1、实 验 报 告课程名称： 摄影测量学实验 系部名称： 测绘工程学院 专业班级： 地信13-3班 学生姓名： 张远 学 号： 20130423 指导教师： 刘结 霍刚刚 黑龙江工程学院教务处制实验项目 摄影测量学实验 实验日期 2、.10.30、11.4、11.6、11.13实验地点 实验楼324 同组人数 1人 传统实验 现代实验 其 他 验证性 综合性 设计性 其 他实验类型 自立式 合作式 研究式 其 他一、实验目的熟悉摄影测量工作站的硬件结构、软件平台及其功能。熟悉JX4建模原理，学习在数字摄影测量工作站上进行内定向、相对定向和绝对定向的方法、步骤。目的在于让学生了解摄影测量建立立体模型
2、的过程，加强对摄影测量原理的理解，建立摄影测量空间几何概念，巩固摄影测量的基础知识。二、实验仪器设备JX4计算机三、实验原理、内容及步骤实验一：数字摄影测量工作站的使用（航空影像立体模型的建立）实验原理与步骤原理：1、数据准备(1)航空摄影机的参数文件camera.use(2)控制点坐标文件 control.use(3)航空影像1151.tif 和1150.tif2、数字影像测图的内定向内定向既是恢复摄影瞬间摄影光束的形状。在摄影测量中，是取以像主点为原点的像平面坐标系来建立起像点与地面点的关系式。因此内定向是摄影测量测图的第一步，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
3、像可能存在的变形。数字影像的变形主要是在影像数字化过程中产生的，主要是仿射变形。扫描坐标系与像片坐标系之间的关系可以用下列关系式表示：x=(k0+k1I+ k 2J)*y=(L0+L1I+L2J) *其中是采样间隔。因此，内定向的本质可以归结为确定参数k 0、 、k 1、k 2、L 0、L 1、L 2。为了解求仿射变形的6个参数必须观测4个框标的扫描坐标与已知框标的像片坐标，进行平差计算，求得6个参数。因此内定向的基本步骤为：框标的识别与定位；确定变形参数。1、数字影像测图的相对定向相对定向既是恢复摄影瞬间相邻两张像片的相对关系，使同名光线对对相交，建立起任意方位、任意比例尺的立体模型。其数学
4、模型是相应的摄影光线与摄影基线满足三线共面。2、数字影像测图的绝对定向绝对定向既是空间的后方交会，即由物方已知若干个控制点以及相应的像点坐标，解求摄站点的坐标与影像的方位。也就是将通过相对定向所建立的立体模型纳入到大地坐标系的过程。航测生产必须具备的数据：JX4G软件是利用航空影像作为源数据，首先要建立立体模型，并在此立体模型的基础上进行全要素的地物采集、DEM和DOM数据的生成。在航测生产中必须要具备航空影像数据（数字影像、数字化影像）、航空摄影机的鉴定参数、必要的已知地面点的大地坐标。这三种数据缺一不可，否则航测生产无法进行。航空影像单模型建立模块，读入航空影像数据并输入相应的照相机信息、
5、控制点信息；建立像对并设置像对参数后，进行内定向、相对定向和绝对定向，最终输出定向后的立体模型元数据。通过模型定向以后，实际上就建立起一个立体模型，这个立体模型是一个与实地相似的几何模型，是虚拟的地球，我们就可在这个虚拟的地球上进行基础地理信息数据的采集，采集原则与全站仪测图外业规则一样。JX4系统简介一、主界面窗口系统启动时，弹出主界面窗口，如图1所示：图1 主界面窗口点击相应的图标即运行相应的模块。二、立体显示窗口立体显示窗口用于立体显示和量测，如图2所示：图2 立体显示窗口2、显示工具条在立体窗口中左侧有一列工具条，用来实现与立体显示及漫游有关的状态设置。选择“工具”菜单下的“显示工具条
6、”可打开或关闭该工具条。工具条的功能解释如图3所示：图3 立体影像窗口工具条手轮减速右手轮反向双目观测立体左右手轮交换影象放大影象缩小手轮加速脚盘加速脚盘减速左手轮反向脚盘反向观测左片观测右片变换测标形状变换测标颜色左右脚踏交换左手轮与脚盘交换右手轮与脚盘交换操作步骤：1、双击JX4图标显示如下图2、点击单模型显示如图点击工程管理创建工程目录：输入工程项目名称，在此输入自己的姓名代替工程项目名称，然后选择路径将其保存在D盘下，D盘下就创建了一个以工程项目名称命名的文件夹，以后每操作一步文件夹中都生成相应的文件。4、输入相机信息（数据在D盘下的校园里camera.use）首先建立一个空的相机文件
7、，然后将校园里的camera.use复制粘贴到自己的工程目录下覆盖空的相机文件。5、输入控制点信息（数据在D盘下的校园里的control.use），将校园里的control.use复制粘贴到自己的工程目录下。6、设置影像路径（指向校园D盘，因为数字影像在D盘下的校园里）影像默认的路径为工程目录下的images文件。但是影像文件可放在机器的任意位置，只要在设置影像路径时指明影像所在的文件夹告诉软件影像所在的位置即可。7、像对建立新像对选中1151、1150、选从右到左、创建添加即可建立像对。应该注意的是JX4所用的影像数据格式为*.tif, 影像数据格式不对无法进行作业。8、内定向（量测左片、量
8、测右片）内定向需要分别量测左右片，量测结果自动记录到计算机中。9、相对定向（自动）10、核线重采样（重采样计算）11、绝对定向（量测、加入已知的地面控制点，绝对定向计算，选择工作区、画定工作边界）自此，立体模型建立完毕！绝对定向在建模过程中非常关键，定向建模的精度对后续的数据采集精度影响非常大，立体切点是摄影测量工作必须具备的基本功。 像控点点位图如下点名：B001 点名：C002 点名：A003 点名：A002 定向的精度要求：内定向 0.02mm相对定向 0.008mm绝对定向 平地、丘陵一般为0.0002 M图m，不得大于0.0003 M图m。山地、高地一般为0.0003 M图m，不得大
9、于0.0004 M图m。高程 平地、丘陵地、全野外不得大于0.2m ，其余不得超过加密点高程中误差的0.75倍。定向建模的流程图绝对定向量测绝对定向计算新建工程输入控制点信息设定影像路径建立像对设置像对参数选择工作区核线重采样输入相机信息手工内定向 自动内定向内定向手工相对定向 自动相对定向相对定向实验二：矢量数据采集实验原理空间的前方交会：通过空间后方交会解求出像片的外方位元素后，根据已知的外方位元素反求碎布点的大地坐标。实验步骤1、矢量测图（矢量数据采集）2、新建矢量文件（在你的工程目录下建立一个矢量文件夹，在该文件夹下再建图幅文件，默认图幅边界，比例尺设为1000，）3、参数（设置act
10、ion路径，打开actlib文件夹，选择1：1000测图符号库）4、工具窗前四项打勾4、选择地物属性码（房屋与墙，普通房屋，一般房屋）6、采集地物数据地物的表示：在地形图上，地物是用相似的几何图形或特定的符号表示的。这些符号在地形图图式中有充分表示，可以分为：依比例尺符号、半比例尺符号、不比例尺符号。测绘地物：参照调绘片，根据立体模型判读采集，测标中心应始终切准地物外轮廓和定位点，（X、Y、Z值随机）依比例尺的地物应切准地物的外轮廓线，半依比例尺的地物应切准地物的中心线，沿着依比例尺的长度测绘、不依比例尺应切准地物的中心位置采集，做到不变形、不移位、不遗漏。地物要素应依分类代码采集。独立地物应
11、准确判定定位点，用相应符号表示。地物采集. 应参照外业调绘片，在立体模型上仔细辨认，按统一的地物编码系统分类进行采集。测绘地貌：A：地貌表示的是自然地貌。（非人工地貌）地貌采集是由等高线描绘和注记高程点两个部分组成的。描绘曲线前，应先测绘山脊线、山谷线，应先读取高程点，然后绘等高线高程注记点，一般选在明显地物点和地形点上，如：山头、鞍部、洼地、地形变换处，一类、二类方位物，山头点应选在山头的最高处，并不一定全在曲线正中心。鞍部点一定要选在最低处。对于个别矛盾的地物点，如能避开时尽量避开。依据地形类别及地物点和地形点的多少，其密度按规范规定图上每10cm10cm为520个点。输入地物属性码后，摇
12、动两个手轮将测标移动到观测目标位置，再转动脚盘使测标升降。感受到测标升降后，使其与观测目标点相切,既切点。切点的准确性在测绘生产中是非常重要的，航测生产数据质量的好坏很大程度上取决于作业员切点的精度。因此，希望同学们要认真学习、领会切点的重要性。采集原则如下：在立体模型建立完之后，才能进行矢量数据的采集。否则，只能打开已有的矢量数据，进行简单的编辑，而不能在立体上采集和编辑。在下面的流程图中，除了“采集地物”之外，都可以通过点击某个菜单项进行操作，以下均有相应的叙述。因而在此仅对如何进行地物采集进行如下说明：首先选择特征码按钮中的大类，再选择细类列表中的细类，选中的地物层码显示在采集方式工具钮
13、中的第二个编辑框中；采集方式工具钮中的第三个编辑框为选中的地物符号或线型码，若为010000之间的某个值，表明为符号码，同时也表明该地物为点采集方式。目前点有两种采集方式：一种为单点量测，即将手轮、脚盘移动至要采集的点位后，左脚踏板踩击一次即产生一个点，如烟囱、水塔等独立地物的采集；一种为两点量测方式，即第一点为定位点，第二点为方向。将手轮、脚盘移动至要采集的点位后，左脚踏板踩击一下，再沿着地物方向处再踩击一下左脚踏板，系统自动结束该地物采集，同时该地物的符号随采集方向进行旋转。如独立房屋（不依比例）、门洞、体育场（出入口）、牌楼、车站、车挡、地铁出入口、大型地下建筑出入口、涵洞、隧道（不依比
14、例）、柱式路标、里程碑、收费站、人行桥（不依比例）、车行桥（不依比例）、电力线的地面出入口、通信线的地面出入口、地面出入口、地下河段入口、地下河段出口、泉、盐田（不依比例）、流向、瀑布（符号）、通汽车水闸（不依比例）、不通汽车水闸（不依比例）、拦水坝（符号）、干船坞（不依比例）、通航起讫点、顺岸式码头（不依）、突堤式码头（不依）、引桥式码头（不依）、涨潮流、落潮流、示坡线、山洞、溶洞、独立石和露岩地（三个石块）；采集方式工具钮中的第三个编辑框若为0，表明无线型，若为1000020000之间的某个值，表明为线型码，同时也表明该地物为线采集方式。线有两种基本的采集方式：一种为折线采集（采集方式工具
15、钮中的第七个编辑框显示为 ），即将手轮、脚盘移动至要采集的点位后，左脚踏板踩击一次产生一个节点，依次采集线的各个节点后，踩击右脚踏板结束该地物的采集；一种为流线采集（采集方式工具钮中的第七个编辑框显示为 ），即将手轮、脚盘移动至要采集的起点后，左脚踏板踩击一下，然后沿地物方向转动手轮、脚盘，系统按照参数（参见3.8.1设置测图参数中的管道半径和管道长度）进行节点的自动产生，踩击右脚踏板结束该地物的采集；折线采集和流线采集可随时用热键“T”来切换；需要采集宽度做平行线的特殊采集方式：某些特殊的地物，如桥，由于宽度一致，因而只需采集宽度和边线，另一边根据宽度自动平行拷贝得到。采集时，第一点和第二点
16、之间的距离为宽度，以后依次采集边线各点，右脚踏结束后，系统自动去除第一点，并按照宽度做平行线。在此处设计的地物包括车行桥（依比例）、双层桥（主桥）、并行桥和立交桥（分离式），它们都是采集三个点，其中第一点和第二点之间的距离为桥的宽度，第二点和第三点为桥的边线。在第三点采集结束时系统按照宽度在第二、三点方向的右侧做平行线。说明：左脚踏采集第三点后，系统自动结束该地物的采集，无需再踩右脚踏；本系统定义的线型全部在采集前进方向的左侧生成，因而在采集梯田坎、防波堤等地物时，要注意采集方向。当发现方向采集错误后，可先将线型删除（注意仅选择线型进行删除，不要把采集的母线删掉），再利用“线编辑”下的“反转方
17、向”将母线方向进行反转，最后利用“线编辑”下的“符号化”将母线重新符号化；采集方式工具钮中的第八个编辑框若显示为，表明踩击右脚踏后，线被强制闭合；若为 表示踩击右脚踏结束时不闭合，可按热键“C”来强制闭合；4、实验中存在的问题、解决方法及进一步的想法等存在问题：创建像对时，左右循序颠倒，导致立体模型错误；轮盘控制不准，导致精度低，作业效率低。解决方法：更改顺序；多加练习，虚心请教。进一步想法：细节决定决定成败，尤其对于精度要求高的高科技技术来说。刚开始在设置参数的时候，粗心导致后面的结果，出现的很大的误差。所以，我们要保持科学严谨的态度，踏踏实实的走好每一步。其实验过程挺简单，只要用心就能学会
18、，通过软件将感觉很高大上的问题解决了固然很好，我们还要掌握最基本的原理，了解软件的运作过程才是关键。世上无难事，只怕有心人，在我们学习的过程中，只要把理论知识理解的够透彻，对于软件的使用就轻而易举。没有非常难的技术，只怕懒惰和马虎的学习态度。学会了数字化摄影测量相关技术，看到自己做的成果图，感觉很好。现在的软件太强大了，只要操作得当，就会有你想要的。这么有趣课程，应当学的透彻，学的开心。成 绩5、教师评语指导教师签字：年 月 日注：1、此报告为参考格式，各栏项目可根据实际情况进行调整；2、实验成绩以优（90100）、良（8089）、中（7079）、及格（6069）、不及格（60以下）五个等级评定。
