摄影测量实习报告
一、实习目的
运用摄影测量课程所学基础理论知识与课内实验已掌握的基本技能，利用现有仪器设备及数据资料进行综合训练，达到系统全面地学习并应运已经学过的理论知识，锻炼实践技能。
二、实习内容
本次摄影测量实习主要包括两个方面，即航空摄影测量数据处理和近景摄影测量数据采集以及数据处理。航空摄影测量运用eLen航空摄影测量教学软件，近景摄影测量运用eLen航空摄影测量—近景测量教学软件。
1、航空摄影测量数据处理
实习步骤：
（1） 打开eLen航空摄影测量教学软件，新建实验文件，导入实验数据并设置相关参数。 （2） 进行相片内定向，然后用双向坐标量测量测左右两张像片的控制点像片坐标。 双像立体量测数据结果如下：
（3） 进行后方交会及前方交会
点击空间后交及前交菜单下的后交及前交，在弹出窗口中输入左片和右片外方位初始值，导入物方坐标及像片量测坐标，点击计算。计算后窗口为：
计算结果文件如下：
（4） 进行相对定向
在相对定向与绝对定向菜单下点击相对定向，在相对定向弹出窗口中导入像片量测坐标，并计算结果。计算结果如下：
（5） 进行绝对定向
在相对及绝对定向菜单下点击绝对定向，导入物方坐标和相对定向模型坐标，从物方坐标中选择“2155”、“2156”、“1155”、“1156”为检查点物方坐标，并计算结果。 计算结果如下：
5 （6） 立体匹配及编辑
在立体匹配及编辑菜单下生成核线影像，并进行立体匹配。 匹配结果如下：
（7） 测绘成果生成
生成DEM图像和DOM图像。
（DEM三维立体图像）
（DEM二维平面图像）
（DOM图像）
（8） 测绘成果输入与显示。
（DEM纹理图）
2、近景摄影测量数据采集及数据处理
（1） 首先进行建筑立面控制测量，实地布设14个标志控制点，测量控制点并结算，得出地面摄影测量控制点坐标，并使用非量测相机从不同角度拍摄包含控制点在内的左右两张像片，作为内业初始数据。
（2） 打开eLen航空摄影测量教学软件—近景测量，新建工作区并打开野外测量的两张像片。
（3） 设置相机参数、DEM/DOM参数，录入控制点物方坐标。
（4） 量测控制点，得到14个控制点的像片坐标，然后进行L解算。L解算的数据是14个点的物方坐标和左右像片坐标，这里选择8个点作为解算控制点，6个点作为检查点。
（5） 精度评定，包括检查点角度评定、理论精度估算、实际精度评价。
（6） 细部点量测，主要是量测控制点和建筑物特征点，以便能够清晰的反映出建筑物的轮廓。如果量测的细部点需要编辑则进行编辑。
（7） 绘制立面图，根据实际情况连接量测的细部点，表示出建筑物大体轮廓，可以在绘图窗口中利用绘图菜单下的各种工具整饰立面图，结束后，可以不显示细部点。最终立面图如下：
8
3、垂直摄影时空间后方交会程序
function [ W ] = Resection() %UNTITLED Summary of this function goes here %
Detailed explanation goes here
%f为摄影机主距；yxzb为影像坐标，dmzb为地面坐标,n为控制点个数 f=153.24/1000; yxzb=[-86.15,-68.99;-53.40,82.21;-14.78,-76.63;10.46,64.43]/1000; dmzb=[36589.41 25273.32 2195.17;37631.08 31324.51 728.69;39100.97 24934.98 2386.50;40426.54 30319.81 757.31]; a=size(yxzb); n=a(1);
%根据四点间的三边实际距离与图上距离求平均比例尺m m1=((dmzb(1,1)-dmzb(2,1))^2+(dmzb(1,2)-dmzb(2,2))^2)^0.5/((yxzb(1,1)-yxzb(2,1))^2+(yxzb(1,2)-yxzb(2,2))^2)^0.5; m2=((dmzb(2,1)-dmzb(3,1))^2+(dmzb(2,2)-dmzb(3,2))^2)^0.5/((yxzb(2,1)-yxzb(3,1))^2+(yxzb(2,2)-yxzb(3,2))^2)^0.5; m3=((dmzb(3,1)-dmzb(4,1))^2+(dmzb(3,2)-dmzb(4,2))^2)^0.5/((yxzb(3,1)-yxzb(4,1))^2+(yxzb(3,2)-yxzb(4,2))^2)^0.5; m=(m1+m2+m3)/3;
%方向余弦初始值 fi0=0;omiga0=0;k0=0; t0=sum(yxzb); t1=sum(dmzb); %Xs、Ys、Zs初始值 Xs0=t0(1)/4; Ys0=t1(1)/4; Zs0=m*f; W0=[Xs0;Ys0;Zs0;fi0;omiga0;k0];%外方位元素初始值 W=W0;%W为外方位元素
%外方位元素改正数（初始值假设为1） X=1; number=0;%迭代次数 A=zeros(2*n,6); L=zeros(2*n,1); while X(1)>0.001||X(2)>0.001||X(3)>0.001||X(4)>1e-6||X(5)>1e-6||X(6)>1e-6
%计算旋转矩阵
a1=cos(W(4))*cos(W(6))-sin(W(4))*sin(W(5))*sin(W(6));
a2=-cos(W(4))*sin(W(6))-sin(W(4))*sin(W(5))*sin(W(6));
a3=-sin(W(4))*cos(W(5));
b1=cos(W(5))*sin(W(6));
b2=cos(W(5))*cos(W(6));
b3=-sin(W(5));
c1=sin(W(4))*cos(W(6))+cos(W(4))*sin(W(5))*sin(W(6));
c2=-sin(W(4))*sin(W(6))+cos(W(4))*sin(W(5))*cos(W(6));
c3=cos(W(4))*cos(W(5));
R=[a1,a2,a3;b1,b2,b3;c1,c2,c3];
for i=1:n
%共线方程
X=a1*(dmzb(i,1)-W(1))+b1*(dmzb(i,2)-W(2))+c1*(dmzb(i,3)-W(3));
Y=a2*(dmzb(i,1)-W(1))+b2*(dmzb(i,2)-W(2))+c2*(dmzb(i,3)-W(3));
Z=a3*(dmzb(i,1)-W(1))+b3*(dmzb(i,2)-W(2))+c3*(dmzb(i,3)-W(3));
%坐标的近似值
xx=-f*X/Z;
yy=-f*Y/Z;
%误差方程系数
a11=1/Z*(a1*f+a3*yxzb(i,1));
a12=1/Z*(b1*f+b3*yxzb(i,1));
a13=1/Z*(c1*f+c3*yxzb(i,1));
a21=1/Z*(a2*f+a3*yxzb(i,2));
a22=1/Z*(b2*f+b3*yxzb(i,2));
a23=1/Z*(c2*f+c3*yxzb(i,2));
a14=yxzb(i,2)*sin(W(5))-(yxzb(i,1)/f*(yxzb(i,1)*cos(W(6))-yxzb(i,2)*sin(W(6)))+f*cos(W(6)))*cos(W(5));
a15=-f*sin(W(6))-yxzb(i,1)/f*(yxzb(i,1)*sin(W(6))+yxzb(i,2)*cos(W(6)));
a16=yxzb(i,2);
a24=-yxzb(i,1)*sin(W(5))-(yxzb(i,1)/f*(yxzb(i,1)*cos(W(6))-yxzb(i,2)*sin(W(6)))-f*sin(W(6)))*cos(W(5));
a25=-f*cos(W(6))-yxzb(i,2)/f*(yxzb(i,1)*sin(W(6))+yxzb(i,2)*cos(W(6)));
a26=-yxzb(i,1);
%A=[A1 A2 …… An]T;
A(2*i-1:2*i,:)=[a11,a12,a13,a14,a15,a16;a21,a22,a23,a24,a25,a26];
%计算常数项
lx=yxzb(i,1)-xx;
ly=yxzb(i,2)-yy;
%L=[l1 l2 …… ln]T;
L(2*i-1:2*i,1)=[lx;ly];
end
X=(A\'*A)\\A\'*L;
W=W+X;
number=number+1;
if(number>50)
break;
end end end
计算结果为： 1.0e+004 *
3.9796
2.7476
0.7573
-0.0000
0.0000
-0.0000 三 实习小结
本次摄影测量实习主要做了三部分内容，航空摄影测量数据处理、近景摄影测量数据处理以及用MATLAB编写垂直摄影时空间后方交会程序。
航空摄影测量数据处理首先要对航摄左右像片内定向，双向像片量测，以给后续处理提供同名像点的的像片坐标。然后是后方及前方交会，这一步骤中，最好改变控制点物方坐标和检查点物方坐标的个数，分别重复计算结果，对比影像外方位元素和检查点计算结果的差异，分析数据，择优选择（本实验中没有设置待定点坐标）。接下来是相对定向和绝对定向的计算，相对定向即恢复或确定立体像对两个光束在摄影瞬间相对位置关系的过程，而绝对定向式确定立体模型在物方坐标系中所处方位和比例的作业过程。所以，相对定向计算的好坏直接影响到绝对定向，在实验中，本人相对定向过程的前两次结果均不能进入到绝对定向步骤中，原因可能是单像像片量测过于粗糙，经重新双像量测，才得以进入绝对定向过程。同样，绝对定向也应该改变控制点个数和检查点个数分别计算并对照结果，经四次计算，报告中计算结果误差最小，选为最终结果。然后选择目标区域进行立体匹配及编辑，在这一过程中，前几次选择区域过大，选定匹配引导点后，每次都只能进行一小块，后来选择了面积小且控制点几乎分布在内的区域，一次完成了匹配。匹配结束后，则可以生成测绘结果，即DEM和DOM等，这一过程相对简单。
实习第二项任务是近景摄影测量，所用数据为系统自带数据。首先也是量测两张像片上的控制点坐标，同样，控制点坐标量测工作越细致越好，以免给后续工作带来麻烦。与航片处理相比，近景数据处理步骤少，但是，细部点量测比较麻烦，需要量测建筑物上的很多特征点。而且本人认为，软件中绘制断面图的功能不是很强大，如果有可能，最好能够改进，以便提高工作效率。最后的任务是编写垂直摄影时空间后方交会程序，有利于巩固Matlab的基础理论知识和摄影测量的相关知识。但是，在编程中，还是遇到了些许困难，通过复习请教，最终克服。
总而言之，本次摄影测量实习比起当初的课堂实习要系统的多，我从中完整的熟悉了整个作业流程，并实际操作，但是，由于时间仓促和自身能力不足，实习中没有能够彻底分析出一些问题的原因。当然，有时候，我通过请教越过了障碍后，顿时意识到，刚刚是思维被禁锢了。我想以后走上工作岗位，熟练了生产流程后，自然而然地会对一些问题有所领悟，同时，效率也会提高很多。
