摄影测量内外业实习报告
学 号： 201420050138 姓 名： 李阳靖
班 级： 1420501 专 业： 测绘工程 指导老师：刘荣
2017年1月
目录
一、Virtuozo NT内业实习............................................1
（一）实验目的 ..................................................1
（二）VirtuoZo NT全数字摄影测量系统简介
....................1
（三）实验步骤 ..................................................2
1、数据的准备：..............................................2
2、进行数字影像内定向......................................6
3、进行数字影像相对定向......................................7
4、进行数字影像绝对定向......................................9
5、进行核线重采样，.........................................10
6、影像匹配.................................................11
7、生成一系列产品如DEM、数字正射影像、等高线 ...............12
8、模型拼接.................................................15
（四）实验总结 .................................................16
二、摄影测量影像外业调绘实习......................................17
（一）实习目的与要求
.....................................17
（二）实习器材：
.............................................17
（三）实习注意事项：
.........................................17
（四）实习时间：
.............................................17
（五）实习地点：
.............................................18
（六）实习步骤
...............................................18
1、一般性判读 .............................................18
2、选点和刺点 .............................................18
（七）实习心得 .................................................18
一、Virtuozo NT内业实习
（一）实验目的
通过本次全数字摄影测量系统的使用熟悉使用 VirtuoZo NT3.5全数字摄影测量系统生产4D产品的过程,掌握生产过程中各步骤的原理,加深对有关理论知识的理解,并更深入全面了解数字摄影测量在科学研究与实际应用中的重要性。 （1）掌握VirtuoZo软件的基本使用方法；
（2）利用VirtuoZo完成数字化影像摄影测量作业；
（3）了解VirtuoZo工作流程，熟悉摄影测量生产所需要的必要资料和数据； （4）掌握创建/打开测区及测区参数文件的设置，参数文件的数据录入等；学会使用内定向，相对定向及绝对定向等相关操作。
（二）VirtuoZo NT全数字摄影测量系统简介
VirtuoZo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。VirtuoZo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。 VirtuoZo NT不仅在国内已成为各测绘部门从模拟摄影测量走向数字摄影测量更新换代的主要装备,而且也被世界诸多国家和地区所采用。
VirtuoZo NT的运行环境及软件模块：
（1）运行环境及配置
VirtuoZo NT基于WindowsNT..4.0以上版本..平台运行，基本配置为.：Pentium Ⅱ300/128MB RAM/9GBHD/20×CDROM；17寸彩色显示器，1024×768分辨率，刷新频率大于100Hz。另外还应有数字化影像获取装置(例高精度扫描仪)、成果输出设备以及立体观察装置等附属配置。其中立体观察装置有偏振光、闪闭式、立体反光镜、互补色(红绿镜)等四种。
（2）主要软件模块：
VirtuoZo NT基本软件有：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。
（3）作业方式：
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。
（4）VirtuoZo系统作业流程图：
（三）实验步骤
1、数据的准备：
根据给定的实习的原始资料，了解测区的航线数、影像数、原始影像的分辨率、像片比例尺、全测区控制点分布、控制点数据、相机数据。其中主要包括：
建立测区：输入测区的相应参数（给出测区路径及测区名称、控制点文件路径及文件名、加密点文件路径及文件名、相机参数文件路径及文件名等）；
引入扫描影像：将扫描后的影像转化为VZ格式的影像数据；
建立控制点文件：将该测区已知的地面控制点坐标输入相应的控制点文件中；
建立相机参数文件：将相机参数输入相应的文件中保存。
（1）建立测区
资料准备后进入VirtuoZo系统的主界面后首先要新建一个测区，通过文件打开测区，新建一个测区名，系统默认后缀名为 blk。*.blk文件其实只是个索引文件，它最终指向的是设置测区里的测区主目录文件夹。*.blk文件建立好之后，系统会自动弹出设置测区的对话框，按照原始数据提供的信息填写相应的内容，之后保存退出。
在弹出的对话框中输入相应的测区名，即可新建一个测区，也可选择一已存在的测区打开；
若为新建一测区，输入相应的测区名确认后，将出现如图3所示的对话框；填入相应的测区路径、控制点文件路径及文件名、加密点文件及文件名、相机参数文件及文件名、摄影比例尺、总航带数、成图比例尺、DEM采样间距、等间距等参数后确认即可；
若要对建立的测区参数进行修改，可选择“设置－－测区参数”；将弹出所示对话框，可对此测区参数进行修改；
（2）引入影像 选择“文件--引入--影像文件”，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，由于飞机是循环飞行进行拍摄的，第二条航带的影像的相机文件需要进行旋转，选中第二条航带的 3张影像，点选项按钮，在弹出的对话框中将相机旋转后面的选项选择是，确认之后即可看到需要进行相机旋转的影像前有一个红色旋转的符号。然后填写正确的像素大小，该像素大小需要在原始数据里面给出..如果没有提供该数据，可以输入-1，系统会自动读取原始影像的头文件，然后给出一个像素大小。参数设置完成之后点处理，影像开始进行转换，转换成的VZ影像将放在测区主目录下的images文件夹里面，每生成一个VZ影像，程序还会为该影像对应一个影像参数文件，文件格式为*.spt。
4 在弹出的对话框中填入相应的参数，然后载入相应的原始影像文件，编辑影像的输出路径，即可开始转换； （3）新建模型
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。同样的操作，可以把其他模型都创建好，完成所有模型的参数设置。
在弹出的对话框中输入相应的模型名，即可新建一个模型，也可选择一已存在的模型打开； 若为新建一模型，输入相应的模型名确认后，将出现对话框；填入相应的模型路径、左右影像文件路径及文件名、临时文件存放路径、产品文件存放路径等参数后确认即可；
5 若要对建立的模型参数进行修改，可选择“设置－－模型参数”,将弹出如图所示对话框，可对此模型参数进行修改；
2、进行数字影像内定向
为了从数字影像提取集合信息，必须建立数字影像中的像元素与所摄物体表面相应的点之间的数学关系。内定向的目的就是确定扫描坐标系与像片坐标系之间的关系以及数字影像可能存在的变形。
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： 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。
若相机参数文件未生成相应的框标模版文件，此时将弹出寻找框标模版的界面；选择相应的模版后（或已存在框标模版），将自动寻找定位框标中心；若自动匹配的框标中心不准确，用户可通过“上”“下”“左”“右”四个按钮来调整测标对准框标中心；
3、进行数字影像相对定向
每张像片至少要有三个地面控制点,才能进行定向,但实际生产中,控制点数量不能满足定向要求。在内页求解定向所需控制点的过程叫空中三角测量,其本质就是用尽可能少量的地面控制点,在内页加密出每张像片或每个像对所需要的控制点。另一方面,为了获取更 高精度的地面控制点,采用光束法定向,利用光束法平差未知参数的初值,从而进行高精度定向。在竖直航空摄影或已知倾角近似值的倾斜摄影时,相对定向一般采用迭代解法。但是当不知道倾斜摄影中的倾角近似值以及不知道影像的内方位元素时,则采用相对定向的直接解法。进行模型的相对定向,主要是通过找同名点,来确定两张影像之间的关系。
相对定向的目的是为了恢复构成立体像对的两张像片的相对方位，恢复摄影时相邻两影像光束的相互关系，而使同名光线对对相交立被摄物体的几何模型。其数学模型是相 应的摄影光线与基线应满足共面条件测值为上下视差。
选择菜单 “处理→模型定向→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。
进入相对定向界面后，鼠标右键选择菜单“自动相对定向”，即进行影像的自动匹配，自动寻找同名点；自动匹配完成后用户可检查同名点的误差，对误差较大的点进行调整或删除；当左右影像差别较大时，直接自动匹配可能效果较差，
8 此时可将右键菜单中的“选项”栏中的“寻找近似值”、“自动精确定位”功能取消，手工在影像左边缘添加
2、3对同名点后再做自动匹配，效果可能会好一些；当影像质量实在太差时，只能全手工添加6个以上同名点，方可相对定向。
4、进行数字影像绝对定向
相对定向建立的立体模型，是一个以相对定向中选定的像空间辅助坐标系为标准的模型，比例尺也是未知的。要确定立体模型在地面测量坐标系中的正确位置，则需要把模型点的摄影测量坐标转换为地面测量坐标，这一工作需要借助于地面测量坐标为已知值的地面控制点来进行，这个过程称为立体模型的绝对定向。所以绝对定向的目的就是将相对定西后求出的摄影测量坐标变换为地面测量坐标。
模型的绝对定向，要求变换前后的坐标系大致相同。而地面测量坐标是左手直角坐标系，摄影测量坐标系是右手直角坐标系。因此首先应将点名测量坐标系转换为地面摄影测量坐标系。绝对定向前，我们要以手工的方式在当前模型的左右影像上准确地定位一些控制点。
一个像对的两张像片有十二个外方位元素，相对定向求得五个相对定向元素后，要恢复像对的绝对位置还要解求七个绝对定向元素，包括模型的旋转、平移和缩放参数。它需要地面控制点来解求。这种坐标变换，在数学上成为三维空间相似变换。
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。如图所示：
5、进行核线重采样，
非水平方式的核线重采样是基于模型相对定向结果循核线原理对左右原始影像沿核线方向保持X不变在Y方向进行核线重采样，这样所生成的核线影像保持了原始影像同样的信息量和属性。
10 选择“处理—核线重采样—非水平核线”。
6、影像匹配
选择主界面菜单“处理—影像匹配”，系统将自动对该模型作影像匹配
系统会按照当前设定的参数自动匹配
7、生成一系列产品如DEM、数字正射影像、等高线
（1）DEM生成
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
（2）DOM及等高线影像生成 选择主界面菜单“产品—生成正射影像”，系统会按照当前设定的参数，通过DEM将原始影像纠正为正射影像；
选择主界面菜单“产品—生成等高线”，系统会按照当 前设定的参数，通过DEM自动内插生成相应的等高线影像；
系统会按照当前设定的参数自动生成等高线
（3）叠加影像生成
当前已生成正射影像及相应的等高线影像，可选择主界面菜单“产品—等高线叠和正射影像”
系统会按照当前设定的参数自动生成相应的叠加影像；
（4）生成透视图
8、模型拼接
在对重复上述步骤对所有六张航测相片进行构建四个模型后，可以进行影像镶嵌进行4个模型的影像镶嵌 单击“镶嵌”→“设置”
单击“镶嵌”→“DEM拼接”
按照图修改相应参数后确定，单击“镶嵌”→“DEM拼接”
设置相应参数，单击“镶嵌”→“自动镶嵌”，等待进度条后镶嵌成功
（四）实验总结
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。
由于Virtuozo NT教学版的部分功能不全，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。
二、摄影测量影像外业调绘实习
（一）实习目的与要求
本次实习是在摄影测量的教学基础上，理论实际相联系的动手操作实习，是我们在学习测量专业的一个重要的实习环节。一方面是培养我们的实践操作能力和运用软件解算数据的能力，另一方面培养我们在今后遇到问题应该如何去解决的能力，通过实习发现自己在实践动手方面的不足并想办法解决，为以后的工作实践打下扎实的基础。使我们熟练地掌握摄影测量及遥感的原理，信息获取的途径，数字处理系统和应用处理方法。并进一步巩固和深化理论知识，使理论与实践相结合。切实加强我们大家的实践动手能力，提高大家对这门新技术的认识和把握，全面培养我们的应用能了、创新能力和探索精神。
（二）实习器材：
小比例尺航片一张、画图板一个、透明纸一张、2H铅笔、橡皮、红蓝黑笔各一支。
（三）实习注意事项：
1、实习时候注意各个路段表示，比如楼梯在1比10000的地形图有的可以看见，有的不需要画出，当然陡砍在青春广场旁边有，在画出它的同时注意斜坡也要画出来，都是注意的问题；
2、当然注意山上的小路用单虚线表示就行，其他路段统一为两条虚线，所谓的内部道路，调绘的同时注意看看路面有没有车子；
3、注意安全最重要，还有就是注意有些不明显的地物要标出来，比如铁栅栏，围墙，涵洞，沟渠等等；
4、在画图的同时出现有些被拆除的房子在图上有，要用红笔画出，图上没有的建筑，实地有的话，也用红笔画出，河流用蓝色笔芯画出；
5、注意画地界时候用圆圈表示，草地用人字形表示，尽量用ca里的符号表达
6、最后画好图之后选控制点注意点的选取位置很重要，尽量在建筑物的拐角和交叉路口中心位置；
7、用细针戳孔，在阳光下看见小缝隙即可，但是在背面注明时间日期，刺孔方向，刺的人名，监督者都要签名，工整规范。
8、地物地貌的调绘要连续进行，避免调绘不连贯和遗漏。
9、当地理名称注记过密时，可适当取舍。
10、调绘工作应按照国家标准的地形图图式进行，说明性质的注记应采用“简注表”，不得任意命名。
11、调绘要按照实地情况严格进行，不得伪造、篡改。
（四）实习时间：
2016.12.26-2017.01.05
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（五）实习地点：
东华理工大学广兰校区及周边（范家新村及黄家湖部分）
（六）实习步骤
1、一般性判读
本次实习的遥感图像调绘主要判读航片测区地物属性，在透明纸上勾出边界，必要时进行清绘。
在进行野外调绘之前，将调绘航片平放在画图板上，然后再将比调绘图稍大一些的透明纸盖于调绘航片上，用胶带粘好，连同调绘航片用夹子固定于画图板。
第一天先将测区走过一遍，确定绘图边界，确定调绘路线，并对测区的情况有一个大致的了解。比较实际测区和航片的差别，并知道那些地方的地物是发生了变化的，以便于以后的判读调绘工作进行。
接下来的两天根据预定路线进行测区航片的地物判读和属性的标注。一般按照由远及近、从总貌到碎部、边走边判，远看近判的原则进行。
在进行这项工作的同时，应注意各地物在像片上的成像规律（如色调、阴影等）。
2、选点和刺点
在校园四周选四至五个明显地物点作为平面控制点。然后，仔细对照周围的相关地物，将它们的位置准确刺在像片上。刺点时，刺点针应垂直刺下，且刺孔不得大于0.2mm，刺点精度应达到像片上0.1mm。
刺点后，应在现场用铅笔在纸上画出刺点位置略图，并用文字注明刺点的位置及点的编号，略图力求简单明了，其大小约为2*2cm2，绘制略图时，注意应使略图上部为北。
计算航摄像片的构像比例尺和摄影航高。 分别在学校的四周选取一地物（如房屋），用皮尺和三角板量取它们在实地的长度和在航片上的构像长度（实地量至分米，影像量至毫米）。分别计算出它们的构像比例尺，取它们的平均数作为这张航片的构像比例尺，并以此计算出摄影航高。
（七）实习心得
通过这次外业调绘让我对摄影测量的一些作业流程有了一定得了解，特别是在外也调绘中的认识。让我知道以后再生产单位中要怎么调绘，该怎么调绘，应该怎么调绘的一些问题有了更深层次的了解。也知道外业调绘中确实也是比较辛苦的，所以出去一次就应该起到出去一次的作用。
摄影测量学是测绘学的分支学科，它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。根据摄影时摄影机所处的位置的不同，可分为地面摄影测量、航空摄影测量和航天摄影测量；根据应用领域的不同，可分为地形摄影测量与非地形摄影测量；根据技术处理手段的不同，又可分为模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量
18 等。摄影测量很少受气候、地理等条件的限制，所摄影像是客观物体或目标的真实反映，信息丰富、形象直观，人们可以从中获得所研究物体的大量几何信息和物理信息，可以拍摄动态物体的瞬间影像，完成常规方法难以实现的测量工作，适用于大范围地形测绘，成图快、效率高，产品形式多样，可以生产纸质地形图、数字线划图、数字高程模型、数字正摄影像等，近些年来发展迅速，具有非常广阔的应用前景。
对于本次实习，老师和同学们都非常的重视，在第一天的实习动员会上，老师就本次实习中的注意事项等方面做了明确的阐述，同时，也就本次实习内容和实习步骤做了说明。在其后的实习过程中，同学们实习目的明确、积极主动、不怕吃苦勇于承担重担，在老师的指导下，顺利的完成了本校区的航摄像片调绘、新增地物补测、选刺像控点等工作。本次实习不仅使我们的理论知识得到巩固、操作能力得到加强，同时也使我们运用知识的能力得到了提高。
本次实习的内容有：航摄像片调绘、新增地物补测及选刺像控点三项，通过实习，我们初步掌握了像片判读、像片调绘和新增地物补测的基本方法，掌握了像控点转刺的基本方法，了解航测作业各工序的仪器设备及作业过程。
在具体调绘时准备好了调绘工具，铅笔、橡皮、尺子、多色笔等，协调分工，做好调绘计划。实地调绘时，用像片对照实地判读确定各种地形元素的性质以及它们在像片上的形状、大小、准确位置和分布情况，如：房屋、道路、植被、人工湖等，用不同颜色的笔在像片上进行描绘。通过路牌、询问等手段，调查路名、建筑物名称、湖泊沟坎名称等。用尺子量测陡坎、冲沟、等的比高，并做出相应记录。对于个别新增地物可根据与其相邻的地物影像的相对位置补绘，对于新增地物面积较大的地物，像新体育场、大坝等可采用全站仪、GPS-RTK数字测图等方法补绘。清绘时应根据实际判绘的结果，在室内着墨整饰，并按照图式规定的各种符号和规范的有关要求认真仔细地描绘。接边时，本调绘边线处与邻幅或邻片调绘的内容应衔接得当，如果有某一地物接不上，则必须查实，修改，直到全部接好为止。选刺像控点时，选一个像对，在标准点位附近将实地控制点在立体观察条件下实刺到像片上，并进行像片正反面的整饰。
为期一周的摄影测量外业实习结束了,虽然开始时感到好累,但看到自己的收获还是很高兴的。觉得自己学到了很多的东西，对以前零零碎碎学的摄影测量知识有了综合应用的机会。对摄影测量外业的整体概念有了更多的了解，深入的巩固了理论教学知识，提高了实际操作的技能，丰富了航摄像片调绘、新增地物补测及选刺像控点等知识，很大程度上提高了动手和动脑的能力，同时也拓展了与同学之间的交际合作能力，当然其中也不乏老师的教诲和同学的帮助。原先老师在课堂上讲解的测量知识也都在实践中得到应用,并发挥了重要的作用,通过相互对照，将我的测量知识和水平提高了很多,现在想来这场校内实习确实是很有必要的。
通过本次实习，我们在实践中接触到了与本专业相关的实际工作，增强感性认识，培养了我们工作的责任感和事业心，培养了我们综合运用所学的基础理论、基本技能和专业知识，提高了实践动手能力，即收集处理信息的能力，获取新知识的能力，发现问题、分析问题和解决问题的能力，语言文字表达能力、团结协作能力等，对于我们以后踏入社会有了一个很好的接轨，为我们毕业后走上工作岗位打下了一定的基础。
