航空摄影测量课程设计

《航空摄影测量学》

课程设计

学校：华东交通大学

班级：12级测绘（2）班2015年6月9日

目录

目录 (2)

第一章：课设准备工作 (3)

1.课设目的 (3)

2.课设的要求 (3)

3.课设中的精度要求 (3)

4.课设内容和原理 (4)

第二章：MapMatrix课设操作步骤 (7)

1.新建工程以及添加测区参数和影像 (7)

2.内定向 (13)

3.相对定向 (15)

3.绝对定向 (20)

4.核线、匹配采样 (22)

5.生成DEM (25)

6.创建DOM (29)

第三章：VirtuoZo课设操作步骤 (32)

1.启动VirtuoZo (32)

2.建立测区 (32)

3.创建相机参数及外控点文件 (33)

4.引入影像 (35)

5.创建模型 (37)

6.模型定向 (40)

7.量测控制点 (44)

8.绝对定向计算 (45)

9.定义核线范围 (47)

10.生成核线影像 (48)

11.DEM生产 (49)

12.DOM生产 (57)

13.DLG生产 (65)

第四章：课设感想 (69)

第一章：课设准备工作

1.课设目的

（1）巩固这两个学期对《摄影测量学》和《数字摄影测量学》知识，进一步加深对摄影测量中内定向、相对定向、绝对定向、测标测图、生成、编辑DEM（数字高程模型）等方法的综合运用。

（2）通过该实习，使学生掌握摄影测量最基本原理及用摄影测量手段进行测量的方法和步骤，熟悉数字摄影测量工作站应用软件，在“数字摄影测量工作站”网络版上练习内定向，相对定向、绝对定向、高程点和地物的测绘。

（3）加深对所学理论知识的理解，提高在摄影测量工作中的分析问题和解决问题的能力。

2.课设的要求

（1）正确引入数字影像、相机参数及控制点文件。

（2）进行内定向、相对定向、绝对定向并满足《规范》的要求。

（3）按地形图测绘的要求测得一像对的地物与高程点。

（4）进行影像匹配，生成编辑数字高程模型。

（5）生成正射影像。

3.课设中的精度要求

（1）内定向精度:中误差 0.005mm

（2）相对定向精度:每点残差 0.020mm ; 中误差 0.010mm

（3）绝对定向精度:所有点平面及高程中误差小于 0.3m

（4）匹配窗口及间隔为 9

（5）DEM格网间隔为10m

（6）正射影像分辨率 0.5mm

（7）等高线间隔 5m

（8）模型拼接精度:中误差小于2.0m，大于三倍中误差的点不超过百分之一（9）成图比例尺 1:5000

摄影测量过程应反复训练，达到软件使用熟练，操作合理，各种数据文件的查看和修改快捷等。

4.课设内容和原理

（1）准备工作

阅读数字摄影测量工作站操作指南（网络版中“帮助”中的“教程”），熟悉操作的每一步骤和功能。

（2）内定向

概念：

在数字摄影测量中，量测出数字化影像的像点（一般指框标点）的扫描坐标，然后根据量测相机的鉴定结果所提供的框标理论坐标，用解析计算的方法解算各点的影像坐标的过程称为内定向。

1、变换公式

1）线性正形变换公式(用于仅测3个框标)

y a x a b y y a x a a x '

+'+='

-'+=120210 2）仿射变换公式（用于量测4个框标）

y

b x b b y y a x a a x '+'+='

+'+=210210 3）双线性变换公式（适用于量测了8个框标）

y x b y b x b b y y x a y a x a a x o '

'+'+'+='

'+'+'+=3210321 4）投影变换公式（适用于量测了8个框标）

233210323210y b y x a y b x b b y y x b x a y a x a a x '+''+'+'+='

'+'+'+'+=

（3）相对定向

1）概念：

是通过5个以上同名像点的像点坐标，利用共面条件方程，根据最小二乘原理解算5个相对定向元素，从而使同名射线对对相交，得到与地面相似的几何模型的过程。

共面方程

0222111

==Z Y X Z Y X B B B F z y x

其中：

2

2

2

222211

1

1111z y x R Z Y X z y x R Z Y X ⋅=⋅=

111321321

321

ω

ϕωκ

ϕκ---==c c c b b b a a a R (当ϕωκ很小时) 2）模型点坐标

X=X S1+NX 1= X S1+B x +N ’X 2

Y=Y S1+NY 1=Y S1+B Y +N ’Y 2

Z=Z S1+NZ 1=Z S1+B Z +N ’Z 2

其中：

X 1、Y 1、Z 1——左片像点坐标

X 2、Y 2、Z 2——右片像点坐标

X S1、Y S1、Z S1——左片投影中心坐标

（还有其他的相对定向的方法）

（4）绝对定向

1）概念：

是将模型点在像空间辅助坐标系中的坐标，转换为地面坐标，即确定空间辅助坐标系与实际物空间坐标系之间的变换关系。

2）坐标变换步骤

（1）将控制点的地面坐标变换到摄影测量坐标系，

（2）根据控制点的地面摄影测量坐标进行绝对定向，

（3）将绝对定向后的所有点的模型地面摄影测量坐标反变换成地面坐标。

3）变换方程

⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⋅=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡z y x Z Y X c c c b b b a a a Z Y X TP tp tp 321

321

321λ 其中： []T

TP TP TP Z Y X 为地面摄影测量坐标 []T Z Y X

为像空间辅助坐标 []T Z Y X ∆∆∆为坐标原点平移量

λ 为模型的缩放比例系数