《 摄影测量学 》 (下) 第六章
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《摄影测量学》(下)第六章
数字测图数字测图数字测图数字测图
武汉大学武汉大学遥感信息工程学院 摄影测量教研室
武汉大学武汉大学遥感信息工程学院 摄影测量教研室
主要内容
矢量数据采集矢量数据编辑矢量数据的图形化输出
计算机辅助测图(数字测图)
计算机辅助测图是在计算机的辅助下,完成除了人工立体观测值之外的其它大部分操作,包括数据采集、数据处理、形成数字地面模型与数字地图并存入磁带、磁盘或光盘中。
矢量数据采集设备与过程
矢量数据采集
解析测图仪或模拟光机型测图仪与计算机相联的机助系统
DPW 直接利用计算机的显示器进行影像的立体观测
采用液晶闪闭式立体眼镜外加 发射器;
利用偏振光眼镜,
立体反光镜在双窗口上进行立体观测
采用红绿眼镜进行观测,
矢量数据采集主要过程
结束
地物量测
内定向
相对定向
绝对定向
输入参数
输入属性
联机编辑
基本参数:如测图比例尺、图廓坐标、测图窗口参数等
矢量数据采集与存储
属性码编码
类别编码
顺序编码
属性码输入方式
键盘输入
菜单输入
音响输入
由作业人员对照编码表,从键盘输入相应的属性码。其优点是软件设计较简单。
仪器面板菜单 ;数字化仪菜单:屏幕菜单:
属性码表 AC
每一地物与表中的一行相对应,表的行数即地物的序号
在对每一地物进行采集前,输入其属性码。
属性码
首点指针
删除标志
公共边指针
注记指针
…….
C= 1 ,不连接 C= 2 ,直线连接 C= 3 ,曲线连接
坐标表 CL量测数据每一点的三维坐标( X ,Y , Z )是数字测图数据的主体
X Y Z 连接码
后向链指
针
前向链指
针
矢量数据采集基本算法
封闭地物的自动闭合
1xxn
角点的自动增补
1 2
4 3
/)()(
/)()(
1111
1111
dYdYYdXXdXdYXdXYY
dYdYXdXYdXdYYdXXX
nnn
nnn
)( 112
121 XX
YY
XXYY
)( 112
121 XX
XX
YYYY
遮盖房角的量测
)( 112
121 XX
XX
YYYY
1 2
3
)( 312
123 XX
YY
XXYY
/)()(
/)()(
3311
1133
dYdYYdXXdXdYXdXYY
dYdYXdXYdXdYYdXXX
公共边只应当量测一次。后量测的地物公共边上的有关信息,可通过有关指针指向先量测的地物的有关记录,并设置相应的标志,以供编辑与输出使用。
公共边
矢量数据编辑
矢量数据的图形显示
h
w (Xo,Yo)
坐标转换
每个像素代表地面的范围
显示设备
数字地图
YYYy
XXXx
/)(
/)(
0
0
YYYhy /)( 0
每一像素的长与宽对应地面坐标系的长与宽分别为 X 与 Y ,
图形放大
)(
)(
0
0
yyky
xxkx
将窗口中的每一点(像素)变成几个点,放大 2 倍则一变四,放大 3 倍则一变九
利用鼠标取一矩形对角线上的两点,重新计算 X 与 Y ,
w
w
yyy
xxx
0
0
yYYy
xXXx
w
w
/)(
/)(
0
0
xo,yo
图形窗口
图形漫游
yyy
xxx
图形编辑
屏幕检索表 : 根据光标在屏幕上的 位 置 , 检 索 出 光 标 所 指 物体(或点、线)的序号
将图形窗口划分为一个 m 行 n列的矩形格网,每一格网对应屏幕检索表的一行。
地物序号 BP
6001 0
7001 -1
7001 21
屏幕检索表
图形窗口
1
2
3
图 形 编辑删除
• 删除当前所测的点 , 任意一点 , 终点
属性码
首点指针
删除标志
公共边指针
注记指针
…….
X Y Z 连接码
后向链指
针
前向链指
针
插入
插入任意一点 , 两点之间 , 终点之后 , 任意线段
修改任意一点
将光标移至正确点为采集该点的坐标,代替原来的坐标即可
其它图形编辑功能
直角化处理
0 kjji PPPP
i
j k
))(())(( jkjijkji
jk
jk
T
ji
ji
kjji
YYYYXXXX
YY
XX
YY
XXPPPP
线性化 误差方程
0)()()2(
)2()()(
000000
00000
ijkYjiXjiYkijo
koijYjkXjko
WVYYVXXVYYY
VXXXVYYVXX
kkj
ii
))(())(( 00000000 jkjijkjiijk YYYYXXXXW
0WVAT
WAPAkAkPV T 111 )(;
平行化处理
0))(())(( ijklklij YYXXYYXX i
l
j
k
0)()(
)()()(
)()()(
0000
000000
000000
ijklYjiXij
YijXjiYkl
XlkYlkXkl
WVXXVYY
VXXVYYVXX
VYYVXXVYY
ll
kkj
jil
))(())(( 00000000 klijijklijkl YYXXYYXXW
线性化
Snap功能
点的吻合较简单。将光标移到要吻合 点 的附近,选择 Snap(或 Pick )功能 , 取出距离最小的点作为当前要测的点。
复制(拷贝)
)21( ni
ZZZ
YYY
XXX
ii
ii
ii
,,,
)/()arctan()''/()''arctan( 12121212 XXYYXXYY
拷贝的物体 平面坐标为:
)21(cossin
sincosni
YXY
YXX
iii
iii ,,,
字符编辑
绝大部分的注记内容应在矢量数据编辑中产生,高程点的注记一般也应在矢量数据采集时形成。
矢量数据的图形化输出 图板定向 ; 绘图廓与公里格网 ;绘制各种独立制图符号;绘制各种类型的线 ; 曲线拟合与光滑 ;绘已知线的平行线 ; 进行闭合区域内的 符号填充 ; 各种方位、不同型号的中、西文及
数字注记 ;
绘图基本算法
曲线拟合
分段三次多项式
)()( 11 iiii xfyxfy
)()( 11 iiii xfyxfy
3
32
210
33
2210
tbtbtbby
tatataax
ai , bi 为待定常数,当参数 t 从 0
变到 1时,曲线从点 i移到点 i+1 。 当 t=0时
sincos rdt
dyr
dt
dxyyxx iii
当 t=1时
1111 sincos iiii rdt
dyr
dt
dxyyxx
;;; ; ;;;
ixa 0 ira cos1
iyb 0 irb sin1
)sin2(sin)(3 112 iiii ryyb
分段圆弧
),( iii yxp ),( 111 iii yxp
iik tan 11 tan iik
2
112
1
cos1
cos1
)sincos1
cos1/(sin
a
arr
aa
aadr
进而可解算 O1 与 O2 的坐标以及 O1Pi 与 O2Pi+1 的方位角。
切线方向
)arctan(arctan2
1
2 1
1
1
1
ii
ii
ii
iii xx
yy
xx
yy
i-1 i+1
i
·三点法
假定点处的 切线方向等 于其相邻两点确定的 方向
i
i-1 i-2
11
11tan
ii
iii xx
yy
五点法
rl
ii
iir
ii
iil
i PP
xx
yyP
xx
yyP
1
1
1
1 tantan
tan
ii
ii
ii
iir
ii
ii
ii
iil
xx
yy
xx
yyP
xx
yy
xx
yyP
1
1
12
12
21
21
1
1
tantan
tantan
i
i-1 i+1i-2 i+2
Pl
Pr
平行线
直线段的平行线
)2
sin(
)2
cos(
ayy
axx
aa
aa
A
B
A’
B’
曲线的平行线
)(
)(
tyy
txx
dt
dxyy
dt
dyxx
i
i
法 线方程
d
晕线
cossin
sincos
iii
iii
yxy
yxx
),, 21(1
min
jdyy
yy
jj
o
2211 jjjj yxyx ,,, 2211 jjjj yxyx ,,,
X
Y
X’
Y’
区域符号填充
计算两组晕线,分别和 x , y 轴平行。计算这两组晕线的交点。选择对角线方向的相邻格网交点,拷贝独立符号
X
Y
o
图板定向
图板定向的 目的是建立空间坐标系与绘图坐标系之间的变换关系
00
00
/)(
/)(
yMYYy
xMXXx
由绘图比例尺确定变化关系
根据控制点图廓点确定变换关系
iii
iii
YbXbby
YaXaax
210
210
用最小二程乘法可解算变换系数若要考虑图纸的非线性变形,可采用双线性或完 整的二次变换公式
图式符号的绘制 点状符
点状符号数字化 点状符号库数据结构
图 8-3-5 点状符号库数据结构
线状符号与面状符号
绘曲线;绘平行线,宽度;分段,间隔;垂线,长度;填充。
线状符号与面状符号的绘制
绘制一松林区,取出边界的各点坐标进行曲线拟合,从点符号库中取出松树的符号,按所给间隔,
裁剪与注记
窗口外裁剪窗口内裁剪
)(4
1
)(4
1
43210
43210
yyyyy
xxxxx
0)()()(
0)()()(
0)()()(
0)()()(
0041414
0034343
0023232
0012121
yxfyxfyx
yxfyxfyx
yxfyxfyx
yxfyxfyx
,,,,,,,,,,,,
0)()()()()(
0)()()()()(
0)()()()()(
0)()()()()(
441441414141
312334343434
223223232323
112112121212
yxxxyyyxxxyyyxf
yxxxyyyxxxyyyxf
yxxxyyyxxxyyyxf
yxxxyyyxxxyyyxf
,,,,
图廓的直线方程
符号判断法