当前位置:首页 >> 农林牧渔 >>

LPS中文操作


《数字摄影测量》

实习指导书

刘 国 祥 编 写

西南交通大学土木工程学院测量工程系 2007 年 2 月





数字摄影测量基本概念…………………………………………………………………………2 扫描影像空间分辨率介绍………………………………………

………………………………5 实验一:航测数字影像内定向…………………………………………………………………7 实验目的………………………………………………………………………………..7 实验要求………………………………………………………………………………..7 数据说明………………………………………………………………………………..7 实验步骤………………………………………………………………………………..7 实验二: 光束法区域网空中三角测量…………………………………………………………10 实验目的………………………………………………………………………………10 实验要求………………………………………………………………………………10 数据说明………………………………………………………………………………10 实验步骤………………………………………………………………………………10 实验三: 数字地面模型建立……………………………………………………………………23 实验目的………………………………………………………………………………23 实验要求………………………………………………………………………………23 数据说明………………………………………………………………………………23 实验步骤………………………………………………………………………………23 实验四: 正射影像图制作……………………………………………………………………...35 实验目的………………………………………………………………………………35 实验要求………………………………………………………………………………35 数据说明………………………………………………………………………………35 实验步骤………………………………………………………………………………35 实验五: 数字测图——三维量测……………………………………………………………...40 实验目的………………………………………………………………………………40 实验要求………………………………………………………………………………40 数据说明………………………………………………………………………………40 实验步骤………………………………………………………………………………40 实验六:数字测图——GIS 数据采集………………………………………………………...46 实验目的………………………………………………………………………………46 实验要求………………………………………………………………………………46 数据说明………………………………………………………………………………46 实验步骤………………………………………………………………………………46

1

数字摄影测量基本概念
数字摄影测量是传统的模拟摄影测量和解析摄影测量的延伸和发展。从广义上讲,数字摄影测量 就是把航片或卫星影像数字化,或直接使用数字影像,在计算机中进行各种处理的一门科学技术。它 主要研究地形与地物的几何物理特性, 从而获得各种形式的数字产品即4D产品, 即数字线化图 (DLG) , 数字栅格图(DRG) ,数字高程模型(DEM) ,数字正射影像图(DOM)等。 为了达到上述目的,数字摄影测量主要有以下几个步骤:

数据准备
采用数字摄影测量技术完成生产任务,其首要条件是待处理区域有数字影像,它可以是扫描模拟 像片得到的数字化影像,或直接采用成像传感器如CCD获取的数字影像。 影响空中三角测量、制作正射影像图以及测图精度的主要因素是数字影像的空间分辨率,而影像 分辨率是由扫描分辨率或传感器的象素分辨率所决定的。如何选取扫描分辨率,主要从待处理区域的 大小、测图精度要求与数据处理时间等方面来考虑。摄影测量所采用的扫描仪与一般的桌面扫描仪不 同,前者扫描分辨率更高,扫描影像的地物位置精度更高。在测图精度要求比较低的情况下,也可以 采用一般的桌面扫描仪。

数据处理
与传统摄影测量一样,数字摄影测量也是要重新建立摄影瞬间投影中心、影像和地面之间的数学 与几何关系。它是通过不同坐标系统之间相互转换完成的。 1. 坐标系统 摄影测量中,主要采用的坐标系统有: (1) 象素坐标系统:该坐标系统是扫描坐标系统。坐标原点位于扫描影像左上角,x坐标指向右, y坐标指向下。象素坐标采用行列号(c, r)表示。 (2) 框标坐标系:沿航线方向两边对应框标连线作为x轴;旁向两边对应框标连线作为y轴;两 连线的交点作为坐标原点。 (3) 像平面坐标系:以象主点o为坐标原点;X,Y轴分别平行于框标坐标系的x,y轴。坐标单位: 毫米或微米。 (4) 像空间坐标系:坐标原点位于摄影中心S,x,y坐标轴与像平面坐标系的轴平行;Z坐标轴 与主光轴(即像主点与S的连线方向)一致。坐标单位:毫米或微米。 (5) 地面坐标系统:可以是地心空间坐标系统,也可以是地表坐标系。用(X,Y,Z)表示。 单 位:米。 2. 定向参数的计算 (1)内定向 内定向的目的是利用框标点的像片坐标与扫描坐标 (象素坐标) 计算像片坐标与扫描坐标之间的 , 转换参数,从而把象素坐标转换成像平面坐标。两种坐标系统之间的转换是通过下面的二维仿射变换 实现的:

x = a1 + a 2 X + a3Y y = b1 + b2 X + b3Y
其中,x, y 是框标点在框标坐标系下的坐标,X,Y 是扫描影像的象素坐标,也就是行列号。要确 定上两式中的 6 个未知数,至少需要 3 个框标,为了提高精度和可靠性,通常用 4 个以上的框标。
2

转换关系的精度可以用中误差来表示。它反映了框标坐标与框标象素坐标之间的符合程度。 (2)外定向(相对定向和绝对定向) 外定向就是要确定相机在摄影瞬间的位置和姿态即外方位元素(Xo,Yo,Zo,ω,φ,κ) 。其中, Xo,Yo,Zo 代表摄影中心在地面坐标系中的坐标,ω,φ,κ 描述摄影光束空间姿态的三个角元素。 如果已知这些外方位元素,我们就可以确定地面坐标系与像空间坐标系之间的转换关系:坐标旋转和 坐标平移。 旋转矩阵:

其中,

根据投影中心、 像点和地面点三点共线的原理, 共线条件方程式给出了物方与象方间的转换关系。

空间后方交会:利用三个以上像点坐标和对应地面点坐标,根据共线条件方程式求解像片外方位 元素的过程。在相机检校信息已知的条件下,给出 3 个地面控制点,则可以计算一张影像的 6 个外方 位元素。 (在解算过程中,已知像点坐标,内方位元素 xo、yo、f,地面控制点坐标,求外方位元素。 ) 3.地面点坐标求解 (1)空间后方交会——空间前方交会 先采用空间后方交会,求出外方位元素,再用空间前方交会,求地面点坐标。 空间前方交会是利用内、外方位元素,求重叠区域的地面点坐标。

3

(2)空中三角测量 在数字摄影测量中,空中三角测量经常采用的方法有:航带法区域网空中三角测量,独立模型法 空中三角测量和光束法区域网空中三角测量。光束法区域网空中三角测量是利用少量地面控制点,同 时解求每一像片的外方位元素和加密点(或称模型连接点)地面坐标的过程。其数学模型依然是共线 条件方程式。在 3 种空三方法中,光束法区域网空中三角测量理论最严密,精度也最高。 在具体说明光束法区域网空三的解算方法之前,先理解两个重要的概念: 地面控制点(Ground control point, GCP)是根据地形地物特征选择的一批要素点,其地面坐标已 知。如道路交叉点、消火栓、田埂交叉点、地面测量标志等。地面控制点坐标可以通过现场测量得到, 也可以从已有地图中采集。实际作业过程中,应尽量多采集一些地面控制点,以提高量测精度。 连接点(Tie Point, TP)是指位于多张影像重叠区域的特征点,但是其地面坐标未知,需要在空中 三角测量过程中求解出来。一般说来,空中三角测量要求每张影像上要有 9 个连接点。连接点的获取 可以通过软件按照一定的影像匹配算法自动获取。 光束法区域网空中三角测量: 典型布设方式:

数学模型的建立: 单张影像内的 1 个地面控制点可以写出 2 个方程,对于一个立体像对,1 个地面控制点可以写出
4

下面 4 个方程:

其中,xa1 , ya1 ,xa2 , ya2 分别是地面控制点 A 在左片和右片上的像点坐标;X o1 , Yo1 , Z o1 ,X o , Yo , Z o
2 2

2

分别是两张影像的外方位元素,即摄站坐标。 若有 3 个 GCP,则可写出 3 × 4 = 12 个方程;若还有 6 个连接点,则可写出 6 × 4 = 24 个方程,故 方程总数为 12 + 24 = 36 个。 该模型中的未知数有:每张像片 6 个外方位元素( 2 × 6 = 12 个) ,连接点的地面坐标( 6 × 3 = 18 个) ,则未知数共个数为 12 + 18 = 30 个。 36 个方程解 30 个未知数,可以通过最小二乘解法求解。

扫描影像空间分辨率介绍
数字影像的空间分辨率指影像上单位像素代表的地面长度。影像分辨率直接关系到区域网空中三 角测量和正射影像图制作的精度,通常由扫描影像的空间分辨率或者传感器的像素分辨率给出。在航 空摄影测量中,传感器的像素分辨率与摄影比例尺紧密相连。摄影比例尺越大,像片的地面空间分辨 率越高,有利于影像的解译和提高成图精度。但摄影比例尺越大,会增加费用及工作量,因此摄影比 例尺要根据测绘地形图的精度要求与获取地面信息的需要来确定。 严格意义上来说,摄影比例尺是指像片上一段长为 l 的直线与相应地面水平距离 L 之比。由于摄 影像片存在倾角,地形有起伏,所以像片上的比例尺处处不等。通常,我们说的比例尺,是把影像当 作水平像片看待,取地面平均高程,这时像片上一段直线为 l 的长度与相应地面水平距离 L 之比,就 是摄影比例尺

1 ,即 m 1 l f = = m L H

式中,f 为摄影机主距,H 为摄影中心到测区平均高程面的垂直高度,即平均航高。 采用数字摄影测量完成生产过程,首先就必须获取目标区域的数字影像。这些数字影像可以是直 接由 CCD 传感器获取,也可将传统的模拟像片用专用扫描仪扫描得到。如下表所示,第一列是像片 比例尺的分母值,后面几列是不同扫描分辨率影像单位象素对应的实地几何距离。影像上每个像素点
5

代表的实地距离越小,影像空间分辨率越高。例如,第 2 列中每个像素点的大小为 12 微米(um) ,即 -6 -6 -9 每英寸 2117 个点(1 inch=25.4mm=2.54×10 m,2.54×10 /2117=1.1998×10 m=12 um) ,当像片比例尺 为 1:1800,每个点代表的实地距离为 12 × 1800 × 10?6 = 0.0216m 。

6

实验一:航测数字影像内定向
一、实验目的
1.掌握 Leica Photogrammetry Suite (LPS)模块的基本功能和使用方法; 2.加深对摄影测量中内定向原理的理解; 3.熟练掌握 LPS 模块中实现内定向的具体方法。

二、实验要求
1.实验前要掌握摄影测量中内定向的基本原理; 2.了解 ERDAS IMAGINE 的各功能模块和 LPS 模块的基本工作原理; 3.独立完成实验任务; 4.每人提交一份完整的实验报告。

三、数据说明
本实验采用 ERDAS IMAGINE 软件自带的示例数据,即 C:\Program Files\IMAGINE 8.7\examples\ orthobase\frame 中的 col90p1.img、 col91p1.img 和 col92p1.img 三张框幅摄影机像片和一幅参考 DEM 数 据(colspr_dem.img) ,这三张像片也都配有相关的摄影机文件。

四、实验步骤
1. 内定向基本原理 摄影测量中的内定向就是把象素坐标转换成像框标坐标系坐标,再通过平移等操作转换成像空间 坐标系坐标。象素坐标系是指以扫描影像的左上角为原点,行列方向为 X,Y 轴的坐标系统,通常用 行列号(r, c)表示。像框标坐标系是指以影像对边框标连线的交点为原点,分别以对边框标为 X,Y 轴的坐标系。用(x, y)表示。下图中,表示出了影像上 a 点和 O 在象素坐标中的坐标(Xa-file, Ya-file),( Xo-file, Yo-file)和在框标坐标系统中的坐标(xa, ya)之间的关系。

这两种坐标系统之间的转换是通过二维仿射变换实现的,如下式:

x = a1 + a 2 X a + a3Ya y = b1 + b2 X a + b3Ya
式中 x, y 是检校的框标坐标系中的坐标,Xa,Ya 是扫描影像的象素坐标。要确定以上两式中的 6
7

个未知数 a 和 b,需要 3 个框标,为了提高精度和可靠性,通常用 4 个以上的框标。 转换关系的精度可以用中误差来表示。它反映了检校过的框标坐标与量测的框标坐标之间的符合 程度。 2. 内定向操作 设置完摄影机信息之后,进行像片的内定向处理,即根据所给的框标点的像点坐标在像片上定出 框标点位置。在 Frame Camera Frame Editor 对话框中点击 Interior Orientation 标签,进入 Interior Orientation 模式。选中 如下图所示: 按钮,点击 将弹出三个影像视窗,分别为主视窗、总览视窗和细节视窗。

在主视窗中将矩形框(如下左图)置于适当位置并调整大小,使得细节视窗中能清晰显示十字丝 (如下右图) 。

调整好细部区域大小,点击 Interior Orientation 模式显示区中间部分的定位影像框标按钮 细部显示视窗中的十字中心量测框标点,获取框标点位置。
8

,在

框标点 1 量测完成之后光标自动跳到框标点 2,用同样的方法依次量测 8 个框标完成内定向。这 里注意像片边上的四个点(即点 5 到 8)与像片角上的四个点标记不同,如下图所示:

当最后一个框标点量测完成后,在Solve按钮的上方将显示测量中误差,该中误差应该小于0.33 pixels,如果大于0.33 pixels则需要重新测量所有框标点位置。

9

实验二:光束法区域网空中三角测量
一、实验目的
1.掌握 Leica Photogrammetry Suite (LPS)模块的基本功能和使用方法; 2.加深对光束法区域网空中三角测量基本原理的理解; 3.熟练掌握 LPS 模块中实现光束法区域网空中三角测量的具体方法。

二、实验要求
1.实验前要掌握光束法区域网空中三角测量的基本原理; 2.了解 ERDAS IMAGINE 的各功能模块和 LPS 模块的基本工作原理; 3.独立完成实验任务; 4.每人提交一份完整的实验报告。

三、数据说明
本实验采用 ERDAS IMAGINE 软件自带的示例数据,即 C:\Program Files\IMAGINE 8.7\examples\ orthobase\frame 中的 col90p1.img、 col91p1.img 和 col92p1.img 三张框幅摄影机像片和一幅参考 DEM 数 据(colspr_dem.img) ,这三张像片也都配有相关的摄影机文件。

四、实验步骤
1.建立项目 运行 ERDAS IMAGINE 8.7,进入 LPS 模块,点击左上角的 创建新的区域网文件,如下图: 打开 Create New Block File 对话框

在此对话框中输入文件名(如:frame_tour) ,点击 OK 即打开 Model Setup 对话框(如下图所示) , 在 Geometric Model Category 下拉菜单中选择 Camera,并选择框幅摄影机(Frame Camera) 。

10

几何模型设置完成后打开 Block Property Setup 对话框,如下图:

在水平参考坐标系设置区,点击右上角的 Set 按钮打开 Projection Chooser 对话框设置投影方式, 如下图:

进入 Standard 标签区, Categories 处选择 US State Plane-NAD27-Old USGS(DO154) Zone Numbers, 在 再在 Projection 的下拉菜单中选择 COLORADO CENTRAL (3476)。 再回到 Block Property Setup 对话框, 将水平坐标单位设置为 Meters, 并在 Vertical 设置区选中 Same as Horizontal 使垂直方向和水平方向的属性一致。点击右边的 Next 进入 Set Frame-Specific Information 模式,设置框幅信息,定义平均飞行高度,本实验中将平均飞行高度设为 7000 米。 所有参数设置完成之后关闭 Block Property Setup 对话框,项目建立成功。 2.添加框幅像片 新建项目之后添加框幅文件,即加载像片。在左边的项目管理区选中 Images 文件夹,在 Edit 菜 单下选择 Add Frame 打开文件选择对话框添加文件,或者鼠标右键点击 Images 文件夹选择 Add 打开 对话框,或者点击按钮 打开对话框。

如下图所示,三张像片均已添加成功。

11

上图所示的列表最后的几项显示有红色标签和绿色标签,红色代表操作未完成,绿色代表操作已 经完成。 3.计算金字塔阶层 打开所有像片之后即可进行处理。在 Edit 菜单中选择 Compute Pyramid Layers 选项打开 Compute Pyramid Layers 对话框(如下图) ,选择 All images Without Pyramids 开始运算。

4.定义相机模型 (1)输入相机信息 首先使 col90p1.img 处于活动状态, Edit 菜单下选择 Frame Editor, 在 或者点击按钮 Camera Frame Editor 对话框,如下图所示: 打开 Frame

12

在 Sensor 标签中,点击 Sensor Name 后面的 New 按钮, 打开 Camera Information 对话框, 如下图:

在 Camera Information 对话框的 General 标签下设置摄影机信息: ① 设置摄影机名为 Zeiss RMK A 15/23; ② 设置焦距为 153.124mm; ③ 设置原点 x0 为-0.002mm; ④ 设置原点 y0 为 0.002mm。 进入 Fiducials 标签(如下图) ,将 Number of Fiducials 设为 8,并在列表中输入各个框标点的像点 坐标(如表 2-1) 。

13

表 2-1:Frame Camera Fiducial Mark Locations Row # 1 2 3 4 5 6 7 8 (2)内定向 设置完相机信息之后,进行像片的内定向处理。即根据所给的框标点的像点坐标在像片上定出框 标点位置。 Frame Camera Frame Editor 对话框中点击 Interior Orientation 标签, 在 进入 Interior Orientation 模式。 选中 按钮,点击 将在 Frame Camera Frame Editor 对话框的顶部弹出三个影像视窗,分别为主 Film X (mm) -103.947 103.945 -103.937 103.958 -112.996 112.990 0.003 0.026 Film Y (mm) -103.952 103.924 103.927 -103.952 -0.005 -0.015 113.001 -112.971

视窗、总览视窗和细节视窗。较大的主视窗显示像片的局部区域,另外两个视窗大小相同,其中一个 显示整张像片,另一个显示像片的细节区域。如下图所示:

14

在主视窗中将矩形框(如下左图)置于适当位置,即在细节视窗显示出框标点的十字丝(如下右 图) ,通过调整选择框的大小,使得十字丝清晰显示。

调整好细节区域大小,点击 Interior Orientation 模式显示区中间部分的定位影像框标按钮

,在

细部显示视窗中的十字中心量测框标点,获取框标点位置,同时在下面的列表中显示框标点 1 的像素 坐标。 框标点 1 量测完成之后光标自动跳到框标点 2,用同样的方法依次量测 8 个框标完成内定向。 这里注意像片边上的四个点(即点 5 到 8)与像 片角上的四个点标记不同,如右图所示:

15

当最后一个框标点量测完成后,在 Solve 按钮的上方将显示测量中误差,该中误差应该小于 0.33 pixels,如果大于 0.33 pixels 则需要重新测量所有框标点位置。 (3)绝对定向 在 Frame Camera Frame Editor 对话框中点击 Exterior Information 标签,根据表 2-2 给出的外方位 元素信息在相应的位置输入 6 个外方位元素, 再选中 Set Status 将各个外方位元素的状态均设置为初始 状态(即 Status 处设置为 Initial) 。 表 2-2:Exterior Orientation for col90p1 XO Value 666700.000 YO 115900.000 ZO 8800.000 Omega 0.0000 Phi 0.0000 Kappa 90.0000

(4)完成剩余两张像片的内定向和绝对定向 采用前面对第一张影像(col90p1.img)处理的(1)~(3)步,完成 col91p1.img 和 col92p1.img 的相机信息编辑、内定向和绝对定向,其相机信息与 col90p1.img 相同,外方位元素信息分别在表 2-3 和表 2-4 中给出。 表 2-3:Exterior Orientation for col91p1 XO Value 666700.000 YO 119400.000 ZO 8800.000 Omega 0.0000 Phi 0.0000 Kappa 90.0000

表 2-4:Exterior Orientation for col92p1 XO Value 666800.000 YO 122900.000 ZO 8800.000 Omega 0.0000 Phi 0.0000 Kappa 90.0000

三张像片的内定向和绝对定向均处理完成,关闭 Frame Camera Frame Editor 对话框,保存项目。 5.测量控制点 从 Edit 菜单中选择 Point Measurement 打开 Point Measurement 工具,如下图所示:

16

(1)添加点 点击 Point Measurement 工具右上角的 Add 按钮,在左下方参考坐标显示区将增加一行,在该行 的 Point ID 列输入 1002,即第一个控制点点号设为 1002,后面添加的控制点点号将依次增加。在新增 行的 Type 列设置为 Full(Full 表示该点有 X、Y、Z 三个坐标值) ,在 Usage 列设置为 Control(Control 表示该点为控制点) 。 (2)测量点 从 Point Measurement 工具的右边标签可以看出, 显示影像的六个视窗中左边 三 个 显 示 的 是 像 片 col90p1.img,右边三个显示 的是像片 col91p1.img。 控制 点 1002 的概略图和细部图 如右图所示: 根据上图所示概略位置和细部图在左片中寻找控制点的相应位置,选择正确的点位,将选择框调 整到适当大小,使得细节视窗以适当的影像尺寸显示,点击按钮 进行控制点的测量。再根据点的特

征在右片上测量同名点, 此时在 Point Measurement 工具右下方的像素坐标区将显示两张像片上对应的 同名点的像素坐标。对照表 2-5 所示的像素坐标,检查控制点的位置是否正确,如果测量得到点的像 素坐标不同于表中的值,必须在像素坐标列表中输入正确值。 表 2-5:PID 1002 File Coordinates Image col90p1 col91p1 X File 952.625 165.875 Y File 819.625 846.625

确定了正确的控制点位置后,在参考坐标区 X、Y、Z 对应的位置输入点的三维坐标(665228.955, 115012.472,1947.672) ,并保存点信息。 采用同样的点添加和测量方法,完成其他控制点的添加和测量。 ①.测量控制点 1003 控制点 1003 位于三张像 片的重叠区域,先在像片 col90p1.img 和 col91p1.img 上 测量,再将右片换成像片 col92p1.img 进行测量。右图 显示了控制点 1003 的参考概 略图和细部图, 2-6 给出了 表 控制点 1003 的像素坐标和参 考坐标。 表 2-6:PID 1003 File Coordinates and Reference Coordinates File Coordinates Image col90p1 X File 1857.875
17

Y File 639.125

col91p1 col92p1

1064.875 286.875 Reference Coordinates

646.375 639.125

X Reference 664456.22 ②.测量控制点 1004 在第三个点测量之前,点击

Y Reference 119052.15

Z Reference 1988.820

按钮使其可用,在此情况下进行后续的控制点测量时会很方便。当

我们在第一张像片上确定了点的位置之后,软件将自动寻找到第二张像片上点的概略位置,这样使得 我们能够快速进行控制点的定位与测量,值得提及的是该函数在第三个点测量完成之后才起作用。 接下来开始测量控制点 1004,该点处于 col91p1.img 和 col92p1.img 两张像片的重叠区 域, 因此测量之前将左片和右片 分 别 设 置 为 col91p1.img 和 col92p1.img。右图显示了控制 点 1004 的参考概略图和细部 图,表 2-7 给出了控制点 1004 的像素坐标和参考坐标。 表 2-7:PID 1004 File Coordinates and Reference Coordinates File Coordinates Image col91p1 col92p1 X File 1839.52 1050.60 Reference Coordinates X Reference 668150.61 ③.测量控制点 1005 控 制 点 1005 处 于 col90p1.img、col91p1.img 和 col92p1.img 三张像片的重叠 区域,先将 col90p1.img 置于 左片,col91p1.img 置于右片 进行测量,再将 col92p1.img 置于右片测量点。 右图显示了 控制点 1005 的参考概略图和 细部图, 2-8 给出了控制点 表 1005 的 像 素 坐 标 和 参 考 坐 标。 Y Reference 122404.68 Z Reference 1972.056 Y File 1457.43 1465.23

18

表 2-8:PID 1005 File Coordinates and Reference Coordinates File Coordinates Image col90p1 col91p1 col92p1 X File 1769.450 1007.250 224.670 Reference Coordinates X Reference 668338.22 ④.测量控制点 1006 控 制 点 1006 处 于 col90p1.img 、 col91p1.img 和 col92p1.img 三张像片的重叠 区域,先将 col90p1.img 置于 左片,将 col91p1.img 置于右 片进行测量, 再将 col92p1.img 置于右片测量点。右图显示了 控制点 1006 的参考概略图和 细部图,表 2-9 给出了控制点 1005 的像素坐标和参考坐标。 表 2-9:PID 1006 File Coordinates and Reference Coordinates File Coordinates Image col90p1 col91p1 col92p1 X File 1787.875 1023.625 215.125 Reference Coordinates X Reference 670841.48 6.测量检查点 检查点的添加和测量方法与控制点相同,本实验使用两个检查点,点号为 2001 和 2002。 测量检查点 2001, 该点处 于 col90p1.img 和 col91p1.img 两张像片的重叠区域,分别将 col90p1.img 和 col91p1.img 置 于左片和右片进行测量。右图 为点 2001 的参考概略图和细 部图,表 2-10 给出了检查点 2001 的像素坐标和参考坐标。 Y Reference 118696.89 Z Reference 2014.00 Y File 2079.625 2091.390 2083.790 Y Reference 118685.90 Z Reference 1886.712 Y File 1508.430 1518.170 1510.670

19

表 2-10:PID 2001 File Coordinates and Reference Coordinates File Coordinates Image col90p1 col91p1 X File 915.02 160.90 Reference Coordinates X Reference 670970.45 Y Reference 114815.23 Z Reference 1891.888 Y File 2095.71 2127.84

测量检查点 2002,该点处 于 col91p1.img 和 col92p1.img 两张像片的重叠区域,将 col91p1.img 和 col92p1.img 分 别置于左片和右片进行测量。 右图为检查点 2002 的参考概 略图和细部图,表 2-11 给出了 检查点 2001 的像素坐标和参 考坐标 表2-11:PID 2002 File Coordinates and Reference Coordinates File Coordinates Image col91p1 col92p1 X File 2032.030 1227.375 Reference Coordinates X Reference 671408.73 7.连接点的自动生成 控制点和检查点均测量完成后, 在 Point Measurement 工具右上角点击连接点自动采集按钮 打开 Automatic Tie Point Generation Properties 对话框,如下图所示: , Y Reference 123166.52 Z Reference 1983.762 Y File 2186.530 2199.125

20

在此对话框的 General 标签中, Images Used 设置为 All Available, Initial Type 设置 将 将 为 Exterior/ Header/GCP,将 Image Layer Used for Computation 设置为 1。 再在对话框的 Distribution 标签中,将 Intended Number of Points Per Image 设置为 15, 确保 Keep All Points 选择框不被选中。 点击对话框中 Run 按钮,计算机将自动采集连接点,并在 Point Measurement 工具左下 方的参考坐标列表区列出所有连接点的信息, 同时在左右两张像片上均出现一些小十字型的 点,即连接点。 最后还要检查连接点是否可用,在 Point Measurement 工具左下方的参考坐标列表中选 择任意的点,在影像显示视窗将出现该点,若认为该点不可用,则可以重新在像片中选择该 点,或者从 Active 列中去掉 X 符号,即将该点设置为不活动点,或者删除该点。 连接点检查完后保存并关闭 Point Measurement 工具。 8、空中三角测量 在 Edit 菜单中选择 Triangulation Properties 打开 Aerial Triangulation 对话框,打开 Point 标签, GCP Type and Standard Deviations 部分点击 Type 下拉菜单选择 Same Weighted Values, 在 点击 Run 按钮运行空中三角测量程序。 空中三角测量处理完成后自动打开 Triangulation Summary 对话框,如下图所示:

在此对话框中, 显示了整个影像的单位权中误差和控制点与检查点的中误差。 若需查看 详细的成果报告,可点击 Report 按钮打开完整的空中三角测量计算成果报告,在报告中检 查各项精度指标。 如下图所示的 The Output of Self-calibrating Bundle Block Adjustment 报告:

21

如下图所示的外方位元素表:

如下图所示的控制点与检查点的残差(左图) ,以及影像点残差(右图) :

在 Triangulation Summary 对话框右边有几个可供选择的按钮,点击 Update 可以纠正外 方位元素,点击 Accept 即可接受三角测量的参数,点击 Close 将关闭对话框。 空中三角测量完成后,在 LPS 模块下方显示像片基本状态的列表中,每张像片对应的 Ext.项都显示为绿色,表示三角测量已经计算完成。

22

实验三:数字地面模型建立
一、实验目的
1.掌握 Leica Photogrammetry Suite (LPS)模块的基本功能和使用方法; 2.进一步巩固数字地面模型(DTM)建立的基本理论; 3.熟练掌握 LPS 模块中建立数字地面模型的具体操作流程。

二、实验要求
1.实验前要掌握 DTM 的基本概念以及 DTM 建立的基本原理; 2.了解 ERDAS IMAGINE 的各功能模块和 LPS 模块的基本工作原理; 3.独立完成实验任务,每人提交一份完整的实验报告。

三、数据说明
本实验采用 ERDAS IMAGINE 软件自带的示例数据,即 C:\Program Files\IMAGINE 8.7\examples\orthobase\laguna_beach 中的 lag11p1.img、lag12p1.img 和 lag13p1.img 三张像片 和一幅参考 DEM 数据(laguna_reference_dem.img) 。

四、实验步骤
1.打开已有项目文件 运行 ERDAS IMAGINE 8.7,进入 LPS 模块,点击 从文件夹 C:\Program Files\

IMAGINE 8.7\examples\orthobase\laguna_beach 打开示例项目文件 laguna.blk,如下图所示:

将该项目另存为自定义的文件(如:my_laguna.blk) 。这里项目的建立也可以像光束法 区域网空中三角测量实验一样,自己新建项目。

23

2.加载影像数据 在 LPS 模块的工具栏点击框幅工具按钮 , 打开 Frame Camera Frame Editor 对话框 (如

下图) ,在 Sensor 标签中显示的当前影像为第一张像片,点击 Attach 按钮将三张影像全部打 开。

三张影像均打开之后,LPS 下方的影像状态列表栏将发生变化,如下图所示:

3.计算金字塔阶层 打开所有像片之后即可对影像进行处理。在 Edit 菜单中选择 Compute Pyramid Layers 选项打开 Compute Pyramid Layers 对话框(如下图) ,选择 All images Without Pyramids 点击 OK 开始计算。

4.连接点检查 在 Edit 菜单中选择 Point Measurement 选项,或者点击 Point Measurement 按钮 ,即

打开 Point Measurement 工具,在六个影像视窗中,左边三个视窗分别以不同比例显示左片, 右边三个视窗显示右片,打开时默认的为影像 lag11p1.img 和 lag12p1.img,如下图所示,注 意该项目已完成连接点的生成,

24

在 Point Measurement 工具右下方的列表中显示了各个连接点的状态和坐标信息,选择 任意一点, 检查该点是否在左右两张像片的重叠区域, 若认为该点不可用则可以删除或者纠 正该点,若确定连接点没有问题即可关闭 Point Measurement 工具。 5.设置 DTM 提取工具 (1)DTM 类型设置 在 LPS 工具栏点击 DTM Extraction 按钮 打开 DTM Extraction 对话框,如下图: , 或者在 Process 菜单中选择 DTM Extraction

在该对话框中,点击 Output DTM Type 的下拉菜单,选择 DEM,将 Output Form 设置 为 Single DTM Mosaic,定义 Output DTM File 的名字(如:lagunadem.img)和保存路径, 将 DTM Cell Size 的 X, Y 均设置为 20,单位选择 Meters,选中 Make Pixels Square,将 Trim the DTM Border by 设置为 5%。 (2)DTM 提取的高级工具设置——常规设置 在 DTM Extraction 对话框的右下角点击 Advanced Properties 按钮打开 DTM Extraction Properties 对话框,如下图:

25

该对话框打开时默认处于General标签中,这里的Output Projection、Spheroid、Zone Number和Datum等四项延用的是Block文件中的设置,用户可以根据需求点击Set按钮改变该 设置。 再点击下面的Reduce按钮设置DTM Correlation Area By, 本实验设置为10%。 将Vertical Units 和Horizontal Units设置为Meters。 选中Create Contour Map, 将Contour Interval设置为40, 最后选中Remove Contours Shorter Than与Create DTM Point Status Output Image, 并将Remove Contours Shorter Than设置为60。 (3)DTM提取的高级工具设置——影像对设置 在 DTM Extraction Properties 对话框顶部点击 Image Pairs 标签进入,如下图:

在该对话框的工具栏中选中Show Active Only,并点击按钮

,将在对话框上方弹出三

个影像视窗(如下图) 。用户可查看各个影像对是否正确,也可以选择实验所用的影像对。 本实验选择lag11p1_lag12p1与lag12p1_lag13p1两对像对, 因此将像对lag11p1_lag13p1设置为 未激活状态,将该像对所在行的“×”符号去掉即可。

26

(4)DTM 提取的高级工具设置——区域选择 在 DTM Extraction Properties 对话框顶部点击 Area Selection 标签进入,如下图:

在 Current Pair 选项处默认的当前像对为 lag11p1_lag12p1, 点击右下角的按钮 话框的上方打开三个影像视窗,如下图:

, 在对

在主视窗中右击选择 Zoom Out By X 打开 Reduction 对话框,将缩小倍数设置为 5%。 点击按钮 使光标处于箭头状,调整显示整张影像的视窗和矩形框的大小与位置,将矩形

框定位在主视窗的右上角,重点显示海岸线。 在Area Selection的工具栏中点击Create Polygon Region按钮 ,即可选择多边形区域。

在主视窗中,鼠标沿着海岸线数字化,完成后双击鼠标结束,海岸区域添加成功,并且以高 亮度显示。工具面板中的列表自动增加一行,如图所示:

27

选中第二行设置新增区域的属性,将Region Description列设置为Ocean,将Region Strategy列设置为Exclude Area,设置完成要取消第二行的选择。 将Current Pair设置为影像对lag12p1_lag13p1,在主视窗右击选择Fit Image To Window, 调整矩形框大小,将其置于影像的右下角,细节视窗以较大比例显示出欲增加的城市区。 在Area Selection的工具栏中点击Create Polygon Region按钮 ,沿着城市边界进行数字

化。数字化完成后,城市区域以高亮度显示,并且在属性列表中自动增加一行,选中该行, 将Region Description设置为Urban Area,将Region Strategy设置为Low Urban。如下图所示:

不改变影像对,在主视窗中右击选择Default Zoom,调整选择框的位置和大小,使其覆
28

盖一个小湖,即欲增加的第三个区域。 在Area Selection右下角的工具栏中点击按钮 如下图: ,打开Region Growing Properties对话框,

点击按钮

, 在Geographic Constraints下的选项中取消Area的选择, 将Spectral Euclidean

Distance设置为60,点击Options打开Region Grow Option对话框。在Region Grow Option对话 框中去掉Include Island Polygons的选择,仅选中Update Region Mean。关闭Region Grow Option对话框,再关闭Region Growing Properties对话框,应用前面所有设置。 在Area Selection右下角的工具栏中点击 ,在主视窗或者细节视窗中小湖的内部单击

鼠标,将自动形成一个覆盖整个小湖的亮区域,列表中也自动增加一行,如下图:

选中新增加的行,在Region Description列输入Lake,将Region Strategy列设置为Exclude Area,在Region Z列中点击选择Custom,在打开的Region Z Value对话框中将New Region Z 设置为112。设置完成后取消第三行的选择。 (5)DTM 提取的高级工具设置——精度设置 在 DTM Extraction Properties 对话框顶部点击 Accuracy 标签进入,如下图:
29

点击视窗按钮

,则在对话框上方打开一个视窗显示整个影像块。在Accuracy标签中

选中Show Image ID和Use Block Tie Points选项,如下

选中Use External DEM, 指定外部参考DEM (如: C:/Program Files/IMAGINE 8.7/examples /orthobase/laguna_beach 中的laguna_reference_dem.img) 。 选中Use User Defined Points,点击Import指定附加点信息,即从示例文件夹中打开文件 check_points.txt,随之打开Reference Import Parameters对话框,如下图:

30

该对话框提供了投影信息,可以根据用户需要重新设置,本实验中选用UTM投影方式。点击OK 确定投影信息,随之打开Import Options对话框,如下图:

在该对话框的Field Definition标签中,点击Row Terminator Character下拉菜单,选择Return New Line (DOS),在Column Mapping列表中的Input Field Numbers列,分别将X、Y和Z值设置为3、4和6。 完成全部设置后点击OK,在下方的列表中将显示附加点的信息,这些点也将出现在影像块中(“+” 符号代表附加点),如下图所示:

DTM提取前的所有设置完成后, 点击DTM Extraction Properties对话框中的OK按钮, 保存所有设 置信息,并自动转移到DTM Extraction对话框。 6.DTM提取与查看 DTM提取工具设置完成后, 即可在如下图所示的DTM Extraction对话框中点击Run按钮自动提取 DTM,运行完毕自动关闭DTM Extraction对话框并回到LPS项目管理模块,即可看到已生成的DEM。

31

从ERDAS IMAGINE中打开一个影像视窗查看生成的DEM,在视窗中打开生成的DEM数据文件 (lagunadem.img),如下图所示:

再打开一个影像视窗,打开等高线图(如文件lagunadem_contour.shp) ,如下图所示:

32

打开第三个影像视窗查看DTM的点位图,在视窗中打开文件lagunadem_quality.img,如下图所 示:

7.DTM提取的成果报告 在LPS项目管理模块中的Process菜单中选择DTM Extraction Report打开成果报告对话框(如下 图),该成果报告将自动保存为文件lagunadem.rpt。

33

在成果报告中,检查Global Accuracy是否满足精度要求,若不满足则需要重新提取DTM。确定 成果无误即可保存项目,退出ERDAS IMAGINE。

34

实验四:正射影像图制作
一、实验目的
1.掌握 Leica Photogrammetry Suite (LPS)模块的基本功能和使用方法; 2.加深对正射影像图制作基本原理的理解; 3.熟练掌握 LPS 模块中实现正射影像图制作的具体方法。

二、实验要求
1.实验前要掌握正射影像图制作的基本原理; 2.了解 ERDAS IMAGINE 的各功能模块和 LPS 模块的基本工作原理; 3.独立完成实验任务; 4.每人提交一份完整的实验报告。

三、数据说明
本实验采用 ERDAS IMAGINE 软件自带的示例数据, C:\Program Files\IMAGINE 8.7\examples\ 即 orthobase\frame 中的 col90p1.img、col91p1.img 和 col92p1.img 三张框幅摄影机像片和一幅参考 DEM 数据(colspr_dem.img) 。

四、实验步骤
1.影像重采样处理 正射影像图制作一般是在完成了空中三角测量之后进行的,因此仅需打开已完成空三测量的项 目文件即可。运行 ERDAS IMAGINE 软件,进入 LPS 模块,在工具栏点击重采样按钮 ,或者在

Process 菜单下的 Ortho Rectification 选项中选择 Resampling,打开 Ortho Resampling 对话框,如下图 所示:

35

该对话框默认处于 General 标签中,在 DTM Source 下拉列表中选择 DEM,将 Vertical Units 单 位设置为 Meters; DEM File Name 下拉列表中选择 Find DEM 打开文件对话框加载 DEM 文件 在 (如: C:\Program Files\IMAGINE 8.7\examples\orthobase\frame\colspr_dem.img) 再将 Output Cell Sizes 中的 ; X 和 Y 均设置为 4。 进入 Advanced 标签,如下图所示:

在 Resample Method 的下拉菜单中选择 Nearest Neighbor,选中 Ignore Value,并将其设置为 0。 软件默认的是用户仅对影像块的第一张影像生成正射影像图,在列表中仅列出第一张像片,用户可 以点击 Add Multiple 按钮打开 Add Multiple Outputs 对话框(如下图)添加需要处理的影像,选择欲 添加的影像或者整个影像块,再选中 Use Current Sizes,将所有设置应用于已添加的影像。影像添加 完成,点击 Ortho Resampling 对话框中的 OK 按钮将自动完成重采样。

2.浏览正射影像图 在 LPS 项目管理器左边的树状列表中,点击 Orthos 文件夹,在中间的影像显示区将显示三张相 互重叠的影像块,如下图所示:

36

在影像块中点击任意一个四方形、三角形或者圆形的点,都会弹出一个 Point Data 窗口,其中 显示了所选点的坐标及其残差,如下图所示:

从 ERDAS IMAGINE 中打开一个影像视窗,点击文件打开按钮

,进入已保存正射影像图的

文件夹,选择所有影像块的影像(如:orthocol90p1.img, othocol91p1.img 和 orthocol92p1.img) ,如下 图所示:
37

在上图所示的 Select Layer To Add 对话框中,进入 Raster Options 标签中,取消 Clear Display 的 选择,选中 Fit to Frame 与 Background Transparent;再进入 Multiple 标签,确认 Multiple Independent Files 被选中,点击 OK 三张正射影像自动加载并显示在影像视窗中。在 View 菜单下选择 Arrange Layers,在 Arrange Layers Viewer 对话框中,并列显示了三个附有影像名的标签,可以在其中点击或 拖动标签,重新排列各个影像显示的位置。如下图所示:

在影像视窗中可以随意缩小或者放大影像,查看影像的任何一个区域,包括影像重叠区。还可 以选择 Utility 菜单下 Swipe 打开 Viewer Swipe 对话框 (如下图)在影像显示区点击右击选择 Fit Image , to Window 显示整个影像块。在 Viewer Swipe 对话框中,拖动滚动条可以明确看到影像重叠区域; 在此对话框中还可以通过选择 Horizontal 或者 Vertical 使影像块呈水平或者竖直显示。

38

3.保存并关闭项目 当正射影像图制作完成后, LPS 项目管理器底部的影像状态列表中可以明显看到, 在 仅有 DTM 列呈红色,即未提取 DTM,在任何时候都可以打开项目查看或者提取 DTM。如下图所示:

确认正射影像图无误之后,即可保存项目,关闭 LPS 项目管理器,并退出 ERDAS IMAGINE 软件。

39

实验五:数字测图——三维量测
一、实验目的
1.掌握 ERDAS IMAGINE 中 Stereo Analyst 模块的基本功能和使用方法; 2.熟练掌握基于三维量测工具提取地面信息的操作方法。

二、实验要求
1.实验前要掌握利用一对立体像对获取三维信息的基本原理和方法; 2.利用 Stereo Analyst 模块中的三维量测工具采集地面特征的基本信息(如点的三维坐标、线 的长度、区域的面积等) ; 3.借助红绿眼镜观察三维立体独立完成实验。

三、数据说明
本实验采用的数据是 ERDAS IMAGINE 软件自带的实例,即安装目录/examples/ Western 的文 件 western_accuracy.blk。该数据包含四张以 1:6000 摄影比例尺获取的像片,每张像片的扫描分辨率 为 25 微米,每个像元对应地面距离 0.15 米。像片覆盖地区为加拿大安大略省的安大略大学校园。

四、实验步骤
1.打开 OrthoBase Block 文件 在 ERDAS IMAGINE 主面板中点击 Stereo/Stereo Analyst 打开工作模块。点击 /examples/Western 下的文件 western_accuracy.blk,如下图所示: 打开安装目录

40

点击

,打开影像对选择对话框,如下图所示:

点击不同的 ID 号选择不同的像对,例如在 ID 列点击 2,选择包含 252.img 和 253.img 两张像片 的像对。点击 Apply 并关闭对话框。 2.三维量测 以打开的影像对(即 252.img 和 253.img)为例进行量测。点击工具条中的图标 Measure Tool 面板,点击定位图标 1) 街道量测 首先,对图中箭头所指的街道进行量测。在 定 位 栏 中 输 入 三 维 坐 标 X:477759.50 、 Y:4761557.36、Z:251.99, 十字丝将定位在指定点 上,如右图所示。 按住鼠标中间的滚轮拖动鼠标可进行放大 缩小。注意,在完成放大缩小操作后,十字丝的 位置会发生变化,需重新输入三维坐标捕捉定位 点。 调整影像,直至整条街道恰好显示在主视图
41

,打开 3D

,在弹出的面板中输入点的坐标完成定点任务。

中,如右图所示。在进行三维量测时,X 方向的 视差是与高程相关的,它随着坐标 X 的增加而增 大。进行数字化操作时,用户需通过鼠标调整视 差,利用红绿眼镜观察立体确保十字丝恰好切于 地表。 单击工具条中的 ,开始数字化。按住鼠标

滚轮将街道北端的交叉口放大, 在放大的过程中, 十字丝会分开,同时,右下角两个视窗中的十字 丝也没有定位在同一个点上,这意味着十字丝没 有切住同一地面点。需要调整浮动十字丝的高程使之切准地面点。调整方法:同时按住 C 键和鼠标 左键,前后移动鼠标。 调整好视差使十字丝切准地面点后,单击鼠标左键开始采集。从街道口沿街道以一定密度采集 点,每次采集时需调整视差,确保十字丝恰好切于地面。完成一条街道的数据采集后双击退出采集 状态。 采集结果显示在下方的工具栏中,如下图所示:

在 3D Measure Tool 的列表中调整滚动条查看已采集的街道信息。如上图所示,前两行显示的是 多边线的总体信息,长度为 156.3308 米,起点和终点的高差为 8.6983 米,高程均值为 249.6861 米。
42

从第三行开始是所采集街道点的统计信息,包括三维坐标,该点与前一点的高程差异、坡度、方位 角,这里的方位角指该线段与北方向的夹角。最后列出了每相邻三个点,以中间点为顶点组成的角 的大小。缩小影像可查看采集的多边线,由于 X 视差的存在,影像上显示两条多边线。 2) 道路量测 道路量测的方法与街道量测一样。点击按钮 ,输入三维坐标 X:477696.18、Y:4761404.26、

Z:248.38,十字丝移动到对应位置。如下图所示,从圆圈处开始进行量测。

点击

,将十字丝定位在道路拐弯处,如上图中圆圈所示。调整十字丝高程和视差使十字丝紧

贴地表,然后沿着道路进行数字化操作,直至到达道路另一端的拐弯处,如下图所示。注意,每采 集一个地面点前前都要调整十字丝高程及视差。

量测完成后,双击退出采集状态。在下方 3D Measure Tool 的列表中同样会显示量测结果,上下 拖动滚动条查看结果。 3) 滑冰场量测 滑冰场的量测方法与道路略有不同。单击 ,输入三维坐标 X:477677.91、Y:4761070.12、

Z:242.98,十字丝移动到对应位置。如下图所示,调整视差使影像更清晰。

43

点击

,将十字丝定位在滑冰场拐角处,调整十字丝高程和视差,使之紧贴滑冰场边线。沿着

滑冰场的边线按一定密度采集点,量测完成后,双击退出。如下图:

同样,在下方列表中显示了多边形的统计信息,上下拖动滚动条查看结果。如下图所示:

量测的多边形面积为 0.3299 英亩, 周长为 152.5293 米, difference 表示量测的最高点和最低点 Z 之间的高程差异为 0.0004 米。后面各行为多边形边上每个点的量测结果,包括三维坐标,以及每个 点与前一个点的高程差值、坡度值和方位角。 4) 平地量测 点击 , 输 入 三 维 坐 标 X:

477018.51、 4761296.26、 253.36, Y: Z: 十字丝定位在对应位置。调整影像使 之清晰显示,如右图所示: 点击多边形按钮 ,沿着平地

边线开始量测,在量测过程中按需要 调整视差和高程,使每次量测时十字丝紧贴地表。量测完毕后双击退出,如下图所示:

44

5) 房屋顶点量测 三维信息量测中另一个常用的工具就是 Point tool,利用它可以量测数字表面模型 DSM 中的离 散点。下面是建筑物屋顶离散点的量测方法。 点击 ,输入三维坐标 X:477745.03、Y:4761435.21、Z:268.25,十字丝将定位于对应位置。将 开始量测,同时点击 使之处于锁定状态 ,即可以

影像放大至能够清晰看见屋顶角点,点击

连续进行离散点量测。量测屋顶的每个角点,同样每次采集角点前要保证十字丝紧贴地面。如下图 所示:

在工作区下方的 3D Measure Tool 列表中的量测结果包含每个离散点的三维信息。 3.保存量测结果 三维量测完成后,单击 保存到指定目录下,并退出。

45

实验六:数字测图——GIS 数据采集
一、 实验目的
1.进一步熟悉 ERDAS IMAGINE 中 Stereo Analyst 模块的基本功能和使用方法; 2.学习 GIS 数据采集的方法并熟悉各数据采集工具的操作方法。

二、 实验要求
1.在项目中添加建筑物、水体、森林等特征类,并自定义各个特征类; 2.利用 Stereo Analyst 模块中的数据采集工具对各特征类进行数字化操作; 3.借助红绿眼镜独立完成实验。

三、 数据说明
本实验采用的数据是 ERDAS IMAGINE 软件自带的实例,即安装目录/examples/ Western 中的 文件 western_accuracy.blk。该数据包含四张以 1:6000 摄影比例尺获取的像片,每张像片的扫描分 辨率为 25 微米,每个象元对应地面距离 0.15 米。像片覆盖地区为加拿大安大略省的安大略大学校 园。

四、 实验步骤
1.创建特征项目 在 ERDAS IMAGINE 主面板中点击 Stereo/Stereo Analyst 打开工作区, Utility 下拉菜单中选择 在 Stereo Analyst Options,选择 Stereo Mode 并将其设置为 Color Anaglyph Stereo,点击关闭将自动应用 于项目。 。 在工作区的 File 菜单下选择 New |Stereo Analyst Feature Project,弹出如下对话框:

在 Overview 标签中, 定义项目路径并命名为 western_features, 再在 Description 栏中输入相关信 息,如:Tour Guide Example 以及日期。 进入 Feature Classes 标签,选择将要进行数字化操作的地表特征(如水体、建筑物、街道等) 。 如下图所示:

46

在 Category 的下拉菜单中,选择 Buildings and related Features,在其下方显示的特征类中选中 Building1;选择 Roads and Related Features,在显示的特征类中选中 Light Duty Road。 此外,还可以根据需要自定义新的特征类,如创建 Sidewalk。点击 Create Custom Feature Class, 弹出如下对话框:

默认处于 General 标签中,在 Feature Class 栏中输入自定义类的名称 Sidewalk,在 Filename 栏 中选择路径并输入 Sidewalk。在 Category 的下拉菜单中选择 Roads and Related Features。根据需要, 可选中 Use icon for feature class 为 新创建的特征类设置图标。 进入 Display Properties 标签, 为创建的特征类选择绘图形式, 街 道一般用多边线采集,因此选择 Polyline,并设置线宽和颜色。如 右图所示。 再进入 Feature Attributes 标签 查看特征类的属性,如下图所示:

47

点击 OK 添加自定义的特征类。弹出对话框询问是否将该类保存为全局特征类,点击 NO 返回 到 Feature Classes 标签页面, 自定义的 Sidewalk 类已添加至 Road and Related Features, 再选中 Sidewalk 类供量测用。 点击 Category 下拉菜单,选择 Rivers, Lakes, And Canals,在显示的特征类中勾选 Per. River。 点击 Category 下拉菜单,选择 Vegetation,在显示的特征类中勾选 Woods。

最后进入 Stereo Mode 标签设置项目, 点击图标 western_accuracy.blk。如下图所示:

打开安装目录\example\Western 下的项目文件

选中 252.img&253.img,点击 OK 打开项目。Stereo Analyst 工作区左边列出添加的特征类,选中
48

欲数字化的特征类。注意,在开始量测之前,若影像还未做金字塔解算,在这里必须先进行该操作。 如下图所示:

2.采集建筑物特征 1) 2) 3) 点击定位图标 ,输入三维坐标 X: 477609、Y: 4761280、Z: 263.78;

设置缩放参数为 0.8,十字丝定位到对应位置,如右图所示; 点击图标 字丝视差; 放大影像,使建筑物充满主视窗,调整十

4)

在左边的特征类列表中点击 Building1 图标

,图

5) 6)

标将显示为按下状态; 将鼠标移至主窗口,定位在建筑物最北端的拐角处; 按住鼠标调整十字丝高程,使之紧贴建筑物屋顶表面, 或者通过右下角的窗口检查两个十字丝,判断是否落在同一地理位置(如下图) ;

49

7) 8)

点击鼠标左键沿着建筑物边线采集建筑物房顶信息,在采集过程中要随时调整十字丝的高 程和视差确保点量测的准确性; 一个建筑物采集完成后,双击闭合多边形并退出采集状态。

3.使用 3D Polygon Extend Tool 1) 2) 在主视窗中,将十字丝定位在与建筑物较近的地面一点处,如下左图中箭头所指位置; 通过红绿眼镜调整 X 方向视差,使十字丝紧贴地面,或借助主面板中右下角的两个影像窗 口,使得十字丝刚好落在两张影像同一位置,如草坪拐角处(见下右图所示) 。

3)

单击地面上一点,然后点击多边形的一条边,当多边形被选中后可以看见许多组成多边形 的离散点,如下图所示;

50

4) 5)

选择 3D Polygon Extend 工具图标



点击屋顶的任一顶点,如下图所示;

6) 7)

再次点击 3D 多边形取消选择; 在主视窗中放大显示影像,直至能清晰的看见 3D 多边形,如下图所示。

51

4.采集第二栋建筑物——塔 1) 2) 3) 点击定位图标 ,输入三维坐标 X: 477966、Y: 4761623、Z: 264.32;

设置缩放参数为 3.0,回车后十字丝将定位到对应位置。 放大影像,使塔在主视窗中居中并充满窗口,由于塔的高度较高,需要调整视差,如下图 所示:

4) 5) 6)

点击定位工具栏中的图标



在左边的特征类面板中选择图标 Building1。 将鼠标移至主窗口,并定位在塔的一个角上,调整十 字丝的高程,使之紧贴塔顶。 7) 沿着塔的边线采集角点,每次采集时注意调整高程和 视差。 8)采集完成后,双击闭合多边形,采集的多边形为填充状 见右图。 5.使用 3D Polygon Extend Tool 1) 2)

态,

将十字丝定位在地面上接近塔的一点,如邻近小路的 拐角; 借助右下角两个影像窗口,调整十字丝高程,使得十字丝刚好落在两张影像同一位置, 如下图所示:

3) 4) 5)

点击多边形的一条边,可以注意到由于视差的存在线段会有些偏离; 选择 3D Polygon Extend 工具图标 点击多边形外部取消选择多边形。
52

,点击塔顶的任一顶点;

6.查看 3D 特征 用户可以在 3D Feature View 查看数字化的 3D 特征。放大影像并点击图标 塔以高亮显示在 3D Feature 视窗中,如下图所示: ,选中多边形,

在三维特征窗口中点击右键,在弹出的菜单中选择 Use Textures 选项,对目标赋予纹理特征, 如右图所示: 点击图标 关闭窗口, 在主视窗中点击塔的

外部,取消选择。 7.采集道路特征 1) 点击定位图标 ,输入三维坐标

X:477823、Y:4761543、Z:251.58,设置缩放参数为 0.6,回车后十字丝定位在对应位置, 如下左图所示;

53

2) 3)

点击图标

,放大影像,并调整视差使目标物清晰显示在视窗中; ,并点击图标 ,将鼠标移至视窗中街道的北端,调整

在特征类面板中选择图标

4)

高程和视差,点击街道左边拐角点开始数字化,再将鼠标移至街道右边进行量测,影像 显示如上右图所示; 沿着街道继续向南采集,直至街道最南端,双击完成采集并退出数字化状态。如下图所 示:

8.采集公路 1) 点击定位图标 , 寻找数

字化路段的起点和终点。 输入三维坐标 X、Y、Z 分 别为 477756、4761342、 243.98。设置缩放参数为 0.8,十字丝定位在起点位 置;输入坐标 X、Y、Z 分 别为 477968、4761411、 238.85,十字丝定位在终 结点位置。如右图所示, 箭头分别对应起点和终 点。 2) 点击图标 , 调整影像使

起点位于主视窗中。 3) 在特征类面板中,点击图标 选择 ,

,将鼠标移至公路起点位置

依次沿着公路完成数字化操作直至 终点。 双击退出采集, 终点位置如右 图所示。
54

点击图标

继续数字化公路。 ,再次点击最后一个点,开始采集公路特

点击上次操作最后一个点,并选择延伸工具图标 征直到塔的位置,双击退出采集。如下图所示:

点击图标

显示如下:

9.采集水体特征 在此实验中, 河流位于另一区域, 需要点击图标 选择影像对 251.Img 和 252.Img。 点击 打

开定位工具条,输入三维坐标 X:478144、Y:4760410、Z:235.09,设置缩放比例为 0.8,十字丝定位 在公路拐角处。点击 调整高程和视差,沿着河岸(如下图所示的箭头所指位置)开始操作。

55

点击特征类列表中的图标

, 并选择

, 点击并按住左键沿着河流边线拖动鼠标开始数

字化河流,在终点双击退出采集,如下图所示:

10.采集森林特征 点击定位图标 ,输入三维坐标 X:477052、Y:4761603、Z:242.2148,缩放比例设置为 0.1, 调整视差显示影像,再点击图标 ,选择 ,按住鼠标左

十字丝定位在对应位置。点击

键沿着森林边界线进行数字化,完成后双击退出采集,放大显示如下:

56

若数字化过程中出现错误,可以通过重塑按钮 11.使用 Boundary Snap Tool

拖动线段进行纠正。

由上图可看出,该区域的森林区与停车场公用一段边线,需要利用 Boundary Snap Tool 来连 接。下面是 Boundary Snap Tool 的使用方法: 首先创建新的特征类-Parking Lot (同创建 Side walk) 。放大显示森林区与停车场的

链接处,调整视差使影像显示清晰,如下图所示:

在 Feature 菜单下选择 Boundary Snap, 然后选择特征类

, 依次点击上图所示的 Vertex 1、

Vertex 2、Vertex 3 三个点,边线的数字化即可消失。注意,Vertex 1 没有在公共边线上,Vertex 2、 Vertex 3 为森林边界线上的点且落在与停车场公用的边线上。 继续沿着停车场边界采集点, 完成后 双击闭合数字化边线。按住 shift 键,分别选中森林和停车场的边线,即可看到两个数字化区域已 连接,如下图:

57

点击外部取消选定状态,并点击 12.检查属性 点击 Biulding1 旁的属性图标

显示影像。

,在下面的列表中显示建筑物的属性,如下图:

第一行为采集的第一个建筑物的属性, 点击右键选择 Select All 选中全部, 再在 ID 列右击选择 Criteria,打开如下图所示对话框:

58

在次对话框中的 Column 栏选中 Area,在 Compares 栏选中>,在数字键盘中输入 2000,点击 Select 按钮,在干工作面板中将高亮度显示面积大于 2000 的建筑物,如下图所示,建筑物 1 和 3 满足条件。

点击 Close 关闭 Criteria 对话框,鼠标右击 Building1 选择 Select None,取消选择。 点击图标 ,弹出如下对话框,保存工作区。

点击 Yes,保存并退出。

59


相关文章:
LPS:全方位的摄影测量处理系统
LPS中文操作 60页 免费 ERDAS LPS 21页 1下载券 LPS_Core操作手册 36页 1下载...LPS:全方位的摄影测量处理系统 :概述 Leica Photogrammetry Suite–LPS 为影像...
LPS 不是一个认证
LPS 不是一个认证_电子/电路_工程科技_专业资料。LPS 不是一个认证,只是 IEC...LPS中文操作 60页 免费 LPS_305 16页 免费 lps 26页 免费 Celtron LPS-10kg...
Roth&rou PECVD操作手册
PECVD中文操作说明书 194页 免费 CVD化学沉积 工艺详细讲... 69页 免费 PECVD...该优势技术应用在Roth&Rau公司的SiNA的in-line系列上,我公司使用的是LPS1型...
1660中文菜单
LPs 的下一级 低端 LPs 的下一级 所有低端 TPs 所有低端 TPs 高端 TPs 的...1660sm中文开局操作手册 35页 免费 CCM1660中文资料 暂无评价 2页 2下载券 ...
ghost中文说明书
ghost -lps 指令註解: 啟動附從機 (附註: 若以此項目作業必頇兩部電腦同時執行...ghost12中文手册 173页 1下载券 ghost操作中文 5页 免费 中文ghost图解!!全面...
ace GigE用户手册(中文)
ace GigE 相机必须被连接到其他有限的电源(LPS)/安全额外的低电压(都)电路,不...? ? 使用滚动快门的相机时,有两个相机操作的常用方法: non-overlapped”采集 ...
LPS 103A指标
LPS中文操作 60页 免费 29-LPS 2页 1下载券 lps架构 14页 1下载券 LPS宣传...LPS103A,双路数显直流稳压稳流电源 双路数显直流稳压稳流电源(32V/5A×2) ...
SiemensPLC指令
2 .逻辑堆栈的操作 LPS 为进栈操作,LRD 为读栈操作,LPP 为出栈操作。 S7-200 系列 PLC 中有一个 9 层堆栈,用于处理逻辑运算结果,称为逻辑堆栈。 3 .NOT...
IEC60950中文版
IEC60950中文版_信息与通信_工程科技_专业资料。IEC...安装在操作人员接触区内的并由满足 4.2.4 要 求...(CLAUSE 2.5,TABLE 2B,TABLE 2C)针对“LPS”电源...
1602 显示中文程序
(0 到 1) MOV YPOS,A CJNE A,#00,LPS_LAY ;(第一行)X: 第 0---15...正常读写操作之前必须检测 LCD 控制器状态 PUSH ACC MOV DPORT,#0FFH CLR RS...
更多相关标签:
lps25h中文资料 | cmw500操作指南 中文 | 中文操作系统 | ibm hmc 中文操作手册 | mdx61b中文操作手册 | wince6.0中文操作系统 | 宝马x5中文操作视频 | 中文windows7操作系统 |