避免出现模型之间“线头”的交错,或者本应重合的点不重合。(分) () 直角化处理 () 吻接 () 复制(拷贝) () 直角点的自动增补 参考答案: . 在数据输出之前,需对所采集的数据进行必要的处理,主要包括建立数字地面模型与。(分) () 生产数字地图的数据编辑 () 建立数字正射影像 () 生产地形数据库 () 栅格影像数据的矢量化处理 参考答案: . 机助测图的数据编辑任务有图形编辑与两类。(分) () 地物编辑 () 字符编辑 () 属性编辑 () 地形图图式编辑 参考答案: . 计算机辅助测图的数据输出的两个重要方面是数据库和。(分) () 生成 () 生成数字化地图 () 屏幕 () 栅格影像 参考答案: . 在计算机辅助测图的数据处理中,无论是联机还是脱机的编辑,机助测图数据编辑应包括插入、修改任意一点和等必须的功能以便对已记录的信息作修改。(分) () 复制 () 删除 () 剪切 () 镜像 参考答案: 多选题 . 影像数字化测图是利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理,由计算机视觉代替人眼的立体量测与识别,完成影像几何与物理信息的自动提取。请问,这里所说的计算机视觉的核心是(分) () 影像匹配 () 影像解译

数字摄影测量学讲义

数字摄影测量学 西安科技大学 测量工程系

第一篇摄影测量基础 第一章绪论 主要内容:摄影测量学的定义,摄影测量学的分类,摄影测量要解决的基本问题,航空摄影测量的成图方法,摄影测量的成图作业工序,摄影测量的发展历程。 重点:摄影测量学的定义、分类,摄影测量要解决的基本问题,航空摄影测量测图方法,摄影测量的发展历程。 难点: 学时安排:授课2,实验0。 一、摄影测量学:是对研究的对象进行摄影,根据所获得的构像信息,从几何方面和物理方 面加以分析研究,从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。 、分类: 地形摄影测量 正直摄影测量 (―)、按研究对象:非地形摄影测量等偏摄影测量 等倾摄影测量 交向摄影测量 1、地形摄影测量:研究的对象是地区表面的形态,以物体与构像之间的几何关系为基础,最终根据摄影像片测绘出摄影区域的地形图。 2、非地形摄影测量一般是指近景摄影测量,顾名思义,研究的对象在体积和面积上较小, 摄影机到摄影目标的距离较近,一般小于300m,测量的精度相应地要求较高。基本理论也是 根据物体与构像之间的几何关系,但在处理技术上有着其特殊性。测量成果乃是表示研究对 象的一系列特征点的三维坐标值,即研究对象的数字模型可绘制所摄物体的立面图、平面图和显示立体形态的等值图。航天摄影测量航空摄影测量地面摄影测量水中摄影测量 1、航天摄影测量:利用航天器和人造卫星、高空飞机进行摄影。 (二)、按摄影站的位置: 2、航空摄影测量:指的是地形摄影测量,从航摄飞机上对地面进行摄影,目的在于测绘地形图。 3、地面摄影测量:包括地面立体摄影测量和近景摄影测量。前者在测绘特殊地区的地形图时常采用,后者是对科学技术专题科目进行研究时采用。

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