4D產(chǎn)品生產(chǎn)流程

1、第一：什么是4D產(chǎn)品？第二：基于VirtuoZo的4D產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)理論以及主要流程。（ 注：VirtuoZo 是由武漢大學(xué)與適普公司聯(lián)合研制的一種攝影測量軟件）4D產(chǎn)品產(chǎn)品DEM：數(shù)字高程模：數(shù)字高程模型型DOM：數(shù)字正射影像圖：數(shù)字正射影像圖DLG：數(shù)字線劃地圖：數(shù)字線劃地圖DRG：數(shù)字柵格地圖：數(shù)字柵格地圖 DEM：數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model，縮寫DEM）是在某一投影平面（如高斯投影平面）上規(guī)則格網(wǎng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)（X，Y）及高程（Z）的數(shù)據(jù)集。DEM的格網(wǎng)間隔應(yīng)與其高程精度相適配，并形成有規(guī)則的格網(wǎng)系列。根據(jù)不同的高程精度，可分為不同類型。為完整反映地表形

2、態(tài)，還可增加離散高程點(diǎn)數(shù)據(jù)。DOM：數(shù)字正射影像圖（Digital Orthophoto Map，縮寫DOM）是利用數(shù)字高程模型（DEM）對經(jīng)掃描處理的數(shù)字化航空像片，經(jīng)逐像元進(jìn)行投影差改正、鑲嵌，按國家基本比例尺地形圖圖幅范圍剪裁生成的數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)集。它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像，具有精度高、信息豐富、直觀真實(shí)等優(yōu)點(diǎn)。DLG：數(shù)字線劃地圖（Digital Line Graphic ，縮寫DLG）是現(xiàn)有地形圖要素的矢量數(shù)據(jù)集，保存各要素間的空間關(guān)系和相關(guān)的屬性信息，全面地描述地表目標(biāo)。DRG：數(shù)字柵格地圖（Digital Raster Graphic，縮寫DRG）是現(xiàn)有紙質(zhì)地形

3、圖經(jīng)計算機(jī)處理后得到的柵格數(shù)據(jù)文件。每一幅地形圖在掃描數(shù)字化后，經(jīng)幾何糾正，并進(jìn)行內(nèi)容更新和數(shù)據(jù)壓縮處理，彩色地形圖還應(yīng)經(jīng)色彩校正，使每幅圖像的色彩基本一致。數(shù)字柵格地圖在內(nèi)容上、幾何精度和色彩上與國家基本比例尺地形圖保持一致。DEM： 數(shù)字高程模型的生產(chǎn)主要是用數(shù)字?jǐn)z影測量方法，這是數(shù)據(jù)采集最常用最有效的方法之一。利用附有的自動記錄裝置接口的立體測圖儀或立體坐標(biāo)儀、解析測圖儀及數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng), 進(jìn)行人工、半自動或全自動的量測來獲取數(shù)據(jù)。 制作DEM的兩種方法：自動相關(guān)獲取DEM和人工構(gòu)建DEM 數(shù)據(jù)準(zhǔn)本模型定向影像自動匹配匹配編輯自動生成DEMDEM拼接數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模型定向創(chuàng)建矢量文件人工方法

4、加高程點(diǎn)和等高線矢量文件編輯運(yùn)用DEM Maker內(nèi)插DEM自動相關(guān)獲取DEM流程人工構(gòu)建DEM流程數(shù)據(jù)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)準(zhǔn)備原始數(shù)字影像原始數(shù)字影像即是數(shù)字?jǐn)z影測量所用的原始資料，有數(shù)字影像（如衛(wèi)星影像）和數(shù)字化影像（如用模擬的航片經(jīng)描而獲得的影像）影像的數(shù)據(jù)格式有多種（一般常用的有tif格式等）。備注：要轉(zhuǎn)換成軟件所識別的格式。一般步驟：一般步驟：第一、資料分析 查看原始數(shù)字影像的分辨率、比例尺等。 查看相機(jī)檢校參數(shù)，及其影像方位、框標(biāo)的位置等。 查看地面控制點(diǎn)數(shù)據(jù)及其點(diǎn)位與分布。第二、創(chuàng)建新測區(qū)，設(shè)置測區(qū)參數(shù)文件。第三、相機(jī)參數(shù)文件的數(shù)據(jù)錄入。 第四、地面控制點(diǎn)文件的數(shù)據(jù)錄入。第五、原始影像的數(shù)據(jù)

5、格式轉(zhuǎn)換。模型定向：分為內(nèi)定向、相對定向和絕對定向模型定向：分為內(nèi)定向、相對定向和絕對定向內(nèi)定向：內(nèi)定向：簡單的說內(nèi)定向就是根據(jù)像片的框標(biāo)和相應(yīng)的攝影機(jī)檢定參數(shù)，恢復(fù)像片與攝影機(jī)的相關(guān)位置，即建立像片坐標(biāo)系。內(nèi)定向的目的是將像片糾正到像片坐標(biāo)，通常方法是像片的周邊有一系列的框標(biāo)點(diǎn)，通常有4個或8個，它們的像片坐標(biāo)是事先經(jīng)過嚴(yán)格校正過的，利用這些點(diǎn)構(gòu)成一個仿射變換的模型（或多項式），把象素糾正到像片坐標(biāo)系。通過這一步基本上消除了像片因掃描、壓平等因素導(dǎo)致的變形。相對定向：相對定向：解算立體像對相對方位元素的工作，恢復(fù)兩光束間相對方位的工作。相對定向不需要控制點(diǎn)，相對定向是兩張有一定重疊度的影像之

6、間進(jìn)行的。以第一張相片的相助點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)系為參照坐標(biāo)系，來確定第二張照片相對于第一張照片的位置和姿態(tài)。絕對定向：絕對定向：絕對定向是指確定航片在攝影瞬間相對于地面的姿態(tài)。需要用到控制點(diǎn)，用來確定影像坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系之間的關(guān)系。 （立體像對立體像對兩張同一地區(qū)的遙感影像，從不同角度進(jìn)行拍攝，獲得的具有重疊區(qū)域，在一定條件下，使用專業(yè)儀器或者肉眼可以看到立體影像，通過立體影像可以進(jìn)行包括測量，生成DEM。）影像匹配及匹配后的編輯影像匹配及匹配后的編輯影像匹配影像匹配是數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，是沿核線一維影像匹配，確定同名點(diǎn)。其過程是全自動化的。匹配后的編輯匹配后的編輯是影像匹配的后處理

7、工作，是一個交互式的人工干預(yù)過程。在影像匹配中，有一些區(qū)域（例：水面、人工建筑、森林等）計算機(jī)難以識別，將出現(xiàn)不可靠匹配點(diǎn)，這將影響數(shù)字高程模型DEM的精度（此處要用到紅綠眼睛對不理想的地方修改）調(diào)用匹配編輯模塊顯示匹配結(jié)果調(diào)用編輯菜單調(diào)整參數(shù)選擇編輯范圍編輯匹配不好的點(diǎn)保存編輯結(jié)果存盤退出DEM生成生成VirtuoZo中完成影像匹配和匹配后編輯生成DEM的步驟：產(chǎn)品生成DEMDEM DEM顯示：顯示：用來檢查錯誤 DEM輸出輸出拼接拼接DEM前，需要生成單模型的DEM，拼接正射影像前需要生成相應(yīng)的單模型正射影像。首先要進(jìn)行多模型拼接首先要進(jìn)行多模型拼接拼接步驟：拼接步驟：鑲嵌鑲嵌設(shè)置設(shè)置（選

8、擇鑲嵌項目并設(shè)定鑲嵌范圍） 然后進(jìn)行然后進(jìn)行DEM拼接拼接拼接操作：拼接操作：鑲嵌鑲嵌DEM 拼接拼接（系統(tǒng)將彈出 DEM 的拼接精度的拼接精度對話框）顯示了拼接的中誤差、總點(diǎn)數(shù)和誤差分布統(tǒng)計數(shù)據(jù)不同的顏色代表不同誤差的點(diǎn)：綠色：表示誤差小于一倍中誤差的點(diǎn)。藍(lán)色：表示誤差大于一倍中誤差但小于二倍中誤差的點(diǎn)。黃色：表示誤差大于二倍中誤差但小于三倍中誤差的點(diǎn)。 紅色：表示誤差大于三倍中誤 差的點(diǎn)。名詞：名詞：核線影像：核線影像：從原始圖像沿核線重采樣得到的沒有上下視差的圖像。投影基線：投影基線：兩攝站的連線核面：核面：包含基線的任意平面。每個物點(diǎn)與基線決定一個核面，每個同名光線對也同樣決定一個核面

9、。核線：核線：核面與像面的交線。核點(diǎn)：核點(diǎn)：基線的延長線與像面的交點(diǎn)。所有核面均通過基線，所以所有的核線均交于核點(diǎn)。立體測圖：立體測圖：利用兩個光學(xué)或機(jī)械投影器，將透明航片裝在投影器中，用燈光照射，模擬投影過程，重建一個與實(shí)地相似的縮小立體模型，在此模型上量測就相當(dāng)于對原物體量測，所得到的結(jié)果可通過機(jī)械或齒輪傳動方式直接在繪圖桌上繪出各種地形圖或?qū)ｎ}地圖。疊加：疊加：圖形制作制圖方法。是使預(yù)先生成并存儲的圖形、屬性特征等被調(diào)用并疊合在一個基本圖形上的過程或方法。DEM實(shí)施過程： 第一步：模型定向與核線影像生成創(chuàng)建新模型自動內(nèi)定向自動相對定向絕對定向生成核線影像 第二步：影像匹配及匹配后的編輯自

10、動影像匹配匹配結(jié)果的編輯 第三步：生成單模型的DEM生成數(shù)字高程模型DEM顯示單模型DEM (檢查DEM) DEM修正 第四步：多模型的DEM拼接設(shè)置多模型拼接區(qū)域及參數(shù)DEM拼接及誤差檢查DOM： 數(shù)字正射影像圖可以利用全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng), 恢復(fù)航攝時的攝影姿態(tài), 建立立體模型,在系統(tǒng)中對進(jìn)行檢測、編輯和生成, 最后制作出精度較高的DOM。名詞：名詞：正射影像：正射影像：正射影像是具有正射投影性質(zhì)的遙感影像。正射投影又稱“直角投影”。屬任意性質(zhì)的透視方位投影。即投影平面切于地球面上一點(diǎn)，視點(diǎn)在無限遠(yuǎn)處，投影光線是互相平行的直線，并與投影平面相垂直?？娠@示出半球。按投影面位置可分為正軸、橫軸與

11、斜軸三種。投影中心無變形，離中心越遠(yuǎn)變形越大，所有緯線圈（正軸）或等高圈（橫軸、斜軸）無長度變形。此投影變形較大，不適用于一般地圖，常用于天體圖，如月球圖或其他天體圖。制作途徑可分為：制作途徑可分為：數(shù)字?jǐn)z影測量、單片數(shù)字微分校正、模擬正射影像掃描、遙感影像處理數(shù)字?jǐn)z影測量方法生產(chǎn)數(shù)字?jǐn)z影測量方法生產(chǎn)DOM流程流程:航片影像數(shù)字定向圖廓裁切數(shù)字立體建模自動獲取編輯DEM數(shù)字微分校正影像鑲嵌色彩調(diào)整輻射校正數(shù)字微分校正：數(shù)字微分校正：根據(jù)有關(guān)的參數(shù)與DEM利用相應(yīng)的構(gòu)想方程式或按一定的數(shù)字模型用控制點(diǎn)解算從原始非正射數(shù)字影像獲取正射影像。DOM實(shí)施過程：數(shù)字正射影像的制作是基于DEM的數(shù)據(jù)，采用

12、反解法進(jìn)行數(shù)字微分糾正而制作。其過程也是全自動化的。當(dāng)DEM建立后，可進(jìn)行正射影像的制作。在系統(tǒng)主菜單中，選擇產(chǎn)品生成正射影像項，自動制作當(dāng)前模型的正射影像，屏幕顯示計算提示界面，計算完畢后，自動生成當(dāng)前模型的正射影像。多模型DEM拼接后，才能在拼接區(qū)域內(nèi)進(jìn)行多張正射影像的鑲嵌。在系統(tǒng)主菜單中，選擇菜單鑲嵌設(shè)置項，屏幕彈出拼接與鑲嵌參數(shù)設(shè)置對話框，設(shè)置鑲嵌項目。然后在系統(tǒng)主菜單中，選擇菜單鑲嵌自動鑲嵌項，系統(tǒng)自動進(jìn)行影像鑲嵌計算，完成多個正射影像的拼接。顯示測區(qū)正射影像：在系統(tǒng)主菜單中，選擇菜單顯示顯示影象項，屏幕彈出顯示影像界面，對于每個模型的接邊處應(yīng)仔細(xì)檢查，影象有無變形及扭曲等錯誤。DL

13、G： 數(shù)字線劃地圖可以利用全野外數(shù)字測量和GPS測量。全野外數(shù)字測量利用電子手簿、便攜機(jī)或掌上電腦與全站儀相連, 測量結(jié)果直接以數(shù)字形式存儲, 不需要經(jīng)過內(nèi)業(yè)數(shù)字化處理。GPS測量采用實(shí)時動態(tài)GPS測量系統(tǒng), 用兩臺或更多臺GPS接收機(jī)來協(xié)同工作, 將一臺接收機(jī)作為基站, 放在已知點(diǎn)上, 其他接收機(jī)對空間目標(biāo)測量, 采集的數(shù)據(jù)存放便攜電腦或掌上電腦中。DLG實(shí)施過程實(shí)施過程： 先建一個測圖文件，設(shè)置圖廓范圍，載入立體模型，熟悉工作窗口內(nèi)的各種工具，接著測繪地物，最后進(jìn)行地物的編輯。測繪的具體步驟是：輸入地物屬性碼進(jìn)入量測狀態(tài)根據(jù)需要選擇線型或輔助測圖功能對地物進(jìn)行量測。 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模型定向，創(chuàng)建立體模型立體測繪地物編輯、注記整飾輸出DLG生產(chǎn)流程圖DRG： 數(shù)字柵格