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数字化航测成图的后期编辑.doc

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数字化 航测 后期 编辑
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190龙岩学院资源工程学院毕业论文题 目: 数字化航测成图的后期编辑资源工程学院龙岩学院毕业论文(设计)开题报告2012 年 4月 6日论文(设计)题目:数字化航测成图的后期编辑姓名 年级 08 所在院系 资源工程学院专业 测绘工程 指导教师开展本课题的意义及工作内容:课题意义:随着科学技术的不断发展,测绘技术也发生了翻天覆地的变化,从仪器设备、作业方法、技术手段到产品形式等,都得到快速发展。在航空摄影测量学方面,地形图的成图方法已从模拟摄影测量、解析摄影测量发展到目前的数字摄影测量。航空摄影数字化测图是数字摄影测量技术的1具体应用。本论文将细谈航测成图的后期编辑。工作内容:(1)浅谈数字摄影测量及数字摄影测量系统 VirtuoZo的基本概念;(2)编辑相关软件介绍及数据编辑的技术方法;(3)数字化地形图编辑;(4)实际应用举例总体安排及进度:1、4 月 1日—-4 月 16日 收集相关论文材料,在老师的指导下确定题目,并完成开题报告。2、4 月 16日—4 月 20日 修改论文题目;确定指导老师。.3、4 月 21日—-5 月 2日 整理分析收集的相关论文材料,列出论文提纲,开始着手论文写作。.4、5 月 3日—-5 月 20日 完成论文内容,形成初稿,上交给指导老师。5、5 月 21日—5 月 31日 根据老师的指导对论文进行修改和完善,并最终完成论文正稿 课题预期达到的效果:通过课题的研究保证数据分层及建库检查,上机检查分层,编码的正确性,各层中是否重复数字化的地形要素,保证拓扑关系的正确性。指导教师意见:签名:数字化航测成图的后期编辑【摘要】随着各种制图软件的开发,人们可以在不同的软件中对地形图加以编辑和修改,充分利用各个软件的优势,本文结合实际工作案例以 1:500 地形图的编辑为例,分别介绍用 CASS7.1 和 DEMMAKER 两种软件对 VirtoZo NT 全数字摄影测量系统采集的数据进行后期编辑处理的技术方法,这两个软件的结合使用不仅提高了工作效率,而且其精度也是符合测图要求的,还可以满足更多用图单位的要求。2【关键词】:CASS7.1 DEMMAKER 等高线 属性转换3目 录一 基本概念 .....................................................................................................51.1数字摄影测量 ..............................................................51.2南方 CASS 7.1..............................................................51.3中国的数字摄影测量系统 VirtuoZo............................................51.4数字化编辑 ................................................................51.5数字线化地图(DLG) .......................................................5二 数据编辑的技术方法 ...............................................62.1 编辑相关软件介绍 ..........................................................62.2 DEM数据生产流程 ..........................................................62.3 测图主要作业流程 ..........................................................62.4 属性编辑方法 ..............................................................7三 数字化地形图编辑 .................................................83.1.地物量测 ..................................................................83.2 地物编辑 .................................................................103.3 文字注记 .................................................................103.4 模型或图幅的接边 .........................................................10四 实际应用 ........................................................114.1 源数据 ..................................................................134.2 等高线编辑 ...............................................................134.3 数字化地形图编辑 .........................................................14五 编辑过程中的体会和建议 ...........................................155.1 在辑过程中的几点体会 .....................................................15六.总结……………………………………………………………………………………………… 16主要参考文献:………………………………………………………………………………… 18附页一:图层设定……………………………………………………………………………… 19附页二:注记大小规定………………………………………………………………………… 2041 基本概念1.1 数字摄影测量在信息时代的今天,数字化已渗透到许多领域,是一门学科是否是高技术的标志。摄影测量当然也不例外。数字摄影测量是以数字影像为基础,通过计算机分析和处理,获取数字图形和数字影像信息的摄影测量技术。确切地说,它是以数字影像为基础,由计算机进行影像处理和影像匹配,自动识别相应像点及坐标,运用解析摄影测量的方法确定所摄物体的三维坐标,并输出数字高程模型和正射数字影像或图解线划等高线图和带等高线的正射影像图等 [1]。1.2 南方 CASS 7.1CASS 7.1是南方测绘仪器公司在 AutoCAD 2005上开发的新一代数字化地形地籍成图软件。它与之前的版本相比较,在成图效率、地物编辑、符号用户化、DTM 建模及地籍应用、工程应用、数字地图与 GPS集成等诸多方面都有突破性进展 [2]。1.3 中国的数字摄影测量系统 VirtuoZoVirtuZo全数字摄影测量系统是适普软件有限公司与武汉大学遥感学院共同研制的全数字摄影测量系统,是一个功能齐全、高度自动化的现代摄影测量系统,能完成从自动空中三角测量(AAT)到测绘各种比例尺数字线化地图(DLG) ,数字高程模型(DEM),数字正射影像图(DOM)和数字栅格地图(DRG)的生产 [3]。VirtoZo 数字摄影测量系统改变了我国传统的测绘模式,提高了生产效率,在国经济建设各部门得到了广泛的应用。本文的数据采集、存储采用的就是 VirtuoZo NT数字摄影测量系统,其测图的数据为*.XYZ 格式,地物编码采用 GB14804-93国家标准,数据采用一物一码格式存放,各个地图要素的编码信息依靠不同图层识别,由于图层信息在 XYZ与 DWG格式的转换过程中不会改变,这样在 CASS软件中即可根据图层区分不同地物要素。将 VirtuoZo NT的 XYZ格式文件转换为 Autocad可识别的三个文件:母线(*-mx.dxf) ,二维(*-2d.dxf) ,三维(*-3d.dxf) 。1.4 数字化编辑数字化编辑就是把全数字测量采集的数据导入到 CASS7.1软件进行重新归层编辑。数据编辑总体技术要求按照 GB/T 7929—1995《1 :500,1:1000,1:2000 地形图式》 ,GB/T 13923-2006《1:500,1:1000,1:2000 地形图要素分类与代码》以及本单位依据任务的实际情况制定的技术设计书等文件。图层和颜色样式以南方测绘公司研发的 CASS7.1默认为准,见表附页一。1.5 数字线化地图(DLG)数字线划图是通过各种矢量数据采集手段,将地表各要素分层提取、编辑,保存各要素的空间关系和相关的属性信息,全面地描述地表目标,最终以矢量的形式将地理数据存储到计算机中 [4]。2 数据编辑的技术方法主要采用 VirtuZo旗下的 DEMMAKER软件对数字高程模型(DEM)的等高线内插编辑处理以及利用南方 CASS7.1软件对地图要素以及属性进行编辑处理。2.1 编辑相关软件介绍DEMMAKER软件:本软件为交互式数字影像测图系统(Interactive Graphics System,IGS) ,本软件主要用于影像图地物量测 [5]。用户可在立体影像或正射影像上,进行地物数据采集及编辑,生成数字测图文件(.xyz) ,并按标准的制图符号将之输出为矢量地形图。52.2 DEM 数据生产流程A. 数据文件测图之前应已建立测区及相应的立体模型。需要测图的模型应至少进行了内定向、相对定向以及核线的重采样处理。若此时进入测图模块,则数字化的量测成果将是基于模型坐标的,且不能自动匹配地面高程。2.3 测图主要作业流程 A 在 DEMMAKER 主界面中右击测图选择 IGS 数字化测图菜单项,然后进入 IGS 测图模式。B.新建或打开测图文件(.xyz) 。C.新建或打开了一个窗口后,装载相应的立体模型或正射影像。D.提取矢量信息。激活立体模型或正射影像窗口,移动测标至相应的地物处,切准该地物轮廓上某一点的高程,然后单击确定该点的点位,依次采集完该地物轮廓上的节点后,单击确认,即记录了该地物,同时,矢量窗口中会显示该地物的矢量化符号。E.编辑地物。激活立体模型或正射影像窗口,移动测标至需要编辑的矢量地物处,单击选中该地物,然后再次单击选择该地物轮廓上的某点,即可对该点进行编辑。F.编辑完成后,可将该矢量信息导出为其他格式(如:DXF 格式或 ASCII 码纯文本形式) 。G.退出测图模块。 2.3.1.测图操作流程A.基本流程图使用 IGS进行测图的基本流程如图 2-1 所示。ɨÃèÒǼüÅÌ ·ûºÅ¿âÊý¾Ýת»Ä£¿éÊý¾Ý¼ÇÂÄ£¿éÊý¾ÝÊäÈëÄ£¿éDXF Îļþ3D Mouse ͼÐÎÏÔʾ ÆÁÄ»ÏÔʾÎı¾Î¼þDXF Îļþ»æͼÒÇÊä³ö·ûºÅ»¯Ä£¿éÊó±êÓû§ÊäÈëµØÎïôÐÔÂÌáʾÓû§²Ù×÷ÌáÈ¡ÏàÓ¦µÄ·ûºÅÐÏ¢ÏÔʾ·ûºÅ»¯½á¹图 2-1说明:图中虚线框的内容表示为可选操作,若在做完上一步操作时已达到要求,则可不做虚线框中的操作内容,直接进入到下一步的操作 [6]。2.3.2 数据导出6可导出如下格式的数据:· DXF 格式的矢量文件(单击文件导出Dxf 文件菜单项) 。· 文本文件(单击文件导出文本文件菜单项) 。· 宗地(单击文件导出宗地输出菜单项) 。· 等高线文件(单击文件导出等高线文件菜单项) 。· 查询表(单击文件导出查询表菜单项,输出层码对应表) 。2.4 属性编辑方法本节以 VZ航测数据为例,详细地介绍用 CASS7.1对图形进行属性编辑的流程,并对各流程进行说明。2.4.1 新建工程2.4.2 影像叠加与矢量图形的层控制全数字化采集的地图要素要求为一物一码,每个要素都有编码,还有图层,因此在代码转换之前要对各个图层的地物进行检查修改 [7]。步骤为:A. 影像叠加1. 矢量叠图:按下图标 ,可实时地将量测的结果(矢量图形)显示在立体影像上,便于检查遗漏和所测地物的精度。2. 矢量层叠图:按下图标 ,可以将量测的矢量层,快速的显示在立体影像上。B. 层控制在 IGS中,不同的地物分别属于不同的层,每一层都有一个特征码(或层号) 。用户可通过层控制对话框分层管理量测所得的地物。单击工具层控制菜单项或单击工具栏图标 ,系统弹出层控制对话框,如图 2-2所示。图 2-2单击层控制选择对话框中左边列表中的某一行,该行将显示为蓝色,即该地物层被选中,然后单击对话框右边的层操作按钮,可对该地物层进行层控制。层控制方式有以下五种:1. 锁定和解锁:单击锁定按钮,则列表中选中层的状态栏中文字的第一位变为“L” ,确定后,将不能对选定层中的地物进行编辑,但可显示、新增该类地物。单击解锁按钮,状态栏中文字的第一位变为“-” ,确定后,可解除地物层的锁定状态。2. 冻结和解冻:单击冻结按钮,则列表中选中层的状态栏中文字的第二位变为“F” ,确定后,不能对选定层中的地物作任何操作(既不能显示,也不能编辑或新增该类地物) 。单击解冻按钮,状态栏中文字的第二位变为“-” ,确定后,可解除地物层的冻结状态。3. 开和关:单击开按钮,则列表中选中层的状态栏中文字的第三位变为“O” ,确定后,可在矢量窗口中显示该层中的地物。单击关按钮,状态栏中文字的第三位变为“-” ,确定后,矢量窗口中将隐藏该层中的地物。4. 设置颜色:可设置选定层中的地物叠加显示在影像上的颜色。5. 删除层:可删除一个或多个层的全部地物。注意:层的删除是不可恢复的操作。单击全部清除按钮,将撤消对任何层的选择(并非删除所有选中的层) 。2.4.3 编辑图形属性7图形属性编辑就是将全数字化采集的地物,经过编码转换,图层转换,图块转换以及线型转换,批量添加要素编码,图块、线型等信息。具体步骤:(1)使用 CASS软件 “地物编辑”的功能→“图形属性转换”→“图层→编码”功能,选择“批量处理” ,选择“VZ 图层转编码.TXT 文件,即可批量添加 CASS属性编码,(2)使用“编码→线型”功能,选择批量处理,选择“CASS 编码→线型.TXT 文件,即可批量添加线状符号的线型信息;(3)使用“编码→图块”功能,选择批量处理,选择“CASS 编码→图块.TXT 文件,即可批量实现点状符号的图块信息;(4)选择所有的图块,把 X,Y 的比例因子改为 0.5,即比例尺改成 1:500。(5)选择 CASS 软件菜单项“地物编辑”→“复合线处理”→“线型规范化”功能 ,使线状地物的线型启用。 [8]3 数字化地形图编辑3.1.地物量测在数字测图系统中,地物量测就是对目标进行数据采集,获得目标的三维坐标 X、Y、Z 的过程 [9]。在 IGS 中,系统将实时记录测图的结果,并将之保存在测图文件 .xyz 中。量测地物的基本步骤如下:1. 输入或选择地物特征码;2.进入量测状态;3.根据需要选择线型或辅助测图功能;4.根据需要启动或关闭地物咬合功能;5.对地物进行量测。3.1.1. 输入地物特征码每种地物都有各自的标准测图符号,而每种测图符号都对应一个地物特征码。数字化量测地物时,首先要输入待测地物的特征码 [10]。A.方法一:直接输入其数字号码。若用户已熟记了特征码,可在状态栏的特征码显示框中输入待测地物的特征码。B.方法二:单击图标 ,在弹出的对话框中选择地物特征码3.1.2. 进入量测状态有两种方式可进入量测状态:A.方式一:按下图标 ,可进入量测状态。B.方式二:单击鼠标右键,在编辑状态和量测状态之间切换。3.1.3. 量测方法A. 基本量测方法1. 在影像窗口中进行地物量测。2. 用户通过立体眼镜(或反光立体镜)对需量测的地物进行观测,用鼠标移动影像并调整测标。3. 切准某点后,单击鼠标左键记录当前点。4. 单击鼠标右键结束量测。5. 在量测过程中,可随时选择其他的线型或辅助测图功能。6. 在量测过程中,可随时按 Esc键取消当前的测图命令等。7. 如果量错了某点,可以按键盘上的 BackSpace键,删除该点,并将前一点作为当前点。B 等高线修测基本操作步骤如下:1 单击图标 ,在弹出的对话框中选择等高线符号。2 激活立体模型显示窗,单击模式人工调整菜单项。3 单击 IGS窗口状态栏中的坐标显示文本框,在弹出的对话框中键入需要编辑的等高线的高程8值,按 Enter键确认。4 按下状态栏中的锁定按钮。5 按下图标 ,进入量测状态,然后按下等高线修测图标 。6 对某段叠合不好的等高线,可在切准后重新量测这一段等高线,量测完成后,结束量测。7 重复以上步骤 3) 、5) 、6)可对其他等高线线段进行修测处理。说明:在等高线修测过程中,应使用捕捉咬合功能,使正在修测部分的等高线与其邻接部分衔接光滑自然。C. 房屋量测单击图标 ,在弹出的对话框中选择房屋的特征码,缺省情况下系统会自动激活折线图标 、自动直角化图标 及自动闭合图标 。用户可根据实际情况选择不同的线型来测量不同形状的房屋(可选线型主要有:折线、弧线、样条曲线、手画线、圆和隐藏线) 。一次只能选择一种线型(按下其中一种线型图标后,其他的线型图标将自动弹起) 。用户也可根据实际情况选择是否启动自动直角化功能和自动闭合功能(按下图标为启动,否则为关闭) 。激活立体影像显示窗口,按下图标 ,即可开始测量房屋。a. 平顶直角房屋的量测1) 鼠标测图2) 移动鼠标至房屋某顶点处,按住键盘上的 Shift键不放,左右移动鼠标,切准该点高程,松开 Shift键。3) 单击鼠标左键,即采集了第一点。4) 沿房屋的某边移动鼠标至第二、第三两个顶点,单击鼠标左键采集第二、三点。5) 单击鼠标右键结束该房屋的量测,程序会自动作直角化和闭合处理。b. 人字型房屋的量测1) 鼠标测图2) 移动鼠标至该房屋某顶点处,按住键盘 Shift键不放,左右移动鼠标,切准该点的高程,然后松开 Shift键。3) 单击鼠标左键,即采集第一点。4) 沿着屋脊方向移动测标使之对准第二顶点,单击鼠标左键采集第二点。5) 沿着垂直屋脊方向移动测标使之对准第三个顶点,单击鼠标左键采集第三点。6) 然后单击鼠标右键结束,程序会自动匹配当前房屋的其他角点及屋脊线上的点。c. 带屋檐的房屋的量测1) 按照上述量测房屋的方法量测房顶的外边缘。2) 按下一般编辑图标 ,选中需要改正房檐的房屋,按下房檐改正图标 ,系统弹出房檐改正对话框。如图 3-1所示。选择需要进行修正的房屋边,输入修正值(单位与控制点单位相同) ,单击确定按钮,则测图窗口中当前地物的房檐被修正。图 3-1其中:a) 房屋边列表:对话框左上角的列表中列出了当前房屋的所有边。房屋边列表9b) 房屋略图:对话框右上角显示了当前选中房屋的略图。其中:· 蓝线:原房屋边。· 红线:在左边的列表中选中的房屋边。· 绿线:改正后的房屋边。c) 修改值:键入房檐修正的数值。房檐修正的方向与房屋量测方向和修正值的正负有关:· 当量测方向为顺时针时:输入修正值为正,房檐向外修正。输入修正值为负,则房檐向内修正。· 当量测方向为逆时针时:输入修正值为正,房檐向内修正。输入修正值为负,则房檐向外修正。d) 添加屋檐:选中该选项,并在后面的层码文本框中定义房屋屋檐的特征码,则确定后,矢量窗口中将用该符号显示该房屋的屋檐。3.2 地物编辑地物编辑,是对已量测的地物进行修测或修改等操作,在影像窗口或矢量图形窗口中都可进行。系统将实时记录编辑后的数据,并实时显示编辑后的图形。主要步骤如下:1.进入编辑状态;2.选择将要编辑的某个地物或其节点;3.选择所需的编辑命令;4.进行修测或修改3.2.1. 进入编辑状态有两种方式可进入编辑状态:A. 方式一:按下图标 ,可进入编辑状态。B. 方式二:单击鼠标右键,可在量测状态和编辑状态之间切换。3.2.2. 选择地物或其节点进入编辑状态后,可选择将要编辑的地物或该地物上的某个节点,然后进行编辑。3.3 文字注记文字注记的设置和输入必须在注记状态下进行,按下主工具条上的图标 进入注记状态,系统弹出注记对话框,用户可在其中输入注记的文本内容和相关参数,然后在影像或图形工作窗口内单击,即可在当前位置插入所定义的文本注记,并显示在图形或影像中。3.3.1. 注记的编辑在编辑状态下,选中要进行编辑的注记后,方可对该注记进行编辑。A.修改注记参数:在注记对话框中修改注记参数,即可修改当前注记。B.编辑注记位置:可使用常规的插入、删除、重测等编辑命令,对注记点位进行任意修改。3.4 模型或图幅的接边为方便模型或图幅的接边,在 IGS主界面上程序提供了装载菜单,可载入其他的立体模型或正射影像文件,也可载入其他的矢量文件。3.4.1. 装载立体模型在进行模型接边时,单击装载立体模型菜单项,在弹出的对话框中选择相邻的立体模型文件(.ste 或.mdl) ,系统可将其载入并显示,用户可参考该立体影像进行接边量测。3.4.2. 装载正射影像在进行正射影像测图接边时,单击装载正射影像菜单项,在弹出的对话框中选择相邻的正射影像文件(.orl、.orr 或 .orm)及相应的 DEM 数据,系统可将其载入并显示,用户可参考该正射影像进行量测。在正射影像中进行地物量测时无需使用立体观测,其高程数据可由相应的 DEM解算得到。3.4.3. 装载矢量图在进行图幅接边时,单击装载矢量文件菜单项,在弹出的对话框中选择相邻的矢量文件,系统可将其载入并显示。
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