立体测图流程总结
第4章 双像立体测图原理与立体测图
o a
1
1
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B
W
A
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o a 2 S
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o a 2P2S来自2J2
S1
W
A
A
通过像底点的核面,称为垂核面。因为左右像片的底点与摄影 基线B位于同一铅垂面内,所以一个像对只有一个垂核面。垂
核面与像片面的交线称为垂核线。
§4-2立体像对与立体测图原理
B
的。
②两眼各看一张像片,即必须分像。 ③必须使同名像点的连线与眼基线平 行,以保证两视线 内。 在同一个视平面
P1 OL BL C L AL a1 c 1
C
b1 c2
a2 OR
b2 P2
④比例尺基本一致(比例尺的差异小
于比例尺的16%)
BR
CR AR
§4-1双像立体测图原理与立体测图
三、立体观察与立体量测 直接对像对进行目视观察时,立体观察条件中, 最难满足的是? 1.立体观察方法
ZT
A
YT
OT
XT
从方程个数 来讲,必须 要至少3个 方程。
复 习 Review
z S
y
x
y
a o
x
ZT
A
YT
从方程个数 来讲,有4 个方程,可 以解算
OT
XT
§4-2立体像对与立体测图原理
航向重叠60%
§4-2立体像对与立体测图原理
1、立体像对的定义(Stereo Pair)
由不同摄站获取的,具有一定影像重叠的两张像片。
《摄影测量》模拟法立体测图
型的平移、旋转和缩放将立体模型纳入地面测量坐
标系。
N1
N2
1、准备工作
将像对范围内的四个地面控制点,按测图比
例尺按其坐标展绘在图纸上,制成图底。
N3
N4
§ 4-3模拟法立体测图
1、定向过程
(1). 模型平移
将图底安放在承影面上,移动图底,是其中一个控 制点与相应模型点投影重合------解决了 X , Y
左右视差:P
上下视差:Q X
§ 4-3模拟法立体测图
左右视差是承影面与模型点的空间位置不吻合造成 的,可以通过升降承影面,改变高度加以消除;
上下视差是由于两像片相对位置没有恢复到摄影时的 相对位置所导致的------上下视差是衡量同名光线是 否相交的标志(相对定向是否完成的标志)。
通过运动投影器,同名点的上下视差随着发生变 化,当诸多同名点的上下视差为零,相对定向即 告完成。通过微动投影器的定向螺旋,消除承影面上同名
(4). 安置高程
任取一点为高程起点,调整高程起始读数,使该点 的高程读数等于实测高程------解求 Z
§ 4-3模拟法立体测图
(5.) 模型置平
用测标分别立体切准模型点 N2, N3 ,读出相应的高 tan h'12 h12
程读数,计算出相对于N1的高差 h12 , h13
求出地面点实测的高差
绝对定向的实质-------利用一定数量的地面控制 点反求7个绝对定向元素(???)(解析法)。控 制点数????
§ 4-3模拟法立体测图
(三)、绝对定向模拟立体测图仪完成这一工作
是根据展有一定数量的控制点的图底与所建模型上
对应点在承影面上正射投影位置的差异,即控制点
实地高差与相应模型点间高差的不符情况,通过模
《摄影测量》解析法立体测图
主要内容
• §5-1概述
• §5-2解析法立体测原理
§5-1 解析法测图概述
模拟法立体测图
模拟测图仪借助仪器上的投影光线或机械 导杆,通过相对定向和绝对定向之后,重建被 摄目标的光学立体模型。通过对光学立体模型 的量测获取被摄目标的几何信息。
模拟测图仪具有复杂的光学和机械系统。
2. 相对定向-----确定立体像对相互位置关系
半自动观测。自动依次驱动车架到六个标准点位,作业员消 除观察点的上下视差,输入计算机。用最小二乘法解算定向 元素,并显示出定向参数和点位的余差,有作业员判定是否 需要重测。
3、解析测图仪的软件
3. 绝对定向-----解求绝对定向元素 预先输入地控制点坐标。立体切准控制点,记入控制
二、解析测图仪的特点
1. 精度高
仪器: 光机部分构造简单,机械传动少,结构稳定; 系统误差:摄影过程的像差、像片材料变形、仪器机 械部分通过计算机软件改正; 偶然误差:通过平差法配置; 观测值:像点坐标量测的精度达2 m
二、解析测图仪的特点
2. 功能强
方便进行数字模型、纵横断面和等高线测量, 输出的成果是数字的或图解的成果。
点观测的模型坐标,用最小二乘法解算绝对定向方程,输出 绝对定向元素。
4. 模型存储与恢复
确定模型的参数及有关数据存储起来,在需要时, 精确恢复出模型。
5. 点观察 输入像片坐标或模型坐标或地面坐标,自动驱动到指
定观察点位。
3、解析测图仪的软件
6. 数字地面模型 测标沿着XY平面按一定轨迹移动,作业员只需控制Z
方向使测标切准模型和掌握扫描的开启和停止。扫描观测 数据按规定的格式记录下来。
7. 面积、体积和矢量计算
测绘工作流程汇总
测绘工作流程汇总测绘工作流程汇总大地测量与海洋测绘一、坐标转换:1收集、整理转换区域内重合点成果(三维坐标)2分析、选取用于计算坐标转换参数的重合点。
3确定坐标转换参数计算方法与坐标转换模型。
4转换前坐标形式的转换:采用四参数---同一投影带的高斯平面坐标;采用七参数---空间直角坐标。
5初步计算转换参数。
6分析转换残差,剔除粗差。
7重新计算参数并评估参数精度。
8转换二、似大地水准面计算流程1完成高程异常控制点GPS测量数据处理。
2完成高程异常控制点水准测量数据处理。
3计算高程异常。
4收集重力资料与数字高程模型资料,并按格网平均重力异常计算要求对数据经行整理。
5可采用地形均衡重力归算等方法完成重力点的重力归算与格网平均重力异常计算。
6根据不同情况选择适当的参考重力场模型,采用移去恢复技术,完成重力似大地水准面计算7采用融合技术消除或消弱高程异常控制点与对应的重力似大地水准面的不符值,完成与国家高程系统一致的似大地水准面计算。
三、水下地形测量基本实施过程1准备工作:包括资料收集、设备监测和调试、测线设计、多波束校准、动吃水的测定等。
2测量过程:包括水深测量、潮汐测量、声速测量等。
3数据处理:包括多波束数据处理、水深改正、质量控制、归位计算等。
4质量评估:利用主检比对等对水下地形测量成果进行质量评估。
5图形绘制:对测点平面坐标、水深进行转换,获得图形绘制要求的坐标系系统和垂直基准下的成果,用于水下地形图绘制;根据比例尺设计图幅、进行水下地形图绘制。
6成果提交:资料整理、汇编和提交。
四、海图制作----海图总体设计1海图图幅设计:根据制图区域范围,确定海图图幅规格、图幅数量和对海图的分幅,以及确定每一幅海图的标题、图号及图面配置。
图面配置一般包括标题内容和位置、各种图表、说明文字以及方位圈配置的位置等。
2确定海图的数学基础:主要包括海图比例尺、投影、坐标系统及深度、高程基准。
3构思海图内容及表示方法:包括海图内容的选择,确定地理要素的制图综合原则和指标、设计和选择表示方法,确定地名的采用原则四、海图制作----海图制作流程1编辑准备阶段:即海图总体设计;2数据输入阶段:将所使用的图形、数字、文字输入计算机的过程。
第四章 立体测图原理
6) 数字地面模型(DTM)
7) 面积、体积和矢量计算 8) 空中三角测量
§4.3.3
主要解析测图仪简介
德国Zeiss厂C-100型解析测图仪
瑞士Kern厂DSR-1型解析测图仪
§4.4 机助测图系统
1. 机助绘图与数字测图的主要不同之处: 机助绘图是计算机帮助作业人员绘出各种图件; 数字测图是利用数据库管理系统采集数字地图, 然后在编图工作站上进行编辑和加工,获得数 字产品。 2. 是什么原因使摄影测量与地理信息系统和 土地信息系统日益结合在一起的? 正是计算机辅助和计算机控制摄影测量系统 的出现和不断进步。
四、解析测图仪的发展历史
研制阶段: 民用生产阶段: 摄影测量的数据采集阶段: ——面向数字测图 ——面向地图数据库
——面向土地/地理信息系统
§4.3.2 解析测图仪的结构
解析测图仪可认为有两大部分: 硬件——是实现解析测图仪功能的基础 软件——是决定解析测图仪功能的强弱的
一、解析测图仪的硬件
5、模拟法测图中的绝对定向 三个平移量 X、Y、 Z,三个旋转角 、、,模型比例尺因子 N1 N3 N2
N4
绝对定向过程
• 将控制点展绘在图纸上
• 将图纸安放在制图承影面上,使其中一个控制 点N1与相应模型点投影重合(X 、Y) • 以 N1为中心旋转图纸,使另一控制点的模型点 的投影点在图纸上相应两控制点的连线上( )
模拟测图仪的结构 投影系统 :投影镜箱、基线架
观测系统 :观察系统和量测系统
绘图系统 :测绘台
模拟法测图中立体模型的绝对定向
完成相对定向后,即可使同名光线对对相交, 建立起与地面相似的几何模型。但此时模型的 比例尺和空间位置均是任意的,为了用立体模 型进行量测,获得正射投影的地形图,还需要 将该模型纳入地面测量坐标系中,并规划为图 比例尺。这一过程称为立体模型的绝对定向。
2016-2017年立体测图案例(总结)
8.3.2分析要点立体测图的主要内容涉及资料准备、技术路线设定、定向建模、立体测图、接边、质量检查及数据提交等技术环节。
1数学基础(1)大地基准:该市地方独立坐标系。
(2)投影方式:高斯克吕格投影,按3°分带计算平面直角坐标,中央经线107°。
(3)高程基准:1985网家高程基准。
(4)成图比例尺:1:2000数字线划图。
(5)基本等高距:平地、丘陵地为1m,山地、高山地为2m。
2图幅分幅与编号1;2000数字线划图,采用50cm×50cm正方形分幅。
图幅编号采用图幅西南角坐标公里数取至整公里(如653-493)。
图廓间的公里数加注带号和百公里数。
@#3平面精度图上地物点相对最近野外控制点的平面位置中误差不得大于表8-3-1的规定。
@#4高程精度图上高程注记点相对于最近野外高程控制点的高程中误差不得大于表8-3-2的规定@#5像片控制点精度5像片控制点精度像片控制点相对于最近基础控制点的平面位置中误差,平地、丘陵地、山地、高山地不超过0.2m;而对高程中误差,平地、丘陵地不超过0.1m,山地、高山地不超过0.2m6技术路线及工艺流程本测区数字线划图采用“先内后外”的成图方法法进行生产。
即利用航片和基础控制成果,进行野外像片控制测量,根据外业像控成果进行空三加密,在全数字摄影测量系统中恢复立体模型,采集居民地、道路、水系、地貌等地形要素,以图幅为单位回放纸图,进行野外调绘与补测。
内业根据外业调绘成果和立体测图数据,对矢量数据进行编辑,保存分层建库数据,再进行数字地形图(制图数据)编辑,提交1:2000数字地形图成果。
立体测图生产流程如图8-3-1所示。
采用全数字摄影测量工作站进行立体测量,原则上采用空三导入的方法建立数字立体模型。
空三导入时,应对各种定向数据进行检查,以消除系统和人眼视差产生的误差,发现问题应及时找出原因,否则不能进入下一工序作业。
@#7矢量数据采集基本要求7矢量数据采集基本要求1:2000数字线划图数据采集以图幅为单位进行,按《基础地理信息要索分类与代码》(gb/t 13923-2006)要求,每个要素对应一个代码,每个代码为一层,以图幅为单元存放一个文件。
双像立体测图原理与立体测图
内 容 安 排
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目
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立同双
体一像
规 定 比 例 尺 的 地 形 图 或 建 立 数 字 地 面 模 型 等 。
几 何 模 型 , 并 对 该 几 何 模 型 进 行 量 测 , 直 接 给 出
§4-3立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素
我们知道,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。它需要地面控 制点来解求,这种坐标变换,在数学上为一个不同原点的三维 空间相似变换,其公式为:
Xtp
03
交会作用
05
空间影像的形成
07
视差理论
02
双眼观察特点
交会作用与调节作用
04
的一致性
06
能够估计景深
08
人眼的天然立体视觉
§4-1双像立体测图原理与立体测图
一、人眼的天然立体视觉
视差理论 生理视差:
视差角
生理视差是产生立体感 觉的生理基础。
4-1双像立体测图原理与立体测图
一.人造立体视觉
在摄影测量中规定摄影时保持 像片的重叠度在60%以上,是 为了获得同一地面景物在相邻 两张像片上都有影像。
核面(主核面) 核线(主核线) 核点
P1 a1o1
n1
J
1
B S1
o2 a2 n2
S2
P2 J2
WA A
§4-2立体像对与立体测图原理
CAD中的轴测图与立体图绘制方法
CAD中的轴测图与立体图绘制方法在CAD软件中,轴测图与立体图是常用的绘图方式,用于表达三维物体的形状与结构。
本文将介绍一些绘制轴测图与立体图的基本方法和技巧。
首先,我们来介绍轴测图的绘制方法。
轴测图可以分为等轴测图、斜轴测图和真轴测图等多种类型。
在等轴测图中,物体的三个主轴等角度倾斜,使得物体的三个面都能够被绘制出来,并且保持比例。
绘制等轴测图的方法主要有以下几步:第一步,确定主轴的长度和倾斜角度。
根据物体的实际尺寸和倾斜需求,确定主轴的长度和倾斜角度。
第二步,确定主轴的位置。
主轴通常位于物体的中心位置,可以通过绘制辅助线来确定。
第三步,根据主轴的长度和倾斜角度,在CAD软件中绘制出主轴。
第四步,根据主轴的位置和尺寸,在CAD软件中绘制出物体的各个面,并按照比例调整。
第五步,根据需要,给轴测图增加阴影效果或添加其他细节。
在斜轴测图中,物体的三个主轴倾斜的角度不相等,这种绘图方式可以更准确地表达物体的形状和结构。
绘制斜轴测图的方法与等轴测图类似,只是在确定主轴的长度和倾斜角度时需要注意它们的差异。
在真轴测图中,物体的主轴是垂直于纸面的,没有倾斜角度。
真轴测图主要用于表达具有旋转对称性的物体,如管道、旋转体等。
绘制真轴测图的方法也与等轴测图类似,只需要将主轴设为垂直于纸面即可。
接下来,我们来介绍立体图的绘制方法。
立体图是一种能够直观地表达物体的三维外观和内部结构的绘图方式。
常见的立体图包括俯视图、俯仰视图和截面图等。
在绘制立体图时,首先需要确定物体的投影方式。
物体的投影方式可以根据物体的形状和绘图要求来决定。
常见的投影方式有平行投影和透视投影。
在平行投影中,投影线是平行的,物体的形状和尺寸保持不变。
平行投影通常用于表达物体的外观。
在透视投影中,投影线是相交的,物体的形状和尺寸会发生变化,使得物体在视觉上更具立体感。
透视投影常用于表达物体的内部结构和细节。
在绘制立体图时,可以使用CAD软件提供的绘图工具和命令来绘制物体的各个视图。
立体测图步骤归纳
立体测图工作流程一、准备数据原始照片Pos数据像控点坐标相机检校文件二、利用pix4d进行空三加密POS数据一般格式如下图,从左往右依次是相片号、经度、维度高度航向倾角旁向倾角相片旋角控制点文件,控制点名字中不能包含特殊字符。
控制点文件可以是TXT或者CSV。
1建立工程并导入数据1.1建立工程打开pix4dmapper,选项目 -新建项目,在弹出来的对话框中设置工程的属性,如下图所示,选上航拍项目,不勾植被和倾斜项目,然后输入工程名字,设置路径(工程名字以及工程路径不能包含中文)。
新建项目选上,然后选择下一步Next。
2.1加入影像点添加图像,选择加入的影像。
影像路径可以不在工程文件夹中,路径中不要包含中文。
点Next。
3.1.设置影像属性✓图像坐标系设置POS数据坐标系,默认是WGS84(经纬度)坐标。
✓地理定位和方向设置POS数据文件,点从文件选择POS文件。
✓相机型号设置相机文件。
通常软件能够自动识别影像相机模型。
确认各项设置后,点Next进入下一步。
然后点击Finish完成工程的建立。
2快速处理检查这一步可以不做,只是起到一个检查作用。
快速处理出来的结果精度比较低,所以快速处理的速度会快很多。
因此快速处理建议在飞行现场进行,发现问题方便及时处理。
如果快速处理失败了,那么后续的操作也可能出现相同结果。
点运行,选择本地处理。
设置如下图,初步处理和快速检测选上,其他不选,点开始,等待软件运行完,可以查看快速处理得到的成果(一张的影像拼图),检查快速处理质量报告。
质量报告主要检查两个问题,Dataset以及Camera optimization quality。
Dataset(数据集):在快速处理过程中所有的影像都会进行匹配,这里我们需要确定大部分或者所有的影像都进行了匹配。
如果没有就表明飞行时相片间的重叠度不够或者相片质量太差。
Camera optimization quality(相机参数优化质量):最初的相机焦距和计算得到的相机焦距相差不能超过5%,不然就是最初选择的相机模型有误,重新设置。
立体测图流程总结
立体测图工作流程一、准备数据原始照片Pos数据像控点坐标相机检校文件二、利用pix4d进行空三加密POS数据一般格式如下图,从左往右依次是相片号、经度、维度高度航向倾角旁向倾角相片旋角控制点文件,控制点名字中不能包含特殊字符。
控制点文件可以是TXT或者CSV。
1建立工程并导入数据建立工程打开pix4dmapper,选项目 -新建项目,在弹出来的对话框中设置工程的属性,如下图所示,选上航拍项目,不勾植被和倾斜项目,然后输入工程名字,设置路径(工程名字以及工程路径不能包含中文)。
新建项目选上,然后选择下一步Next。
加入影像点添加图像,选择加入的影像。
影像路径可以不在工程文件夹中,路径中不要包含中文。
点Next。
3.1.设置影像属性图像坐标系设置POS数据坐标系,默认是WGS84(经纬度)坐标。
地理定位和方向设置POS数据文件,点从文件选择POS文件。
相机型号设置相机文件。
通常软件能够自动识别影像相机模型。
确认各项设置后,点Next进入下一步。
然后点击Finish完成工程的建立。
2快速处理检查这一步可以不做,只是起到一个检查作用。
快速处理出来的结果精度比较低,所以快速处理的速度会快很多。
因此快速处理建议在飞行现场进行,发现问题方便及时处理。
如果快速处理失败了,那么后续的操作也可能出现相同结果。
点运行,选择本地处理。
设置如下图,初步处理和快速检测选上,其他不选,点开始,等待软件运行完,可以查看快速处理得到的成果(一张的影像拼图),检查快速处理质量报告。
质量报告主要检查两个问题,Dataset以及Camera optimization quality。
Dataset(数据集):在快速处理过程中所有的影像都会进行匹配,这里我们需要确定大部分或者所有的影像都进行了匹配。
如果没有就表明飞行时相片间的重叠度不够或者相片质量太差。
Camera optimization quality(相机参数优化质量):最初的相机焦距和计算得到的相机焦距相差不能超过5%,不然就是最初选择的相机模型有误,重新设置。
立体测图
像片数字化仪+计算机+输出设备+摄影测量软件
3)类型: Leica公司的Helava扫描仪DSw300与工作站DPW770。
武汉测绘科技大学VirtuoZo。 德,阿克曼,数字表面模型自动量测系统。 中国测绘科学院,Jx-4
数字摄影测量系统
数字摄影测量工作
站的功能
自建
动立
空数
影 像 数 字 化
2 、 Intergraph 公 司 的 扫 描 仪 AS1 与 工 作 站 Intergraphstation;(SPOT)
3、Zeium, 扫 描 速 度 1 兆 像 素 / 秒 ) , 工 作 站 PHODIS;
4 、 Vision International 公 司 的 工 作 站 Microsoft;
1)概念:
像片经数字化后,变成数字影象,利用数字相
关技术代替人眼立体观察,自动寻找同名点并量测
像点坐标,在计算机上解析解算,建立立体模型,
在此模型上建立数字高程模型,自动绘制等高线,
制作正射影象,等。
2)设备:
机助测图:立体测图仪+计算机
机控测图:立体坐标量测仪+计算机
摄影测量工作站:
3、特点:
外业工作----室内完成,减少天气、地形对测图影 响,提高工作效率;
使测绘工作数字化、自动化。
立体测图的方法:
1、模拟法立体测图: 1)概念: 利用两个光学或机械投影器,或光学—机械投影
器,将透明航片装在投影器中,用灯光照射,模拟 摄影过程,重建一个与实地相似的缩小的立体模型, 在此立体模型上量测即相当于对原物体的量测,所 得结果可通过机械或齿轮传动方式直接在绘图桌上 绘出各种地形图或专题地图。
第四章双像立体测图基础与立体测图
单独法相对定向元素: 1 , 1 ,2,2,2
二、
绝对定向元素
Zt O
Xt
Z0
Y0 X0
Yt
绝对定向元素: ,X0 , Y0 , Z0 ,, ,
三、三维空间相似变换原理
X tp Ytp Ztp
R
Xp Yp Zp
X0 Y0 Z0
Ztp M
XY0tpY0 Z0 Xtp
相似变换参数: ,X0 , Y0 , Z0 ,, ,
一、相对定向元素
像片外方位元素:
Xs1,Ys1,Zs1,1,1,1 Xs2,Ys2,Zs2,2,2,2
z1
y1 x1
S1
Z
a1(x1,y1)
z2
y2
S2 a2(x2,y2)
x2
A(X,Y,Z) Y
X
描述立体像对中两张像片相对位置和姿态关系的参数
连续法相对定向元素
Z1
Y1
B
Bx
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱS1
X1
y1
Z2 Y2
一、立体像对的重要点线面
摄影基线
相邻两摄站的连线
l1
p2
p1 S2
同名核线
S1
核面与左右像 片面的交线
同名像点
同名光线在左右 像片上的构像
同名光线
同一地面点发出 的两条光线
核面
A
摄影基线与某一地面 点组成的平面
P1
P2
P1
P2
立
S1
S2
S1
S2
P2
P1
S1
S2
体
E
像 理想像对
正直像对
E
E
竖直像对
对 相邻两像
第七章、模拟法立体测图和 解析法立体测图
(2)绝对定向
绝对定向的目的在于解求七个参数。 (1)将控制点根据其平面坐标按图比例尺展绘在图纸上,制成 图底。 (2)利用图纸的平移、旋转使其中一个控制点在承影面上的投 影与图纸上的同名控制点重合,并使高程读数与其实际高程值 相等,这就相当于解求了三个偏移参数。 (3)以该点为中心旋转图底,使其与另一控制点的连线与图纸 上同名连线相重合,这就意味着解求了一个旋转角参数。 (4)比较图底上两控制点间的长度与相应模型点投影间的长度, 两者若不相等,则沿投影基线方向移动其中一个投影器改变投 影基线的长度,直到两模型点的投影正好与图底上相应控制点 重合。这一操作相当于解求比例尺因子。 (5)最后将模型置平,这就解求了另外两个旋转角参数。
模拟法立体测图原理
地面点反射出的光线,通过摄影物镜记录在感光材料上,经 摄影处理得到摄影底片。地面点A, M, C, D等发出的光线,通 过相邻两摄影机物镜S1和S2,分别构像在左右像片上重叠范 围内,成为两个摄影光束。两摄影站S1和S2的距离是空间摄 影基线B。光线AS1和AS2, CS1和CS2等都是相应的同名光 线。且同名光线对对相交。根据摄影过程的可逆性,将底片 P1与P2装回到与摄影机相同的两个投影镜箱内,保持两投影 机的方位与摄影时方位相同;但物镜间的距离缩小;此时投 影基线为SS’2=b。在投影器上,用聚光灯照明,则两投影器 光束中所有同名光线仍对对相交,构成空间的交点,所有这 些交点的集合,构成与地面相似的光学立体模型这个过程称 为摄影过程的几何反转。这就是模拟法立体测图的原理。
第七章 模拟法立体立体测图 数字化测图
模拟法立体测图
这是一种经典的摄影测量制图方法。它是利用两个投影器,将 航摄的透明底片,装在投影器中,再用灯光照射,用与立体电 影相似的原理,重建地面立体模型。在测绘承影面上,用一个 量测用的测绘台进行测图。这种方法曾经是测图的重要方法。 由于它是用立体型的航测仪器,模拟摄影过程的反转,所以称 为模拟摄影测量。这种方法所用的仪器类型很多,70年代后, 由于电子技术的发展,这类仪器已被解析测图仪代替。这种仪 器测绘的地形图都是线划产品,用于建立地理基础信息库时, 还需将地图进行数字化,增加了工作量。因此,目前这类仪器 都在进行技术改造,增加计算机与接口设备,甩计算机输助测 日,提高测囹效率,并使产品具有线划与数字两种形式。可直 接进入地理信息库。
立体测图流程总结
立体测图工作流程一、准备数据原始照片Pos数据像控点坐标相机检校文件二、利用pix4d进行空三加密POS数据一般格式如下图,从左往右依次是相片号、经度、维度高度航向倾角旁向倾角相片旋角控制点文件,控制点名字中不能包含特殊字符;控制点文件可以是TXT或者CSV;1建立工程并导入数据1.1建立工程打开pix4dmapper,选项目 -新建项目,在弹出来的对话框中设置工程的属性,如下图所示,选上航拍项目,不勾植被和倾斜项目,然后输入工程名字,设置路径工程名字以及工程路径不能包含中文;新建项目选上,然后选择下一步Next;2.1加入影像点添加图像,选择加入的影像;影像路径可以不在工程文件夹中,路径中不要包含中文;点Next;3.1.设置影像属性✓图像坐标系设置POS数据坐标系,默认是WGS84经纬度坐标;✓地理定位和方向设置POS数据文件,点从文件选择POS文件;✓相机型号设置相机文件;通常软件能够自动识别影像相机模型;确认各项设置后,点Next进入下一步;然后点击Finish完成工程的建立;2快速处理检查这一步可以不做,只是起到一个检查作用;快速处理出来的结果精度比较低,所以快速处理的速度会快很多;因此快速处理建议在飞行现场进行,发现问题方便及时处理;如果快速处理失败了,那么后续的操作也可能出现相同结果;点运行,选择本地处理;设置如下图,初步处理和快速检测选上,其他不选,点开始,等待软件运行完,可以查看快速处理得到的成果一张的影像拼图,检查快速处理质量报告;质量报告主要检查两个问题,Dataset以及Camera optimization quality;Dataset数据集:在快速处理过程中所有的影像都会进行匹配,这里我们需要确定大部分或者所有的影像都进行了匹配;如果没有就表明飞行时相片间的重叠度不够或者相片质量太差;Camera optimization quality相机参数优化质量:最初的相机焦距和计算得到的相机焦距相差不能超过5%,不然就是最初选择的相机模型有误,重新设置;3加入控制点控制点必须在测区范围内合理分布,通常在测区四周以及中间都要有控制点;要完成模型的重建至少要有3个控制点;通常100张相片6个控制点左右,更多的控制点对精度也不会有明显的提升在高程变化大的地方更多的控制点可以提高高程精度;控制点不要做在太靠近测区边缘的位置,控制点最好能够在5张影像上能同时找到至少要两张;3.1使用像控点编辑器加入控制点3.1.1加入控制点文件点项目,选择像控点编辑器;出现如下对话框; 点击增加像控点后,图像会出现在对话框中,可以逐个刺出控制点;选择导入像控点;在出来的对话框中设置像控点坐标系、导入像控点文件csv格式;3.1.2在图像上刺出控制点在左侧的图像列表中选中图像,右侧就会显示出该图像;在对应的位置上,鼠标左键击图像中的点,标出控制点位置;一个控制点最少要在两张图像上标出来,通常建议标注在3-8张图像上;在质量报告中会显示是否需要在更多的图像上标出控制点;设置完成后,点OK;控制点就加入到了工程里面;4全自动处理点击菜单栏运行,选择本地处理,系统出现如下对话框;4.1初始化设置a.特征匹配设置处理单位像素大小,越大效果越好,花的时间也越多;越小耗时越小;b.优化环节包括了多次的空中三角测量、光束法局域网平差以及相机自检校计算;Internal camera parameters、External camera parameters内部参数以及外部参数可以分别理解为内方位元素以及外方位元素;✓Optimize external and all internals 通常无人机震动比较大,所以建议选这个,两个都进行优化计算;✓Optimize external only 仅优化外部参数,如果使用的相机已经进行严格的检校,而且相机参数一定要被使用,我们就会选这个选项;✓Optimize externals and leading internals 优化外部参数以及主要的内部参数;对于视角相机模型主要的内部的参数包括相机焦距以及两个径向畸变参数,对于鱼眼镜头模型是指相机参数的多项式系数;c.输出✓Camera internals and externals, AAT, BBA生成相机内部参数以及外部参数、空三文件、区域网光束平差文件;✓未畸变影像畸变纠正影像;如果提供了相机参数,在processing-save undistorted images中可以生成畸变纠正影像5质量报告分析主要关注区域网空三误差、自检校相机误差、控制点误差;7.1区域网空三误差区域网空三误差如下图,Mean reprojection error就是空三中误差,以像素为单位;相机传感器上的像素大小通常为6微米μm,不同相机可能不一样;换算成物理长度单位就是0.1665776μm;7.2相机自检校误差上下两个参数不能相差太大例如Focal length上面33.838mm,下面是20mm,那么肯定是初始相机参数设置有问题,R1、R2、R3三个参数不能大于1,否则可能出现严重扭曲现象;7.3控制点误差ErrorX、ErrorY、ErrorZ为三个方向的误差;三、PIX4D空三成果导入MapMatrix软件利用pix4d第一步的处理的pos数据和相机参数进行立体测图空三处理后的POS文件空三处理后的相机参数打开MapMatrix软件,1、新建工程:选择新建工程按钮,在弹出的窗口中选择相应的工程文件夹,或者在指定路径下选择“新建文件夹”按钮新建一个文件夹用以存放工程数据,工程名称将与文件夹名一致注意:若已有的工程名称与该文件夹名相同,系统建立的工程名会自动在工程名后面加上一些随机数字生成一个新的工程名以示区别2、新建航带:新建如果测区中有多条航带,选择“影像”节点,点击鼠标右键,在弹出的右键菜单中选择“新建航带”菜单项,可新建航带;添加影像:在“strip_0”节点点击鼠标右键,在弹出的右键菜单中选择“添加影像”菜单项,加载.tif影像;添加完成后参考测区原始影像结合图,按照由左至右航带内、由上而下航带间排列;注意: 航带根据pos文件的kappa角确定奇数航带序号从小到大排列偶数航带序号从大到小排列3、修改扫描分辨率像元大小,新建相机文件焦距和扫描分辨率大小来自于mission_internalsj.cam文件扫描分辨率=6.169/4608=4.62750/3456=0.001339,扫描分辨率的修改需要在选中影像节点时,即保证所有影像的都修改过来了;畸变参数和主点偏移参数输入:相机参数输入完毕后,如下图:注意:焦距位数不要过长K1对应K3K2对应K5K3对应K7影像节点右键,数码量测相机内定向;4、编辑外方位元素文件,导入外方位元素1外方位元素来自于pos文件,开头文件去掉,修改为MapMatrix能识别的格式;2)选择影像节点,在右键菜单中选择编辑外方位元素菜单,即进入外方位元素编辑界面;选择打开文件图标,设置需要打开的文件的格式,本数据转角格式为默认的角度-360;选择需要打开的外方位元素文件,选择一栏特征文件,选择“开始”,在编辑框中,一一指定相关参数;注意:转角系统是Omega Phi Kappa在参数按照“X Y Z Omega Phi Kappa”顺序指定后,将转角系统修改为“Omega Phi Kappa”3)确定后,开始关联原始影像可自动关联也可手动指定关联;关联完成后,即完成外方位元素的导入;在编辑外方位元素窗口中显示如下:5. 创建立体相对,新建DLG,实时核线测图工程节点右键,创建立体相对,即可对全区影像创建立体相对;DLG节点右键,新建DLG,新建的DLG右键,加入立体像对新建的DLG右键,数字化进入feature软件进行立体测图心得体会精度分析:1.空三精度影响整个成果精度;由于无人机飞行姿态较差,相机的畸变较大,直接影响了空三加密的精度,使用单一空三加密软件,很难使空三精度保证在误差范围内,所以要使用多个空三软件结合处理的方式进行,才能满足空三加密的精度要求;空三精度满足的条件是立体像对的上下视差为0,上下视差过大,空三精度不够,要重新进行空三加密;2.立体模型数据采集精度受约于人工作业,直接影响数字线划图的精度,对立体采集人员的技术能力要求比较高,要达到立体采集数据的能力,必须对立体采集人员进行培训,只有对立体采集熟练以后,才能满足数字线划图的精度要求;立测优势:立体测图熟练以后,高程精度能达到20-30公分,最高能满足1:1000的测图要求; 预计每人每天成图在0.5平方公里以上,大大的提高了成图速度,减少了外业工作量,工程周期缩短,目前被广大测绘单位所采用,逐渐取代了传统的人工外业测图模式;工作模式:由于初期立体采集熟练程度不够,且立体采集对建筑物多的地方,成图速度较慢,不如用正射影像进行成图速度;所以预计的工作模式是用正射影像图描绘建筑物,道路等线状面状地物;用立测软件采集高程点,描绘等高线;这样才能在保证精度的前提下,提高工作效率;。
模拟法,立体,测图分解
b 、解析相对定向
量测同名像点,解得相对定向元素建立起自由立体模型。
c、解析绝对定向
量测像控点,解得绝对定向元素将模型纳入测图坐标系统。
d、数字测图
机助立体测绘 数字地面模型数据点采集 空中三角测量 地形分析 在线影像自动匹配
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解 析 立 体 测 图
7、 解析测图仪上的立体测图内业过程
数据输入 解析内定向 解析相对定向 解析绝对定向 数字测图
(2)绝对定向
绝对定向的目的在于解求七个参数。 1)将控制点根据其平面坐标按图比例尺展绘在图纸上,制成图 底。 2)利用图纸的平移、旋转使其中一个控制点在承影面上的投影 与图纸上的同名控制点重合,并使高程读数与其实际高程值 相等,这就相当于解求了三个偏移参数。 3)以该点为中心旋转图底,使其与另一控制点的连线与图纸上 同名连线相重合,这就意味着解求了一个旋转角参数。 4)比较图底上两控制点间的长度与相应模型点投影间的长度, 两者若不相等,则沿投影基线方向移动其中一个投影器改变 投影基线的长度,直到两模型点的投影正好与图底上相应控 制点重合。这一操作相当于解求比例尺因子。 5)最后将模型置平,这就解求了另外两个旋转角参数。
(1)相对定向 两相邻像片任意放置在投影器上.恢复内方位元素以 后,光线经投影物镜投影到承影面上成像。这时,同 名光线不相交,即与承影面的两个交点不重合,这个 不重合其实就是存在左右视差和上下视差,当升降测 绘台时,左右视差可以消除,只存在上下视差,因此, 上下视差是衡量同名光线是否相交的标志,或者 说.若同名像点上存在上下视差,就说明没有恢复两 张像片的相对关系,即没有完成相对定向,根据这一 原则,我们可以通过运动投影器,消除同名点上的上 下视差,达到相对定向的目的。
(2)相对定向 解析法立体测图系统能自动依次驱动车架到达通常 的六个标准点位,作业员每次只需消除观察点处的上 下视差,用按钮将它们记入计算机。全部点位观测完 毕后,计算机就用最小二乘法解算定向方程,并显示 出定向参数和点位的余差,由作业员判定是否需要重 测。 (3)绝对定向 用户预先输入地面控制点坐标值。操作过程中立体 切准控制点,记入控制点观测的模型坐标,然后按最 小二乘法解算定向方程,输出定向参数和余差。
注册测绘师案例笔记
五航测与遥感1 数字正射影像DOM工作步骤:①资料准备②技术设计③导入空三加密测量成果④生成DEM⑤利用DEM进行数字微分正射校正改正投影差⑥色彩调整⑦镶嵌与裁剪⑧整饰⑨质量检查⑩成果提交(DOM数据文件/DOM定位文件/接合表/元数据文件/质量检查报告/质量检查记录)。
DOM质量控制(1)几何精度控制所有数据文件应正确无误;镶嵌时接边差是否超限;与等高线或DLG套合后进行目视检查;野外检测定向精度是否符合要求;(2)影像质量检查影像色调是否均匀,反差及亮度是否适中;影像接边色调是否一致;影像上是否存在斑点、划痕或其他原因造成的信息缺失现象。
2 航空摄影测量方法生成DLG步骤:①资料准备②技术设计③定向建模④内业立体测图⑤野外调绘与补测⑥数据编辑与接边⑦裁剪与整饰⑧质量检查⑨成果提交(DLG数据文件/元数据文件/接合表/图历薄/回放地形图/质量检查验收报告/技术设计书/技术总结)质量控制:参考数据对比;实地检查;室内检查;逻辑一致性检查;完整性检查。
3 立体测图的工作流程:①资料准备技术设计②外业像片控制测量③空中三角测量④立体测量地形要素⑤外业调绘与补测⑥矢量数据编辑⑦成果检查⑧成果提交。
4 POS空三测量作业工作流程:①处理POS数据获得影像的外方位元素②相邻影像自动匹配完成相对定向生成立体像对③影像外方位元素、加密点数据、地面控制点数据联合平差④精度评定质量检查⑤成果提交。
5 全野外解析法生成DLG数据作业环节:①资料准备②首级控制网测绘③图根点测绘④碎部点采集⑤内业编辑成图6 DEM制作流程:①资料准备②定向建模③特征点采集④构建TIN内插DEM⑤DEM数据编辑⑥接边镶嵌⑦裁切⑧质量检查与成果提交。
(DEM数据文件/原始特征点/线数据文件/元数据文件/接合表/质量检查记录/质量检查报告/技术总结/相关文件等)质量控制:生产过程质量控制:要检查原始资料使用的正确性、定向的准确性以及数据采集是否合理。
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立体测图工作流程一、准备数据原始照片Pos数据像控点坐标相机检校文件二、利用pix4d进行空三加密POS数据一般格式如下图,从左往右依次是相片号、经度、维度高度航向倾角旁向倾角相片旋角控制点文件,控制点名字中不能包含特殊字符。
控制点文件可以是TXT或者CSV。
1建立工程并导入数据1.1建立工程打开pix4dmapper,选项目 -新建项目,在弹出来的对话框中设置工程的属性,如下图所示,选上航拍项目,不勾植被和倾斜项目,然后输入工程名字,设置路径(工程名字以及工程路径不能包含中文)。
新建项目选上,然后选择下一步Next。
2.1加入影像点添加图像,选择加入的影像。
影像路径可以不在工程文件夹中,路径中不要包含中文。
点Next。
3.1.设置影像属性图像坐标系设置POS数据坐标系,默认是WGS84(经纬度)坐标。
地理定位和方向设置POS数据文件,点从文件选择POS文件。
相机型号设置相机文件。
通常软件能够自动识别影像相机模型。
确认各项设置后,点Next进入下一步。
然后点击Finish完成工程的建立。
2快速处理检查这一步可以不做,只是起到一个检查作用。
快速处理出来的结果精度比较低,所以快速处理的速度会快很多。
因此快速处理建议在飞行现场进行,发现问题方便及时处理。
如果快速处理失败了,那么后续的操作也可能出现相同结果。
点运行,选择本地处理。
设置如下图,初步处理和快速检测选上,其他不选,点开始,等待软件运行完,可以查看快速处理得到的成果(一张的影像拼图),检查快速处理质量报告。
质量报告主要检查两个问题,Dataset以及Camera optimization quality。
Dataset(数据集):在快速处理过程中所有的影像都会进行匹配,这里我们需要确定大部分或者所有的影像都进行了匹配。
如果没有就表明飞行时相片间的重叠度不够或者相片质量太差。
Camera optimization quality(相机参数优化质量):最初的相机焦距和计算得到的相机焦距相差不能超过5%,不然就是最初选择的相机模型有误,重新设置。
3加入控制点控制点必须在测区范围内合理分布,通常在测区四周以及中间都要有控制点。
要完成模型的重建至少要有3个控制点。
通常100张相片6个控制点左右,更多的控制点对精度也不会有明显的提升(在高程变化大的地方更多的控制点可以提高高程精度)。
控制点不要做在太靠近测区边缘的位置,控制点最好能够在5张影像上能同时找到(至少要两张)。
3.1使用像控点编辑器加入控制点3.1.1加入控制点文件点项目,选择像控点编辑器。
出现如下对话框。
点击增加像控点后,图像会出现在对话框中,可以逐个刺出控制点。
选择导入像控点。
在出来的对话框中设置像控点坐标系、导入像控点文件(csv格式)。
3.1.2在图像上刺出控制点在左侧的图像列表中选中图像,右侧就会显示出该图像。
在对应的位置上,鼠标左键击图像中的点,标出控制点位置。
一个控制点最少要在两张图像上标出来,通常建议标注在3-8张图像上。
在质量报告中会显示是否需要在更多的图像上标出控制点。
设置完成后,点OK。
控制点就加入到了工程里面。
4全自动处理点击菜单栏运行,选择本地处理,系统出现如下对话框。
4.1初始化设置a.特征匹配设置处理单位像素大小,越大效果越好,花的时间也越多。
越小耗时越小。
b.优化环节包括了多次的空中三角测量、光束法局域网平差以及相机自检校计算。
Internal camera parameters、External camera parameters内部参数以及外部参数(可以分别理解为内方位元素以及外方位元素)。
Optimize external and all internals 通常无人机震动比较大,所以建议选这个,两个都进行优化计算。
Optimize external only 仅优化外部参数,如果使用的相机已经进行严格的检校,而且相机参数一定要被使用,我们就会选这个选项。
Optimize externals and leading internals 优化外部参数以及主要的内部参数。
对于视角相机模型主要的内部的参数包括相机焦距以及两个径向畸变参数,对于鱼眼镜头模型是指相机参数的多项式系数。
c.输出Camera internals and externals, AAT, BBA生成相机内部参数以及外部参数、空三文件、区域网光束平差文件。
未畸变影像畸变纠正影像。
(如果提供了相机参数,在processing-save undistorted images中可以生成畸变纠正影像)5质量报告分析主要关注区域网空三误差、自检校相机误差、控制点误差。
7.1区域网空三误差区域网空三误差如下图,Mean reprojection error就是空三中误差,以像素为单位。
相机传感器上的像素大小通常为6微米(μm),不同相机可能不一样。
换算成物理长度单位就是0.166577*6μm。
7.2相机自检校误差上下两个参数不能相差太大(例如Focal length上面33.838mm,下面是20mm,那么肯定是初始相机参数设置有问题),R1、R2、R3三个参数不能大于1,否则可能出现严重扭曲现象。
7.3控制点误差ErrorX、ErrorY、ErrorZ为三个方向的误差。
三、PIX4D空三成果导入MapMatrix软件利用pix4d第一步的处理的pos数据和相机参数进行立体测图空三处理后的POS文件空三处理后的相机参数打开MapMatrix软件,1、新建工程:选择新建工程按钮,在弹出的窗口中选择相应的工程文件夹,或者在指定路径下选择“新建文件夹”按钮新建一个文件夹用以存放工程数据,工程名称将与文件夹名一致(注意:若已有的工程名称与该文件夹名相同,系统建立的工程名会自动在工程名后面加上一些随机数字生成一个新的工程名以示区别)2、新建航带:新建如果测区中有多条航带,选择“影像”节点,点击鼠标右键,在弹出的右键菜单中选择“新建航带”菜单项,可新建航带;添加影像:在“strip_0”节点点击鼠标右键,在弹出的右键菜单中选择“添加影像”菜单项,加载*.tif影像。
添加完成后参考测区原始影像结合图,按照由左至右(航带内)、由上而下(航带间)排列。
注意: 航带根据pos文件的kappa角确定奇数航带序号从小到大排列偶数航带序号从大到小排列3、修改扫描分辨率(像元大小),新建相机文件焦距和扫描分辨率大小来自于mission_internalsj.cam文件扫描分辨率=6.169/4608=4.62750/3456=0.001339,扫描分辨率的修改需要在选中影像节点时,即保证所有影像的都修改过来了。
畸变参数和主点偏移参数输入:相机参数输入完毕后,如下图:注意:焦距位数不要过长K1对应K3K2对应K5K3对应K7影像节点右键,数码量测相机内定向。
4、编辑外方位元素文件,导入外方位元素1)外方位元素来自于pos文件,开头文件去掉,修改为MapMatrix 能识别的格式。
2)选择影像节点,在右键菜单中选择编辑外方位元素菜单,即进入外方位元素编辑界面。
选择打开文件图标,设置需要打开的文件的格式,本数据转角格式为默认的角度-360。
选择需要打开的外方位元素文件,选择一栏特征文件,选择“开始”,在编辑框中,一一指定相关参数。
注意:转角系统是Omega Phi Kappa在参数按照“X Y Z Omega Phi Kappa”顺序指定后,将转角系统修改为“Omega Phi Kappa”3)确定后,开始关联原始影像可自动关联也可手动指定关联。
关联完成后,即完成外方位元素的导入。
在编辑外方位元素窗口中显示如下:5. 创建立体相对,新建DLG,实时核线测图工程节点右键,创建立体相对,即可对全区影像创建立体相对。
DLG节点右键,新建DLG,新建的DLG右键,加入立体像对新建的DLG右键,数字化进入feature软件进行立体测图心得体会精度分析:1.空三精度影响整个成果精度。
由于无人机飞行姿态较差,相机的畸变较大,直接影响了空三加密的精度,使用单一空三加密软件,很难使空三精度保证在误差范围内,所以要使用多个空三软件结合处理的方式进行,才能满足空三加密的精度要求。
空三精度满足的条件是立体像对的上下视差为0,上下视差过大,空三精度不够,要重新进行空三加密。
2.立体模型数据采集精度受约于人工作业,直接影响数字线划图的精度,对立体采集人员的技术能力要求比较高,要达到立体采集数据的能力,必须对立体采集人员进行培训,只有对立体采集熟练以后,才能满足数字线划图的精度要求。
立测优势:立体测图熟练以后,高程精度能达到20-30公分,最高能满足1:1000的测图要求。
预计每人每天成图在0.5平方公里以上,大大的提高了成图速度,减少了外业工作量,工程周期缩短,目前被广大测绘单位所采用,逐渐取代了传统的人工外业测图模式。
工作模式:由于初期立体采集熟练程度不够,且立体采集对建筑物多的地方,成图速度较慢,不如用正射影像进行成图速度。
所以预计的工作模式是用正射影像图描绘建筑物,道路等线状面状地物;用立测软件采集高程点,描绘等高线。
这样才能在保证精度的前提下,提高工作效率。