近景摄影测量 考试重点

近景摄影测量粗整理
（题都是文字性质的，不会有公式推导，多是概念性的问题，要了解各个量的定义）
第一章：绪论
1、什么是近景摄影测量:摄影测量学科的一个分支。

由摄影手段获取景物的影像，并通过获取的影像以确定该景物中目标的空间位置、几何形状、运动姿态的测量技术。

2、近景摄影测量与航空摄影测量的比较 :（1）摄影距离大于300m 的摄影测量称为航空摄影测量，反之为近景摄影测量；(2)空间分辨率:航空摄影测量，飞行高度 305 m，焦距 153mm 量测相机，得到 1 : 2000 影像，空间分辨率为 5cm;近景摄影测量，有摄像设备和平台的多样性，从理论上可以得到无限的空间分辨率；
3、近景摄影测量的应用（分类）：
(1)建筑摄影测量：可用于建筑、古代遗迹的等值线图、立面图、平面图的制作及其三维重建和复制；各类建筑物的变形观测等。

(2)工业摄影测量：可用于汽车外壳形状的测定，大型机械部件加工质量和装配质量的检查，工厂、矿山、道（铁）路、桥梁、水利工程模型的量测，爆破量的计算机爆破过程的演示。

(3)生物、医学摄影测量：包括动物躯体的外形测量，生物发育过程的记录，以及对医学内科、外科、牙科、眼科、骨伤科、矫形科的临床诊断提供量测技术,配合 X 光立体摄影量测体内异物或病灶的位置等。

4、近景摄影测量技术特点(优缺点)：（1）优点：信息量大；非接触；适用性强；高精度、高可靠；科技含量高；丰富的信息表达（2）缺点：技术成本高；需要专业技术人员
第二章：常用坐标系，内外方位元素，共线方程（这些东西要理解着看）
1、近景常用的坐标系
（1）物方空间坐标系 D-XYZ
用来定义物方点 A 的空间坐标（X ，Y，Z ），可以在此坐标系中描述被测目标的空间形态或运动状态。

物方坐标系为全局统一的坐标系(也称全局坐标系或世界坐标系)。

原则上讲，该坐标系统可以任意选取，但一般选取控制点的测量坐标系(如全站仪测量坐标系)为物方空间坐标系。

（2）像平面坐标系 o-xy :表示像点在像平面上的位置的平面坐标系，原点 o 为像片的几
何中心，x 轴平行于像素的水平采样方向。

理想的成像系统中像
平面坐标系的原点与像主点重合
（3）像空间坐标 S-xyz 系用于表示像点在像方空间的位置坐标系，原点选在投影（摄影）中心上 S ，x 轴和 y 轴分别与像平面坐标系的x 轴和 y 轴平行，这时 z 轴就与摄影光轴重合了，则像点 a 在像空间坐标系中的坐标为(x , y , -f ) 。

摄像中心 S ：在该点拍摄像片 P 。

像主点 o :由摄影中心 S 作像平面垂线的垂足。

像片主距f :摄影中心 S 至像平面的距离 So 。

主点光线：直线 So
（4）辅助空间坐标系 S-XYZ :原点为摄影中心 S，坐标轴系的
选择视需要而定。

在近景摄影测量中，通常选与物方空间坐标
系平行。

2、内方位元素的定义、作用:（1）定义：内方位元素是描述摄影中心与像片之间相关位置的参数，包括摄影中心S到像片的垂距(主距) f及像主点在像平面（框标）坐标系中的坐标（x 0y 0）（2）作用：确定摄影中心S和像平面P的相对位置所必须的数据。

内方位元素是由于制造、装调、运输和使用等原因产生的。

每台摄影机各不相同，必须按使用要求分别测定。

内方位元素的测定精度，直接影响摄影测量的结果。

3、外方位元素定义、作用:（1）定义：确定摄影光束在物方几何关系的基本数据，包括摄影中心在某一空间直角坐标系中的三维坐标值(X , Y , Z )和确定摄影光束空间方位的 3 个角定向元素共 6 个数据。

（2）外方位线元素的作用：描述摄影中心在外方位空间直角坐标系中的位置(X 、Y 、Z )以及像片在摄影瞬间的空间姿态（ψωκ）
4、共线条件方程
: 在理想情况下，摄影瞬间像点、投影中心、物点位于同一条直线上，
描述这三点共线的数学表达式称之为共线条件方程。

5、共线方程的推导：
6、共面条件方程：像对相对定向关系式 像对中所有同名光线都应对对相交 （共面）所
满足的条件方程式。

P1：左像片，发生在左像片的光束称为左光束。

P2：右像片，发生在右像片的光束称为
右光束。

a1和a2：同名像点，它们对应同一物方点A 。

SA1和SA2：同名光线b ：基线。

核面：通过摄影基线与任一物方点所组成的平面，如 b 和A 构成的平面。

核线：某一物方
点的核面在像对的两像平面上的两条交线。

λ1=-=-=-S S S Z Z w Y Y v X X u ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡f y x R f y x c c c b b b a a a w v u 321321
321⎥⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢⎣⎡---⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-s s s Z Z Y Y X X c b a c b a c b a f y x 3332221111λ
8、空间后方交会的过程：参考摄影测量基础
第四章：
1、近景摄影测量的两种基本摄影方式：正直摄影方式、交向摄影方式
（1）正直摄影方式：摄影时两摄影机主光轴相互平行且垂直于摄影基线的摄影方式。

（2）交向摄影方式：摄影时两摄影机主光轴大体位于同一平面内且不平行、不同时垂直于摄影基线的摄影方式。

2、精度估算：
（1）正直摄影方式的精度估算：设正直摄影像对，以左摄影中心为原点，两摄影中心的连
线（摄影基线）作为X轴。

设物方有一点 A (X, Y, Z），在两张像片上的对应像点为a1 ,a2在各自像片坐标系中的坐标为（x1,y1）、（x2，,y2）H ：摄影距离(-Z);B:摄影基线;f:摄影机主距，mp:左右视差中误差， mx方向像点中误差，my:y方向像点中误差，p:左右视差(p = x1-x2 )
几点结论：为提高精度，应尽可能拍摄摄影比例尺大的像片，即尽可能减小摄影距离，选用主距大的摄影机；为提高精度，应尽可能拍摄摄影基线大的像对；为提高精度，应尽可能提高像点坐标的质量，包括像点坐标的量测质量、剔除各类系统误差的能力；一般情况下，摄影方向的中误差最大，常 mz估算精度。

(2)交向摄影方式的精度估算式:P67（4-3-9）公式以及各个量的含义,手写吧
几点结论：本公式作为交像摄影情况下，物方空间坐标精度的参考估算式；当交向角为90°时，总误差最小，且各个方向的中误差相等；为提高交向摄影测量的精度，应该增大摄影
比例尺，提高像点坐标量测精度并注意交会角度对各方向坐标的影像
3、调焦距D（物距）：摄影中心与调焦最清晰点间的距离。

4、超焦距（超焦点距离、无穷远起点）：给定光圈和模糊圈的大小，当摄影机调焦到无穷
远时，从摄影中心开始的某一距离到无穷远范围内的景物成像都是清晰的，这一距离称为
超焦距。

此清晰点称为无穷远起点。

3、景深：给定光圈和模糊圈大小，被摄影空间能够获得清晰构像的深度范围，称为景深。

景深ΔD 为沿光轴方向的后景距 D 1与前景距 D2 的差值, ΔD = D1- D2。

4、曝光时间的确定方法：经验法，使用测光表，试片法，推算比较法。

5、立体相对的获取方法：
（1）使用立体摄影机或立体摄影系统
（2）使用两台单个摄影机
（3）使用单个摄影机：a、移动相机法b、移动目标法c、旋转目标法d、投影标准格网
法e、利用分光装置法
6、照明原则：使用自然光时，要照度均匀，避免出现反差过大的现象；使用人工光源时照
明灯要布置适宜；有些情况下要注意局部照明，如黑暗情况下的控制点、标准尺照明；特
殊光源的使用。

第五章：
1、近景摄影测量中实施控制的目的：将所构建的近景摄影测量网纳入到给定的物方空间坐
标系里；通过多余的控制(包括控制点或相对控制)加强摄影测量网的强度；通过多余的控
制点或相对控制检查摄影测量的精度和可靠性。

2、控制点与相对控制：（1）控制点通常是在被测目标上或其周围测定的己知坐标的标志点。

（2）相对控制是指在近景摄影测量中布置在物方空间的未知点间的某种已知几何关系
3、控制点的一些方法：近景摄影测量实测中所得控制点的坐标(X,Y,Z )。

常常使用普通测
量的方法测算。

对于亚毫米级的近景摄影测量控制，常以普通测量的前方交会解算其平面
坐标（X,Y），然后按间接高程放方法再解求其高程（Z ）。

前方交会+ 三角高程方法→前方交会测量控制点的平面坐标 + 三角高程测量控制点的高程。

需要指
出，这里讨论的测量方法、适用于要求亚毫米精度的大多数近景摄影测量目标。

那些精度
要求较低者，可参照这里叙述的测量方法以及常规测量方法稍加变通地实施。

4、前方交会-计算平面坐标：
5、三角高程-确定高程坐标
6、作业方法：测站点的确定：不关注坐标系的绝对位置，为自由坐标系。

两个测站的情况下，线间长度即可确定两侧站的坐标。

基线的确定方法：（1）钢尺、皮尺（2）铟瓦尺（3）测距仪（4）标准尺法
标准尺法：在测量基线的前方，水平放置一根高精度的标准尺，按前方交会方法测得尺上两点的坐标后，计算其长度，求出它与真尺长的比值，改化基线长度。

（1）根据实际情况安置两侧站A和B后，近似量取基线长度S作为初值，读至cm就可以满足要求。

（2）在物方空间适宜部位布置已知长度的距离MN，如3m长一级铟瓦水准标尺、1m长的日内瓦尺，并且使MN处于水平状态，在其上选取两个刻划M、N，做出标记，其真长记为S；
（3）自测站A与B按前述普通测量前方交会法，测定M、N以及各控制点的平面坐标(X、Y)；
（4）求解比例规划系数λ。

（近景摄影测量的控制4-4）
7、相对控制的定义：利用摄影测量处理中未知点间的已知几何关系。

8、相对控制的方式：（1）把相对控制认作观测值：此时将相对控制所建立的误差方程式，与像点坐标误差方程式一解算，从而引进控制并加强所建模型的内部强度。

（2 ）把相对控制认作真值：当把相对控制认作真值时，则提供了某种制约条件，并按带有制约条件的间接观测平差处理，从而引进控制并加强所建模型的内部强度。

9、相对控制分类：距离相对控制、平面相对控制、直线相对控制、角度相对控制
第六章：
1、误差方程表达式及其各个量的含义：
2、之后的课件好好看
包括：多片前方交会的方法、定义（每个方法都有一个定义）
前方交会的步骤，过程，原则（最小化，第一，第二步应该怎么做）
3、单片后方交会
PS:可以参考摄影测量基础！！！
近景摄影测量的多片空间前方交会解法定义: 根据已知内、外方位元素的两张或两张以上的像片，将待定点的像点坐标视作观测值，按共线条件方程逐点解算待定点物方空间坐标的过程。