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攝影測量外業(yè)實習(xí)報告
篇一:攝影測量實習(xí)報告
一、 實習(xí)任務(wù)
利用自己所熟悉的一種編程語言,實現(xiàn)單像空間后方交會,解求此張像片的6個外方位元素 , , , ,ω,κ ,范文之實習(xí)報告:攝影測量實習(xí)報告。
二、 實習(xí)目的
1、 深刻理解單張像片空間后方交會的原理與意義;
2、 在存在多余觀測值時,利用最小二乘平差方法,經(jīng)過迭代,求的外方位元素的最佳值;
3、 熟悉VC編程方法,利用編程實現(xiàn)計算。
三、 實習(xí)原理
以單幅影像為基礎(chǔ),從該影像所覆蓋地面范圍內(nèi)若干控制點的已知地面坐標和相應(yīng)點的像坐標量測值出發(fā),根據(jù)共線條件方程,求解該影象在航空攝影時刻的像片外方位元素 , , , ,ω,κ共線條件方程如下:
x-x0=-f*[a1(X-Xs)+b1(Y-Ys)+c1(Z-Zs)]/[a3(X-Xs)+b3(Y-Ys)+c3(Z-Zs)]
y-y0=-f*[a2(X-Xs)+b2(Y-Ys)+c2(Z-Zs)]/[a3(X-Xs)+b3(Y-Ys)+c3(Z-Zs)]
其中:
x,y為像點的像平面坐標; x0,y0,f為影像的外方位元素;
, ,為攝站點的物方空間坐標;X,Y,Z為物方點的物方空間坐標;
旋轉(zhuǎn)矩陣R為 ;
由于此共線條件方程是非線性方程,先對其進行線性化,利用泰勒展開得:
=(x)-x++++++++
=(y)-y++++++++
像點觀測值一般視為等權(quán),即P=I;
矩陣形式:V=AX-L,P=I;
通過間接平差,為提高精度,增加多余觀測方程,根據(jù)最小二乘平差原理,可計算出外方位元素的改正數(shù)。經(jīng)過迭代計算,每次迭代用未知數(shù)的近似值與上次迭代計算的改正數(shù)之和作為新的近似值,重復(fù)計算,求出新的改正數(shù),這樣反復(fù)趨近,直到改正數(shù)小于某個限值為止。
四、 程序框圖
輸入原始數(shù)據(jù)
歸算像點坐標x,y
計算并確定初值 , , , ,
組成旋轉(zhuǎn)矩陣R
計算(x)(y)和
逐點組成誤差方程式并法化
所有點完否?
解法方程,求未知數(shù)改正數(shù)
計算改正后的外方位元素
未知數(shù)改正數(shù)<限差否?
整理并輸出計算結(jié)果
正常結(jié)束
非正常結(jié)束
輸出中間結(jié)果和出錯信息
迭代次數(shù)是否小于限差否?
否
否
否
是
五、計算結(jié)果
1、像點坐標,地面坐標
點數(shù)
像點編號 x y X Y Z
2像片內(nèi)方位元素:f = 153.840 x0=y0=0
攝影比例尺:1:2500
運算結(jié)果:
六、 數(shù)據(jù)分析
選取第六張像片進行計算,迭代次數(shù)為2次。經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn),計算出的6個外方位元素與所給參考值相比,相差很小,計算結(jié)果符合要求:線元素誤差小于0.5米;角元素誤差30秒。
計算其精度,可以通過法方程式中未知數(shù)的系數(shù)矩陣的逆陣(A)-1來求解,此時,視像點坐標為等精度不相關(guān)觀測值。因為逆陣中第i個主對角線上元素Qii就是法方程式中第i個未知數(shù)的權(quán)倒數(shù),若單位權(quán)中誤差為m0,則第i個未知數(shù)的中誤差為:
mi=
當參加空間后方交會的控制點有n個時,則單位權(quán)中誤差可按下式計算:
m0=
要求:線元素精度mx等,高于0.05米;角元素精度高于0.00003弧度。計算結(jié)果都達到標準。
在此次計算中,我運用了所給的全部控制點,而空間后方交會所運用的控制點,應(yīng)該避免位于一個圓柱面上,否則會出現(xiàn)解不唯一的情況。選點時,還需要避免選擇的點過于聚集在一起,或位于一條直線上,所選控制點最好分布在像片的四角和中央。并且數(shù)量充足,這樣有利于提高解算精度。
迭代時,所選擇控制條件不同,迭代次數(shù)略有不同,所以最后結(jié)果也會略有不同。一般設(shè)置為線元素改正數(shù)小于0.01m,角元素改正數(shù)小于0.1’。
所提供X Y Z為地面測量坐標,帶入共線方程時,需要轉(zhuǎn)換為地面攝影測量坐標,最簡單的方法為互換XY的數(shù)值,即可達到轉(zhuǎn)換坐標目的。并且其單位為米,而像點坐標的單位為厘米,需要統(tǒng)一坐標單位。
這次實習(xí)持續(xù)時間很長,經(jīng)歷了幾次數(shù)據(jù)的更改,所以程序也幾經(jīng)修改,由最初的直接輸入數(shù)據(jù)到后來可以以自行讀入數(shù)據(jù),并且可以選擇計算的像片,功能有所完善,我也在實踐的過程中,對空間后方交會有了更深的理解。深刻理解了共線條件方程的運用,各個量的意義,受益匪淺。
篇二:攝影測量與遙感實習(xí)報告
攝影測量實結(jié) 本學(xué)期的最后一周, 我們開始了攝影測量學(xué)的實習(xí)。 通過實習(xí)我認識到攝影測量學(xué)是 通過獲取立體影像來研究和確定被攝物體的形狀、大孝空間位置、性質(zhì)和相互關(guān)系的一門 信息科學(xué)與技術(shù)。攝影測量教學(xué)實習(xí)是“攝影測量學(xué)”課程教學(xué)的重要組成部分。 通過實習(xí)將課堂理論與實踐相結(jié)合,使學(xué)生深入掌握攝影測量學(xué)基本概念和原理,加 強攝影測量學(xué)的基本技能訓(xùn)練, 培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的實際動手能力。 通過實際使 用數(shù)字攝影測量工作站,了解數(shù)字攝影測量的內(nèi)定向、相對定向、絕對定向、測圖過程及方 法;編制數(shù)字影像分割程序,使學(xué)生掌握數(shù)字攝影測量基本方法與實現(xiàn),為今后從事有關(guān)應(yīng) 用遙感立體影像和數(shù)字攝影測量打下堅實基礎(chǔ). 我們本周實習(xí)的是數(shù)字攝影測量工作站的操作,數(shù)字攝影測量系統(tǒng)是基于數(shù)字影像與 攝影測量的基本原理,應(yīng)用計算機技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識別等多學(xué)科的理 論與方法, 提取所攝對象用數(shù)字方式表達的幾何與物理信息, 從而獲得各種形式的數(shù)字產(chǎn)品 和目視化產(chǎn)品。 數(shù)字攝影測量系統(tǒng)是攝影測量自動化的必然產(chǎn)物。 數(shù)字攝影測量系統(tǒng)為用戶 提供了從自動空中三角測量到測繪地形圖的全套整體作業(yè)流程解決方案 , 大大改變了我國傳 統(tǒng)的測繪模式。VirtuoZo 大部分的操作不需要人工干預(yù),可以批處理地自動進行,用戶也可 以根據(jù)具體情況靈活選擇作業(yè)方式,提高了行業(yè)的生產(chǎn)效率。它不僅是制作各種比例尺的 4D 測繪產(chǎn)品的強有力的工具,也為虛擬現(xiàn)實和 GIS 提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù),是 3S 集成、三維景 觀和城市建模等最強有力的操作平臺。 本次實習(xí)是采用 VirtuoZo 數(shù)字攝影測量系統(tǒng)(教學(xué)版) ,實習(xí)目的:了解數(shù)字攝影測 量系統(tǒng),掌握操作過程。
實習(xí)主要內(nèi)容:
1.數(shù)據(jù)準備,包括攝影比例尺、相機內(nèi)方位元素、航高、航帶數(shù)、像片排列、 控制點分布等;
2. 建立測區(qū)、設(shè)置測區(qū)參數(shù);
3. 建立模型、設(shè)置模型參數(shù);
4. 模型定向,包括內(nèi)定向、相對定向、絕對定向方法與步驟。 其基本步驟是:建立測區(qū)、引入影象、建立模型、檢查(修改)影象參數(shù)、建立相機 參數(shù)文件、建立加密點文件、設(shè)置成果輸出參數(shù)、模型影象內(nèi)定向、模型的相對定向、模型 的絕對定向、核線影象生成、匹配預(yù)處理、影象匹配、匹配結(jié)果的編輯、DEM 生成、DOM 及等高線影象生成、疊加影象生成、矢量測圖、圖廓整飾等。 通過本次實習(xí)使學(xué)生掌握攝影測量的內(nèi)涵、攝影測量的基礎(chǔ)知識、解析攝影測量原理 與方法、雙像解析攝影測量,了解并能夠理論與實際相聯(lián)系,解決實際生產(chǎn)中的問題。 在完成以上的內(nèi)容后,我們緊接著要做的是編寫 K 平均區(qū)域分割程序,其基本原理是 將圖像初步分成 K 個區(qū)域, 計算每個區(qū)域的灰度平均值, 將圖像中每一像素分別與 K 個區(qū)域 灰度平均值進行比較,差值最小的區(qū)域與該像素最為接近,該像素分配給對應(yīng)區(qū)域。
整個圖像掃描完成,重新計算每個區(qū)域的灰度平均值,重復(fù)上述比較. K-均值算法是迭代算法,每完成一次圖像迭代,區(qū)域灰度平均值就重新計算一次,經(jīng)過 多次迭代,使區(qū)域灰度平均值趨于穩(wěn)定。 K 平均區(qū)域分割算法步驟: (1)任意選擇 K 個初始區(qū)域,計算每個區(qū)域的灰度平均值。 Z1 , Z 2 , ?,Z K (2)使用最小距離判別準則,將圖像全部像素分配給 K 類區(qū)域; i j 即對所有的 則判該像素屬于第 i 類區(qū)域。 (3)用步驟(2)分類結(jié)果,重新計算各區(qū)域灰度平均值,并以此作為新的區(qū)域均值; (4)比較兩次區(qū)域均值之差,若小于某一閾值,則類中心穩(wěn)定,終止算法;否則返回 步驟(2) 。 參數(shù)設(shè)定:圖像初始分割區(qū)域數(shù) K=2*2,兩次區(qū)域灰度平均值之差(閾值)=10 。編寫 與調(diào)試圖像 K 平均區(qū)域分割程序,輸入圖像名: ‘eight.tif’ 。 完成以上步驟后, 我們的攝影測量的實習(xí)就算告一段落了。 實習(xí)雖然只有短短的一周時 間,但我學(xué)到了很多東西,讓我更加深刻的了解了攝影測量學(xué),把平時所學(xué)到的理論知識更 加真實的呈現(xiàn)在我面前,希望以后還會有這樣的實習(xí)。
篇三:航空攝影測量實習(xí)報告
一.實習(xí)目的:
1.聯(lián)系水準儀的安置、整平、瞄準與讀書和怎樣測定地面兩點間的高程;
2.掌握經(jīng)緯儀對中,整平,瞄準與讀書等基本操作要領(lǐng);
3.掌握鋼尺量距的一般方法;
4.練習(xí)用經(jīng)緯儀配合小平板儀測繪地形圖;
5.培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用測量理論知識分析解決土建施工放樣中一般問題的能力。
二.實習(xí)要求:
1.掌握水準儀、經(jīng)緯儀、平板儀等一些主要一起的性能和如何操作使用;
2.掌握數(shù)據(jù)的計算和處理方法;
3.掌握地形圖測繪的基本方法,具有初步測繪小區(qū)域大比例尺地形圖的工作能力;
4.掌握測設(shè)的基本方法。
三.實習(xí)任務(wù);
1.控制點高程測量;
2.導(dǎo)線長度測量;
3.水平角度測量;
4.閉合導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計算;
5.測繪地形圖;
6.建筑物放樣,道路中線測量和管線測量。
四.實習(xí)項目與程序:
1.外業(yè)測量:
(1)測量控制點高程;
(2)測量控制點間距離;
(3)測量閉合導(dǎo)線內(nèi)角。
2.內(nèi)業(yè)計算:
(1)計算控制點間高差,推算各點間高程;
(2)計算個控制點間距離及相對誤差;
(3)計算個內(nèi)角閉合差及內(nèi)角;
(4)根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)推算個點坐標。
3.測繪地形圖:
(1)將坐標范圍內(nèi)的控制點標定到圖紙上;
(2)根據(jù)控制點周圍的地物地貌測量某些點的高程,再標在圖紙上。
4.施工測量:圓曲線,緩和曲線測量。
五.實習(xí)方法:水準儀、經(jīng)緯儀、平板儀的使用。
1.測量的方法:
(1)水準儀架在兩個控制點的中間,距離兩點大致相等。在前后兩點各立水準尺一把。
(2)望遠鏡對準水準尺并推動,再將水準儀調(diào)平,調(diào)節(jié)三個腳螺旋,使得圓水準器旗袍居中,然后微調(diào)傾螺旋,從左邊的窗口看到水準管的氣泡閉合。
(3)調(diào)水平微動螺旋,使得十子絲在水準尺上測得后視讀數(shù)和前視讀數(shù)并記錄下來。
(4)三腳架架腿抬高或降低,重新測量后視讀數(shù)和前視讀數(shù)并記錄下來,測得高差不得超過5mm,否則重測。
2.角度測量的方法:
(1)經(jīng)緯儀架在控制點上,用腳螺旋進行對中,再伸縮架腿調(diào)節(jié)圓水準氣泡居中,然后調(diào)節(jié)腳螺旋使得水準管氣泡也居中。通過對中器觀察是否對中,否則反復(fù)調(diào)平。
(2)望遠鏡調(diào)成盤左,對準左面的目標并制動,調(diào)節(jié)微傾和微動螺旋,使得十字絲瞄準目標,把配置度盤的按鈕拔出,記下讀數(shù)。順時針轉(zhuǎn)動照準部,對準右面的目標并制動,讀出右面的讀數(shù),記錄讀數(shù)。
(3)望遠鏡調(diào)成盤右,對準右面的目標并制動,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)微傾和微動螺旋,是的十字絲瞄準目標,把配置度盤的按鈕拔出,記下讀數(shù)。逆時針轉(zhuǎn)動照準部,對準左面的目標并制動,讀出左邊的讀數(shù),記錄讀數(shù)。
(4)兩次測量角之差不能超過40秒,否則重測。
3.距離測量的方法:
(1)用前面的方法將經(jīng)緯儀對中整平,再進行定線。
(2)然后用鋼尺沿著路線測出導(dǎo)線長度。
(3)往返各測一次,兩次距離的相對誤差不能超過三千分之一,否則重測。
4.平板儀的使用:
(1)立上三腳架,將平板固定,把圖紙也固定在平板上。
(2)將平板儀的一邊靠在兩個控制點上,瞄準地面上的點,然后進行對中整平。
(3)整平后進行測繪。量出控制點到某地物的距離并且緊靠建筑物立標桿,通過平板儀瞄準標桿則確定了這個方向。根據(jù)比例尺換算成圖上距離,將地物地貌畫在圖上。
(4)將所有坐標范圍內(nèi)的地物地貌全都畫在圖上,并用規(guī)定符號表示。
六.測量精度:
1.距離往返測量相對誤差不超過1/3000;
2.水準儀高差測量中高差閉合差在容許值±12vnmm或±40Lmm范圍內(nèi);
3.測內(nèi)角時一測回中上、下半測回角值之差不得超過±40``。
七.計算成果和示意圖見測設(shè)數(shù)據(jù)計算表。
八.體會:
通過本次實習(xí),鞏固了以前所學(xué)知識,掌握了水準儀、經(jīng)緯儀的基本操作,還有怎樣施工放樣,學(xué)會了地形圖的繪制方法。從而積累了許多經(jīng)驗。(1)、立標尺時,標尺除立直外還要選在重要的地方.因此,選點就非常重要,點一定要選在有代表性的地方.同時要注意并點非越多越好.相反選取的無用點過多不但會增加測量,計算和繪圖的勞動量和多費時間,而且會因點多而雜亂產(chǎn)生較大的誤差。(2)、要先將道路和主要建筑物確定下來,然后在添加其余次要方面,這樣不但條理清楚,利于作圖而且更有利于作圖的準確和隨時進行實物和圖形的對比從而檢驗測量數(shù)據(jù)的準確與否.但這兩周實習(xí)也給了我們不少教訓(xùn):由于某個數(shù)據(jù)的讀錯、記錯及算錯都給我們帶來了不少麻煩,從而讓我們知道了做任何事都要認真。還有一個組的團結(jié)也是至關(guān)重要的,他關(guān)系到整個組的進度。先前我們組由于配合不夠默契,分工也不夠合理,整體進度受到極大的影響,后來通過組內(nèi)的交流,徹底解決了以上問題。實習(xí)進度有了很大的改觀,進度和效果自然就提上來了。這告訴我們團結(jié)就是力量,我們以后工作的時候也是一樣,只有團結(jié)才能把事辦好。
篇四:攝影測量實習(xí)報告
一、實習(xí)目的
攝影測量與遙感實習(xí)是攝影測量學(xué)和遙感技術(shù)相應(yīng)用的綜合實習(xí)課。本課程的任務(wù)是通過實習(xí)掌握攝影測量的原理、影像處理方法、成圖方法,掌握遙感的信息獲娶圖像處理、分類判讀及制圖的方法和作業(yè)程序。從而更系統(tǒng)地掌握攝影測量與遙感技術(shù)。通過實習(xí)使我們更熟練地掌握攝影測量及遙感的原理,信息獲取的途徑,數(shù)字處理系統(tǒng)和應(yīng)用處理方法。進一步鞏固和深化理論知識,理論與實踐相結(jié)合。培養(yǎng)我們的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力、工作認真、實事求是、吃苦耐勞、團結(jié)協(xié)作的精神,為以后從事生產(chǎn)實踐工作打下堅實的理論與實踐相結(jié)合的綜合素質(zhì)基矗
二、實習(xí)內(nèi)容
1)遙感影像圖制作;
2)相片控制測量;
3)航空攝影測量相對立體觀察與兩側(cè);
4)航片調(diào)繪、遙感圖像屬性調(diào)查;
5)相片及衛(wèi)片的判讀及調(diào)繪
6)調(diào)繪片的內(nèi)頁整飾
7)撰寫實習(xí)報告,提交成果。
三、實習(xí)設(shè)備與資料
1)攝影測量與遙感書本上的理論知識。
2)通過電腦查找有關(guān)這門學(xué)科的實踐應(yīng)用及其它相關(guān)知識等。
3)電腦上相關(guān)的攝影測量的圖片信息資料及判讀方法。
4)現(xiàn)有的實習(xí)報告模板及大學(xué)城空間里的相關(guān)教學(xué)資料。
四、實習(xí)時間與地點
時間:20XX年6月19日——20XX年6月26日。
地點:學(xué)校圖書館、教室、寢室及搜集攝影測量與遙感這門學(xué)科的資料等相關(guān)地方。
五、實習(xí)過程
5.1攝影測量與遙感學(xué)的發(fā)展情景
攝影測量與遙感是從攝影影像和其他非接觸傳感器系統(tǒng)獲取所研究物體,主要是地球及其環(huán)境的可靠信息,并對其進行記錄、量測、分析與應(yīng)用表達的科學(xué)和技術(shù)。隨著
攝影測量發(fā)展到數(shù)字攝影測量階段及多傳感器、多分辨率、多光譜、多時段遙感影像與空間科學(xué)、電子科學(xué)、地球科學(xué)、計算機科學(xué)以及其他邊緣學(xué)科的交叉滲透、相互融合,攝影測量與遙感已逐漸發(fā)展成為一門新型的地球空間信息科學(xué)。由于它的科學(xué)性、技術(shù)性、應(yīng)用性、服務(wù)性以及所涉及的廣泛科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,其應(yīng)用已深入到經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展、國家安全和人民生活等各個方面。
5.2單張像片測量原理
單張像片測圖的基本原理是中心投影的透視變換,而攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)則是立體測圖的基本原理。廣義來說,前一情況的基本原理也是攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)。20世紀30年代以后,攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)都是應(yīng)用各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的光學(xué)機械的精密儀器來實現(xiàn)的。50年代,開始應(yīng)用數(shù)學(xué)解析的方式來實現(xiàn)。圖1就是用光學(xué)投影方法實現(xiàn)攝影幾何反轉(zhuǎn)的示意圖。圖中假設(shè)兩張相鄰的航攝像片覆蓋了同一地面AMDC,它們在左片P1上的構(gòu)像為ɑ1m1d1c1,右片P2上的構(gòu)像為ɑ2m2d2c2,兩攝站點S1和S2間的距離為基線B。如將這兩張像片裝回與攝影鏡箱相同的投影器內(nèi),后面用聚光器照明,就會投射出同攝影時相似的投影光束。再把這兩個投影光束安置在與攝影時相同的空間方位,并使兩投影中心間的距離為b(b為按測圖比例尺縮小的攝影基線),此時所有的同名投影光線都應(yīng)成對相交,從而得出一個地面的立體模型A'M 'D 'C '。這時, 用一個空間的浮游測標(可作三維運動)去量測它,就可畫得地形圖。
5.3航空攝影測量的內(nèi)外業(yè)技術(shù)要求
航測外業(yè)工作包括:①像片控制點聯(lián)測。像片控制點一般是航攝前在地面上布設(shè)的標志點,也可選用像片上的明顯地物點(如道路交叉點等),用普通測量方法測定其平面坐標和高程。②像片調(diào)繪。是圖像判讀、調(diào)查和繪注等工作的總稱。在像片上通過判讀,用規(guī)定的地形圖符號繪注地物、地貌等要素;測繪沒有影像的和新增的重要地物;注記通過調(diào)查所得的地名等。通過像片調(diào)繪所得到的像片稱為調(diào)繪片。調(diào)繪工作可分為室內(nèi)的、野外的和兩者相結(jié)合的3種方法。③綜合法測圖。主要是在單張像片或像片圖上用平板儀測繪等高線。
航測內(nèi)業(yè)工作包括:①測圖控制點的加密。以前對于平坦地區(qū)一般采用輻射三角測量法,對于丘陵地和山地則采用立體測圖儀建立單航線模擬的空中三角網(wǎng),進行控制點的加密工作。20世紀60年代以來,模擬法空中三角測量逐漸地被解析空中三角測量代替。②用各種光學(xué)機械儀器測制地形原圖
5.4像片的內(nèi)方位元素和外方位元素
內(nèi)方位元素用以確定攝影物鏡后節(jié)點(像方)同像片間的相關(guān)位置。利用它可以恢復(fù)攝影時的攝影光線束。內(nèi)方位元素系指攝影機
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