GIS方面-4D實(shí)習(xí)報(bào)告

實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)習(xí)名稱：4D產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)習(xí)班級(jí):05031學(xué)號(hào)：姓名:實(shí)習(xí)地點(diǎn)：實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師:實(shí)習(xí)基地指導(dǎo)教師:實(shí)習(xí)時(shí)間：2009-3-31武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院一、實(shí)習(xí)的意義與目的本次實(shí)習(xí)基于全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)VirtuoZo平臺(tái)與LPS系統(tǒng)，制作數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像、數(shù)字線劃地圖和數(shù)字柵格地圖。通過(guò)對(duì)VirtuoZo與LPS系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)習(xí)，熟悉其的基本功能及操作特點(diǎn)，掌握4D產(chǎn)品生產(chǎn)的基本原理與制作過(guò)程，培養(yǎng)攝影測(cè)量的專業(yè)技能（立體觀測(cè)），制作出符合生產(chǎn)要求的4D產(chǎn)品。通過(guò)實(shí)習(xí)了解4D的基本概念，了解VirtuoZo系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境及軟件模塊的操作特點(diǎn)，了解實(shí)習(xí)工作流程，應(yīng)熟悉4D產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)范并能提交符合要求的4D產(chǎn)品成果。二、實(shí)習(xí)的內(nèi)容與過(guò)程（一）4D產(chǎn)品概述1、4D產(chǎn)品的概念4D指數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字正射影像圖（DOM）、數(shù)字線劃地圖（DLG）和數(shù)字柵格地圖（DRG）。隨著測(cè)繪技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合與不斷發(fā)展。地圖不在局限與以往的模式，現(xiàn)代數(shù)字地圖主要由DOM(數(shù)字正射影像圖)、DEM(數(shù)字高程模型)、DRG(數(shù)字柵格地圖)、DLG(數(shù)字線劃地圖)以及復(fù)合模式組成。數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel，縮寫(xiě)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。為完整反映地表形態(tài)，還可增加離散高程點(diǎn)數(shù)據(jù)。數(shù)字正射影像圖（DigitalOrthophotoMap，縮寫(xiě)DOM）是利用數(shù)字高程模型（DEM）對(duì)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(guó)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(shí)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)。數(shù)字線劃地圖（DigitalLineGraphic，縮寫(xiě)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)。數(shù)字柵格地圖（DigitalRasterGraphic，縮寫(xiě)DRG）是現(xiàn)有紙質(zhì)地形圖經(jīng)計(jì)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(guó)家基本比例尺地形圖保持一致。2、4D產(chǎn)品的主要生產(chǎn)方法（1）DEM生產(chǎn)方法利用不同的設(shè)備和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量不同的要求,DEM可以采用不同的生產(chǎn)流程。eq\o\ac(○,1)掃描矢量等高線內(nèi)插方法多年來(lái),我們已經(jīng)生產(chǎn)了大量的各種比例尺的地形圖,對(duì)這些圖紙進(jìn)行掃描,先做矢量化得到矢量化等高線,再內(nèi)插成為DEM。這種方法不需要投入大量設(shè)備,可按工程的規(guī)模實(shí)時(shí)組織進(jìn)行。eq\o\ac(○,2)解析攝影測(cè)量方法目前,許多單位有大量的解析測(cè)圖儀或經(jīng)過(guò)數(shù)字化改造后的精密立體測(cè)圖儀。它有兩種作業(yè)模式,一種是作業(yè)員直接測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格點(diǎn)得到DEM,另一種是作業(yè)員先測(cè)繪等高線和地形特征點(diǎn)線,再內(nèi)插獲取DEM。eq\o\ac(○,3)全數(shù)字化攝影測(cè)量方法全數(shù)字化攝影測(cè)量方法利用PC機(jī)和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量軟件,能高效快速地生產(chǎn)DEM。通過(guò)人工干預(yù)或編輯,可以提高DEM的精度。事實(shí)上,這時(shí)的DEM是數(shù)字正射影像生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品。因?yàn)槟壳叭珨?shù)字化攝影測(cè)量方法是數(shù)字正射影像生產(chǎn)的一種主要方法,而生產(chǎn)數(shù)字正射影像必須要先生成DEM。（2）DOM生產(chǎn)方法對(duì)于航空像片，利用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，恢復(fù)航攝時(shí)的攝影姿態(tài)，建立立體模型，在系統(tǒng)中對(duì)DEM進(jìn)行檢測(cè)、編輯和生成，最后制作出精度較高的DOM。對(duì)于衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，可利用已有DEM數(shù)據(jù)，通過(guò)單片數(shù)字微分糾正生成DOM數(shù)據(jù)。（3）DLG生產(chǎn)方法DLG制作主要包括數(shù)據(jù)采集和圖形編輯兩個(gè)部分。它們所用到的主要技術(shù)如下:eq\o\ac(○,1)DLG數(shù)據(jù)采集。按具體規(guī)范要求，對(duì)地理要素進(jìn)行分類采集，并賦予指定代碼等屬性?！匦螆D掃描數(shù)字化方法。人機(jī)交互,對(duì)所提取的基礎(chǔ)地理要素分層分類矢量化。——解析或機(jī)助數(shù)字化測(cè)量。按常規(guī)方法步驟，分層分類數(shù)字化采集基礎(chǔ)地理要素?！獢?shù)字?jǐn)z影測(cè)量方法。必須配備X,Y,Z輸入裝置和立體觀察裝置。采用VirtuoZo全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站。定向后，人工三維跟蹤基礎(chǔ)地理要素，分層分類數(shù)字化，并賦予代碼等屬性。eq\o\ac(○,2)DLG圖形編輯。選擇合適的計(jì)算機(jī)圖形編輯軟件，按GIS的要求對(duì)所采集的基礎(chǔ)地理要素進(jìn)行點(diǎn)、線、面幾何特征、拓?fù)潢P(guān)系和屬性的編輯，并檢查和修改。圖形編輯后，應(yīng)將DLG要素符號(hào)化，輸出其模擬產(chǎn)品。（4）DRG生產(chǎn)方法數(shù)字柵格地圖是通過(guò)一張紙質(zhì)或其他質(zhì)地的模擬地形圖，由掃描儀掃描生成二維陣列影像，同時(shí)對(duì)每一系統(tǒng)的灰度(或分色)進(jìn)行量化，再經(jīng)二值化處理、圖形定向、幾何校正即形成一幅數(shù)字柵格地圖，需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟:eq\o\ac(○,1)圖形掃描:采用掃描分辨率不低于5OOdpi的單色或彩色掃描儀掃描。eq\o\ac(○,2)圖幅定向:將柵格圖幅由掃描儀坐標(biāo)變換為高斯投影平面直角坐標(biāo)。eq\o\ac(○,3)幾何校正:消除圖底及掃描產(chǎn)生的幾何畸變?？梢圆捎孟嚓P(guān)軟件對(duì)柵格圖像的畸變進(jìn)行糾正，糾正時(shí)要按公里格網(wǎng)進(jìn)行，通過(guò)仿射變換及雙線性變換，實(shí)現(xiàn)圖幅糾正。eq\o\ac(○,4)色彩糾正:用PHOTOSHOP等軟件進(jìn)行柵格圖編輯，對(duì)單色圖按要素人工設(shè)色，對(duì)彩色圖作色彩校正，為使色彩統(tǒng)一，應(yīng)按規(guī)定的RGB比例選擇所用的幾種色調(diào)。3、4D產(chǎn)品的主要應(yīng)用DEM以高程表達(dá)地面起伏形態(tài)。在測(cè)繪上可用于繪制等高線、坡度坡向圖、立體透視圖,生成正射影像、立體景觀圖,立體地圖修測(cè)和地圖的修測(cè);在各種工程項(xiàng)目中,可用于計(jì)算面積、體積、制作各種剖面圖和進(jìn)行線路的設(shè)計(jì);在軍事上,可用于飛行體的導(dǎo)航、通訊、戰(zhàn)略計(jì)劃等;在遙感中,可用于輔助分類;在環(huán)境與規(guī)劃方面,可用于土地利用現(xiàn)狀分析、規(guī)劃設(shè)計(jì)和洪水淹沒(méi)區(qū)分析、水災(zāi)險(xiǎn)情預(yù)測(cè)等。DOM具有精度高、信息豐富、直觀真實(shí)等優(yōu)點(diǎn)，可用作為背景控制信息，評(píng)價(jià)其他數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)實(shí)性和完整性;可從中提取自然資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展信息，為防止災(zāi)害和公共設(shè)施建設(shè)規(guī)劃等提供可靠依據(jù);還可從中提取和派生新的信息，實(shí)現(xiàn)地圖的修測(cè)更新。在城市測(cè)繪領(lǐng)域，DOM被廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、交通規(guī)劃設(shè)計(jì)、城市綠化覆蓋率調(diào)查、城市建成區(qū)發(fā)展調(diào)查、風(fēng)景名勝區(qū)規(guī)劃、城市發(fā)展與生態(tài)環(huán)境調(diào)查與可持續(xù)發(fā)展研究等諸多方面，取得了顯著的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。DLG既包括空間信息也包括屬性信息，可用于建設(shè)規(guī)劃、資源管理、投資環(huán)境分析等各個(gè)方面以及作為人口、資源、環(huán)境、交通、治安等各專業(yè)信息系統(tǒng)的空間定位基礎(chǔ)。DRG是紙制地形圖的柵格形式的數(shù)字化產(chǎn)品?？勺鳛楸尘芭c其他空間信息相關(guān)，用于數(shù)據(jù)采集、評(píng)價(jià)與更新，與DOM、DEM集成派生出新的可視信息。4D產(chǎn)品構(gòu)成了地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)框架，是其他信息的空間載體，用戶可依據(jù)自身的需求，選擇適合自己的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)產(chǎn)品，研制各種專題地理信息系統(tǒng)。如在電力管理信息系統(tǒng)中引人適當(dāng)?shù)腉IS系統(tǒng)，可以為電力管理提供行之有效的輔助決策方法;地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于地名數(shù)據(jù)庫(kù)管理，提高人們對(duì)城市的監(jiān)控能力;地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于房地產(chǎn)管理，將空間數(shù)據(jù)與大量的非空間數(shù)據(jù)(屬性數(shù)據(jù))結(jié)合起來(lái)，為維護(hù)房地產(chǎn)市場(chǎng)正常、高效運(yùn)行發(fā)揮重要作用;地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于規(guī)劃管理，提高辦事效率，而且利用矢量數(shù)據(jù)(DLG)與柵格數(shù)據(jù)(DOM)相結(jié)合，使GIS的信息表達(dá)更加豐富，形象生動(dòng)，而且為系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的更新提供了另一種更加快捷高效的手段。另外，GIS還廣泛應(yīng)用于公安、消防、交通、管線、通信、銀行、土地等部門(mén)。（二）實(shí)習(xí)基地參觀實(shí)習(xí)1、參觀實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容本次實(shí)習(xí)主要參觀了湖北省第二測(cè)繪院，測(cè)繪院工作的師兄師姐為我們?cè)敿?xì)的講解了4D產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)流程以及生產(chǎn)中的注意要點(diǎn)，而且大家對(duì)不懂的地方與師兄師姐進(jìn)行了交流，學(xué)到不少東西，獲得了很多有用的信息。同時(shí)我們還參觀了該單位精測(cè)室和數(shù)字成圖車(chē)間，在那里我們和實(shí)習(xí)基地指導(dǎo)老師也進(jìn)行自由的交流。第二天，我們分小組去測(cè)繪院實(shí)習(xí)，在指導(dǎo)老師和精測(cè)室工作人員的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)際操作-運(yùn)用手輪腳盤(pán)進(jìn)行地物和地貌數(shù)據(jù)采集處理的練習(xí)。2、體會(huì)與感想在實(shí)習(xí)過(guò)程中，我進(jìn)一步加深了對(duì)4D產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的認(rèn)識(shí)和理解，基本掌握的了4D產(chǎn)品的生產(chǎn)流程。同時(shí)，我還認(rèn)識(shí)到，我們實(shí)習(xí)生產(chǎn)和實(shí)際生產(chǎn)4D產(chǎn)品之間的處理流程和生產(chǎn)方法是有差異的。比如，在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)產(chǎn)品的精度要嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，而且對(duì)操作速度和生產(chǎn)時(shí)間都有很高的要求；而在實(shí)習(xí)生產(chǎn)中，精度理論上要符合規(guī)范要求，盡量的做到精益求精，但是由于經(jīng)驗(yàn)和技能不足的原因，我們的精度還很難達(dá)到產(chǎn)品的要求。通過(guò)這次實(shí)習(xí)讓我深深體會(huì)到做攝影測(cè)量的人需要的是耐心、仔細(xì)，需要的是一種對(duì)工作的執(zhí)著和熱情。（三）基于VirtuoZo系統(tǒng)的4D產(chǎn)品生產(chǎn)1．技術(shù)設(shè)計(jì)（1）資料分析：eq\o\ac(○,1)Hammer測(cè)區(qū)：航飛時(shí)共6張影像，兩條航帶；像機(jī)類型是WILD15/4，相機(jī)號(hào)碼是13037，攝影比例尺是1：15000，航高是3000m，攝影主距是152.72mm，像主點(diǎn)坐標(biāo)是（x0＝－0.004，y0＝－0.008）；掃描影像像素大小是0.05mm，分辨率是254DPI；15個(gè)控制點(diǎn)坐標(biāo)，8個(gè)相框點(diǎn)坐標(biāo)。eq\o\ac(○,2)咸寧測(cè)區(qū)：圖名是咸寧市化纖廠，圖號(hào)是01.25－33.0；圖廓是500×500的矩形框，左下角坐標(biāo)是（533000，301250），右上角坐標(biāo)是（533500，301750）；所用模型是咸寧907940771-0772。（2）測(cè)區(qū)分析：eq\o\ac(○,1)Hammer測(cè)區(qū)：地形較為復(fù)雜，起伏有致，高山﹑低谷﹑懸崖和平原等地貌都有，等高線容易繪制。eq\o\ac(○,2)咸寧測(cè)區(qū)：地形起伏不大，建筑物較多，植被﹑水系﹑道路等常見(jiàn)地物也有，影像清晰，需要有三個(gè)模型才能完成整副圖。（3）規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)：eq\o\ac(○,1)；eq\o\ac(○,2)；eq\o\ac(○,3)絕對(duì)定向精度:每點(diǎn)平面及高程殘差0.3m;平面及高程中誤差0.3m；eq\o\ac(○,4)匹配窗口及間隔為9；eq\o\ac(○,5)DEM格網(wǎng)間隔為10m；eq\o\ac(○,6)正射影像分辨率0.1mm；eq\o\ac(○,7)等高線間隔5m；eq\o\ac(○,8)模型拼接精度:中誤差小于2.0m;大于三倍中誤差的點(diǎn)不超過(guò)百分之一；（4）生產(chǎn)流程框圖如圖一：圖一：生產(chǎn)流程框圖2．實(shí)施過(guò)程（1）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：eq\o\ac(○,1)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。eq\o\ac(○,2)創(chuàng)建新測(cè)區(qū)，設(shè)置測(cè)區(qū)參數(shù)文件：在規(guī)定的硬盤(pán)里用自己的學(xué)號(hào)建立自己的工作文件夾。eq\o\ac(○,3)相機(jī)參數(shù)文件的數(shù)據(jù)錄入：注意框標(biāo)坐標(biāo)的正負(fù)號(hào)，同時(shí)要對(duì)給定的相機(jī)數(shù)據(jù)和VirtuoZo系統(tǒng)規(guī)定的框標(biāo)坐標(biāo)點(diǎn)號(hào)之間的關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換。eq\o\ac(○,4)地面控制點(diǎn)文件的數(shù)據(jù)錄入：注意左手系(地面測(cè)量坐標(biāo)系)與右手系（地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系）之間的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換。eq\o\ac(○,5)原始影像的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換：設(shè)置影像轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)注意第一條航帶不旋轉(zhuǎn)，第二條航帶上的三張影像需要選擇“旋轉(zhuǎn)相機(jī)－是”。轉(zhuǎn)后的*.vz文件放在測(cè)區(qū)目錄下的image分目錄中。（2）DEM的生產(chǎn)：Hammmer測(cè)區(qū)的DEM生產(chǎn)用了兩種方法，一種是影像自動(dòng)匹配和拼接后生成的，另一種是人工進(jìn)行矢量編輯，采集特征點(diǎn)線（等高線、高程點(diǎn)）,然后構(gòu)TIN生成DEM，用DEMmaker生成。I．模型定向后匹配拼接生成DEM：eq\o\ac(○,1)創(chuàng)建新模型：在系統(tǒng)主菜單中，選擇“文件”→“打開(kāi)模型”，輸入當(dāng)前模型名，進(jìn)入模型參數(shù)界面，這里主要是設(shè)置模型目錄文件和影像匹配參數(shù)。模型參數(shù)填寫(xiě)完后，點(diǎn)擊保存。eq\o\ac(○,2)自動(dòng)內(nèi)定向：打開(kāi)模型后，在系統(tǒng)主菜單中，選擇“處理”→“定向”→“內(nèi)定向”，分別對(duì)左右影像進(jìn)行內(nèi)定向通過(guò)框標(biāo)調(diào)整使得十字絲中心對(duì)準(zhǔn)框標(biāo)中心，在這里框標(biāo)調(diào)整有自動(dòng)或人工兩種方式。eq\o\ac(○,3)自動(dòng)相對(duì)定向：在系統(tǒng)主菜單中，選擇“處理”→“定向”→“相對(duì)定向”，系統(tǒng)讀入當(dāng)前模型的左右影像數(shù)據(jù)，屏幕顯示相對(duì)定向界面，檢查界面的定向結(jié)果窗中顯示相對(duì)定向的中誤差。拉動(dòng)定向結(jié)果窗的滾動(dòng)條可看到所有相對(duì)定向點(diǎn)的上下視差。如某點(diǎn)誤差過(guò)大，可進(jìn)行調(diào)整（刪除或微調(diào)）。調(diào)整中應(yīng)參看定向結(jié)果窗中的誤差顯示，以保證精度要求。eq\o\ac(○,4)絕對(duì)定向：首先參看影像文件中的控制點(diǎn)的位置，移動(dòng)鼠標(biāo)將光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)左影像上的控制點(diǎn)的點(diǎn)位，然后將光標(biāo)移至點(diǎn)位放大影像窗，精確對(duì)準(zhǔn)其點(diǎn)位單擊鼠標(biāo)左鍵，程序自動(dòng)匹配到右影像的同名點(diǎn)后，彈出該點(diǎn)位的右影像放大窗以及點(diǎn)位微調(diào)窗；再在點(diǎn)位微調(diào)窗中可以鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊左或右影像的微調(diào)按鈕，精確調(diào)整點(diǎn)位直至滿意；最后在點(diǎn)位微調(diào)窗中的點(diǎn)號(hào)欄中輸入當(dāng)前所測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)?？刂泣c(diǎn)量測(cè)完后，單擊鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，選擇“絕對(duì)定向”→“普通方式”，系統(tǒng)進(jìn)行絕對(duì)定向計(jì)算后隨即在定向結(jié)果窗中顯示絕對(duì)定向的中誤差及每個(gè)控制點(diǎn)的定向誤差。根據(jù)誤差顯示可知絕對(duì)定向的精度如何，若控制點(diǎn)誤差過(guò)大，則可進(jìn)行微調(diào)。eq\o\ac(○,5)生成核線影像：在相對(duì)定向界面，在右擊彈出式菜單中選擇“自動(dòng)定義最大作業(yè)區(qū)”，系統(tǒng)自動(dòng)定義一個(gè)最大作業(yè)區(qū)。單擊鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，選擇“生成核線影像”→“非水平影像”。非水平方式的核線重采樣是基于模型相對(duì)定向結(jié)果，遵循核線原理對(duì)左右原始影像沿核線方向保持X不變?cè)赮方向進(jìn)行核線重采樣，這樣所生成的核線影像保持了原始影像同樣的信息量和屬性。eq\o\ac(○,6)影像匹配：在VirtuoZoNT主菜單中，選擇菜單“處理”→“影像匹配”項(xiàng)。影像匹配是采用一種幾何變換將圖像歸化到統(tǒng)一的坐標(biāo)系中。影像匹配的關(guān)鍵是在兩副（或多幅）影像之間識(shí)別同名點(diǎn)。影像匹配的目的是提取物體的幾何信息，確定其空間位置。eq\o\ac(○,7)匹配結(jié)果編輯：在VirtuoZoNT主菜單中，選擇菜單“處理”→“匹配結(jié)果編輯”。匹配后結(jié)果的編輯是影像匹配的后處理工作，是一個(gè)交互式的人工干預(yù)過(guò)程。目前，在影像匹配中，尚有一些區(qū)域（例：水面、人工建筑、森林等）計(jì)算機(jī)難以識(shí)別，將出現(xiàn)不可靠匹配點(diǎn)（沒(méi)有匹配在地面上），這將影響數(shù)字高程模型DEM的精度。因此,對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行人工干預(yù)是必要的，所以必須通過(guò)使用立體眼鏡來(lái)對(duì)高程有誤的地物進(jìn)行糾正，主要對(duì)象有河流（平滑河流表面區(qū)域），閉合水面（置平水面的所有高程），房屋和建筑物（平滑擬合建筑物使其符合地面的高程），單獨(dú)的樹(shù)或一小族樹(shù)（平滑擬合以消除樹(shù)高所產(chǎn)生的“小山包”）。eq\o\ac(○,8)重復(fù)eq\o\ac(○,1)—eq\o\ac(○,7)的步驟完成其它的模型，然后自動(dòng)生成各個(gè)模型的DEM。eq\o\ac(○,9)在系統(tǒng)主菜單中，選擇菜單“鑲嵌”→“設(shè)置”，設(shè)置多模型拼接區(qū)域及參數(shù)。一幅完整的圖幅或一個(gè)測(cè)區(qū)，一般都是由多個(gè)相鄰模型或影像組成，必須將多個(gè)單模型拼接起來(lái)，才是一幅完整的產(chǎn)品。所以必須進(jìn)行鑲嵌，通過(guò)匹配編輯使得鑲嵌的結(jié)果符合精度。eq\o\ac(○,10)DEM拼接及誤差檢查：在系統(tǒng)主菜單中，選擇“鑲嵌”→“DEM拼接”項(xiàng)，進(jìn)入DEM的拼接計(jì)算，屏幕彈出拼接進(jìn)展顯示條。當(dāng)拼接完成后，將顯示拼接中誤差、總點(diǎn)數(shù)、誤差分布統(tǒng)計(jì)及誤差分布圖。通過(guò)這些數(shù)據(jù)檢查DEM拼接精度及中誤差是否符合規(guī)范要求。主要檢查紅色接邊處（大于三倍中誤差的點(diǎn)），一般原因是兩個(gè)模型DEM的邊緣有錯(cuò)誤的匹配點(diǎn)，進(jìn)入匹配編輯對(duì)精度不好的DEM進(jìn)行重新檢查編輯，重新生成DEM和拼接工作。II．IGS模塊進(jìn)行矢量編輯結(jié)合DEMMaker內(nèi)插生成DEM：eq\o\ac(○,1)新建或打開(kāi)測(cè)圖文件：新建一個(gè)測(cè)圖文件，并在測(cè)圖參數(shù)對(duì)話框中輸入各項(xiàng)測(cè)圖參數(shù)：成圖比例尺（分母），高程注記的小數(shù)位數(shù)，流數(shù)據(jù)壓縮容限（單位：毫米），圖廓坐標(biāo)。eq\o\ac(○,2)裝載立體模型：當(dāng)打開(kāi)測(cè)圖文件后，方可打開(kāi)立體模型。選擇一個(gè)模型***.mdl（或*.ste）文件打開(kāi)，屏幕彈出影像窗顯示立體影像。eq\o\ac(○,3)設(shè)置網(wǎng)格：在工具欄中設(shè)置網(wǎng)格的顏色，大小以及透明度。eq\o\ac(○,4)地物的采集：輸入屬性碼→進(jìn)入量測(cè)狀態(tài)→根據(jù)需要選擇線型或輔助測(cè)圖功能→對(duì)地物地貌進(jìn)行量測(cè)。eq\o\ac(○,5)地形的編輯：進(jìn)入編輯狀態(tài)→選擇將要編輯的某個(gè)地物或某塊地貌→選擇所需的編輯命令→進(jìn)行具體的修測(cè)修改等。eq\o\ac(○,6)運(yùn)用DEMMaker內(nèi)插生成DEM：調(diào)用DEMMaker模->新建ftr的特征文件->引入已有的*.xyz矢量文件->層轉(zhuǎn)換特征碼->創(chuàng)建一個(gè)DEM對(duì)象并設(shè)置DEM參數(shù)->創(chuàng)建DEM格網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)->三角網(wǎng)內(nèi)插DEM格網(wǎng)->輸出DEM->顯示內(nèi)插的DEM透視圖。（3）DOM的生產(chǎn)：數(shù)字正射影像的制作是基于DEM的數(shù)據(jù)，采用反解法進(jìn)行數(shù)字微分糾正而制作，過(guò)程也是全自動(dòng)化的。eq\o\ac(○,1)生成正射影像：在系統(tǒng)主菜單中，選擇“產(chǎn)品”→“生成正射影像”項(xiàng)，自動(dòng)制作當(dāng)前模型的正射影像。此為單影像處理方式，即逐個(gè)模型進(jìn)行。eq\o\ac(○,2)生成等高線并與正射影像疊加：在系統(tǒng)主菜單中，分別先后選擇“產(chǎn)品”→“生成等高線”項(xiàng)和“正射影像疊加等高線”項(xiàng)自動(dòng)制作當(dāng)前模型的正射影像疊加等高線。eq\o\ac(○,3)顯示正射影像(檢查影像)：在系統(tǒng)主菜單中，選擇“顯示”→“正射影像”項(xiàng)，屏幕顯示當(dāng)前模型的正射影像。將光標(biāo)移至影像中，按鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，供選擇不同的比例，可對(duì)影像進(jìn)行縮放?？衫瓌?dòng)上下左右滾動(dòng)條，檢查正射影像的每個(gè)部位的影像有無(wú)變形。eq\o\ac(○,4)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(xiàng)對(duì)拼接與鑲嵌參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，然后選擇菜單“鑲嵌”→“自動(dòng)鑲嵌”項(xiàng)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行影像鑲嵌計(jì)算，完成多個(gè)正射影像的拼接。eq\o\ac(○,5)顯示測(cè)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(xiàng)，對(duì)于每個(gè)模型的接邊處應(yīng)仔細(xì)檢查，影像有無(wú)變形及扭曲等錯(cuò)誤。（4）DLG的生產(chǎn)：所用模塊為交互式數(shù)字影像測(cè)圖系統(tǒng)（IGS），主要用于地物量測(cè)。從立體影像或正射影像上對(duì)目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及編輯，生成三維數(shù)字測(cè)圖文件（***.xyz），并按標(biāo)準(zhǔn)的制圖符號(hào)輸出為矢量圖。eq\o\ac(○,1)在VirtuoZoNT系統(tǒng)主菜單中，選擇“數(shù)字測(cè)圖”→“IGS數(shù)字測(cè)圖”項(xiàng)，調(diào)用測(cè)圖模塊。eq\o\ac(○,2)在IGS系統(tǒng)主菜單中，選擇“文件”→“新建Xyz文件”，輸入一個(gè)新的xyz文件名，確定DLG四角點(diǎn)坐標(biāo)和成圖比例尺。eq\o\ac(○,3)在IGS系統(tǒng)主菜單中，選擇“模型”→“裝載立體影像”，裝入?yún)⒖嫉某蓤D模型影像。eq\o\ac(○,3)在立體模型影像上跟蹤地物地貌，生成相應(yīng)的矢量文件，不同類的地物采用不同的圖層繪制。eq\o\ac(○,4)在矢量圖上添加高程點(diǎn)，注意高程點(diǎn)的位置應(yīng)剛好在地面上，在地勢(shì)起伏大，地形復(fù)雜處應(yīng)添加足夠數(shù)量切分布合理的高程點(diǎn)來(lái)控制地形。eq\o\ac(○,5)在地勢(shì)起伏大的地方，繪制等高線，勾畫(huà)地形走勢(shì)，使等高線切準(zhǔn)地面。eq\o\ac(○,6)對(duì)矢量圖進(jìn)行編輯，檢查房屋未閉合，房屋重疊，等高線自相交等錯(cuò)誤。eq\o\ac(○,7)根據(jù)調(diào)繪片對(duì)矢量文件添加注記和標(biāo)注，確定地物的屬性和地貌的說(shuō)明。eq\o\ac(○,8)在VirtuoZoNT系統(tǒng)主菜單中，選擇“工具”→“圖廓整飾”,新建圖廓種子文件，加入矢量影像，改寫(xiě)輸出成圖比例尺，添加圖名、圖號(hào)、比例尺、出版單位、坐標(biāo)系、接合圖表、高程系、成圖時(shí)間、制圖樣式、制圖者等。（5）DRG的生產(chǎn)：DRG是在圖廓整飾模塊中進(jìn)行。圖廓整飾即是對(duì)當(dāng)前要生成的柵格圖幅，加上內(nèi)外圖廓線、公里格網(wǎng)、標(biāo)注公里數(shù)或徑緯度、接合圖表、圖幅名稱、比例尺和各種文字說(shuō)明等，生成圖廓參數(shù)文件（*.mf）。將圖廓參數(shù)文件（*.mf）和某正射影像圖（*.com）或某數(shù)字線劃地圖(*.xyz)一起進(jìn)行處理，既生成了正射影像圖幅產(chǎn)品文件或DRG(*.map)。最后也可將map文件轉(zhuǎn)換為JPEG文件。（6）DRG的糾正：利用GeoImager程序結(jié)合photoshop和畫(huà)圖程序進(jìn)行，使得DRG在內(nèi)容上、幾何精度和色彩上與國(guó)家基本比例尺地形圖保持一致。eq\o\ac(○,1)格式轉(zhuǎn)換：調(diào)用photoshop程序打開(kāi)當(dāng)前影像，另存為*.bmp格式，再調(diào)用“畫(huà)圖”程序打開(kāi)當(dāng)前*.bmp文件，另存為256色位圖的格式；eq\o\ac(○,2)運(yùn)行GeoImager：打開(kāi)GeoImager主界面，選擇“文件”→“打開(kāi)”，打開(kāi)轉(zhuǎn)化后256色位圖的*.bmp文件；eq\o\ac(○,3)查找新圖號(hào)：在GeoImager主界面，選擇“制圖”“舊圖號(hào)轉(zhuǎn)換新圖號(hào)”項(xiàng)，輸入當(dāng)前舊圖號(hào)，ok后程序顯示新圖號(hào)，并復(fù)制拷貝記錄下新圖號(hào)；eq\o\ac(○,4)幾何糾正：選擇“DRG（R）”“DRG控制點(diǎn)選取...”項(xiàng)，然后在對(duì)話框內(nèi)選擇“輸入圖號(hào)…”輸入新圖號(hào)和選擇成圖坐標(biāo)系。然后用鼠標(biāo)在數(shù)字地形圖上對(duì)準(zhǔn)地形圖內(nèi)圖廓的四個(gè)頂點(diǎn)（左上角、右上角、左下角、右下角），完成四個(gè)控制點(diǎn)的刺點(diǎn)選擇“DRG（R）”“控制點(diǎn)精確定位...”項(xiàng)，用鼠標(biāo)在數(shù)字地形圖上對(duì)準(zhǔn)當(dāng)前點(diǎn)，對(duì)每個(gè)清晰的格網(wǎng)點(diǎn)，要依依精確對(duì)準(zhǔn)選擇“DRG（R）”“GCP分塊糾正...”項(xiàng)，進(jìn)行重采樣和殘差計(jì)算，生成糾正后的*.bmp文件和殘差報(bào)告；3．質(zhì)量分析質(zhì)量控制可以通過(guò)查看質(zhì)量報(bào)告里的精度是否符合要求，也可以對(duì)成圖進(jìn)行人工邏輯上和視覺(jué)上的檢查和判斷，如DOM是否有變形包括地物是否扭曲﹑拼接區(qū)域的模糊程度等。eq\o\ac(○,1)內(nèi)定向精度：各模型中誤差最大為，最小為；最大殘差為；eq\o\ac(○,2)相對(duì)定向精度：各模型中誤差；最大殘差為0.；eq\o\ac(○,3)絕對(duì)定向精度：每點(diǎn)平面及高程殘差小于0.3m;平面及高程中誤差小于m；eq\o\ac(○,4)DEM檢查點(diǎn)精度:各模型最大均值為0.7，最小均值為0.1；最大絕對(duì)均值為，最小絕對(duì)均值為0.4；最大均方根為，最小均方根為0.5；最大dZ不超過(guò)。eq\o\ac(○,5)DEM模型拼接精度:大于三倍中誤差的點(diǎn)占％；eq\o\ac(○,6)DOM精度：經(jīng)過(guò)拼接和整飾之后，成圖無(wú)較大變形，地物無(wú)扭曲，圖像很清晰，在4個(gè)模型拼接處的陡峭山崖部分也可以較清晰地看出走勢(shì)。eq\o\ac(○,7)DLG精度：DLG地物表示均按照規(guī)范進(jìn)行采集，有些房屋線沒(méi)有切準(zhǔn)房屋，地形起伏較大時(shí)等高線繪制較準(zhǔn)確，沒(méi)有遺漏地物或錯(cuò)誤使用特征碼。eq\o\ac(○,8)DRG糾正精度：各圖幅最大中誤差為m，最小中誤差為m?？傮w來(lái)說(shuō)，各產(chǎn)品的精度均在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，成果基本符合生產(chǎn)要求。4．成果圖片圖二：影像匹配生成的Hammer測(cè)區(qū)DEM透視圖圖三：構(gòu)建三角網(wǎng)生成的Hammer測(cè)區(qū)DEM透視圖圖四：Hammer測(cè)區(qū)DOM成果截圖圖五：咸寧測(cè)區(qū)DLG成果截圖圖六：h50-108-(22)圖DRG糾正后成果截圖（四）LPS數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用1．DOM生產(chǎn)（1）建立測(cè)區(qū)：?jiǎn)?dòng)LPS->創(chuàng)建工程文件(*.blk)->根據(jù)處理數(shù)據(jù)類型來(lái)確定相機(jī)類型->根據(jù)提供的資料設(shè)置投影和坐標(biāo)系參數(shù)->像片參數(shù)的設(shè)定，如旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、角度單位、影像方向、飛行平均高度->輸入相機(jī)基本參數(shù)：相機(jī)名稱、描述、內(nèi)方位元素，框標(biāo)坐標(biāo)。（2）數(shù)據(jù)處理：添加影像數(shù)據(jù)->內(nèi)定向->建立金字塔影像->控制點(diǎn)信息輸入(在數(shù)據(jù)導(dǎo)入中要注意XYZ坐標(biāo)的順序，否則會(huì)出錯(cuò))->同名點(diǎn)自動(dòng)匹配->空中三角測(cè)量->生成TIN數(shù)據(jù)。（3）TIN數(shù)據(jù)的編輯：加入需要編輯的TIN數(shù)據(jù)->編輯TIN數(shù)據(jù)->DTM拼接與分割->DTM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（導(dǎo)出Tin數(shù)據(jù)為Img格式的Dem）。（4）DOM制作：設(shè)對(duì)應(yīng)的重采樣方式正攝影像拼接（類似ERDAS影像鑲嵌）。2．LPS與VirtuoZo的比較（1）可處理的影像和數(shù)據(jù)：VirtuoZo可處理航空影像、近景影像、衛(wèi)星影像(SPOT1－4、TM等)、高分辨率的IKONOS、QuickBird、SPOT5衛(wèi)星影像和可量測(cè)數(shù)碼相機(jī)影像，其開(kāi)放的數(shù)據(jù)交換格式也可與其他測(cè)圖軟件、GIS軟件和圖像處理軟件方便的共享數(shù)據(jù)；LPS可以處理來(lái)自多種航天（最常用的包括衛(wèi)星影像QuickBird、IKONOS、SPOT5及LANDSAT等）