1、光束法區域網空中三角測量一、實驗目的 1掌握 Leica Photogrammetry Suite (LPS)模塊的基本功能和使用方法； 2加深對光束法區域網空中三角測量基本原理的理解； 3熟練掌握 LPS 模塊中實現光束法區域網空中三角測量的具體方法。 二、實驗要求 1實驗前要掌握光束法區域網空中三角測量的基本原理； 2了解 ERDAS IMAGINE 的各功能模塊和 LPS 模塊的基本工作原理； 3獨立完成實驗任務； 4每人提交一份完整的實驗報告。 三、數據說明 本實驗采用 ERDAS IMAGINE 軟件自帶的示例數據，即 col90p1.img、col91p1.img 和 col92p

2、1.img 三張框幅攝影機像片和一幅參考 DEM 數 據（colspr_dem.img），這三張像片也都配有相關的攝影機文件。 四、實驗步驟 1建立項目 運行 ERDAS IMAGINE ，進入 LPS 模塊，點擊左上角的 打開 Create New Block File 對話框創建新的區域網文件在此對話框中輸入文件名（如：frame_tour），點擊 OK 即打開 Model Setup 對話框（如下圖所示） ， 在 Geometric Model Category 下拉菜單中選擇 Camera，并選擇框幅攝影機（Frame Camera）。 幾何模型設置完成后打開 Block Proper

3、ty Setup 對話框，如下圖： 在水平參考坐標系設置區，點擊右上角的 Set 按鈕打開 Projection Chooser 對話框設置投影方式， 進入Standard標簽區，在Categories處選擇US State Plane-NAD27-Old USGS(DO154) Zone Numbers, 再在 Projection 的下拉菜單中選擇 COLORADO CENTRAL (3476)。 再回到 Block Property Setup 對話框，將水平坐標單位設置為 Meters，并在 Vertical 設置區選中 Same as Horizontal 使垂直方向和水平方向的屬性

4、一致。點擊右邊的 Next 進入 Set Frame-Specific Information 模式，設置框幅信息，定義平均飛行高度，本實驗中將平均飛行高度設為 7000 米。 所有參數設置完成之后關閉 Block Property Setup 對話框，項目建立成功。 2添加框幅像片 新建項目之后添加框幅文件，即加載像片。在左邊的項目管理區選中 Images 文件夾，在 Edit 菜 單下選擇 Add Frame 打開文件選擇對話框添加文件，或者鼠標右鍵點擊 Images 文件夾選擇 Add 打開對話框，或者點擊按鈕 打開對話框。 3計算金字塔階層 打開所有像片之后即可進行處理。在 Edit

5、菜單中選擇 Compute Pyramid Layers 選項打開 Compute Pyramid Layers 對話框（如下圖），選擇 All images Without Pyramids 開始運算。 4定義相機模型 （1）輸入相機信息 首先使 col90p1.img 處于活動狀態，在 Edit 菜單下選擇 Frame Editor，或者點擊按鈕 打開 Frame Camera Frame Editor 對話框在 Camera Information 對話框的 General 標簽下設置攝影機信息： 設置攝影機名為 Zeiss RMK A 15/23； 設置焦距為 153.124mm； 設

6、置原點 x0為-0.002mm； 設置原點 y0為 0.002mm。 進入 Fiducials 標簽（如下圖），將 Number of Fiducials 設為 8，并在列表中輸入各個框標點的像點 坐標（2）內定向 設置完相機信息之后，進行像片的內定向處理。即根據所給的框標點的像點坐標在像片上定出框 標點位置。在Frame Camera Frame Editor對話框中點擊Interior Orientation標簽，進入Interior Orientation 模式。 選中 按鈕，點擊 將在 Frame Camera Frame Editor 對話框的頂部彈出三個影像視窗,分別為主視窗、總覽

7、視窗和細節視窗。較大的主視窗顯示像片的局部區域，另外兩個視窗大小相同，其中一個 顯示整張像片，另一個顯示像片的細節區域。在主視窗中將矩形框置于適當位置，即在細節視窗顯示出框標點的十字絲，通過調整選擇框的大小，使得十字絲清晰顯示。 調整好細節區域大小，點擊 Interior Orientation 模式顯示區中間部分的定位影像框標按鈕 ，在細部顯示視窗中的十字中心量測框標點，獲取框標點位置，同時在下面的列表中顯示框標點 1 的像素 坐標。 框標點 1 量測完成之后光標自動跳到框標點 2，用同樣的方法依次量測 8 個框標完成內定向。 這里注意像片邊上的四個點（即點 5 到 8）與像 片角上的四個點

8、標記不同 當最后一個框標點量測完成后，在 Solve 按鈕的上方將顯示測量中誤差，該中誤差應該小于 0.33 pixels，如果大于 0.33 pixels 則需要重新測量所有框標點位置（3）絕對定向 在 Frame Camera Frame Editor 對話框中點擊 Exterior Information 標簽，根據表 2-2 給出的外方位 元素信息在相應的位置輸入 6 個外方位元素，再選中 Set Status 將各個外方位元素的狀態均設置為初始 狀態（即 Status 處設置為 Initial）。 表 2-2：（4）完成剩余兩張像片的內定向和絕對定向 采用前面對第一張影像（col90

9、p1.img）處理的（1）（3）步，完成 col91p1.img 和 col92p1.img 的相機信息編輯、內定向和絕對定向，其相機信息與 col90p1.img 相同，外方位元素信息分別在表 2-3 和表 2-4 中給出。三張像片的內定向和絕對定向均處理完成，關閉 Frame Camera Frame Editor 對話框，保存項目。 5測量控制點 從 Edit 菜單中選擇 Point Measurement 打開 Point Measurement 工具，如下圖所示： （1）添加點 點擊 Point Measurement 工具右上角的 Add 按鈕，在左下方參考坐標顯示區將增加一行，在

10、該行 的 Point ID 列輸入 1002，即第一個控制點點號設為 1002，后面添加的控制點點號將依次增加。在新增 行的 Type 列設置為 Full（Full 表示該點有 X、Y、Z 三個坐標值），在 Usage 列設置為 Control（Control 表示該點為控制點）。 （2）測量點 從 Point Measurement 工具的右邊標簽可以看出， 顯示影像的六個視窗中左邊 三個顯示的是像片 col90p1.img，右邊三個顯示 的是像片 col91p1.img。控制 點 1002 的概略圖和細部圖 如右圖所示： 根據上圖所示概略位置和細部圖在左片中尋找控制點的相應位置，選擇正確的

11、點位，將選擇框調整到適當大小，使得細節視窗以適當的影像尺寸顯示，點擊按鈕 進行控制點的測量。再根據點的特征在右片上測量同名點，此時在 Point Measurement 工具右下方的像素坐標區將顯示兩張像片上對應的 同名點的像素坐標。對照表 2-5 所示的像素坐標，檢查控制點的位置是否正確，如果測量得到點的像 素坐標不同于表中的值，必須在像素坐標列表中輸入正確值。確定了正確的控制點位置后，在參考坐標區 X、Y、Z 對應的位置輸入點的三維坐標（665228.955， 115012.472，1947.672），并保存點信息。 采用同樣的點添加和測量方法，完成其他控制點的添加和測量。 測量控制點 1

12、003 控制點 1003 位于三張像 片的重疊區域，先在像片 col90p1.img和col91p1.img上 測量，再將右片換成像片 col92p1.img 進行測量。右圖 顯示了控制點 1003 的參考概 略圖和細部圖，表 2-6 給出了 控制點 1003 的像素坐標和參 考坐標。測量控制點 1004 在第三個點測量之前，點擊 按鈕使其可用，在此情況下進行后續的控制點測量時會很方便。當我們在第一張像片上確定了點的位置之后，軟件將自動尋找到第二張像片上點的概略位置，這樣使得 我們能夠快速進行控制點的定位與測量，值得提及的是該函數在第三個點測量完成之后才起作用。 接下來開始測量控制點 1004

13、，該點處于 col91p1.img 和 col92p1.img 兩張像片的重疊區 域，因此測量之前將左片和右片 分別設置為 col91p1.img 和 col92p1.img。右圖顯示了控制 點 1004 的參考概略圖和細部 圖，表 2-7 給出了控制點 1004 的像素坐標和參考坐標。 測量控制點 1005 控制點 1005 處于 col90p1.img、col91p1.img 和 col92p1.img 三張像片的重疊 區域，先將 col90p1.img 置于 左片，col91p1.img 置于右片 進行測量，再將 col92p1.img 置于右片測量點。右圖顯示了 控制點 1005 的參

14、考概略圖和 細部圖，表 2-8 給出了控制點 1005 的像素坐標和參考坐 標。 測量控制點 1006 控制點 1006 處于 col90p1.img、col91p1.img 和 col92p1.img 三張像片的重疊 區域，先將 col90p1.img 置于 左片，將 col91p1.img 置于右 片進行測量，再將 col92p1.img 置于右片測量點。右圖顯示了 控制點 1006 的參考概略圖和 細部圖，表 2-9 給出了控制點 1005 的像素坐標和參考坐標。 6測量檢查點 檢查點的添加和測量方法與控制點相同，本實驗使用兩個檢查點，點號為 2001 和 2002。 測量檢查點 200

15、1，該點處 于 col90p1.img 和 col91p1.img 兩張像片的重疊區域，分別將 col90p1.img 和 col91p1.img 置 于左片和右片進行測量。右圖 為點 2001 的參考概略圖和細 部圖，表 2-10 給出了檢查點 2001 的像素坐標和參考坐標。 測量檢查點 2002，該點處 于 col91p1.img 和 col92p1.img 兩張像片的重疊區域，將 col91p1.img 和 col92p1.img 分 別置于左片和右片進行測量。 右圖為檢查點 2002 的參考概 略圖和細部圖，表 2-11 給出了 檢查點 2001 的像素坐標和參 考坐標 7連接點的自

16、動生成 控制點和檢查點均測量完成后， 在 Point Measurement 工具右上角點擊連接點自動采集按鈕 ，打開 Automatic Tie Point Generation Properties 對話框， 在此對話框的 General 標簽中，將 Images Used 設置為 All Available，將 Initial Type 設置 為 Exterior/ Header/GCP，將 Image Layer Used for Computation 設置為 1。 再在對話框的 Distribution 標簽中，將 Intended Number of Points Per Image 設置為 15， 確保 Keep All Points 選擇框不被選中。 點擊對話框中 Run 按鈕，計算機將自動采集連接點，并在 Point Measurement 工具左下 方的參考坐標列表區列出所有連接點的信息，同時在左右兩張像片上均出現一些小十字型的 點，即連接點。 最后還要檢查連接點是否可用，在 Point Measurement 工具左下方的參考坐標列表中選 擇任意的點，在影像顯示視窗將出現該點，若認為該點不可用