毕业设计（论文）航片图处理.doc

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1、 航片图处理 专 业与班 级：05计算机测绘 学 生 姓 名： 指导教师姓名： 论文提交日期：2008年5月4日毕业设计成绩评语：指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日评阅教师评语：评阅教师成员签名： 年 月 日答辩教师评语：答辩教师成员签名： 年 月 日摘要本文对整个方案设计与及操作该方案作出详细的说明，列出该项目的任务、概况、资料准备和作业依据与及作业流程，以淡水航片图处理工程为例导出怎样对图片配准处理黑边，以顺德区航片图为例说明切图和查图工作。根据国家以及公司相关航片处理方法及要求具体实施工作。主要运用MapINFO与 ArcMAP软件完成工作。关键词：图片配准、黑边处理、切图片、查

2、图 第一章 广东省航片处理工程任务书工程项目任务委托书工程名称惠州市航片图处理任务书编号生产经营部门工作内容：1、根据电子地图的更新，需要对整个国家地貌地形进行更新换图，需进行航片图处理并上传到网页中。2、测绘部门将外业航空摄影图片转到数据中心部门，数据部将图片调整、匹配、切图。3、协作工作人员将完成工程进行最终检查。专业技术要求：1、 图像制作（image editing）：和计算机图形学有一定交叉。2、 图像配准（image registration）：比较或集成不同条件下获取的图像。3、 图像压缩（image compression）：研究图像压缩。4、 分割（image segment

3、ation）：依据不同标准，把二维图像分割成不同区域。5、 作业人员必须熟悉Mapinfo Arcmap界面操作。工期要求：一个月 总工室 签字： 日期： 年 月 日项目组 签字： 日期： 年 月 日 总经理 签字： 日期： 年 月 日 第二章 作业准备第一节 任务概况淡水，这颗大亚湾畔的明珠，区域优势明显，是靠香港和深圳特区最近的城镇之一，与深圳市区相距50公里，至国家一类口岸惠州深水良港仅12公里，离惠州城区37公里,是参与港深产业分工,接受大亚湾大项目辐射的最直接地区。淡水交通发达，深汕、平龙、惠澳等公路干线贯穿其中。 经历改革开放十多年的淡水镇，已建立起高效能的有利投资办实业的管理机制

4、，相继制订出一系列支持发展工商业的优惠互利政策，从资金到项目审批，到用地用水用电，人才招聘以及减轻企业负担等各个方面都作了倾斜和规定，淡水已成为国内外众多工商人士共同参与建设的新兴城镇。美国、日本、港台等多个国家和地区的客商，包括东风本田汽车、联想电脑等二百多家外资企业相继在淡水扎根发展，使淡水城镇综合经济实力不断提升。初步形成了以工业为主导，一、二、三产业并举，外引内联一起上的多层次、多模式、多元化的外向型经济格局。 淡水，这片极具开发潜力的宝地，随着全镇83平方公里现代化滨海城市规划的加紧实施，必将以她独有的风姿吸引着更多的投资者前来创业圆梦，在二十一世纪的大亚湾畔放射出璀璨夺目的光芒。第

5、二节 资料情况航空影像数据是“数据城市”建设的重要组成部分。在美国前副总统戈尔提出“数字地球”的概念中，他认为“数字地球”是以1m分辨率的卫星影像为基础，虽然我们知道“数字地球”是一个更加广泛的概念，但我们从中可以知道影像数据的重要作用。很显然，在“数字城市”建设中，1m分辨率的卫星影像是不能满足它的要求的，高分辨率的航空影像更适合“数字城市”建设的要求。 航空影像数据以其直观、信息量丰富、可读性强等诸多优点，使它既是基础地理数据产品的重要组成部分，又是生产或合成其它基础地理数据产品的信息来源与基础，利用航空影像数据。通过全数字摄影测量系统的处理，可以生产数字线划图（DLG）、数字高程模型(D

6、EM)、数字正射影像图(DOM)、 数字删格地图(DRG)等4D产品并建立相应的数据库，通过这些基础数据产品，还可以制作生产一个地区的等高线图、三维景观图等其它附加产品。1、航空数据的获取。航空影像数据的获取是通过在飞机上加载摄像平台（航摄仪）、按一定的要求拍摄地面；爱获取影像数据的。随着仪器的不断发展和技术手段的不断更新，航空影像数据获取变得更加快捷、高效率、高质量。2、航空影像处理的方法航空摄影处理经历了从模拟摄影测量、解析摄影测量到全球数字摄影测量3个阶段的发展。每个阶段的发展都是一次飞跃与革新，也是生产力提升的重要体现。由于目前模拟摄影测量手段落后，仪器设备也都淘汰，下面解析摄影测量、

7、全数字摄影测量、单片微分纠正、数字影像几何精纠正为最新方法。3、航空数据的应用用于生产基础空间信息产品（4d产品）数字线划图，数字高程模型，数字正射影像图，数字删格地图，附加产品：等高线图、城市三维模型数据。用于专题地图产品制作单纯影像地图产品：影像地图集、影像交通图，与卫星影像的叠加融合来突出城市建设、用地扩展、绿化、水资源利用、土地利用等专题信息，作为矢量数据的背景，应用于各种专题数据的统计、分析。专题地理信息系统的研究影像地图查询系统，城市三维地理信息系统，绿化调查系统。第三节 软件介绍一、MapInfo介绍 。MapInfo Professional是一套强大的基于Windows平台的

8、地理信息系统软件。使用MapInfo Professional，商业分析专家和GIS专家可以方便的将数据和地理信息的关系直观的展现。MapInfo Professional 6.5版为新老用户提供了在数据维护、可视化、数据展现、输出和可用性方面的增强。MapInfo的功能 。1. MapInfo的基本功能：测量分析，缓冲区分析，地图代数，多边形操作，数字高程模型（DEM）分析，其它功能。2.MapInfo的特色功能 1) 属性数据，(2) 因特网，(3) 统计图表，(4) 图层套迭，(5) 拖曳功能，(6) 影像功能，(7) 连接GPS ，(8) 主题图及其样板 ，(9) 数据格式转换 ，(1

9、0) 连接数据库 ，(11) SQL查询语言 。 MapInfo的特点 多平台运作环境，支援桌面系统、内联网及互联网。 全面支援Java技术。 拥有多种信息可视化模式及多变化的图形设定。 快速数据查询，高速屏幕刷新，使得用户界面具有良好的图形显示效果。 数据可视化和数据分析能力较强，可以直接访问多种数据库的数据，如Oracle、Microsoft Access、Informix、SQL Server、dBase等。 易于与其他应用软件集成，能够根据数据的地理属性分析信息的应用开发工具，是功能强大的地图数据组织和显示软件包。 具备功能完整及高效率的二次开发工具，同时支持16/32位的应用开发，适

10、用于多种计算机操作系统，如Windows 9x/NT/2000/XP，OS/2等。 完善的图形无缝连接技术。全面支援CRM（客户关系管理）及LBS（无线定位服务）技术。 国内外有大量成功案例可作参考。 MapInfo的数据组织 ：1. 属性数据的表结构文件（.tab），2. 属性数据文件（.dat），3. 交叉索引文件（.id），4. 空间数据文件（.map）；2.1.4 MapInfo的运行环境 ；2.1.5 MapInfo的开发模式：1. 以MapInfo作为独立开发平台，利用 MapBasic所进行的二次开发模式 ，2. 将MapInfo作为OLE对象的开发模式 ，3. 利用基于Acti

11、veX的MapX控件所进行的开发模式 ；2.1.6 MapInfo的产品优势： 1. 完善丰富的产品线 ，2. 稳定的产品性能， 3. 广泛的业界支持 ，4. 广大的用户群体，5. 良好的易用性，产品贴近用户， 6. 与其他技术的良好融合 ，7. 良好的可持续发展 ，8. 极高的新技术敏感度 9. 良好的本地化技术支持，10. 极高的性价比。创建缓冲区介绍， 打开所需地图表将其显示在地图窗口中。 选择“地图”“图层控制”命令，“图层控制”对话框出现。 选择要包含所创建缓冲区多边形的图层并使其可编辑。 选择要为其中对象创建缓冲区的图层，使其可选择并单击“确定”。 选择要为其创建缓冲区的对象。 选

12、择“对象”“缓冲区”命令，“缓冲区对象”对话框出现。 输入缓冲区半径，可以是分数值。 从下拉式列表中选择缓冲区半径单位。 输入缓冲区多边形的光滑度。 选择是为所有选中对象创建一个缓冲区还是为每个选中对象创建一个缓冲区，单击“确定”按钮。可编辑图层中出现缓冲区多边形。简单的一句话概括就是全面熟悉MapInfo界面并可在其中操作。二、GIS介绍系统计算机硬件计算机软件系统空间数据系统使用与管理计算机系统软件GIS系统软件专题应用程序完成空间数据的输入、存储、转换、输出等功能是地理信息系统的重要组成部分，是系统分析加工的对象。空间数据包括：空间位置坐标数据，地理实体之间的空间拓扑关系及相应于空间位置

13、的属性数据。空间数据库管理空间数据的输入管理空间数据输出管理应用模型空间数据处理分析上图为地理信息系统软件的组成模块数字化仪扫描仪绘图仪计算机主机（键盘、鼠标、显示器）总线大容量硬磁盘光盘打印机以上为地理信息系统硬件环境图总线总线总线GIS的主要应用软件之一ArcGIS 1.ArcGIS9体系结构2.ArcGIS常用模块的介绍1)ArcCatalog:空间数据资源管理器，以数据为核心，用于预览、搜索、组织和管理空间数据（库），定制和管理元数据。2)ArcMap:桌面系统的核心应用程序，用于显示、查询、编辑和分析地图数据，以及地图制图。（具有数据视图和版面视图两种浏览方式）3)Geoproces

14、sing（地理处理框架）：具有强大的空间数据处理和分析工具，主要包括ArcToolbox(空间处理工具集合）和ModelBuilder(可视化建模工具）。前者包括了数据管理、数据转换、矢量分析、栅格分析等多种复杂的空间分析工具，后者为设计和实现空间处理模型（包括工具、脚本和数据）提供了一个图形化的建模框架。它们均内嵌于ArcMap和ArcToolbox中。4)ArcScene:三维建模和浏览模块。5)ArcGlobe:全球三维显示和查询模块航片图的制作依据以下相关规范标准：遵守用人单位的规章制度及国家相关规定与制约。Mapinfo 、Arcmap 匹配航片图提供网上参考。第三章 航片处理第一节

15、 生产技术流程准备数据图片处理切图查图调整亮度对比度图片配准图片黑边处理 第二节 具体操作方法（一）准备参考数据图层：导航电子地图道路中心线、水域面数据格式：*.shp格式和tab格式；全国县区边界面；还有航片图（来自集团吉尔康姆航拍公司）。（二）图片处理当图片出现蒙胧现象，建议在photoshop平台下调整图片的亮度与对比度。1、在photoshop平台下打开图片2、点击菜单：图像调整亮度/对比度根据图片实际情况调整亮度与对比度（影像清晰度是否达到图像层次丰富、清晰易读、色调均匀、反差适中，所以调整幅度不能太大，否则效果将会适得其反。） 3、下面是调整亮度/对比度的样本图调整后，将图片另存为

16、*.tif格式4、在Arcmap平台下用add data工具 打开参考数据(*.shp)与需要配准的图片（*.tif）文件，然后在工具栏中打开工具georeferencing。同时也在mapinof里打开道路中心线与水域面。5、首先我们要在mapinfo里找出要配准图片的大概位置，例如现在我们要配准淡水这张图片，那我们就要先知道淡水是属于那个市那个县的。这里我们可以通过行政区划简册和中华人民共和国行政区划图集或上网找。6、大概位置找到了就要找出正确的位置，这里就用到水域面。如图：7、在图片上确定几个比较突出的路网交点，然后在mapinfo里面找出相对应的点用标出符号，如下图为了减少误差，把要打

17、点的位置在航片图上放大再打点。接着在mapinfo里双击之前打点的符号（如右下图），所在点得出来的坐标要在相应的arcmap的图那几个位置输入相应坐标。 当我们输入两个点的时候（如下图）,航片图里的道路与道路中心线基本上吻合。一般我们在mapinfo里只要找出2个突出的点就可以了。之后的我们就用georeferencing工具中的add control points按纽（增加坐标调整点）配准图片。首先先在图上打个点（如左下图）接着在中心线相对应的位置再打个点。这是我们就可以看到图片与中心线重合（如右下图）但是有的时候会出现像下面这两副图的情况。出现这样的情况是因为前面我们打了的点固定了图片。如

18、果我们觉得打的那个点不够准确，像左下图。那你可以点一下 会出现你打的所有点的信息，这时我们可以选中不要的点下右上角的叉符号就能删除。8、最后就按照上面的方法直至航片与矢量图完全重叠，则将图片直接输出。注意：一次性增加的坐标调整点不能过多在arcmap里右击要输出的图层，按照右图选，最后按save就能输出图片。注意：这里保存的格式是tif格式。因为保存tif格式能在mapinfo中打开，以后可能会用。 下面就是输出的图片，可以看到这张图片是不规则图形。一般的图是矩形的，下面这张比较特殊，那我们就要处理一下。（1）这里我们就要找图上找两个点,左上角和右下角的两个坐标。但这两个坐标最好能组成一个最大

19、的矩形。这里大概就可以了。这里我找了两个坐标（114.434411，22.814144）和（114.465481，22.786992）切出的图如下：切出来后上面的这副图就能用来切图了。（2）处理不规则图片还有一种方法就是不用去修改它，直接拿那图片去切图，等图切出来后再去把那些不需要的图片删掉。虽然这样做能最大限度地利用图片来切图，但是删除不要的图片要花上一定的时间，每一级别都要处理，工作量大。（三）准备切图切图前要准备的数据有:配准好的航片图、配好的MXD。首先我们先找到切图程序，切航片用的切图程序和切图组他们切图用的程序是不一样的。运行切图程序 单击”打开地图”按纽,将*.mxd文件打开。

20、打开那个8.mxd后，我们可以在显示框里看到第8级的数据。（说明：这里说的第8级是从0级开始算了，也就是网站上的第9级，网站是从第1级开始算的） 单击”设置范围”,在等级范围中输入切图的等级与地图输出路径等 完成后按”输出图片”按纽即可 （四）查图切出来的图片有的可能是切漏了或白图。那我们就需要人工去检查。首先我们先找出看图用的工具文件夹MapBrowser071023打开。接着打开 ，之后会弹出下面的窗口，右击选择允许。 接着要在查看那里打开原文件打开，修改记事本里面的IMGDB、ZOOM、LATITUDE、LONGITUDE和showBorder，修改完保存。保存完按F5刷新，就能看到地图

21、。 操作注意事项：配准图片，淡水在惠州市惠阳区，如果在arcmap里打不开图片就改一下路径，路径不能有中文，切勿放到桌面；剪除黑边图片要用保存好匹配的图片在Arcmap 平台chip功能下剪边。第四章 技术总结第一节 实习过程中遇到问题及解决方法：在这次实习中，主要工作内容有：POI（地理兴趣点）制作、道路网的制作、航片图处理等工作，这些工作中涉及到主要应用软件：MapINFO、ArcMAP、 Arcview等。在操作这些工作以及软件的时候我遇到的问题有：POI制作数据抽稀过程出错，Arcview查找同名信息点不全Arcview转换.TAB格式出错匹配好航片不能进行黑边处理操作补图中接轨不了图

22、片用Arcmap拓扑时拓扑不了；解决这些问题的方法依次是：数据抽稀工具设置不符合要求并且分级没有在E盘的子目录下进行，Arcview区分同名信息点要与不含同名信息点作参照，并且数据要由Mapinfo转换出来，转换路径不得存在中文文字，这个转换投影必须选择在WSG84坐标中，Arcmap中黑边处理要在保存好匹配的图片中用ArcToolbox中Data Management Tools Raster “Chip”来去切割，补图时打开的showBorder却忘了在记事本中修改IMGDB、ZOOM、LATITUDE、LONGITUDE文件，拓扑要在折线的情况下进行。第二节 实习体会：大学阶段中最后一次

23、外出实习，时间从二零零八年二月二十五日至二零零八年五月四日，实习期间努力将自己在学校所学的理论知识向实践方面转化，尽量做到理论与实践相结合，在实习期间能够遵守工作纪律，不迟到、早退，认真完成上级交办的工作，得到相关负责人的好评，同时也发现了自己的许多不足之处。此次实习，主要岗位是数据中心，因此与专业课程相接轨的科目是遥感和地理信息系统，也涉及一些其它科目数据库处理和导航。在实习中，我参加了航片处理、POI（地理兴趣点）制作、道路网的制作，这些工作都是运用Mapinfo、Arcmap等软件处理并且工作量大、操作步骤繁多，如果不是很了解这些过程的话，的确让人觉得它乏味，不过如果真正完全熟悉了这整个

24、过程并且作出成果就会觉得自己很有成就感了。实习期间，我利用这次难得的机会，努力工作，严格要求自己，虚心向上级以及同事求教，认真学习相关理论和实践操作步骤，利用空余时间学习一些公司部门之间的工作，掌握了一些实际基本的工作并深一步了解了公司结构，从而进一步巩固自己的知识面，为以后真正走上工作岗位打下基础。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”在短暂的实习过程中，我深深的感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的专业知识的匮乏，刚开始的一段时间里，对一些工作感到无从下手，茫然不知所措，这让我感到非常的难过。在学校总以为自己学的不错，一旦接触到实际，才发现自己知道的是多么少，这时才真正领悟到“学无止境”的

25、含义。这也许是我一个人的感觉。公司与学校都是一个大规模的系统，在这个系统里面各自拥有自己的体系及运作流程，感觉唯一最大区别的就是：学校是培养祖国栋梁的基地，公司则是给与这些人才真正施展能力的地方。“千里之行，始于足下”，这两个多月短暂而又充实的实习，我认为对我走向社会起到了一个桥梁的作用，过渡的作用，是人生的一段重要的经历，也是一个重要步骤，对将来走上工作岗位也有着很大帮助。向他人虚心求教，遵守组织纪律和单位规章制度，与人文明交往等一些做人处世的基本原则都要在实际生活中认真的贯彻，好的习惯也要在实际生活中不断培养，坏的则改之。这一段时间所学到的经验和知识大多来自公司培训及上级教导，这是我一生中

26、的一笔宝贵财富。这次实习也让我深刻了解到，在工作中和同事保持良好的关系是很重要的。做事首先要学做人，要明白做人的道理，如何与人相处是现代社会的做人的一个最基本的问题。对于自己这样一个即将步入社会的人来说，需要学习的东西很多，他们就是最好的老师，正所谓“三人行，必有我师”，我们可以向他们学习很多知识、道理。 致 谢回顾我的实习生活，感触是很深的，收获是丰硕的。感谢广东瑞图万方科技有限公司为我提供这个实习舞台，让我体会到了内业的耐心，工作的细心，责任心。感谢张保民老师、石雪冬老师、陈伟标老师给了我们这次实习耐心的指导。 主要参考文献：遥感导论 航片处理行政区划简册中华人民共和国行政区划图集数字图像处理与压缩编码技术遥感数字图像处理遥感数字图像处理 附录： （顺德航片图处理成果）