摄影测量学及其发展
浅谈摄影测量技术及其发展历史
浅谈摄影测量技术及其发展历史[作者信息][摘要] 从19世纪中叶开始至今，摄影测量的发展可划分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个发展阶段。
摄影测量学是测绘学的分支学科，它指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。
[关键词]摄影测量作用特点发展历史1 前言随着信息技术不断发展，科技水平飞速提高，电子产品、网络、出行工具等等都有了翻天覆地的变化，测绘技术也不例外。
摄影测量学是测绘学的分支学科，它指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。
2 什么是摄影测量2.1摄影测量的作用和特点摄影测量的主要任务是对地观测，因此测绘各种比例尺的地形图和专题图，建立地形图数据库，并贮备各种地理信息系统的建立与更新时需要的基础数据。
另外摄影测量还广泛应用在非地形测绘领域，比如对爆破、高温、真空等危险现场进行监测。
摄影测量的优点主要体现在以下几个方面：(1)影像记录的物体目标客观、信息丰富、图像清晰，人们可以比较方便的获得所需要的几何或物理信息。
将影像信息作为制图的依据具有非常突出的优势。
(2)摄影测量不需要接触被测目标实物，因此测量作业不受工作现场条件的约束。
例如对滑坡、泥石流等地质灾害的监测具有危险性，不可能让人去现场进行实地观测，摄影测量手段的应用就显得尤为重要了。
(3)摄影测量可以绘制动态变化或移动的目标。
影像记录是对目标物体某时刻状态的真实反映，因此摄影测可以用来研究动态的目标。
并且，这种研究是整体、全面、同时的，而非局部、片面、有时差的。
例如研究液体、气体等移动的非固定目标时可以应用摄影测量技术。
(4)摄影测量可以绘制形态复杂的目标。
在地形绘制中，应用经纬仪测绘山区的地形将会显得非常的困难，采集地形地貌的特征点时，如果丢失或缺少关键的特征点将会影响所绘地形图的准确性。
(5)影像资料可以重复使用，永久保存。
一份影像资料客观详细的反映了该地的地表情况，成为记录当地信息的重要资料，通过对不同时期的影像资料对比，可以研究该地的地貌变化特征和发展规律。
《摄影测量学》课程笔记
《摄影测量学》课程笔记第一章绪论一、摄影测量学的基本概念1. 定义摄影测量学是一种通过分析摄影图像来获取地球表面及其物体空间位置、形状和大小等信息的科学技术。
它结合了光学、数学、计算机科学和地理信息科学等多个领域的知识，为地图制作、资源管理、环境监测和工程建设等领域提供精确的数据。
2. 分类- 地面摄影测量：使用地面上的摄影设备进行的摄影测量，适用于小范围或精细的测量工作。
- 航空摄影测量：利用飞行器（如飞机、无人机）搭载摄影设备进行的摄影测量，适用于大范围的地形测绘。
- 卫星摄影测量：通过卫星搭载的传感器获取地球表面信息，适用于全球或大区域的环境监测和资源调查。
3. 应用领域- 地图制作：制作各种比例尺的地形图、城市规划图和专题地图。
- 土地调查：进行土地分类、土地权属界定和土地使用规划。
- 城市规划：辅助城市设计和基础设施规划。
- 环境监测：监测环境变化，如森林覆盖、水资源和污染状况。
- 灾害评估：评估自然灾害的影响范围和损失。
- 军事侦察：获取敌对地区的地理信息。
二、摄影测量学的发展历程1. 早期摄影测量（19世纪中叶-20世纪初）- 1839年，法国人达盖尔发明了银版照相法，这是摄影技术的起源。
- 1851年，瑞士工程师普雷斯特勒使用摄影方法绘制了第一张地形图。
- 1859年，法国人布洛克发明了立体测图仪，使得通过摄影图像进行三维测量成为可能。
2. 现代摄影测量（20世纪初-20世纪末）- 20世纪初，德国人奥佩尔提出了像片纠正和像片定向的理论，为摄影测量学的理论基础做出了贡献。
- 1930年代，随着航空技术的发展，航空摄影测量开始广泛应用。
- 1950年代，电子计算机的出现为摄影测量数据的处理提供了新的工具。
- 1960年代，数字摄影测量开始发展，利用计算机技术进行图像处理和分析。
3. 空间摄影测量（20世纪末-至今）- 1970年代，卫星遥感技术开始应用于摄影测量，提供了全球范围内的地理信息。
摄影测量的定义、任务与发展简史
在第一次世界大战期间，航空摄影成了军事侦探的重要手段，并形成了一定规模。与此同时，像片的判读水平也大大提高。一战以后，航空摄影人员从军事转向商务和科学研究。美国和加拿大成立了航测公司，并分别出版了《摄影测量工程》及类似性质的刊物，专门介绍有关技术方法。第一次世界大战期间，首台航摄仪的问世、立体坐标量测仪和1318立体测图仪的使用，真正开始了摄影测量学。
2．摄影测量的主要任务
摄影测量的主要任务是用于测制各种比例尺地形图、建立地形数据库，并为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。
3．摄影测量的主要特点
摄影测量的主要特点是在像片上进行量测和判读，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理条件的限制，而且可摄得瞬间的动态物体影像。
4．摄影测量的分类
按距离远近，可分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量和显微摄影测量。
1901年德国Zeiss厂制造立体坐标量测仪。
1909年德国Zeiss厂制造1318立体自动测图仪。
1919年罗马开始制造双向摄影仪（相片测图仪）
1920年海德制造了第一台测图仪
1923年德国Zeiss厂制造第一台立体测图仪。
20世纪30年代，多倍投影立体测图仪普及，立体坐标仪、立体量测仪和单投影器广泛应用。
摄影测量的发展方向：从胶片式航摄仪逐步走向多种传感器集成的数字遥感器；从模拟测图仪的单人单机操作模式走向全数字摄影测量网格的网络化并行处理运行模式；从对控制点的高度依赖走向无需地面控制点的摄影测量作业模式；从繁琐的全部摄影测量作业走向高效的局部快速数据更新；摄影测量成果多样化。
我国张祖勋院士等人开发的，具有我国自主知识产权的数字摄影测量系统叫VirtuoZo。
摄影测量学发展综述。附参考文献至少5篇
摄影测量学发展综述（1）摄影测量学，从名字上来看，是摄影与测量的结合。
它起源于19世纪中叶，当时人们开始使用摄影技术进行地形测量，随着科技的发展，摄影测量学已经从传统的手工测量方式逐渐演变为数字化、自动化的测量技术。
起初，摄影测量学主要依赖于大型的户外摄影设备和复杂的化学处理过程。
摄影师需要拍摄大量的照片，然后通过复杂的工艺将底片进行处理、分析和比对，最后得出测量结果。
这个过程不仅耗时，而且对环境和设备的要求极高。
然而，随着科技的进步，特别是数字技术和计算机技术的飞速发展，摄影测量学迎来了新的发展机遇。
数字摄影和卫星遥感技术的出现，使得摄影测量不再局限于户外的大尺度空间，而是可以深入到微观世界，对细微的物体进行精确的测量。
此外，计算机视觉和人工智能的引入，使得摄影测量的自动化程度大大提高。
计算机可以根据拍摄的图像自动识别、定位、匹配，甚至可以自动完成三维模型的构建。
这大大减少了人工干预和计算量，提高了测量的效率和精度。
然而，摄影测量学的发展并不意味着传统的方法被完全替代。
在某些特定的情况下，传统的摄影测量技术仍然有其独特的优势。
例如，在某些复杂的环境下，如茂密的森林、峡谷或者建筑物内部，数字摄影和卫星遥感技术可能无法获取有效的数据，而传统的摄影测量方法可能更加适用。
总的来说，摄影测量学的发展是一个不断进步的过程。
随着科技的进步，我们有理由相信，未来的摄影测量学将更加高效、精确和智能化。
摄影测量学发展综述（2）摄影测量学，源于19世纪中叶的摄影技术，是一门利用摄影或数字化影像，通过对影像的解析和处理，获取目标物体的形状、大小、位置以及相互关系的一门科学。
随着科技的不断进步，摄影测量学也经历了从模拟摄影测量到解析摄影测量，再到数字摄影测量的巨大变革。
在模拟摄影测量时代，摄影底片需要通过人工测量和解析，以获取所需的数据。
这种方法不仅耗时费力，而且精度也受到很大的限制。
随着计算机技术和数字化技术的发展，解析摄影测量应运而生。
摄影测量学
摄影测量学>1. 摄影测量学的定义:是对研究的物体进行摄影，量测和解译所获得的影像获取被摄物体的几何信息和物理信息的一门科学和技术。
内容：获取被摄物体的影像，研究影像的处理理论、技术、和设备，以及将所处理和量测得到的结果以图解或数字的形式输出技术和设备。
2. 主要特点：在像片上进行量测和解译，主要工作在室内进行，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理等条件的限制;所摄影像是客观物体或目标的真实反映，信息丰富直观，人们可以从中获得所研究物体的大量几何信息；可以拍摄动态体的瞬间影像，完成常规方法难以实现的的测量工作；适用于大范围地形测绘，成图快，效率高；产品形式多样。
3. 摄影测量学的分类:按摄影时摄影机所处位置不同：航天摄影测量（遥感技术）、航空摄影测量（主要方式）、地面摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量。
按应用领域划分：地形摄影测量、非地形摄影测量。
按处理的技术手段分：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。
4. 摄影测量学发展的三个阶段:模拟摄影测量,解析摄影测量,数字摄影测量 5. 摄影原理：小孔成像原理6. 成像公式：物方主平面Q到物点A的距离D，称为物距；像方主平面Q’到像点a的距离d，称为像距。
物镜的焦距为F。
由光学成像公式可知：1D?1d?1F 构像公式的另一种形式：xx??f27. 物镜的光圈：实际使用的物镜都不是理想的，通过物镜边缘部分的投射光线都会引起较大的影像模糊和变形。
为限制物镜边缘部分的使用，并控制和调节进入物镜的光量，通常在物镜筒中间设置一个光圈。
光圈是衡量镜头能通过光线多少的重要参数，一方面可调节物镜使用面积的大小，另一方面了调节进入物镜的光亮。
镜头具有汇聚光线的能力，它里面有一个用以控制镜头有效通光口径的装置，称为光圈。
8. 快门：快门起遮盖投射光线经物镜进入镜箱体内的作用，是控制曝光时间的重要机件。
曝光时间：（了解）快门从打开到关闭所经历的时间。
常用的快门有：中心快门和帘式快门。
浅谈摄影测量及其发展历史
置８ 棵支柱 、 为单体支柱 区。
４ 薄 煤层 开 采的前 进方 向 薄煤层 的开采难度 大 、 成本 高 、 安 全 系数 低 ， 而改
在 薄煤层 采煤工 作面上 ， 安装采 煤机械 、 运输设备
之前 ， 需要有安 全保 障的工作 面支护措施 ， 比如太平矿
ｌ 什 么 是 摄 影 测 量
备各种地理信 息 系统 的建立 与更 新 时需 要 的基 础 数 据 。另外摄影测量 还广 泛应用 在非地形 测绘 领域 ， 比 如对爆破 、 高温 、 真空等危险现场 进行监测 。摄影 测量 的优点主要体 现在 以下 几个 方 面 ： （ １ ） 影像 记 录 的物 体 目标客观 、 信息 丰富 、 图像清 晰 ， 人们 可 以比较方 便 的获得所需要 的几何或物理信息 。将影像信息作 为制 图的依据具有 非 常突 出的优 势 ； （ ２ ） 摄 影 测量 不需 要
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中图 分 类 号 Ｐ ２ ３
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摄影测量及发展趋势
摄影测量及发展趋势摘要本文主要介绍摄影测量发展的三个阶段，并展望一下摄影测量的发展趋势关键字模拟解析数字地球空间信息实时化1、引言二十世纪发展起来的摄影测量学，特别是航空、航天摄影测量是我国传统测绘重要组成部分，在大地、航测和制图三大组成部分中，航测是测制地形图的最基本手段。
由于科学技术的飞速发展，特别是计算机的飞速发展，摄影测量正受到史无前例的影响，正在经历一场深刻的变革。
2、摄影测量的发展历史：摄影测量就是利用摄影技术(主要是航空摄影也可是地面摄影)摄取物体的影像，从而识别此物体并测求其形状及位置。
摄影测量发展至今可分为三个阶段，即模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。
摄影测量学三个发展阶段的特点：2.1模拟摄影测量在二十世纪三十年代，针对当时的摄影测量仪器，德国著名的摄影测量专家V.Gruber 给摄影测量下了这样的定义：“摄影测量是一种技术，它可以避免计算”。
这是因为，这些摄影测量仪器解决了传统野外测量中前方交会、后方交会的计算问题。
实质上，当时的摄影测量仪器本身就是一台精密的、机械的、模拟计算器。
由于这些仪器均采用光学投影器或机械投影器或是光学一机械投影器“模拟”摄影过程，用它们交会被摄物体的空间位置，所以我们称之为“模拟摄影测量仪器”。
因此，这一发展时期也被称为“模拟摄影测量时代”。
在这时期，能够用来解决摄影测量主要问题的现有的全部的摄影测量测图仪，实际上都以同样的原理为基础，这个原理可以称为“模拟原理”。
该“计算器”用两根精密的空间导杆模拟前方交会，从像点坐标直接解算，给出其模型坐标。
因此，当时的模拟测量仪器，多称为自动测图仪(Autograph)。
所谓自动，就是可以避免人工的计算。
从这个角度来说，摄影测量当时就与计算机联系在一起，而不是真正的不需要计算。
但是所谓自动，它并不是可以离开作业员的观测进行自动测图，而只是避免了人工的计算，不需要人工用“对数表”或机械的手摇计算机，进行前方和后方交会计算。
摄影测量学的定义
1、吉林大学2、英昌明3、工程测量专业4、摄影测量学的定义：对研究的物体进行摄影，量测和解译所获得的影像，获得被摄物体的几何信息和物理信息的一门科学和技术。
摄影测量的任务：获取被摄物体的影像，研究影像的处理理论技术和设备，以及将所处理和量测得到的结果以图解或数字的形式输出的技术和设备。
2、摄影测量与遥感的区别：摄影测量侧重于几何信息；遥感测量侧重于物理信息。
3、4D技术包括什么?DEM（数字高程模型）；DLG（数字线划图）；DRG（数字栅格图）；DOM(数字正射影像)4、数字摄影测量的特点：①无需接触物体的本身获得被摄物体影像资料；②由二维影像重建三维坐标；③面采集数据方式；④同时提取物体的几何和物理信息；⑤产品形式多样5、摄影测量学的发展历程：经历了模拟摄影测量，解析摄影测量和数字摄影测量三个发展阶段。
6、航向重叠度的定义：沿航向重叠部分与像片长度之比；航向重叠一般应达到60%，至少不小于53% 7、旁向重叠度的定义：旁向重叠部分的长度与像片长度之比；旁向重叠为35～15%。
8、竖直摄影测量的定义：摄影瞬间摄影机的主光轴处于铅垂方向的摄影。
9、航摄有哪些框标？机械框标和光学框标。
10、摄影基线定义：相邻摄站间的连线。
11、像片主距：摄影物镜后节点至像平面的距离。
12、摄影机焦距：摄影机物镜后主点至焦点的距离。
13、摄影比例尺：像片上某两点间的距离与地面上相应两点的水平距离之比，叫像片比例尺。
通常用表示：f——摄影镜头的焦距；H——镜头中心相对于地面的高度，称为相对航高。
14、航高概念：飞机在飞行过程中距地球上某一基准面的垂直距离。
随基准面的不同，航高分为：绝对高度——相对于平均海平面的垂直距离；相对高度——相对于平均海平面以外的某一基准面的垂直距离。
15、航线弯曲：航空摄影测量中把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片的主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线，称航线弯曲。
16、像片旋角：在像片平面内，所选定的像片坐标系绕主光轴旋转的角度。
摄影测量学
摄影测量学第一章绪论1.简述摄影测量学发展现状与趋势答：摄影测量就是利用摄影技术（主要是航空摄影也可是地面摄影)摄取物体的影像，从而识别此物体并测求其形状及位置。
摄影测量发展至今可分为三个阶段，即模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。
分为四个趋势：①空间数据信息获取的发展趋势。
②空间信息处理的发展趋势。
③空间信息管理的发展趋势。
④空间信息应用的发展趋势2.什么是4D产品？DOM的概念？TDOM的概念答：由数字高程模型DEM，数字正射影像图DOM，数字线划图DLG，数字栅格图DRG组成。
DOM，是对航空相片进行数字微分纠正，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集，它同时具有地图几何精度和影像特征的图像。
TDOM，是真正摄影像，通过数字表面模型来纠正，完全垂直的建筑物能够正确定位，无掩蔽的区域。
3.什么是摄影测量学，摄影测量发展的三个阶段答：摄影测量就是利用摄影技术（主要是航空摄影也可是地面摄影)摄取物体的影像，从而识别此物体并测求其形状及位置。
摄影测量发展至今可分为三个阶段，即模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。
第二章影像获取1.航空摄影及其基本要求答：航空摄影就是以航空飞行器（飞机、汽球、飞艇等）为平台，用航空摄影机按摄影计划摄取地面物体影像的过程。
利用安装在航摄飞机上的航摄仪或数码相机从空中一定角度对地面进行摄影航摄仪或数码相机在曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地面成图速度快、精度高、是中小比例尺地形图主要成图方式。
第三章摄影测量的基础知识（可不做）1.简叙中心投影的几种作图方法。
答：1.地面上点的中心投影法作图步骤:(1)找迹点T:(2)找主合点i;(3)连T1i与SA，交点为a。
2.直线的中心投影作图作图步骤:(1)找迹点T1;(2)找合点i1;(3)连T1i1与SA,交点为a;(4)连T1i1与SB,交点为b;(5) a与b连线。
3.地面上铅垂线中心投影作图作图步骤:(1)按E面上点作图方式确定a;(2)找像底点n;(3)连接na;(4) na与SB的交点为b;(5) a与b连线。
测量学概论-摄影测量学
无压平误差；无颗粒噪声。
无需冲洗 无需扫描
无压平误差 无颗粒噪声
为摄影测量 应急响应
提供了基础 为摄影测量
高精度 提供了基础
数码相机为多视觉摄影提供了实际的可能
多 视 匹 配 -- 增加匹配的可靠性
Twin view match is an ill-posed problem, there is no redundancy in each observation。 （双视图匹配是一个病态的问题，在每个
搜索区(>目标区)
x=012; y=1
x=1; y=0
xx=x=1=012345890－67; ; ; yyy===000
然后将目标区，沿 x、y方向顺序与搜索区叠合。
mi n g1( x, y) g2 ( x Δx, y Δy)
Δx,Δy
x=6; y=3
当x=6; y=3 灰度差绝对值之和为最小－－同名点
进行前方交会，求解未知点的坐标 A（X、Y、Z）。
A
b1
a1
S1
b2
a2
a1
a2
B
b1
b2
S2
由计算机视觉，看 摄影测量
计算机视觉的研究目标是使计算机具有 通过二维图像认知三维环境信息的能力，
《马颂德、张正友：计算机视觉－－理论与算法，1998》
左手前 －右手后
左手右 －右手左
左眼
左手左 －右手右
多次回波 多次回波－－这是激光特有的优势！
影像
LIDAR点云 地面点 断面
树上点
面 树林
屋顶
地面
LiDAR穿透海水
摄影测量学的定义、任务以及发展历程
发展阶段 原始资料 投影方式
仪器
操作方式
产品
模拟 摄影测量
像片
物理投影 模拟测图仪
手工操作
模拟产品
解析 摄影测量
像片
数字投影 解析测图仪
机助 作业员操作
模拟产品 数字产品
数字 数字化影像 摄影测量 数字影像
数字投影
计算机
自动化操作 +作业员干预
数字产品 模拟产品
§1.3 本课程的主要内容
讲授内容 与其他课程的关系 学习要求
•解析空三 •解析测图仪 •数控正射仪
数字线划地图 数字高程模型 像片影像地图
人工量测 和解译
自动记录
德国Zeiss厂C-100型解析测图仪
瑞士Kern厂DSR-1型解析测图仪
瑞士WILD厂OR-1型数控正射投影仪
德国Zeiss厂Z-2型数控正射投影仪
坐标量测仪
数字摄影测量
❖ 计算机硬、软件技术的飞速发展，使功能增强， 成本降低，并为编制大型软件提供平台
《摄影测量基础》第一章
摄影测量学的定义、任 务以及发展历程
主要内容
一、摄影测量学的定义与任务 二、摄影测量学的发展历程 三、本课程的主要内容
§1.1 摄影测量学的定义与任务
定义 分类 平台 特点 任务
A（X、Y、Z）
Z
Y
1
O1
2
2
X
通过摄影，进行测量
遥感影像
地形图
传统摄影测量学定义
各种调查 遗址调查 地面实况调查 地面实况调查
其它
飞机、直升机 牵引滑翔机 车载升降台
摄影测量：特点
❖ 无需接触物体本身获得被摄物体信息 ❖ 由二维影象重建三维目标 ❖ 面采集数据方式 ❖ 同时提取物体的几何与物理特性
摄影测量
摄影测量复习总结第一章1.摄影测量学的定义：摄影测量学是利用光学摄影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体的的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。
2.摄影测量与遥感是对.非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译，从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术。
3.摄影测量分类：按距离远近：航天摄影测量，航空摄影测量，近景摄影测量，显微摄影测量按用途：地形摄影测量，非地形摄影测量按处理手段：模拟摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量4.摄影测量特点：无需接触物体本身获得被摄物体信息二维影像（平面）重建三维目标（三维空间）同时提取物体的几何与物理特性5.摄影测量学的发展：模拟摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量第二章1.航空摄影：沿航向方向相邻两张像片应有60%左右的航向重叠，相邻航线间的像片应有30%左右的旁向重叠，航摄仪在曝光瞬间物镜主光轴保持垂直地面。
2.像片倾角：摄影机主光轴与地面铅垂线之间的夹角。
3.像片主距：物镜后节点到像平面的距离，投影中心至像底片面垂直距离-f4.视场角：焦平面中央成像清晰地范围5.摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离-B6.摄影比例尺：航摄像片上的一线段与地面上相应线段L 之比 Hf L l m 1== 7.航线弯曲：把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片的主点连线不在一条直线上，称为航线弯曲。
8.像片旋角：一张像片上相邻主点连线与同方向框标连线间的夹角，要求像片旋角小于6°。
9.航摄像片：投影射线汇聚于一点的投影称为中心投影。
地形图：投影射线与投影平面正交称为正射投影。
摄影测量的主要任务就是把按中心投影规律获取的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射投影地形图。
10.像点位移：当像片倾斜、地面起伏时，地面点在航摄像片上构象相对于理想情况下的构象所产生的的位置差异称为像点位移。
11.透视变换：将空间点、线作中心投影，在投影平面P上得到一一对应的点、线，这种经中心投影取得的一一对应投影关系称为透视变换。
简述摄影测量学的发展阶段和特点
简述摄影测量学的发展阶段和特点
摄影测量学是一门研究通过摄影测量方法来获得地物空间位置信息的学科。
它的发展经历了多个阶段，每个阶段都有不同的特点和技术手段。
1. 初始阶段
摄影测量学起源于19世纪中叶，当时的摄影测量主要是通过人工绘制地物的轮廓线来进行测量。
这个阶段的特点是手工操作，测量精度较低。
但在当时，这种方法已经被广泛应用于地图制作和土地测量等领域。
2. 平面测量阶段
随着测量技术的进步，摄影测量学开始在平面测量方面取得了重要进展。
通过测量摄影底片上地物的投影位置，可以计算出地物的平面坐标。
这个阶段的特点是测量精度提高了，测量结果可以直接用于制图和测量工作。
3. 立体测量阶段
在摄影测量学的发展过程中，立体测量是一个重要的里程碑。
立体摄影测量是指通过两个或多个不同位置的摄影机来拍摄同一地物，然后通过测量摄影底片上的立体影像来获取地物的三维坐标。
这个阶段的特点是测量精度进一步提高，可以获取地物的三维形状和位置信息。
4. 数字摄影测量阶段
随着数字摄影技术的发展，摄影测量学进入了数字化时代。
数字摄影测量利用数字摄影机拍摄影像，然后通过计算机软件对影像进行处理和分析，实现地物的测量和建模。
这个阶段的特点是测量过程全自动化，测量精度进一步提高，同时可以处理大量的影像数据。
总结起来，摄影测量学的发展经历了手工绘图、平面测量、立体测量和数字摄影测量四个阶段。
每个阶段都有不同的特点和技术手段，但都以提高测量精度和效率为目标。
摄影测量学的发展推动了地理信息系统、遥感技术和测绘学等领域的发展，为地球科学研究和工程应用提供了有力支持。
摄影测量学总结
摄影测量学发展三个阶段：模拟/解析/数字摄影测量摄影资料的基本要求：影像色调（影像清晰，色调一致，反差适中）；相片重叠（航向重叠p%=60%—65%，不小于53%；旁向重叠q%=30%—40%，不小于15%）；像片倾角（不大于2度，不超过3度）；航线弯曲（△L/L不大于3%）；像片旋角（不超过6度，最大不超过8度））摄影测量实质：摄影测量可以被认为是研究并实现将中心投影的航摄像片转换为正射投影（地图）的科学与技术正射投影：投影光线相互平行且垂直于投影面中心投影：投影光线聚于一点航摄像片主要的点线面：像主点o、像底点n、等角点c、主合点i、朱纵线vv、合线hihi、等比线hchc、基本方向线VV。
主垂面W常用坐标系统：像方坐标系（像平面坐标系；像空间坐标系；相空间辅助坐标系）；物方坐标系（地面测量坐标系；地面摄影测量坐标系）航摄像片的内外方位元素：内方位元素（表示摄影中心与像片之间相关位置的参数）：f（摄影中心S到像片的垂距）、x0y0（像主点o在框标坐标系中的坐标）；外方位元素（表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数）：三个直线元素：Xs、Ys、Zs（S在地面摄影测量坐标系中的值）、外方位角元素：φ（航向倾角）、ω（旁向倾角）、κ（像片旋角）立体像对：在两摄站点对同一地面景物摄取有一定影像重叠的两张像片立体像对的点线面：摄影基线B（两摄影中心S1、S2的连线）、同名像点a1、a2（地面上任一点A在左右像片上的构像）、同名射线AS1a1、AS2a2、核面WA（通过摄影基线与任意地面点A做的平面）、核线（核面与像片面的交线）、同名核线k1a1、k2a2（同一核面左右像片的核线）、核点k1、k2（基线延长线与左右像片面的交点）、左、右主核面（通过左右像片主点的两主核面）、垂核面（通过像底点的核面）重建立体模型过程：内定向（恢复像片对的内方位元素）、恢复像片对的外方位元素摄影测量双向立体测图方法：模拟法/解析法/影像数字化立体测图恢复像片对的外方位元素两个步骤：相对定向（确定一个立体像对两像片的相对位置）、绝对定向（借助地面控制点恢复或计算7个绝对定向元素）相对定向元素（5个）：bv、bw（基线分量）、φ2、ω2、κ2（右像片3个角元素）绝对定向元素（7个）：XS、YS、ZS（坐标原点平移量）、λ（模型缩放比例因子）、φ、Ω、Κ（方向余弦）连续像对：将左片置平，以左片的像空间坐标系作为本像对的像空间辅助坐标系的像对单向空间后方交会（角锥体法）：利用至少三个已知地面控制点的坐标和其影像上对应的三个像点的影像坐标，根据共线方程，反求该像片的外方位元素立体像对前方交会：由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标解析法相对定向：通过计算相对定向元素建立地面立体模型，恢复了摄像时相片之间的相对位置（解析法相对定向恢复核面，要从共面条件式出发解求5个相对定向元素，才能建立地面立体模型）连续像对相对定向至少量测五对同名像点解析法绝对定向：把模型点在像空间辅助坐标系中的坐标转化为地面摄影测量坐标（X，Y，Z）解算绝对定向公式至少需要两个平高控制点和一个高程点（三个控制点不同线），实际中在模型四个角布设四个控制点立体像对的解析摄影测量目的：求待定点的地面坐标立体像对的光束法思想：每张像片内所有的控制点、未知点都按共线条件式同时列误差方程式，在相对内联合进行结算，同时求解两像片的外方位元素及待定点坐标双向解析摄影测量的三种解算方法：后交—前交解法（已知像片外方位元素，需确定少量待定点时用）、相对定向—绝对定向解法（航带法解析空中三角测量中用）、光束法（理论严密，精度最高，光束法解析空中三角测量用）单张像片空间后方交会、解求像片外方位元素需要四个地面控制点一个立体像片对模型绝对定向需要四个地面控制点，求出7个绝对定向元素解析空中三角测量分类：按平差模型（航带法、独立模型法、光束法），按加密区域（单航带法、区域网法）三种区域网平差方法比较：航带网法区域评查方法方便，速度快，但精度不高；独立模型法区域平差解求未知数较多，仍能得到严密平差的结果；光束法区域网平差最严密，应用广泛，但计算量大DTM (Digital Terrain Model, DTM)是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。
摄影测量学的发展与应用
摄影测量学的发展与应用摄影测量学发展至今，经历了主要的三个发展阶段:模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。
19世纪中叶，劳塞达用摄影像片和所谓的"明箱"装置，测制万森城堡图，标志着摄影测量的诞生，当时采用的是图解法逐点测绘。
20世纪初，飞机的发明使航空摄影测量成为可能。
此后，正式利用这一技术，促使航空摄影测量迅速发展，从而逐步完善了模拟摄影测量的理论、仪器和技术。
模拟摄影测量的基本原理，是根据摄影过程的几何反转思想，利用光学或机械方法模拟摄影过程，采用了两个投影器模拟摄影时相邻两张像片的空间位置、姿态和相互关系，形成一个比实地缩小了的光学几何模型。
这一时期，这一时期，摄影测量主要研究的内容是摄影测量的基本原理及各种模拟仪器的构造、使用方法等。
各种立体测图仪仪器虽冠以"自动"二字，但它只是说能够避免繁琐的计算，即利用光学机械模拟的装置，实现了复杂的摄影测量解算。
但它并不是不需要人来观察。
因此，要想达到真正的"自动化"，还必须依赖成熟的计算机技术。
数字式计算机的诞生与发展，大大提高了计算工作的速度和精度，使人们联想到要用数字投影代替物理投影，这就推动了摄影测量的进一步发展，摄影测量随之进入了解析摄影测量时代。
解析摄影测量的一个标志就是解析测图仪的研制成功。
解析测图仪是由一台立体坐标量测仪和一台专用电子计算机以及相应的接口设备组成。
解析测图仪虽然仍需要人眼观察来发现同名像点，但相比于模拟测图仪，解析测图仪在仪器设计和结构上为由计算机控制的坐标量测系统，在操作方式上是计算机辅助的人工操作，因而提高了摄影测量的精度。
也伴随着产生了"4D"数字产品，使摄影测量成为GIS基础数据获取和更新的重要手段。
随着计算机技术的进一步发展和数字图像处理、模拟识别等技术在摄影测量领域的应用，用影像匹配技术代替人眼观测(及自动寻找同名像点)，实现真正的自动化测图，采用数字方式实现摄影测量自动化，促使摄影测量开始进入数字摄影测量阶段。
摄影测量学的定义
摄影测量学的定义摄影测量学的定义摄影测量学是一门研究利用摄影技术进行地形测量、地图制图和空间信息获取的学科。
它是将摄影技术与测量学原理相结合，通过对物体在照相机中的投影进行几何分析，从而获得物体的三维坐标和形状等信息的一门交叉学科。
1. 摄影测量学的起源摄影测量学最初起源于19世纪末期，当时人们开始使用航空摄影技术来制作地图。
20世纪初期，随着航空工业和电子技术的发展，摄影测量学逐渐成为一门独立的学科，并被广泛应用于军事侦察、城市规划、资源调查、环境监测等领域。
2. 摄影测量学的基本原理摄影测量学主要依靠几何光学原理来分析物体在照相机中的投影。
当物体在照相机中被拍摄时，它们会被成像到底片上。
底片上的图像与实际物体之间存在着一定比例关系，这种比例关系可以通过几何分析来确定。
通过对底片上的图像进行测量，可以计算出物体在三维空间中的坐标和形状等信息。
3. 摄影测量学的应用领域摄影测量学被广泛应用于地形测量、地图制图和空间信息获取等领域。
其中，航空摄影是摄影测量学的重要应用之一。
航空摄影可以利用飞机或无人机等载具对地面进行高空拍摄，从而获取大范围、高精度的地形数据。
此外，摄影测量学还可以应用于城市规划、资源调查、环境监测等领域。
4. 摄影测量学的发展趋势随着数字技术和卫星遥感技术的不断发展，摄影测量学正朝着数字化、智能化方向发展。
数字化技术使得数据处理更加精确和高效，智能化技术则可以实现自动化处理和分析。
此外，虚拟现实和增强现实技术也为摄影测量学带来了新的发展机遇。
5. 摄影测量学的未来前景随着社会经济的不断发展和科技水平的不断提高，摄影测量学的应用前景将会更加广阔。
未来，摄影测量学将会在智慧城市、环境保护、灾害预警等领域发挥更加重要的作用。
同时，随着人工智能和大数据技术的不断发展，摄影测量学也将会迎来更加广阔的发展机遇。
摄影测量的发展与趋势(作业)
一、摄影测量的发展历史：摄影测量学发展至今，经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个发展阶段摄影测量学三个发展阶段的特点：我国摄影测量的发展历史中国的摄影测量历史最早可追溯到1902年，当年的北洋大学曾用进口的摄影经纬仪做过建筑摄影测量试验。
中国的航空摄影测量始于1931年，浙江省水利局航测队与德国测量公司合作进行首次航空摄影，摄取了钱塘江支流浦阳江一段河道的航片，随后，国民党政府成立航测队。
主要测制了中国局部地区1:1万和1:2.5万军事要塞图，以及湘黔、成渝一带l:5万地形图。
1949年中华人民共和国成立以后，航空摄影得到飞速发展。
国家测绘局、林业、农业、地质、铁道、石油、水利等部门都积极开展了航空摄影。
1980年前，中国利用航空摄影测量主要制作1:25000-1:100000各种比例尺地形图，采用的是分工法和全能法测图。
1980年后，利用解析和数字摄影测量方法，全国范围主要制作1:50000地形图，各省市主要制作1:10000和1:5000地形图，城市则是制作1:1000和1:2000地形图，构成各类GIS的地形数据库。
21世纪初，数码摄影仪面世之后，城市大比例尺航测制作正射影像图得到了迅速发展，现在已经发展到制作三维城市电子地图。
目前，中国已经构建了1:1000000、1:250000和1:50000全国空间数据库，包括的数据产品有DOM、DEM、DLG和DRG四类，还有地名数据库和土地利用数据库等，各省市已经或正在建立1:10000全省空间数据库。
许多大中城市已建立了1:500-1：2000空间数据库。
这些都成为构建“数字中国”、“数字省区”和“数字城市”的重要基础。
2006年国家测绘局启动了西部测图计划，使用了一批新设备、新技术、新航空航天遥感影像，将改写中国西部200多万平方公里无1：50000地形图的历史。
二、摄影测量的发展现状摄影测量在经历模拟摄影测量，解析摄影测量两个发展阶段后，现已进入数字摄影测量阶段，这对整个摄影测量的教学，科研，生产都产生了极其深远的影响。
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摄影测量及其发展
一、摄影测量的基本原理
1、概论
摄影测量学的主要任务是从理论上研究摄影像片与所摄物体之间的内在几何和物理关系。
利用这种几何关系可以确定被摄物体的形状、大小、位置等几何特性；利用它们之间的物理关系可以判定所摄物体的性质，做出正确的解释。
为了实现上述目的，还需要从技术上研究和制造出摄影像片获取和处理的仪器、材料和作业方法。
摄影测量从本质上讲就是由二维影像→三维空间的学科。
由测绘学科而言，摄影测量来自于“前方、后方交会”。
而普通的测量定义则是在两个已知点1,2上，安置经纬仪，对未知点A测定水平角、垂直角，进行前方交会来测量未知点的坐标。
2、摄影测量的阶段：模拟摄影测量→解析摄影测量→数字摄影测量。
其中模拟摄影测量主要是指模拟测图仪进行的摄影测量，属于手工操作的模拟产品；解析摄影测量则主要是依据像片像点与相应地面点的数字关系，借助计算机用数学解算方法进行的摄影测量，属于机助作业员操作的模拟数字产品；数字摄影测量是从数字影像中获取物体三维空间数字信息的摄影测量，属于自动化操作的数字产品。
3、摄影测量的分类：
（1）、航天摄影测量（卫星）：利用航天摄影资料所进行的摄影测量。
（2）、航空摄影测量（飞机）：利用航空摄影资料所进行的摄影测量。
（3）、地面摄影测量（近景）：利用地面摄影的像片对所摄目标物进行的摄影测量。
二、摄影测量的基本原理与方法
1、摄影测量的两个基本内容。
（1）、建立起影像和物体的基本关系，即在两张影像上测定同一目标点——对应性。
（2）、由影像坐标计算空间坐标——建立影像与空间的解析关系。
2、由影像到物体的变换差数。
3、由影像到物体的解析关系。
通过同名特征点的提取，获得一组观测值，应用于电脑处理搞定。
4、怎样确定9个方位元素。
九个方位元素主要包括内方位元素，即其在坐标轴上的横、纵、高坐标和外方位元素，即在空间坐标系中和地面辅助坐标系中坐标。
前者一般是已知的，而后者则主要靠航摄像片来确定。
5、计算机怎样确定对应关系。
其基本原理是：
（1）、物体表面一般都是光滑的，因此物体表面上各点在图像上的投影是连续的，其视差也是连续的。
（2）、区域匹配。
即粗匹配，是指将大的表面分成几个部分，然后通过某种对应关系或者某种方法，将同一场景不同视点的区域进行匹配。
（3）、用两个摄像机同时观察空间点，则该点在摄像机中分别所成的像，成为对应点，且一一对应。
（4）、极线约束。
6、摄影测量的两个基本问题。
（1）、建立起影像和物体的基本关系，即在两张影像上测定同一目标点——对应性。
（2）、由影像坐标计算空间坐标——建立影像与空间的解析关系。
7、立体观测方法。
有立体镜、互补色立体、闭闪法立体、双像放映、偏振光、激光干涉全息等立体视觉等。
三、摄影测量的发展与应用
1、传感器的发展
传感器在工业生产、国防建设、科学技术领域发挥着巨大的作用。
传感器正向微型化、多功能化、智能化方向发展。
微型化传感器利用微机械加工技术将微米级的敏感元件、信号调整器、数据处理装置集成封装在一块芯片上；由于体积小、价格便宜、便于集成等特点，可以提高系统测试精度。
多功能化传感器能够同时检测2个或2个以上的特性参数。
智能传感器带有专用计算机，可实现相应智能化。
其发展历程包括：微型传感器→智能化传感器→多功能化传感器。
2、计算机的发展
随着电子计算机的问世，人们自然会想到如何用电子计算机来完成摄影测量中复杂的几何解算和大量的数值计算。
其实，早在A: 世纪H: 年代，当欧洲在发展模拟测图仪的时候，美国人丘奇便开始用手摇计算机来发展解析的迭代计算方法。
德国人施密特在美国工作时建立了解析摄影测量的基本理论，并于1957~1958年间提出了进行空间区域三角测量的光束法平差的思想。
电子计算机在摄影测量中的应用是从解析空中三角测量起步的。
首先是在20 世纪70年代推广的航带法平差和航带法区域网平差，如加拿大的舒特和我国王之卓，随后在20 世纪70年代初期，由阿克曼等人发展了独立模型法平差。
随着电子计算机容量增大和速度加快，各种光束法区域网平差也相继问世。
在70~80年代，围绕如何提高摄影测量测定点位的精度和可靠性，人们又集中研究和解决了系统误差补偿和粗差剔除的问题。
目前的发展是在空中三角测量中如何利用GPS全球定位系统的问题。
当电子计算机问世不久，海拉瓦就于1957年提出了解析测图仪的思想。
当时，由于电子管计算机体积庞大，稳定性差，人们对这种用“数字导杆”来取代早已完善的机械导杆抱怀疑态度。
但是，经过一段时间的研究之后，在电子计算机飞速进步下，到了70年代，解析测图仪便以明显优于模拟测图仪的特点而正式登台，走上了商用阶段。
1976年联邦德国蔡司厂首次推出了Planicomp C100 解析测图仪。
1980年瑞士威特厂和克恩厂也相继推出了AC1，BC1，AC2和BC2以及DSR1，DSR11型解析测图仪。
蔡司厂也形成了C100，C110，C120，C130 系列解析测图仪。
解析测图仪的价格逐步达到与一级精度模拟测图仪相近的价格，使它在全世界获得广泛的应用。
3、LIDAR及其应用
LIDAR即光探测与测量，是利用GPS和惯性测量装置机载激光扫描，其所或得到数据位数字表面模型的离散点表示，数据中含有空间3维信息和激光反射强度信息。
另外，一般的LIDAR设备有一个相机与激光点的测量相匹配。
ＬＩＤＡＲ硬件设备搭载的航空摄影的平台，在数据采集时与普通航空摄影测量一样，收到空域、天气等条件的限制。
单身如果不开相机原则上其数据采集时可以夜航。
针对LIDAR设备放入数据处理软件，目前主要靠进口，主要有芬兰、美国、日本等国家开发的数据处理和数据分析软件。
其主要应用包括数字高程模型的提取；基础测绘的实施；数码城市3维重建和构建数字矿山。
4、摄影测量与应急响应
主要以应急航空摄影为例:航空摄影测量是测绘的主要方法之一，一般需要按航空摄影规范进行航线的设计，然后按预约的航线进行飞行和影像的获取。
在常规航空摄影中，影像
间的重叠度固定，并且旋偏角很小，这样才能保证空中三角测量的精度和测图要求，并且有利于匹配的自动化，减少数据处理的难度。
但是，地震是瞬间、突发性的自然灾害，“灾情就是命令，时间就是生命”，抗震救灾的航空摄影不可能按常规的航空摄影进行设计，特别是地震灾害刚刚发生，为了第一时间获取通往灾情的主要道路、桥梁等交通设施的毁坏情况，就必须进行非常规的航空摄影，即沿着受灾严重的交通线与城镇进行连续的航空摄影，当飞机到达城镇上空时，需要进行盘旋飞行以获取居民区更多的地面信息。
这种边飞、边看、边摄影的航空摄影就是抗震救灾、应急响应的航空摄影，可能用“航空侦察兵”更确切。
5、由摄影测量产生点云
6、影像拼接的智能化
使用UCD/X的影像得到的匹配精度几乎高于胶片或其它信噪比不高的影像的2倍。
利用计算机，其精度、敏感度都有了很大的提高。
四、小结
摄影测量正在面临新一轮的发展，它的一些基本观念正在发生“变革”；变革的核心是网络，集群处理，建立“大规模的数据处理中心”+网络、无缝侧田：DPGrid代替现有的DPW。
DPGrid必将成为信息化测绘的重要组成部分，欲跟上这一轮的变革，核心是冲破传统的束缚，摄影测量有其基本原理，这些基本原理是不能改变的，单身由基本原理，构建的当时的一些规则，将随着条件的变化而不断改变。