1、HEBEI UNITED UNIVERSITY攝影測量與遙感實習(xí)報告學(xué)生：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)容 13實習(xí)設(shè)備與資料 14實習(xí)時間與地點 25遙感實習(xí)過程 35.1地形圖的糾正 35.2遙感影像的幾何校正 35.3遙感圖像的野外調(diào)繪、屬性調(diào)查 45.4遙感影像的室清繪 45.5遙感影像圖像矢量化 55.5.1 遙感影像打開 55.5.2 圖層的建立 6矢量化 65.6屬性信息的錄入 75.6.1 屬性字段的添加 8屬性信息的錄入 8屬性信息的修改、刪除 96攝影測量實習(xí)過程 106.1窗體設(shè)計 106.1.1 計算過程分

2、析 10設(shè)計窗體 106.2編寫代碼 126.3運行程序并得出結(jié)果 157實習(xí)心得 171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)生進一步 鞏固遙感上機課的知識。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。2實習(xí)容1）控制點的

3、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：計算機的基本配置（CPU型號、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)影像覆蓋圍一定數(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XsO, YsO, ZsO ,

4、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)：市高分辨率遙感影像攝影測量實習(xí)數(shù)據(jù)：已知航攝儀的方位元素：f=153.24mm, x0=y0=0.0mn， 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左像片占八、號像片坐標(biāo)(mm)地面點坐標(biāo)(m)xyXYZ1-86.15-68.9936589.4125273.322195.172-53.4082.2137631.0831324.51728.693-14.78-76.6339100.9724934.982386.50410.4664.4340426.543031

5、9.81757.31表2右像片占八、號像片坐標(biāo)(mm)地面點坐標(biāo)(m)xyXYZ157.6735.5436589.4125273.322195.17267.33-23.1237631.0831324.51728.69332.2172.2139100.9724934.982386.504-44.12-66.2140426.5430319.81757.31且 dX dY dZ <0.005 （限差）d d Q d k <0.0005 （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：聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院A309機房省市路北區(qū)大學(xué)道、華巖路、建設(shè)路與道5遙感實

6、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Rm畐i c耳 Cl自fion Trvis豐ENV1乳文件窗口Fil«Open Image FileOpen Vector FileOpen Kefftdt FilOpn Et&rnal JilOpen Ftevi ous Jile圖1打開圖像文件建立兩個顯示窗口，分別打開拼接好的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 Registration Select GCPs:Imageto Image

7、Regi 在彈出對話框中選擇拼接后的市地形圖為Base Image,遙感影像圖為 Warp Image OK彈出對話框。然后在兩幅圖上找到相同的控制點，點擊AddPiont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找完保存后進行校正。在 Grou nd Co ntrol Poi nts Selecti.對話框中，Optio ns Warp File 在“ In put Warp Imagd'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市圖間的連接，查看校正情況。顯示窗口下，Tools

8、 Link Link Displays OK5.3遙感圖像的野外調(diào)繪、屬性調(diào)查在進行野外調(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行對比。完成準(zhǔn)備工作后，則開始進行野外調(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)進行，避免調(diào)繪不連貫。然后，依照選好的路線，按行或按列進行調(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。直至將整圖所包括的容全部調(diào)繪完畢。調(diào)繪的同時，要將調(diào)繪的容（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遙感影像的室清繪像片調(diào)繪可采用先室判讀清繪，后野外檢核和調(diào)查，再室修改和補充清繪的 方法。野外調(diào)繪完成后，當(dāng)天進行分色清繪。根據(jù)要求，用紅、藍、綠、黑四種 顏色進行清繪。其

10、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 List 窗口中點擊Load RGB按鈕，

11、在#1窗口中加載影像，打開后，顯示遙感影像如圖 3，isiwu；r；L：iin；i：-ixiriNriiWl - u 二.-'_ aFjl 丄業(yè) Dverlayifnhan皀Too JL 営 Wiiidow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 Overlay vectors，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 File Create 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、

12、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。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#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，IThick ;草坪及綠 化帶：邊框為綠色實線，用綠色點線填充；變更建筑：紅色實線；輔助：藍色實 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

13、單下的Add New Vectors ,并選擇相應(yīng)的點、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 Recor

14、d Column，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。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563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 Existing Vectors,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行節(jié)點的移動、添加、刪除，屬性信

15、息的修改，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Delete Record 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。迭代次數(shù)小于限差否？一計算(x ), ( y )和 l x，l y逐點組成誤差方程式并法化 否I所有點完否?計算改正后的外方位元素未知數(shù)改正數(shù)< 限差否

16、？否否輸出中間結(jié)果和出錯信息解法方程，求未知數(shù)改正數(shù)整理并輸出計算結(jié)果正常結(jié)束非正常結(jié)束圖10空間后方交會程序流程圖設(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 butt on 1_Click(object sen der. Eve ntArgs e) _tryfor (i nt j = 0; j < 5; j+)for (int i = 0; i <

17、; 3; i+)Xi = Con vert.ToDouble(dataGridView10,i.Value);Yi = Con vert.ToDouble(dataGridView11,i.Value);Zi = Con vert.ToDouble(dataGridView12,i.Value);xi = (Co nvert.ToDouble(dataGridView13,i.Value);yi = (Con vert.ToDouble(dataGridView14,i.Value);初始化#regio n for (i = 0; i < 3; i+)51 += Xi;52 += Yi;

18、53 += Zi;/確定外方位元素的初始值書=0;3 = 0;K = 0;if (textBox1 .Text = "" | textBox2 .Text ="")MessageBox.Show(”請輸入比例尺和焦距數(shù)據(jù)");return;m = Co nvert.ToDouble(textBox1 .Text );/ m =:50000;f = Con vert.ToDouble(textBox2 .Text ); / f = 0.15324;Xs0 =Ys0 =Zs0 =:S1 / 3.0;:S2 / 3.0;:m * f + S3 / 3

19、.0;/for (i :像片坐標(biāo)的單位換算=0; i < 3; i+)xi /= 1000.0; yi /= 1000.0;catch (Excepti on ex)MessageBox.Show(this, "Error01" + ex.Message,"初始化錯誤");#en dregi on/trydoK+;cal_R();cal_xy();cal_A();Win dowsApplicatio n1.Matrix.Tra nspose(A, AT);Win dowsApplicati on 1.Matrix.Matrix6_6(AT,A, A

20、T_A);E= Win dowsApplicatio n1.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Win dowsApplicatio n1.Matrix.Matrix6_6(E, AT,ATA_ni_AT);Win dowsApplicatio n1.Matrix.Matrix6_1(ATA_ni_AT, L, det);/計算外方位元素Xs0 += detO, 0;Ys0 += det1, 0;Zs0 += det2, 0;書 += det3, 0;3 += det4, 0;k += det5, 0;listBox1tems.Ad

21、d(String.Format(”第0次迭代",K)；listBox1tems.Add("");listBox1tems.Add(Stri ng.Format(” Xs0 = 0,Ys0=1, Zs0=2", Xs0, Ys0, Zs0);listBox1tems.Add(Stri ng.Format(”書=0,3 =1,K =2",書,3 , K )；listBox1tems.Add("");if(Math.Abs(det0, 0) <= 0.0005 &&Math.Abs(det1,0) <=

22、 0.0005 && Math.Abs(det2,0) <= 0.0005 && Math.Abs(det3,0) <=0.00005 && Math .A bs(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, MessageBoxDefaultButto n.Butto n2) = DialogResult.No)Result1();break;else if (K > 1000)MessageBox.Show("迭代超過1000次");Result1();break;elseIsc on tiue = false; while (true);catch (Excepti on ex)迭代錯Messa