攝影測量與遙感實(shí)習(xí)報(bào)告

1、HEBEIUNITEDUNIVERSITY攝影測量與遙感實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：學(xué)院：輕工學(xué)院指導(dǎo)教師：谷海紅2011年12月30日1實(shí)習(xí)目的12實(shí)習(xí)內(nèi)容13實(shí)習(xí)設(shè)備與資料24實(shí)習(xí)時(shí)間與地點(diǎn)35遙感實(shí)習(xí)過程45.1 地形圖的糾正45.2 遙感影像的幾何校正45.3 遙感圖像的野外調(diào)繪、屬性調(diào)查55.4 遙感影像的室內(nèi)清繪55.5 遙感影像圖像矢量化65.5.1 遙感影像打開65.5.2 圖層的建立75.5.3 矢量化85.6 屬性信息的錄入95.6.1 屬性字段的添加95.6.2 屬性信息的錄入105.6.3 屬性信息的修改、刪除116攝影測量實(shí)習(xí)過程116.1 窗體設(shè)計(jì)116.1.

2、1 計(jì)算過程分析116.1.2 設(shè)計(jì)窗體126.2 編寫代碼146.3 運(yùn)行程序并得出結(jié)果207實(shí)習(xí)心得221實(shí)習(xí)目的攝影測量與遙感實(shí)習(xí)是攝影測量學(xué)和遙感技術(shù)及應(yīng)用兩門課程的綜合實(shí)習(xí)課。本課程的任務(wù)是使學(xué)生通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)單張影像空間后方交會(huì)計(jì)算，掌握非線性方程線性化的過程、相應(yīng)數(shù)據(jù)讀入與存儲(chǔ)的方法以及迭代計(jì)算的特點(diǎn)。掌握遙感影像預(yù)處理、信息獲取、實(shí)地調(diào)繪及制圖的方法等作業(yè)程序。使學(xué)生進(jìn)一步鞏固遙感上機(jī)課的知識(shí)。從而更系統(tǒng)地掌握攝影測量與遙感技術(shù)。通過實(shí)習(xí)使學(xué)生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(jìn)一步鞏固和深化理論知識(shí)，理論與實(shí)踐相結(jié)合。2實(shí)習(xí)內(nèi)容1）

3、控制點(diǎn)的采集2）遙感影像的幾何校正。3）遙感影像的野外調(diào)繪、屬性調(diào)查。4）遙感影像的室內(nèi)清繪；5）遙感影像圖像矢量化；6）屬性信息的錄入。7）攝影測量單像空間后方交會(huì)程序窗體設(shè)計(jì)8）編寫代碼9）運(yùn)行程序，得出結(jié)果3實(shí)習(xí)設(shè)備與資料硬件設(shè)備：計(jì)算機(jī)的基本配置（cpu型號(hào)、內(nèi)存大小，硬盤空間）軟件：ENVI或ArcGIS的軟件名稱及版本空間后方交會(huì)原理：根據(jù)影像覆蓋范圍內(nèi)一定數(shù)量的分布合理的地面控制點(diǎn)（已知其像點(diǎn)和地面點(diǎn)的坐標(biāo)），利用共線條件方程求解像片外方位元素。計(jì)算過程：獲取已知數(shù)據(jù)m,x0,y0,f,Xtp,Ytp,Ztp量測控制點(diǎn)像點(diǎn)坐標(biāo)x,y確定未知數(shù)初值Xs0,Ys0,Zs0,0,0,0

4、組成誤差方程式并法化解求外方位元素改正數(shù)檢查迭代是否收斂實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)：遙感實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)：唐山市高分辨率遙感影像攝影測量實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)：已知航攝儀的內(nèi)方位元素：f=153.24mm,x0=y0=0.0mm,攝影比例尺為1:50000;4個(gè)地面控制點(diǎn)的地面坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)像點(diǎn)的像片坐標(biāo)如下表1左像片像片坐標(biāo)（mm）地面點(diǎn)坐標(biāo)（m）-86.15-53.40-68.9982.2136589.4137631.0825273.3231324.512195.17728.69-14.7810.46-76.6364.4339100.9740426.5424934.9830319.812386.50757.31表2右像片像片坐標(biāo)（

5、mm）地面點(diǎn)坐標(biāo)（m）xyXYZ57.6767.3332.214-44.1235.54-23.1272.2-66.36589.4137631.0839100.97404225273.3231324.5124934.983031216.549.812195.17728.692386.50757.31且 dX dY dZ <0.005 （限差）d d Q d k <0.0005 （限差）4實(shí)習(xí)時(shí)間與地點(diǎn)時(shí)間：2011年12月19日2011年12月31日地點(diǎn)：河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院A309機(jī)房河北省唐山市路北區(qū)大學(xué)道、華巖路、建設(shè)路與龍華道5遙感實(shí)習(xí)過程5.1 地形圖的糾正5.2 遙感影像

6、的幾何校正打開ENVI4.6，點(diǎn)擊File->OpenImageFile,如圖1所示，彈由打開圖像文件窗口Basic Tools Cl&sxificbtion TraxisfornES¥I 4OpenIm電電Filq口p師“籍陶醉FilSS，Cpr.Rmot也Fil2Ogqtl與黛tPilOpenFr4viyusFili圖1打開圖像文件建立兩個(gè)顯示窗口，分別打開拼接好的唐山市地形圖與遙感影像圖。選擇校正控制點(diǎn)。按如下步驟操作：在主菜單下，MapRegistrationSelectGCPs:ImagetoImageRegi在彈由對(duì)話框中選擇拼接后的唐山市地形圖為BaseI

7、mage,遙感影像圖為WarpImageOK彈出對(duì)話框。然后在兩幅圖上找到相同的控制點(diǎn)，點(diǎn)擊AddPiont添加更多的控制點(diǎn)（至少3個(gè)）。將控制點(diǎn)數(shù)據(jù)保存。同樣的步驟，繼續(xù)校正至少十個(gè)控制點(diǎn)數(shù)據(jù)?？刂泣c(diǎn)找完保存后進(jìn)行校正。在GroundControlPointsSelecti.對(duì)話框中，OptionsWarpFile在“InputWarpImage”對(duì)話框中選擇遙感影像圖OKChoose,選擇保存路徑，然后保存。建立連接查看校正后的影像圖和唐山市圖間的連接，查看校正情況。顯示窗口下，ToolsLinkLinkDisplaysOK。5.3 遙感圖像的野外調(diào)繪、屬性調(diào)查在進(jìn)行野外調(diào)繪之前，將調(diào)繪圖

8、平放在大圖板上，然后再將比調(diào)繪圖稍大一些的透明紙蓋于調(diào)繪圖上，用膠帶粘好，連同調(diào)繪圖用夾子固定于大圖板。圖像固定好后，首先在室內(nèi)直接判讀地物、地貌，對(duì)于清晰的可以先用鉛筆與尺子按照國家標(biāo)準(zhǔn)地形圖圖式將其邊界勾勒在透明紙上。對(duì)于在室內(nèi)無法直接判讀的，均應(yīng)帶上遙感調(diào)繪圖到實(shí)地對(duì)各種地物進(jìn)行對(duì)比。完成準(zhǔn)備工作后，則開始進(jìn)行野外調(diào)繪。首先，選定調(diào)繪路線。一般在實(shí)際調(diào)繪工作中，均應(yīng)按行調(diào)繪或者按列調(diào)繪，即地物地貌的調(diào)繪要連續(xù)進(jìn)行，避免調(diào)繪不連貫。然后，依照選好的路線，按行或按列進(jìn)行調(diào)繪。調(diào)繪時(shí)，調(diào)繪點(diǎn)選擇在地勢較高的地方，主要調(diào)查屬性，比如建筑物的建筑材料、層數(shù)、名稱，道路的名稱，各種綠地的分類等。對(duì)于

9、已經(jīng)在室內(nèi)繪好的地物地貌，則在實(shí)地檢查是否有改變，有改變的按照地形圖圖式將它們修改繪制在對(duì)應(yīng)的透明紙上。對(duì)于原先不確定的地物地貌，按照實(shí)地情況在透明紙上按圖式勾勒出它們的邊界并注明屬性。直至將整張圖所包括的內(nèi)容全部調(diào)繪完畢。調(diào)繪的同時(shí)，要將調(diào)繪的內(nèi)容（特別是與實(shí)地有所出入的地物地貌及其屬性）填寫在調(diào)繪手簿中。5.4 遙感影像的室內(nèi)清繪像片調(diào)繪可采用先室內(nèi)判讀清繪，后野外檢核和調(diào)查，再室內(nèi)修改和補(bǔ)充清繪的方法。野外調(diào)繪完成后，當(dāng)天進(jìn)行分色清繪。根據(jù)要求，用紅、藍(lán)、綠、黑四種顏色進(jìn)行清繪其中應(yīng)注意：當(dāng)?shù)乩砻Q注記過密時(shí)，可適當(dāng)取舍。調(diào)繪工作應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)的地形圖圖式進(jìn)行，說明性質(zhì)的注記應(yīng)采用“簡注

10、表”，不得任意命名。實(shí)際調(diào)繪工作中，均應(yīng)按行調(diào)繪或者按列調(diào)繪，不得隨意調(diào)繪。調(diào)繪要按照實(shí)地情況嚴(yán)格進(jìn)行，不得偽造，篡改。在調(diào)繪好的透明紙上，圖名注于調(diào)繪片正上方，像片號(hào)注于調(diào)繪片右上角，調(diào)繪者姓名及調(diào)繪日期等信息在調(diào)繪航片的右下角。在清繪時(shí)，要遵守“片片清、天天清、幅幅清”。5.5 遙感影像圖像矢量化5.5.1 遙感影像打開打開ENVI4.6，點(diǎn)擊File->OpenImageFile,選擇影像如圖2,EnterDataFilenames查找范圉）：I唐山師范學(xué)院北邂彩像圖g宜殍應(yīng)!三幅山師范學(xué)院北校區(qū)9府,唐山師范學(xué)院北校區(qū)HBR我最近的文檔1圖2選擇影像在AvailableBands

11、List窗口中點(diǎn)擊LoadRGB按鈕，在#1窗口中加載影像,打開后，顯示遙感影像如圖3,圖3顯7K遙感影像5.5.2圖層的建立在圖3顯示的窗口上，選擇Overlayvectors,彈出對(duì)話框#1VectorParameters:，如圖4圖4矢量參數(shù)設(shè)置在此窗體上選擇FileCreateNewLayer.在彈由的對(duì)話框中填寫新建圖層的名字與保存位置，點(diǎn)擊確定。再次彈出如圖4窗口，且新建的圖層名字以顯示在文本框中。按照這種方法我新建了原有建筑、新建地物、公路、居民區(qū)及辦公區(qū)道路、草坪及綠化帶、變更建筑、輔助7個(gè)圖層。5.2.3矢量化按照清繪完成的紙圖，選擇相應(yīng)圖層的顏色與線條等。在#1Vector

12、Parameters:中，選中所要設(shè)置的圖層并右擊，在彈出的菜單中選擇EditLayerProperties,彈出對(duì)話框如圖5。圖5設(shè)置圖層樣式在我組圖層設(shè)置時(shí)選擇原有建筑：黑色實(shí)線；新建地物：紅色點(diǎn)線，3Thick;公路：黑色實(shí)線，2Thick;居民區(qū)及辦公區(qū)道路：黑色實(shí)線，1Thick;草坪及綠化帶：邊框?yàn)榫G色實(shí)線，內(nèi)用綠色點(diǎn)線填充；變更建筑：紅色實(shí)線；輔助：藍(lán)色下的AddNewVectors,并選擇相應(yīng)的點(diǎn)、線、多邊形、圓、方,在Zoom窗口中以遙感影像圖為底圖添加矢量元素5.6屬性信息的錄入當(dāng)完成一個(gè)矢量元素后，在#1VectorParameters:窗體中選擇Mode菜單下的Edit

13、ExistingVectors,然后選擇Edit菜單下的AddNewAttributes,顯示如圖6Add = t ribul es Cho ice設(shè)置完成后，點(diǎn)擊確定，彈出窗口，如圖8SelectAidAttributesmethod：(包newMtributesirit.srictivtly*'"fagHt|k|eqi>>j.金|b_h|kle-，.金一i.|-m.Tu，段i*.(&hBK-j.=.t.faLector*attributesfromASCHfi1«圖6添加屬性信息選項(xiàng)按照圖6顯示選擇，設(shè)置完成后，點(diǎn)擊確定5.6.1 屬性字段的

14、添加完成上步后，彈出窗體如圖7圖7屬性字段設(shè)置' Layer Attributes:原有建筑.dhf: - -圖8圖層屬性信息在圖7顯示的窗口中選擇Options菜單下的AddRecordColumn,即可再次顯示圖7窗口，然后就可以按照需求添加相應(yīng)的字段了。5.6.2 屬性信息的錄入在圖8顯示的窗口中雙擊想要添加的字段，添加相應(yīng)的屬性信息，如圖9圖9屬性信息的錄入5.6.3 屬性信息的修改、刪除想要修改屬性信息時(shí)，可以在#1VectorParameters:中選中要修改的屬性信息所在的圖層并選擇Mode菜單下的EditExistingVectors,然后選擇Edit菜單下的View/

15、Edit/QueryAttrbutes,在Zoom窗口單擊選中要修改的矢M元素，此時(shí)在屬性窗口中該元素的屬性行也被高亮顯示出來，然后就可以對(duì)選中的元素進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)、添加、刪除，屬性信息的修改，同時(shí)也可以再選中元素后在右擊顯示的菜單中選擇刪除此元素，在相應(yīng)的屬性信息列表中的屬性信息也會(huì)被刪除。要?jiǎng)h除某一圖層的屬性字段時(shí)，可在圖7顯示的窗口中選中該列，然后選擇Options菜單下的DeleteRecordColumn，則該列屬性字段就會(huì)被刪除了。6攝影測量實(shí)習(xí)過程6.1 窗體設(shè)計(jì)6.1.1 計(jì)算過程分析根據(jù)實(shí)習(xí)要求及試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)左右兩張影像空間后方交會(huì)的計(jì)算，并將最后計(jì)算得到的旋轉(zhuǎn)矩陣及外方位元

16、素輸出，得到如圖10的程序流程圖輸入原始數(shù)據(jù)彳象點(diǎn)坐標(biāo)x , y組成庭轉(zhuǎn)矩陣R逐點(diǎn)組成誤差方程式并法化迭代次數(shù)小于限差否？三所有點(diǎn)完含？解法萬程，于未知數(shù)改止數(shù)計(jì)算改正后的外方位元素未知數(shù)改正數(shù)< 限差否?輸出中間結(jié)果 和出錯(cuò)信息正常結(jié)束非正常結(jié)束圖10空間后方交會(huì)程序流程圖6.1.2 設(shè)計(jì)窗體根據(jù)設(shè)計(jì)要求將已有的控制點(diǎn)像點(diǎn)坐標(biāo)及物方坐標(biāo)可通過輸入界面進(jìn)行輸入，已可定義成文本文件由程序讀取文本文件；定義變量和數(shù)組來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；最終計(jì)算結(jié)果的輸出（可輸出為文本文件）。設(shè)計(jì)出主要計(jì)算窗體如下：圖11數(shù)據(jù)輸入界面,里米哈#堂間后方圖12結(jié)果顯示界面6.2 編寫代碼privatevoidbutto

17、n1_Click(objectsender,EventArgse)tryfor(intj=0;j<5;j+)(for(inti=0;i<3;i+)Xi=Convert.ToDouble(dataGridView10,i.Value);Yi=Convert.ToDouble(dataGridView11,i.Value);Zi=Convert.ToDouble(dataGridView12,i.Value);xi=(Convert.ToDouble(dataGridView13,i.Value);yi=(Convert.ToDouble(dataGridView14,i.Value)

18、;初始化#regionfor(i=0;i<3;i+)S1+=Xi;S2+=Yi;S3+=Zi;/確定外方位元素的初始值4=0；3=0；K=0；if(textBoxI.Text=""|textBox2.Text="")MessageBox.Show("請輸入比例尺和焦距數(shù)據(jù)");return;m=Convert.ToDouble(textBox1.Text);/m=50000;f=Convert.ToDouble(textBox2.Text);f=0.15324;Xs0=S1/3.0;Ys0=S2/3.0;Zs0=m*f+S3/3

19、.0;/像片坐標(biāo)的單位換算for(i=0;i<3;i+)xi/=1000.0;yi/=1000.0;)catch(Exceptionex)(MessageBox.Show(this,"Error01"+ex.Message,”初始化錯(cuò)誤");#endregion/trydo(K+;cal_R()；cal_xy()；cal_A()；WindowsApplication1.Matrix.Transpose(A,AT);WindowsApplication1.Matrix.Matrix6_6(AT,A,AT_A);E=WindowsApplication1.Mat

20、rix.ReverseMatrix(AT_A,6);/將A的轉(zhuǎn)置與A的乘積存放在臨時(shí)矩陣E中WindowsApplication1.Matrix.Matrix6_6(E,AT,ATA_ni_AT);WindowsApplication1.Matrix.Matrix6_1(ATA_ni_AT,L,det)；/計(jì)算外方位元素Xs0 += det0, 0;Ys0 += det1, 0;Zs0 += det2, 0;% += det3, 0;3 += det4, 0;k += det5, 0;listBox1.Items.Add(String.Format(第0次迭代",K);listBox

21、1.Items.Add("");listBox1.Items.Add(String.Format("Xs0=0,4 = 0,Ys0=1,Zs0=2",Xs0,Ys0,Zs0);listBox1.Items.Add(String.Format(=1,K=2",4,3,K);iflistBox1.Items.Add("");(Math.Abs(det0,0)<=0.0005&&Math.Abs(det1,0)<=0.0005&&Math.Abs(det2,0)<=0.0005&a

22、mp;&Math.Abs(det3,0)<=0.00005&&Math.Abs(det4,0)<=0.00005&&Math.Abs(det5,0)<=0.00005)Result1();break;if(K>500&&Iscontiue=true)if(MessageBox.Show(this,"已經(jīng)超過500次n是否繼續(xù)","提示",MessageBoxButtons.YesNo,MessageBoxIcon.Question,MessageBoxDefaultButton.Button2)=DialogResult.No)Result1();break;elseif(K>1000)MessageBox.Show("迭代超過1000次”)；Result1();break;elseIscontiue=false;while(true);catch(Exceptionex)Message