1、.HEBEI UNITED UNIVERSITY攝影測量與遙感實習(xí)報告學(xué)生姓名：學(xué)號：專業(yè)班級：學(xué)院：輕工學(xué)院指導(dǎo)教師：谷海紅.2011年 12月 30日.目錄1實習(xí)目的 .12實習(xí)內(nèi)容 .13實習(xí)設(shè)備與資料 . .24實習(xí)時間與地點 . .35遙感實習(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 .75.2.3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

2、息的修改、刪除 .116攝影測量實習(xí)過程 .116.1窗體設(shè)計 .116.1.1計算過程分析 .11.6.1.2 設(shè)計窗體126.2編寫代碼146.3運(yùn)行程序并得出結(jié)果207 實習(xí)心得22.1 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)及應(yīng)用兩門課程的綜合實習(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計算，掌握非線性方程線性化的過程、 相應(yīng)數(shù)據(jù)讀入與存儲的方法以及迭代計算的特點。掌握遙感影像預(yù)處理、 信息獲取、實地調(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。 從而更系統(tǒng)地掌握攝影測量與遙感技術(shù)。通過實習(xí)使學(xué)生熟練地掌握攝影測量及遙感的原理，信息獲取的途

3、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，理論與實踐相結(jié)合。2 實習(xí)內(nèi)容1) 控制點的采集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程序窗體設(shè)計8) 編寫代碼9) 運(yùn)行程序，得出結(jié)果.3 實習(xí)設(shè)備與資料硬件設(shè)備：計算機(jī)的基本配置（CPU型號、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（已知其像點和地面點的坐標(biāo)），利用共線條件方程求解像片外方位元素。計算過程：獲取

4、已知數(shù)據(jù)m, x0 , y0 , f , Xtp, Ytp, Ztp量測控制點像點坐標(biāo)x,y確定未知數(shù)初值Xs0, Ys0, Zs0,0,0,0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習(xí)數(shù)據(jù)：遙感實習(xí)數(shù)據(jù)：唐山市高分辨率遙感影像攝影 測 量實 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 個地面控制點的地面坐標(biāo)及其對應(yīng)像點的像片坐標(biāo)如下表1 左像片點像片坐標(biāo) (mm)地面點坐標(biāo) (m)號xyXYZ1-86.15-68.9936589.4125273.322195.172-53.4082

5、.2137631.0831324.51728.69.3-14.78-76.6339100.9724934.982386.50410.4664.4340426.5430319.81757.31表 2右像片點像片坐標(biāo) (mm)地面點坐標(biāo) (m)號xyXYZ135.53658252757.672195.1749.413.322-23.3763313267.33121.084.51728.69372.23910249332.212386.5010.974.984-4-66.40423031757.314.12216.549.81且 dX dY dZ <0.005 （限差）d d d <0.

6、0005（限差）4 實習(xí)時間與地點時間： 2011 年 12 月 19 日 2011 年 12 月 31 日。地點：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 遙感實習(xí)過程5.1地形圖的糾正5.2遙感影像的幾何校正打開 ENVI4.6，點擊 File->Open Image File，如圖 1 所示，彈出打開圖像文件窗口。圖 1 打開圖像文件建立兩個顯示窗口， 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 。 按如 下步 驟 操作 ：在 主菜 單下 ， Map RegistrationSelectGCPs:Image to Ima

7、ge Regi在彈出對話框中選擇拼接后的唐山市地形圖為Base Image,遙感影像圖為 Warp ImageOK 彈出對話框。然后在兩幅圖上找到相同的控制點，點擊Add Piont 添加更多的控制點（至少 3 個）。將控制點數(shù)據(jù)保存。同樣的步驟，繼續(xù)校正至少十個控制點數(shù)據(jù)?？刂泣c找完保存后進(jìn)行校正。在Ground Control Points Selecti.對話框中， OptionsWarp File在“ InputWarp Image”對話框中選擇遙感影像圖OK Choose，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， ToolsL

8、inkLink DisplaysOK。.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)繪圖到實地對各種地物進(jìn)行對比。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

9、，調(diào)繪點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。對于已經(jīng)在室內(nèi)繪好的地物地貌， 則在實地檢查是否有改變，有改變的按照地形圖圖式將它們修改繪制在對應(yīng)的透明紙上。對于原先不確定的地物地貌，按照實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，要將調(diào)繪的內(nèi)容（特別是與實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

10、進(jìn)行清繪。.其中應(yīng)注意：當(dāng)?shù)乩砻Q注記過密時，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 “簡注表”，不得任意命名。實際調(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，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，點擊 File->Open Image File，選擇影像如圖 2，圖 2 選擇影像在 Available Bands Li

11、st 窗口中點擊 Load RGB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 顯示遙感影像5.5.2圖層的建立在圖 3 顯示的窗口上，選擇Overlayvectors ，彈出對話框 #1 VectorParameters ： ，如圖 4圖 4 矢量參數(shù)設(shè)置.在此窗體上選擇FileCreate New Layer.在彈出的對話框中填寫新建圖層的名字與保存位置， 點擊確定。 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 個圖層。5.2.3矢量化按照 清繪 完成

12、的紙 圖， 選擇相應(yīng)圖 層的顏色與線條等 。在 #1 VectorParameters ： 中，選中所要設(shè)置的圖層并右擊， 在彈出的菜單中選擇Edit LayerProperties,彈出對話框如圖 5。圖 5 設(shè)置圖層樣式在我組圖層設(shè)置時選擇原有建筑：黑色實線；新建地物：紅色點線， 3Thick ；公路：黑色實線， 2Thick ；居民區(qū)及辦公區(qū)道路：黑色實線，1Thick ；草坪及綠化帶：邊框為綠色實線，內(nèi)用綠色點線填充；變更建筑：紅色實線；輔助：藍(lán)色實線。設(shè)置完成后，按照著色后的紙圖在如圖4 顯示的窗口中，選擇Mode菜單.下的 Add New Vectors ,并選擇相應(yīng)的點、線、多邊

13、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)完成一個矢量元素后，在#1 Vector Parameters： 窗體中選擇Mode菜單下的 Edit Existing Vectors,然后選擇 Edit 菜單下的 Add New Attributes,顯示如圖 6圖 6 添加屬性信息選項按照圖 6 顯示選擇，設(shè)置完成后，點擊確定。5.6.1屬性字段的添加完成上步后，彈出窗體如圖 7圖 7 屬性字段設(shè)置設(shè)置完成后，點擊確定，彈出窗口，如圖8.圖 8 圖層屬性信息在圖 7 顯示的窗口中選擇Options 菜單下的 Add Record Column ，即可再次顯

14、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，可以在#1 Vector Parameters ： 中選中要修改的屬性信息所在的圖層并選擇Mode菜單下的 Edit ExistingVectors, 然后選擇 Edit菜單下的View/Edit/Query Attrbutes,在 Zoom 窗口單擊選中要修改的矢量元素，此時在屬性窗口中該元素的屬性行也被高亮顯示出來，然后就可以對選中的元素進(jìn)行節(jié)點的移動、添加、刪除，屬性信息的

15、修改，同時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被刪除。要刪除某一圖層的屬性字段時，可在圖 7 顯示的窗口中選中該列， 然后選擇Options 菜單下的 DeleteRecord Column, 則該列屬性字段就會被刪除了。6 攝影測量實習(xí)過程6.1窗體設(shè)計6.1.1計算過程分析根據(jù)實習(xí)要求及試驗數(shù)據(jù)實現(xiàn)左右兩張影像空間后方交會的計算，并將最后計算得到的旋轉(zhuǎn)矩陣及外方位元素輸出，得到如圖10的程序流程圖。.輸入原始數(shù)據(jù)歸算像點坐標(biāo)x ,y計算和確定初值Xs 0, Ys 0 , Z s0,0,0,0組成旋轉(zhuǎn)矩陣R計算( x ),(y ) 和l x

16、 , l y是逐點組成誤差方程式并法化迭否所有點完否？代次數(shù)解法方程，求未知數(shù)改正數(shù)小于限計算改正后的外方位元素差否否？<限差否？未知數(shù)改正數(shù)否輸出中間結(jié)果和出錯信息整理并輸出計算結(jié)果非正常結(jié)束正常結(jié)束圖 10空間后方交會程序流程圖6.1.2 設(shè)計窗體根據(jù)設(shè)計要求將已有的控制點像點坐標(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)組來存儲數(shù)據(jù)；最終計算結(jié)果的輸出（可輸出為文本文件）。設(shè)計出主要計算窗體如下：.圖 11 數(shù)據(jù)輸入界面圖 12 結(jié)果顯示界面.6.2編寫代碼private void button1_Click(object sender,

17、EventArgs e)tryfor (int j = 0; j < 5; j+)for (int i = 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.Va

18、lue);.#region/初始化for (i = 0; i < 3; i+)S1 += Xi;S2 += Yi;S3 += Zi;/確定外方位元素的初始值 = 0; = 0; = 0;if (textBox1 .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 );/

19、 f = 0.15324; Xs0 = S1 / 3.0; Ys0 = S2 / 3.0;Zs0 = m * f + S3 / 3.0;/像片坐標(biāo)的單位換算for (i = 0; i < 3; i+)xi /= 1000.0;yi /= 1000.0;catch (Exception ex)MessageBox.Show(this, "Error01" + ex.Message, "初始化錯誤 ");#endregion./trydoK+;cal_R();cal_xy();cal_A();WindowsApplication1.Matrix.Tra

20、nspose(A, AT);WindowsApplication1.Matrix.Matrix6_6(AT,A, AT_A);E= WindowsApplication1.Matrix.ReverseMatrix(AT_A,6);/將A的轉(zhuǎn)置與 A的乘積存放在臨時矩陣E中WindowsApplication1.Matrix.Matrix6_6(E, AT,ATA_ni_AT);WindowsApplication1.Matrix.Matrix6_1(ATA_ni_AT, L,.det);/計算外方位元素Xs0 += det0, 0;Ys0 += det1, 0;Zs0 += det2, 0;

21、+= det3, 0; += det4, 0; += det5, 0;listBox1.Items.Add(String.Format("第0 次迭代 ",K);listBox1.Items.Add(".");listBox1.Items.Add(String.Format("Xs0 = 0,Ys0=1, Zs0=2", Xs0, Ys0, Zs0);listBox1.Items.Add(String.Format(" = 0, =1, =2", , , ); listBox1.Items.Add(".&

22、quot;);if(Math.Abs(det0,0) <= 0.0005 && Math.Abs(det1,.0)<= 0.0005 && Math.Abs(det2,0)<= 0.0005 && Math.Abs(det3,0)<=0.00005 && Math.Abs(det4, 0) <= 0.00005 && Math.Abs(det5, 0) <=0.00005)Result1();break;if (K > 500 && Iscontiue =

23、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;else if (K > 1000)MessageBox.Show("迭代超過 1000次");Result1();break;.elseIscontiue = false; while (true);catch (Exception ex)Messag