论文总字数：20604字

摘 要

数字摄影测量持续发展，已经成为地形数据量测的主要手段。作为全自动（半自动）量测数字地面高程模型的渠道，它具有更高的生产效率和更广泛的应用前景。因此，对数字摄影测量展开研究是必要的。本课题在摄影测量制作DEM的普遍流程基础上，理解其步骤原理，按照流程依次进行VirtuoZo系统中的定向模块处理、核线重采样、匹配预处理、生成DEM、DEM编辑以及生成等高线等操作步骤，从理论到实际操作，深入研究数字摄影测量生成DEM的过程，并通过对格网点高程的逐点细化编辑、检查点法保证精度质量，实现有精度保障的DEM制作解决方案，制成江浦校区DEM。

关键词：数字摄影测量 DEM VirtuoZo 质量评定

Digital Image-based DEM Production at Jiangpu Campus

Abstract

The development of digital photogrammetry has become the main method of terrain data measurement. The all-digital photogrammetry station is a digital photogrammetric automatic measurement (semi-automatic) channel for measuring the digital ground elevation model which has a wide application prospect and higher production efficiency. Therefore, it is necessary to carry out research on all-digital photogrammetry. Based on the general flow of photogrammetry and DEM production, this article understands the principle of the procedure, and processes the directional module processing, nuclear line resampling, and image matching preprocessing in the VirtuoZo system. Generate DEM, Create DEMs, Edit and Generate Contour Lines, etc. From the theory to the actual operation, In-depth study of all-digital photogrammetry and DEM generation process and ensure the details of grid point elevation editing and checkpoint methods. Accuracy and quality, DEM production solution with precision guarantee, made into DEM of Jiangpu Campus.

Keywords: Digital Photogrammetry; DEM; VirtuoZo; Quality Evaluation

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 1

第一章 绪论 1

1.1项目研究背景与意义 1

1.2当前研究现状 2

1.2.1 数字摄影测量系统发展现状 2

1.2.2 DEM制作研究现状 2

1.3研究内容及技术路线 4

1.3.1 研究内容 4

1.3.2 技术路线 4

1.3.3 论文组织结构 4

第二章 基于数字影像的DEM获取过程 6

2.1数字影像获取 6

2.1.1 数字影像采样 6

2.1.2 数字影像量化 6

2.1.3 数字影像重采样 7

2.2数字影像解析 7

2.2.1 内定向 7

2.2.2 相对定向 7

2.2.3 绝对定向 9

2.2.4 核线几何关系 9

2.3单像片的特征提取 9

2.4立体像对影像匹配 10

2.4.1影像相关 10

2.4.2最小二乘影像匹配 10

2.5建立DEM模型 11

2.5.1 DEM概念 11

2.5.2 DEM数据点采集方式 12

2.5.3 数字摄影方法采集点 12

2.6本章小结 13

第三章 VirtuoZo系统制作DEM 14

3.1.VirtuoZo系统概述 14

3.1.1 系统硬件组成 14

3.1.2 功能模块组成 14

3.1.3 操作流程 15

3.2.VirtuoZo系统制作DEM流程 16

3.2.1 准备工作模块 16

3.2.2 定向模块 18

3.2.3 核线影像匹配 20

3.2.4 影像匹配模块 21

3.2.5 DEM编辑模块 22

3.2.6 DEM成果展示 24

3.3本章小结 27

第四章 DEM质量控制 28

4.1DEM数据采集质量控制 28

4.1.1 数字高程模型的数据源 28

4.1.2 原始数据粗差检验和剔除 28

4.1.3 原始数据的滤波处理 28

4.2DEM精度分析 29

4.2.1 DEM误差源分析 29

4.2.2 DEM精度评定方法 29

4.3江浦校区DEM精度评定 30

4.4本章小结 32

第五章 结论与展望 33

参考文献 34

致 谢 35

第一章 绪论

1.1 项目研究背景与意义

19世纪中叶，劳塞达使用“明箱”装置测量并绘制万森城堡地图，且通过光学仪器、机械投影和光学机械投影仪开始了模拟摄影测量阶段。20世纪60年代，模拟/数字转换技术、自控技术及计算机产业发展成熟，海拉瓦提出了“用数字投影取代物理投影”，内容是利用计算机解算出模型共线方程，交汇出目标物体的空间位置，从此开始进入解析摄影测量阶段。“解析立体测图仪”是这一阶段代表性产物。为了节约摄影测量成本，人们开始研究自动化测图技术，随着长时间的努力，各类全数字自动化半自动化测图系统问世。数字摄影测量阶段与前两个阶段最大的不同在于：处理的原始信息不再拘泥于像片，而扩展到数字影像、数字化影像；操作设备也简化为计算机及配套外部设备。

数字摄影测量对地理信息产业产生了深远影响，它放弃了步骤繁琐的实地测量 数据处理模式，直接利用数字影像重建地面三维模型，在模型的基础上进行测量。将大量工作从室外移至室内，减少人工操作步骤，更多的交给计算机处理来实现测绘功能。数字摄影测量不仅仅从技术、设备、生产效率上做出了改变，更重要的在摄影测量教学、科研、生产等多方面都带来了重大改革。于此同时，DEM和DOM的自动快速生成模式的实现，使得DOM中的地理专题信息可以通过自动或人机交互来获取，并传输到地理信息系统数据库中。支持地理信息系统的建立和更新，产生高精度、高效率的数字线图、数字高程模型和数字正射影像，从而扩大了工业的实际效率。

图1-1 数字摄影测量构成图

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