3D-survey繪圖與航空影像處理軟件用戶手冊(cè)

3Dsurvey

繪圖與航空影像處理軟件

用戶手冊(cè)

版本2.3.7

?3Dsurvey

3Dsurvey用戶手冊(cè)v2.3.7

目錄

I系統(tǒng)簡(jiǎn)介.....................................................................1

2系統(tǒng)要求.....................................................................2

3使用說明.....................................................................4

3.1歡迎界面...................................................................4

3.2工具欄和工作面板..........................................................5

3.3視圖窗口與實(shí)時(shí)命令窗口....................................................6

4工作流程.....................................................................8

4.1系統(tǒng)介紹...................................................................8

4.2數(shù)據(jù)準(zhǔn)備...................................................................8

4.3數(shù)據(jù)處理..................................................................10

4.3.1影像載入.....................................................................11

4.3.2光束法平差...................................................................14

4.3.3地理定向.....................................................................15

4.3.4模型重建....................................................................21

5建模與分析.................................................................22

5.1點(diǎn)云操作..................................................................22

5.1.1點(diǎn)云渲染....................................................................23

5.1.2點(diǎn)云捕捉....................................................................23

5.1.3視圖展示....................................................................24

5.1.4點(diǎn)云選擇....................................................................26

5.1.5點(diǎn)云刪除....................................................................26

5.1.6點(diǎn)云操作....................................................................27

5.1.7剖面線計(jì)算..................................................................28

5.1.8點(diǎn)云拼接....................................................................37

5.1.9高度圖展示..................................................................38

5.1.10點(diǎn)云刪除....................................................................38

5.1.11點(diǎn)云拾取....................................................................38

5.1.12點(diǎn)云保存....................................................................39

5.1.13地形點(diǎn)分類..................................................................39

5.2DSM操作................................................................41

5.2.1數(shù)字表面模型干算............................................................41

5.2.2數(shù)字正射影像疊加............................................................43

5.2.3網(wǎng)格顯示....................................................................44

5.2.4格網(wǎng)線展示..................................................................44

5.2.5數(shù)據(jù)展平....................................................................44

5.2.6體積計(jì)算....................................................................45

5.2,7等高線計(jì)算..................................................................48

5.2.8數(shù)據(jù)刪除....................................................................50

5.3DOM操作................................................................50

5.3.1數(shù)字正射影像/算............................................................50

5.3.2數(shù)字正射校正................................................................51

5.3.3DOF剪裁....................................................................53

5.3.4影像拼接....................................................................54

5.3.5面積計(jì)算....................................................................56

5.3.6數(shù)據(jù)刪除....................................................................56

6系統(tǒng)報(bào)告....................................................................57

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1系統(tǒng)簡(jiǎn)介

3Dsurvey是一個(gè)測(cè)繪與航空影像處理系統(tǒng)集成解決方案。通過該軟件，您

可以將通過無人機(jī)和其他航空設(shè)備獲取的二維影像和空間數(shù)據(jù)來建立專業(yè)的三

維模型。3Dsurvey提供攝影測(cè)量處理（空三測(cè)量、定位定向、模型重建）、三維

建模和數(shù)據(jù)分析?（三維勘測(cè)產(chǎn)生的攝影測(cè)量點(diǎn)云和第三方源數(shù)據(jù)如las.LiDAR、

CAD等）的功能。該軟件能夠以簡(jiǎn)單快捷的方式創(chuàng)建正射影像（DOM）、數(shù)字

表面模型（DSM）、計(jì)算體積和存儲(chǔ)管理，并最終生成綜合報(bào)告，該報(bào)告將把所

有的工作成果以一種緊湊、醒目的方式呈現(xiàn)出來。

本手冊(cè)將指導(dǎo)您使用3Dsurvey,并引導(dǎo)您通過專業(yè)和高科技的方式來獲得

高精度的測(cè)量結(jié)果。3Dsurvey也支持采用傳統(tǒng)測(cè)量方法和設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)處理。

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2系統(tǒng)要求

3Dsurvcy需要運(yùn)行在Windows64位操作系統(tǒng)上。該軟件在CPU上進(jìn)行數(shù)據(jù)

處理而在GPU上運(yùn)行圖形界面。為了獲得最佳性能和速度，請(qǐng)確保您有足夠的

RAM(16GB+)o詳細(xì)規(guī)格要求見下文。

最低系統(tǒng)要求：

?WindowsXP、7、8、10;64位

?15/i7

?8GB內(nèi)存

?NvidiaGTX760

?SSD128GB+HDD500GB

推薦系統(tǒng)要求：

?Windows10;64位

?i7:httDs://cLcom/products/88967/Intcl-Corc-i7-67()()HQ-Proccsscr-

6M-Cachc-ur)-to-3-50-GHz

?16-32GBRAM

?NvidiaGTX960或更好

?SSD256GB+HDD1TB

高級(jí)專業(yè)用途(大型數(shù)據(jù)集，全畫幅相機(jī))

?Windows10;64位

?12：http:〃/products/94456/Intel-Core-i7-6950X-Processor-至

尊版-25M-Cachc-uD-to-350-GH。

?64-128GBRAM

?NvidiaGTX960或更住

?SSD512GB+HDD1TB

推薦操作系統(tǒng)配置：

?使用筆記本電腦：電源計(jì)劃應(yīng)設(shè)置為高性能

?在附加顯卡的情況下：專用顯卡下使用3Dsurveyo

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3Dsurvey用戶手冊(cè)v237?3Dsurvey

右擊3Dsurvey快捷鍵》運(yùn)行圖形處理器更改默認(rèn)的圖形處理器。

系統(tǒng)將彈出控制面板，轉(zhuǎn)到管理3D設(shè)置-〉程序設(shè)置。檢查3Dsurvey是

否在可以在選定的程序列表中進(jìn)行自定義，如果沒有，點(diǎn)擊添加按鈕，找

到3Dsurvey。單擊添加選定的程序并關(guān)閉控制面板。

圖2.1更改默認(rèn)的圖形用漉器

3

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3使用說明

3.1歡迎界面

打開3Dsurvcy,系統(tǒng)將進(jìn)入歡迎界面并有幾個(gè)選項(xiàng)：新建項(xiàng)目，打開已有的

項(xiàng)目，或從最近的項(xiàng)目列表中選擇。因沒有加載數(shù)據(jù)，所以其他按鈕處于禁用狀

態(tài)。

圖3.1軟件主界面

3Dsurvey的用戶界面由四個(gè)基本部分組成，包括工具、高級(jí)選項(xiàng)、準(zhǔn)則和數(shù)

據(jù)處理相關(guān)信息：

-1：具檸位于界面左上方，它為我們提供所有主要選項(xiàng)；

--作面板位于界面右側(cè)，包含了：個(gè)選項(xiàng)卡，每個(gè)選項(xiàng)卡提供了

基本和高級(jí)選項(xiàng)卡相關(guān)的工具。當(dāng)我們將鼠標(biāo)移動(dòng)到點(diǎn)云、建模、正射

影像等數(shù)據(jù)時(shí)，選項(xiàng)卡將解鎖；而當(dāng)我們因缺少數(shù)據(jù)或者試圖跳過杲些

操作步驟時(shí)，某些菜單以及一些功能選項(xiàng)卡將被鎖定。

-實(shí)時(shí)命令窗口位于界面左下方，該窗口通過標(biāo)記位置的坐標(biāo)、計(jì)

算距離等來為我們提供運(yùn)行功能的實(shí)時(shí)結(jié)果。

-Vicwc「是2D或者3D數(shù)據(jù)的可視圖像中心面板。

4

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3.2工具欄和工作面板

所有附件功能和過程都將顯示在工具欄和工作面板中。

工具欄：加載

?項(xiàng)目保存

新建項(xiàng)目另存為

打開項(xiàng)目?選項(xiàng)

最近項(xiàng)目更改語(yǔ)言

保存更改單元

另存為工作面板：

生成報(bào)告?圖像

常規(guī)報(bào)告光束法平差

測(cè)量報(bào)告定向

退出使用GCP數(shù)據(jù)定向

?影像使用遙測(cè)數(shù)據(jù)定向

加載影像數(shù)據(jù)

?數(shù)據(jù)重新定向

加載控制點(diǎn)重建

保存控制點(diǎn)?點(diǎn)云

控制點(diǎn)保存為刪除

導(dǎo)出攝像機(jī)參數(shù)拼接

導(dǎo)出未失真的圖像點(diǎn)渲染單位大小

遙測(cè)視圖選項(xiàng)

導(dǎo)入DXF高度地圖

?點(diǎn)云點(diǎn)捕捉

加載創(chuàng)建格網(wǎng)線對(duì)象

保存多邊形選擇

另存為點(diǎn)拾取

?DSM剖面計(jì)算

新建計(jì)算計(jì)算剖面

加載測(cè)量工具

保存全部刪除

另存為2D距離量算

?DOF3D距離量算

新建計(jì)算坡度計(jì)算

5

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△高度選擇

字體大小重新計(jì)算DOF

分類剪裁

?DSM拼接

刪除計(jì)算面積

顯示網(wǎng)格?剖面

僅顯示格網(wǎng)線垂直放大

高度圖文字大小

點(diǎn)捕捉X軸

DOF疊加Y軸

選擇剖面標(biāo)題

取消選擇刪除選定

清除剖面點(diǎn)

刪除選擇剖面線

刪除其他錨點(diǎn)

清除重置視圖

展平重新連接

點(diǎn)操作刪除

設(shè)置高度導(dǎo)出DXF

高度增加導(dǎo)出PDF

高度平均?等高線

取消操作顯示高度

再次操作刪除選中

計(jì)算體積導(dǎo)出DXF

計(jì)算等高線導(dǎo)出PDF

?DOF?體積計(jì)算

刪除已選定

3.3視圖窗口與實(shí)時(shí)命令窗口

主視圖屏幕和實(shí)時(shí)命令行提供了交互式圖形和數(shù)字接口，以便于您在探索

2D或3D材質(zhì)時(shí)能方便的控制和查看模型、結(jié)果、拾取點(diǎn)、監(jiān)視器坐標(biāo)。在

3Dsurvey中處理模型的最簡(jiǎn)單方法是使用鼠標(biāo)及其四個(gè)操作。與其他應(yīng)用程序

一樣，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊用于選擇（開始多邊形選擇）。單擊鼠標(biāo)左鍵確定點(diǎn)，然后

單擊鼠標(biāo)右鍵完成選擇，可用于選擇多邊形。單擊并按住鼠標(biāo)左鍵，可用于旋轉(zhuǎn)

模型。使用滾輪放大或縮小當(dāng)前影像數(shù)據(jù)。如果您需要在選定的縮放點(diǎn)擊滾動(dòng)條

6

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3Dsurvey用戶手冊(cè)v237

上移動(dòng)選定的視角，點(diǎn)擊滾輪，該操作與平移操作相同。使用滾輪縮放和平移當(dāng)

前查看的正射影像或圖標(biāo)資料。

3DRotateScrollWheeltoPanConfirming

VerticalZoominorOutFunctionClosing

Navigationselection

圖3.2鼠標(biāo)操作方法

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4工作流程

4.1系統(tǒng)介紹

不同的項(xiàng)目因?yàn)椴煌木唧w要求，工作流程也不盡相同。

兩個(gè)最常見的使用案例：

1.無人駕駛飛行和任務(wù)規(guī)劃器+3Dsurvey預(yù)處理+3Dsurvey建模和分析

獲取影像數(shù)據(jù)后（包括EXIF,GNSS,GPSRTK等地理參考數(shù)據(jù)），將其

導(dǎo)入到3Dsurvcy進(jìn)行遙感影像處理。通過設(shè)置參數(shù)來整體平差、重新定向（地

理參考）和模型重建。處理的結(jié)果將是一個(gè)可度量的、具有地理參考的、逼真的

彩色三維點(diǎn)云，并可以作為下一步計(jì)算、建模和分析的基礎(chǔ)。

2.3Dsurvey建模和分析

完成數(shù)據(jù)預(yù)處理之后，可以導(dǎo)入第三方數(shù)據(jù)，如las點(diǎn)云、來自其他來源的

攝影測(cè)量點(diǎn)云、LiDAR等；如果沒有自己的攝影測(cè)量處理數(shù)據(jù)，系統(tǒng)該部分可以

讓您建立、操作和定制諸如點(diǎn)云、DSM、DEM、正射影像數(shù)據(jù)、計(jì)算體積、剖面

線、等高線；生成報(bào)告和導(dǎo)出為多種格式的數(shù)據(jù)，以便進(jìn)一步與CAD或其他軟

件配合使用。

4.2數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

在磁盤上準(zhǔn)備項(xiàng)目文件夾，并將SD卡上所選項(xiàng)目的圖像復(fù)制到文件夾中.

如果您的無人機(jī)支持遙測(cè)，請(qǐng)使用該P(yáng)OS數(shù)據(jù)。根據(jù)您的無人機(jī)模型，遙測(cè)數(shù)

據(jù)附加到圖像中，或記錄在*.csv文件中。.csv文件也必須和影像一起添加，并

按以下方式組織：?jiǎn)⒂?，索引，?jīng)度，緯度，高度，日期，時(shí)間，偏航，俯仰,

滾動(dòng)，xSigma,ySigma,zSigma,pSigma,模糊度和文件名。請(qǐng)參閱下面的通用

遙測(cè)文件示例（如果未列出您的UAV類型，請(qǐng)使用此選項(xiàng)）。強(qiáng)烈建議將地面

控制點(diǎn)坐標(biāo)（GCP）.ixt文件保存到與圖像文件相同的文件夾中。GCP文件應(yīng)按

以下方式組織：點(diǎn)名稱，x坐標(biāo)，y坐標(biāo)，z坐標(biāo)使，中間用空格分隔開。

■凄”皆感帆心力roi

圖4.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備截圖

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GCP坐標(biāo)文件示例：

2000“1826.497101890.277299.055

20024C1S50.872101944.2183OC.2O4

2003“1912.476101975.102298.454

2004“1918.S98102038.315298.804

2005461924.782102083.948298.882

2006461889.252102029.085297.492

2007“1862.244101990.371294.797

2008461863.334102042.424294.880

2005“1828.060102028.207300.€32

2010“1796.036101953.8€8299.634

圖4.2地面控制點(diǎn)文件示例

CSV遙測(cè)文件示例:

圖4.3CSV格式POS數(shù)據(jù)文件保存格式示例

.csv通用遙測(cè)日志文件示例：

圖4.4CSV格式通用POS數(shù)據(jù)文件保存格式示例

啟動(dòng)3Dsurvey并設(shè)置常用語(yǔ)言。點(diǎn)擊選項(xiàng)，選擇語(yǔ)言并選擇語(yǔ)言。彈窗設(shè)

置完畢后即刻生效。

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圖4.5語(yǔ)言選擇界面

接下來，選擇單位。點(diǎn)擊選項(xiàng)?＞選擇單位并選擇常用單位。

圖4.6單位選擇界面

4.3數(shù)據(jù)處理

3Dsurvey的這一部分功能能夠?qū)氚跋褚约坝糜谏a(chǎn)可計(jì)量的、具有

地理空間參考的數(shù)據(jù)集，而這些數(shù)據(jù)可以作為進(jìn)一步建模和分析的基礎(chǔ)。當(dāng)使用

無人駕駛或有人駕駛飛機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取時(shí).，重疊的航拍圖像與圖像定位信息(exif

gps,rTK,PPK等)或與GCP一起用來進(jìn)一步改善模型的地理空間定向。因此，

建議使用與您的無人機(jī)(pixhawk,GSProDJI等)兼容的飛行任務(wù)計(jì)劃軟件/應(yīng)

用程序。飛行路徑需要進(jìn)行規(guī)劃以實(shí)現(xiàn)圖像重疊的效果，這個(gè)步驟對(duì)圖像的成功

匹配和對(duì)齊至關(guān)重要。推薦重疊度為60%以上(最高80%)。意味著：在圖像

的前后左右都可以看到每幅圖像的60%o

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3Dsurvey用戶手冊(cè)v237@3DsurveV

飛行任務(wù)計(jì)劃的另一個(gè)重要參數(shù)是設(shè)定正確的飛行高度。飛行高度值取決于

所需的地面像素大小、使用相機(jī)的分辨率和地形特征。如果您的平臺(tái)支持要測(cè)試

數(shù)據(jù)，那么遙測(cè)數(shù)據(jù)就在制定飛行任務(wù)計(jì)劃中就發(fā)揮了重要作用。為了進(jìn)一步改

善項(xiàng)目或模型中的地理定位和參考，建議使用地面控制點(diǎn)。GCP需要在待測(cè)空間

中均勻分布來提供足夠的空間參考（至少3個(gè)GCP,每500mx500m地區(qū)/部分

推薦9個(gè)GCP）?？梢允褂肎NSS設(shè)備（或具有GPS/GNSS功能的任何其他設(shè)

備）手動(dòng)測(cè)量GCP,也可以采用天然/人造特征（建筑物拐角，巖石，人孔，豎

井等）的形式采集地面控制目標(biāo)。

回顧：規(guī)劃飛行任務(wù)+安置地點(diǎn)控制點(diǎn)+無人機(jī)飛行（捕獲圖像和位置）一＞

導(dǎo)入至3Dsurvey0

4.3.1影像載入

啟動(dòng)3Dsurvey,在Viewer中選擇新建工程按鈕，然后選擇文件夾中的項(xiàng)目

圖像。也可以通過工具欄的圖像加載圖像來加我影像。

F

注意：盡量在每次操作后都要保存項(xiàng)目。您可以通過工具欄中項(xiàng)目,保存項(xiàng)

目完成項(xiàng)目保存。影像加載完畢時(shí)，系統(tǒng)會(huì)彈出遙測(cè)導(dǎo)入器窗口。

11

?3Dsurvey

3Dsurvey用戶手冊(cè)v2.3.7

圖4.8導(dǎo)入pos數(shù)據(jù)窗口

如果沒有遙測(cè)數(shù)據(jù)可用，跳過此彈出窗口并繼續(xù)使用光束法平差。

遙測(cè)

遙測(cè)數(shù)據(jù)是您的影像的屬性數(shù)據(jù)。他們記錄了曝光時(shí)刻的圖像外部方向和位

置信息。下一個(gè)階段是將圖像匹配并拼接在一起，在這個(gè)階段添加遙測(cè)數(shù)據(jù)能夠

顯著的加速光束法平差/圖像對(duì)齊的過程。

圖4.9導(dǎo)入pos數(shù)據(jù)界面

從列表中選擇UAV模型：

-C-astralBramor->*.csv

-MaVinciSiriusPro->*.csv

-朱偉無人機(jī)

-Exif數(shù)據(jù)(DJIPhantom4,Inspire1,eBee,Falcon8...)

-通用->*.csv

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?3Dsurvey

3Dsurvey用戶手冊(cè)v2.3.7

如果您的模型不在列表中，請(qǐng)選擇“通用”并加載口志文件。請(qǐng)參閱章節(jié)4.2

關(guān)于日志文件的例子。

Standardlogtilefortelemetryimport

Filetype:".csv

Delimiter：scmkolon|;|

*Alliltid*]V?wJ[riRh|[?oll]

曜

晨

o12J空11

7WGJ4S41G98119.1837S4S3.31

o13JJO1萬(wàn)1

1f54W1M>1119.18J7Mr3.37

黑^

oJ器(1

“A4ORA1M12331藍(lán)

o15JSX1

7634.840485119.183754L

應(yīng)3.31

o17;66JgS41

f1嚏

n1J4.84O088119.183762N皿83.31

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彘76fS3a，

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7<?PG34.83927S119.1837623.37

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PGSS嚏

晨2838879119.183762agS3.37

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“A1M1A1W.IA17MsNo4

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M99,8S

如S

^1?J54834019119.183777JMO1O73.371

J11<1.1R^777X3.37

:S

M

圖4.10日志文件樣例

如果您的無人機(jī)支持EXIFGPS數(shù)據(jù)作為圖像信息的一部分，請(qǐng)確保您從列

表中選擇了坐標(biāo)系并點(diǎn)擊導(dǎo)入。

圖4.11遙測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入后界面

遙測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入并處理后，相機(jī)方位將顯示在查看器中。在查看器的左上角，

您將看到兩個(gè)按鈕，圖像和遙測(cè)，這兩個(gè)按鈕用天觀察首選模式下的數(shù)據(jù)。在遙

測(cè)模式下，右上方出現(xiàn)三個(gè)按鈕。

使用選擇按鈕從光束法平差影像中排除任意數(shù)量的