《摄影测量基础》实习报告
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目录
一、模型定向 ..........................3
1、影像内定向 .......................3
2、相对定向 ...........................3
3、绝对定向 ...........................4
4、小结 ............................5
二、数字产品生产 .........................5
1、数字线划图（DLG） .......................5
2、数字高程模型（DEM） ..........................6
3、数字正射影像（DOM） ..........................6
三、实习总结 ..........................7
一、模型定向
1、影像内定向
恢复相片对的内定向元素称为内定向。内方位元素即为确定物镜后节点和相片面相对位置的数据。（包括像主点在相框坐标系中的坐标x0，y0和相片主距f。）
内定向的目的是建立图像坐标与框标坐标之间的转化关系。将图像坐标转换到框标坐标系下，为以后的相对定向和绝对定向做准备。
在VirtuoZo NT系统软件中的处理步骤如下：
1打开VirtuoZo NT系统，执行命令：[文件] →[打开测区]，使用默认目○
录下并在主目录下新建一个测区并命名为“cehui08”。并设置影像参数如下：
加密点文件：“cehui08.pas”，控制点文件：“cehui08.ctl”，相机参数文件：“cehui08.cmr：，比例尺改为1：15000。
2引入影像（影像由教师提供），设置像素大小为0.045um，添加并处理。 ○
3设置相机参数。点击[添加行]，输入先前建立的相机参数文件：○
“cehui08.cmr”，此项操作实现了输入8个框标的框标坐标系下的坐标的功能。
4执行命令[打开测区]，新建一个测区：156-155（选择左影像：156，右○
影像：155）。
5执行命令[处理]→[模型定向]→[内定向]，在窗口中调整白色十字丝的○
位置，当白色十字丝位于红圈中心位置时，点击“接受”，并保存退出。另外一张做相同处理。
至此内定向结束。
2、相对定向
相对定向的目的是调整立体像对的两张像片的相对位置关系，使同名光线对对相交，从而建立被摄目标的立体模型，该模型确定了左右两张像片的相对位置及姿态关系。
模拟法相对定向时，利用投影器的运动使同名射线对对相交来恢复核面，投影器上的各个小螺旋的微小改变，相当于恢复了五个相对定向元素。而解析法相对定向恢复核面，需要从共面条件式出发解求出五个相对定向元素，才能建立地面立体模型。
相对定向完成的标志是模型点在统一的辅助坐标系中坐标UVW的求出。 在软件中的处理步骤：
在上步“内定向”的结果的基础上，在影像中右击，在快捷菜单中选择 “自动相对定向”， VirtuoZo NT软件将自动进行相对定向，相对定向会产生很多同命像点，并显示模型点在统一的辅助坐标系中坐标UVW。
3、绝对定向
解析绝对定向即利用物方控制点，以解析计算方法解求（相对定向后建立的）自由模型的绝对定向元素的过程。绝对定向元素是描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数。
绝对定向目的是将相对定向得到的自由模型进行缩放、旋转和平移（即空间相似变换），使其达到绝对位置（即纳入测图坐标系），简单说就是求七个绝对定向元素。相对定向仅仅是恢复了摄影时像片之间的相对位置，所建立的立体模型是一个以相对定向中的选定的像空间辅助坐标系为基准的模型。绝对定向的实质是把相对定向后的模型点在像空间辅助坐标系中的坐标经过三维空间相似变换得到模型点的地面摄影测量坐标系下的坐标（X，Y，Z），再经过逆变换，得到最终的大地测量坐标，从而完成了绝对定向过程。
在绝对定向公式中含有七个据对定向元素，即：模型比例尺的缩放系数λ；两坐标轴系的三个旋转角Φ、Ω、Κ；坐标原点的平移量Xs、Ys、Zs。解析法绝对定向，就是利用已知的地面控制点，从绝对定向的关系式出发，解求上面七个绝对定向元素。
在VirtuoZo NT软件中的处理步骤如下：
①在上步“相对定向”的结果的基础上，首先在两幅图像中选择地面控制点。执行命令[设置]→[地面控制点]，在对话框中输入控制点坐标文件“cehui08.ctl”，在影像中选择四个控制点，输入各个点的点号及坐标。
②在图像中右击，选择[绝对定向]→[普通方式]。
至此使用VirtuoZo NT软件进行内定向、绝对定向以及相对定向的操作步骤基本完成，显示地面控制点的坐标。
4、小结
影像的内定向、相对定向和绝对定向是重建立体模型的三大步骤，只要恢复以上三步就可以利用已有的影像进行立体测图。内定向就是恢复像片对的内方位元素，即确定摄影机主距及框标坐标。恢复影像的外方位元素包括两步：相对定向和绝对定向。相对定向就是恢复了像对的相对位置，通过绝对定向进一步确定模型的大小和空间方位。
二、数字产品生产
1、数字线划图（DLG）
数字线划地图(Digital Lin Graphic，DLG)是与现有线划基本一致的各地图要素的矢量数据集，且保存各要素间的空间关系和相关的属性信息。
在数字测图中，最为常见的产品就是数字线划图，外业测绘最终成果一般是DLG。DLG较全面地描述地表现象，目视效果与同比例尺一致但色彩更为丰富。DLG满足各种空间分析要求,可随机地进行数据选取和显示,与其他信息叠加,可进行空间分析、决策。其中部分地形核心要素可作为数字正射影像地形图中的线划地形要素。
数字线划地图(DLG)是一种更为方便的放大、漫游、查询、检查、量测、叠加地图。其数据量小，便于分层，能快速的生成专题地图，所以也称作矢量专题信息DTI（Digital Thematic Information）。数字线划地图(DLG)的技术特征为：地图地理内容、分幅、投影、精度、坐标系统与同比例尺地形图一致。图形输出为矢量格式，任意缩放均不变形。
制作方法： 数字摄影测量、三维跟踪立体测图。在实验中采用的数字摄影测量软件VintuoZo系统的教学版。
实验时使用VintuoZo系统进行数字化测图的基本操作步骤如下：
1在主菜单中，执行命令[测图]→[IGS数字化测图]。在IGS窗口中，执○
行命令 [文件]→[新建XYZ]，输入文件名：“cehui082”，点击“保存”。
2执行命令[装载]→[立体模型]，加载制作DEM时生成的立体模型。 ○
3执行命令[文件]→[设置模型边界]，此操作可消除电脑发出的“滴滴”○
声音。
4执行命令[窗口]→[横行排列]。此时在电脑窗口中将显示两个对话框，○
左边为立体模型，右边为矢量窗口。
5开始数字化测图。内业测图人员须判断影像中是什么地物。立体模型中○
各点的坐标均为三维坐标，垂直于显示器面的是第三维坐标，对应于点的高程坐标。选择地物地貌对应的类型图标在左窗口中描画地图，相应的矢量图形（DLG）会在右边的矢量窗口中显示出来。
2、数字高程模型（DEM）
数字高程模型就是用一系列地面点的平面坐标X、Y及该点的地面高程Z或属性组成的数据阵列。地面点按照一定的格网形式排列，点的平面坐标X、Y可由起始原点推算而无需记录，地面形态只用点的高程Z来表示，这种数据阵列称为数字地面高程模型（DEM）。
建立DEM的过程就是，首先按照一定的数据采集方法，在测区内采集一定数量的离散点的平面位置和高程，这些点称为控制点。以这些控制点为网络框架，用某种数字模型拟合，内插出大量的高程点，以便获取符合要求的DEM。
实验时使用VintuoZo系统建立DEM的基本操作步骤如下：
1打开一个测区。执行命令[文件]→[打开测区]，选择测区文件“cehui08”○
添加进去。接着，执行命令[文件] →[打开模型]，打开模型文件“cehui08.mdl”。
2执行命令[处理]→[核线重采样]，生成核线影像。 ○
3执行命令[产品]→[生成DEM]→[DEM生成]。 ○
4执行命令[显示]→[立体显示]→[透视显示]，可显示生成的DEM影像。 ○
3、数字正射影像（DOM）
数字正射影像图是以航摄像片或遥感影像为基础经扫描处理并经逐像元进行辐射改正、微分改正和镶嵌，按地形图范围剪裁成的影像数据，并将地形要素的信息以符号、线划、注记、公里格网、图廓整饰等形式添加到该影像平面上，形成的以栅格数据形式存储的影像数据库。
在本实验中，采用全数字摄影测量方法来实现。首先对数字影像进行内定向、相对定向、绝对定向后，形成DEM，按反解法做单元数字微分纠正，将单片正射
影像进行镶嵌，最后按图廓线裁剪得到一幅数字正射影像图，并进行地名、公里格网和图廓整饰等。经过修改后，绘制形成DOM存盘。
三、实习总结
通过本次课程实习，我学会了如何使用摄影测量软件进行测图，初步接触并了解了VirtuoZo NT系统的特点，掌握全数字摄影测量系统的基本功能；了解数字摄影测量的工作流程，对数字摄影测量工作流程有个整体概念，掌握主要地图产品的制作流程。
这次实习不仅是对动手能力的一次提升，更是对理论知识的一次综合性的巩固。虽然数字摄影测量大多数工作都是由计算机自动完成，我们只需要点击有关的按钮，但是这也要建立在学好理论知识的基础上。我认为理论知识是实践的前提，我们只有把理论知识学好，才能更好的促进实践。只有在理论和实践这两个过程中相互作用，我们才能更好的掌握理论知识，提高自己的动手能力。
我个人觉得在实习过程中细心是非常必要的，例如在选择同名像点（控制点）时，不仔细就有可能出现错误。所以我认为养成一个细心严谨的态度是非常必要的，这将减少一些不必要的错误和损失。
