摄影测量与遥感-ppt
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摄影测量与遥感
摄影测量与遥感基础
• 1、摄影测量基础
• ⑴像点位移 • 倾斜误差：像片倾斜引起的像点位移，这种位移的结果使 得像片上的几何图形与地面上的几何图形产生变形，而且 像片上影像比例尺处处不等。像片倾斜引起的像点位移可 用像片纠正的方法予以改正。 • 投影差：地面起伏引起的像点位移，使得地面目标物体在 航摄像片上的构像偏离了其正射投影的正确位置。投影差 性质：①像底点没有投影差；②地面点的高程越大，投影
技术设计
• 1、概述
• 摄影测量测绘技术设计的目的是制订切实可行的 技术方案，保证摄影测量测绘成果（或产品）符 合技术标准和满足顾客要求，并获得最佳的社会 效益和经济效益。 • 测绘技术设计分为项目设计和专业技术设计。项 目设计是对测绘项目进行的综合性整体设计；专 业技术设计也称分项设计，是对测绘专业活动的 技术要求进行设计。项目设计由承担项目的法人 单位负责；专业技术设计由具体承担相应测绘专 业任务的法人单位负责。 • 测绘技术设计文件主要包括项目设计书、专业技 术设计书以及相应的技术设计更改文件。
• 2、遥感基础
• ⑴电磁波谱：太阳不断向外发射出大量的电磁波 辐射，是电磁波的主要辐射源，也是被动遥感的 主要能源。若将这些电磁波根据其波长加以排列， 则可以形成一个电磁波谱。卫星遥感中常用的几 个波谱为：紫外、可见光、红外、微波。 • ⑵大气窗口：电磁波在通过大气层时较少被散射、 吸收和反射，具有较高透过率的波段称为“大气 窗口”。常用的大气窗口包括：紫外、可见光、 红外（近红外、中红外、远红外）、微波。对地 球观测卫星遥感，选择透过率高的“大气窗口” 波段；而对于大气遥感而言，则应选择“大气窗 口”外衰减系数大的波段。
• 4、技术设计更改文件 • 航空摄影测量项目设计书、专业技术设计 书一经批准，不得随意更改。 • 在实施过程中，如果存在设计方案存在不 足、收集到的遥感影像数据源存在质量问 题、测区实际地理环境条件达不到设计要 求，以及其他需要补充或更改的情况，应 由设计人员及时提出并做出更改或补充。 • 更改或补充的内分析：遥感影像在测绘中主要被用来测绘地形图、 制作正射影像或各种专题图。目前，常用卫星与影像成图 比例尺之间的对应关系如下表。
摄影测量与遥感 PPT课件
双线性变换
x a0 a1 x a2 y a3 xy y b0 b1 x b2 y b3 xy
x
解析内定向计算过程
1、获取框标点的理论坐标 2、选用合适的变换模型 3、建立误差方程
v＝Ax l
4、建立法方程并解算
x＝( AT A) 1 ( AT l )
5、由变换参数计算像点坐标
§4.2 像对的立体观察
双目镜观测光路的立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
通过双筒望远镜观察 每个望远镜像面有一固定的测标 像片可在两个相互垂直方向共同移动，也可一张像片相对于另一 张像片移动
可以分别对左右像片进行调焦、亮度调节及必要旋转，观测系统 放大倍率可调节
§4.3 像点坐标获取
§4.3 像点坐标获取
数字摄影测量工作站
§4.3 像点坐标获取
光学框标
机械框标
解析内定向
y
• 利用平 面相似 变换， 将像片 架坐标 变换为 以像主 点为原 点的像 平面坐 标
正形变换
y’
x a0 a1x a2 y y b0 a2 x a1 y
仿射变换
x’
x a0 a1x a2 y y b0 b1x b2 y
§4.2 像对的立体观察
叠映影像立体观察 像 对 的 立 体 观 察 方 法
光闸法
在两投影光路中各安装一光闸 （一个打开、一个关闭） 观测者双眼分别带上与投影器 光闸同步的光闸眼镜
光闸起闭频率>10Hz
§4.2 像对的立体观察
叠映影像立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
偏振光法
在两投影光路中安装两块偏振 平面互成90°的起偏镜 观测者带上一副检偏镜 镜片与起偏镜相同 左右偏振平面相互垂直
x a0 a1 x a2 y a3 xy y b0 b1 x b2 y b3 xy
x
解析内定向计算过程
1、获取框标点的理论坐标 2、选用合适的变换模型 3、建立误差方程
v＝Ax l
4、建立法方程并解算
x＝( AT A) 1 ( AT l )
5、由变换参数计算像点坐标
§4.2 像对的立体观察
双目镜观测光路的立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
通过双筒望远镜观察 每个望远镜像面有一固定的测标 像片可在两个相互垂直方向共同移动，也可一张像片相对于另一 张像片移动
可以分别对左右像片进行调焦、亮度调节及必要旋转，观测系统 放大倍率可调节
§4.3 像点坐标获取
§4.3 像点坐标获取
数字摄影测量工作站
§4.3 像点坐标获取
光学框标
机械框标
解析内定向
y
• 利用平 面相似 变换， 将像片 架坐标 变换为 以像主 点为原 点的像 平面坐 标
正形变换
y’
x a0 a1x a2 y y b0 a2 x a1 y
仿射变换
x’
x a0 a1x a2 y y b0 b1x b2 y
§4.2 像对的立体观察
叠映影像立体观察 像 对 的 立 体 观 察 方 法
光闸法
在两投影光路中各安装一光闸 （一个打开、一个关闭） 观测者双眼分别带上与投影器 光闸同步的光闸眼镜
光闸起闭频率>10Hz
§4.2 像对的立体观察
叠映影像立体观察
像 对 的 立 体 观 察 方 法
偏振光法
在两投影光路中安装两块偏振 平面互成90°的起偏镜 观测者带上一副检偏镜 镜片与起偏镜相同 左右偏振平面相互垂直
摄影测量与遥感
摄影测量与遥感1摄影测量基本原理1.1.1摄影测量的定义摄影测量学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。
1988年ISPRS在日本京都第16届大会上对摄影测量与遥感的定义：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。
摄影测量学可从不同角度进行分类。
按摄影距离的远近分，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。
按用途分类，有地形摄影测量和非地形摄影测量。
按处理的技术手段分，有模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量。
1.1.2摄影测量学发展的三个阶段模拟法摄影测量（1851-1970）其基本原理是利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转，用两个/多个投影器，模拟摄影机摄影时的位置和姿态，构成与实际地形表面成比例的几何模型，通过对该模型的量测得到地形图和各种专题图。
解析法摄影测量(1950-1980)以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片的量测和解析计算方法的交会方式，来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系，并提供各种摄影测量产品的一门科学。
数字摄影测量(1970-现在）基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字/数字化影像进行处理，自动（半自动）提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品。
1.1.3单张航摄像片解析航摄影像是航空摄影测量的原始资料。
像片解析就是用数学分析的方法，研究被摄景物在航摄像片上的成像规律，像片上影像与所摄物体之间的数学关系，从而建立像点与物点的坐标关系式。
像片解析是摄影测量的理论基础。
为了由像点反求物点，必须知道摄影时摄影物镜或投影中心、像片与地面三者之间的相关位置。
而确定它们之间相关位置的参数称为像片的方位元素，像片的方位元素分为内方位元素和外方为元素两部分。
内元素3个：确定摄影物镜后节点与像片之间相互位置关系的参数（x0,y0,f),可恢复摄影光束。
摄影测量与遥感
摄影测量与遥感1. 引言摄影测量与遥感是一门以获取图像数据，进行地理空间信息提取和分析的学科。
它主要利用光学、雷达、红外、激光等各种感知设备，采集地球表面的多源数据，进行信息分析和应用。
摄影测量与遥感在地理信息系统、地质勘探、环境监测、农业资源调查等领域具有重要作用。
2. 摄影测量2.1 摄影测量原理摄影测量是通过摄影机记录地面上景物的图像，通过测量这些图像的几何关系和图像特征，推导出地面上各种几何信息和空间位置关系的方法。
其主要原理包括像空间和物空间的几何对应关系、相对定向和绝对定向等。
2.2 摄影测量的应用摄影测量在土地规划、城市建设、水利工程等领域具有广泛应用。
通过摄影测量技术，可以获取地面上各种地理要素的空间位置信息，为工程设计、土地管理等提供支持。
3. 遥感技术3.1 遥感原理遥感是通过感知设备对地球表面进行观测和测量，获取地表信息的技术。
遥感技术利用传感器记录地表的辐射能量，选择特定波段的辐射能量，通过数字图像处理和分析，得到地表特征和信息。
3.2 遥感的分类遥感根据感知设备的类型和波段可以分为光学遥感、雷达遥感、红外遥感等。
不同遥感方法有不同的适应范围和应用领域。
3.3 遥感的应用遥感技术在自然资源调查、环境监测、灾害评估、农业生态等领域具有广泛应用。
通过遥感技术，可以实时监测地表的变化，快速获取大范围的地理数据，为决策提供支持。
4. 摄影测量与遥感的结合应用4.1 数字摄影测量数字摄影测量是将数字影像与摄影测量相结合的技术。
通过数字摄影测量，可以实现高度自动化的图像处理和信息提取，提高数据的准确性和精度。
4.2 摄影测量和遥感的融合摄影测量和遥感两者结合可以相互弥补不足，提高数据的空间分辨率和精度。
通过摄影测量和遥感的融合应用，可以实现对地表的三维建模、环境监测等更精确的分析和评估。
5. 总结摄影测量与遥感是地理空间信息的重要获取与分析方法。
它们在土地规划、环境监测、资源调查等领域发挥着重要作用。
摄影测量与遥感之中心投影介绍课件
04 影适用于多种场景，如地
图绘制、建筑设计等。
缺点
投影变形：中心投影会 导致图像变形，影响测 量精度
投影误差：中心投影存 在误差，影响测量结果 的准确性
投影失真：中心投影可 能会导致图像失真，影 响图像质量
投影范围有限：中心投 影的投影范围有限，不 适用于大范围测量任务
如何选择合适的投影类型
根据应用场景选择：如地图投影适用于地理信息展示， 工程投影适用于工程设计等。
遥感影像变化检测：通过对比不同时期的遥感影 像，检测地表变化情况
遥感影像三维建模：利用影像数据生成三维模型， 用于地形、建筑等对象的建模和可视化
地理信息系统
地理信息系统（GIS）是一种用于采 集、存储、分析和显示地理信息的计 算机系统。
中心投影在GIS中用于将地球表面的 地理信息转换为平面地图。
中心投影在GIS中用于分析地理空间 数据，如地形、气候、人口分布等。
02 投影坐标系的主要作用是将地球表面的地理坐标转换为平 面坐标，以便于在平面上进行测量、绘图和分析。
03 投影坐标系有很多种，常见的有墨卡托投影、高斯-克吕 格投影、UTM投影等。
04 不同的投影坐标系适用于不同的区域和用途，需要根据 实际情况选择合适的投影坐标系。
中心投影的应用
地形图绘制
中心投影在绘制地形图时，可以准 确地表示地形的起伏和变化。
中心投影在GIS中用于规划、设计和 管理各种地理空间项目，如城市规划、 交通规划、自然资源管理等。
中心投影的优缺点
优点
01 简单易用：中心投影方法
简单，易于理解和使用。
易于计算：中心投影的计
算过程相对简单，易于实 03
现。
02 直观：中心投影能够直观 地展示物体的形状和位置。
图绘制、建筑设计等。
缺点
投影变形：中心投影会 导致图像变形，影响测 量精度
投影误差：中心投影存 在误差，影响测量结果 的准确性
投影失真：中心投影可 能会导致图像失真，影 响图像质量
投影范围有限：中心投 影的投影范围有限，不 适用于大范围测量任务
如何选择合适的投影类型
根据应用场景选择：如地图投影适用于地理信息展示， 工程投影适用于工程设计等。
遥感影像变化检测：通过对比不同时期的遥感影 像，检测地表变化情况
遥感影像三维建模：利用影像数据生成三维模型， 用于地形、建筑等对象的建模和可视化
地理信息系统
地理信息系统（GIS）是一种用于采 集、存储、分析和显示地理信息的计 算机系统。
中心投影在GIS中用于将地球表面的 地理信息转换为平面地图。
中心投影在GIS中用于分析地理空间 数据，如地形、气候、人口分布等。
02 投影坐标系的主要作用是将地球表面的地理坐标转换为平 面坐标，以便于在平面上进行测量、绘图和分析。
03 投影坐标系有很多种，常见的有墨卡托投影、高斯-克吕 格投影、UTM投影等。
04 不同的投影坐标系适用于不同的区域和用途，需要根据 实际情况选择合适的投影坐标系。
中心投影的应用
地形图绘制
中心投影在绘制地形图时，可以准 确地表示地形的起伏和变化。
中心投影在GIS中用于规划、设计和 管理各种地理空间项目，如城市规划、 交通规划、自然资源管理等。
中心投影的优缺点
优点
01 简单易用：中心投影方法
简单，易于理解和使用。
易于计算：中心投影的计
算过程相对简单，易于实 03
现。
02 直观：中心投影能够直观 地展示物体的形状和位置。
摄影测量与遥感-ppt.
a2
A
2、空间相似变换
2、空间相似变换
XT YT ZT
YXZ
2、空间相似变换
XT YT ZT
a1
a2
a3
a2 b2 c2
a3 b3 c3
X Y Z
2、空间相似变换
XT YT ZT
数字产品
数字摄影测量 数字化影像 数字投影 计算机
自动化操作 数字产品
数字影像
+外围设备 +作业员的干扰 模拟产品
遥感及其发展
遥感泛指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性 的技术。摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要由遥感 图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。
按电磁波波段的工作区域，分为可见光遥感、红外遥感、 微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具分为航 天遥感、航空遥感和地面遥感；按传感器工作方式分为 主动方式和被动方式两种。
摄影测量的分类
按照研究对象不同，分为地形摄影测量和非地形摄影 测量两大类；
按摄影站的位置或传感器平台，分为航天(卫星)摄影 测量、航空摄影测量、地面摄影测量等。
摄影测量的发展
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 作业员手工 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
x
f
a1 a3
X X
b1Y b3Y
c1Z c3Z
y
f
a2
X
b2Y
A
2、空间相似变换
2、空间相似变换
XT YT ZT
YXZ
2、空间相似变换
XT YT ZT
a1
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a2 b2 c2
a3 b3 c3
X Y Z
2、空间相似变换
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数字产品
数字摄影测量 数字化影像 数字投影 计算机
自动化操作 数字产品
数字影像
+外围设备 +作业员的干扰 模拟产品
遥感及其发展
遥感泛指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性 的技术。摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要由遥感 图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。
按电磁波波段的工作区域，分为可见光遥感、红外遥感、 微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具分为航 天遥感、航空遥感和地面遥感；按传感器工作方式分为 主动方式和被动方式两种。
摄影测量的分类
按照研究对象不同，分为地形摄影测量和非地形摄影 测量两大类；
按摄影站的位置或传感器平台，分为航天(卫星)摄影 测量、航空摄影测量、地面摄影测量等。
摄影测量的发展
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 作业员手工 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
x
f
a1 a3
X X
b1Y b3Y
c1Z c3Z
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f
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摄影测量与遥感-ppt.
1、利用立体像对两张像片的 相对方位元素，计算模型点 的三维坐标；
2、利用立体像对两张像片 的外方位元素，计算地面点 的地面坐标。
o1 a1
o2 a2
S1
S2
AA
Z
Y
B
S
BX
Z Y X aP1
Z
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) c2(
ZT
ZS
)
a3( XT X S ) b3(YT YS ) c3( ZT ZS )
(X(TX,Y,YT ,,ZZT ) A
③立体量测观察系统
3、分像方法
②互补色法
3、分像方法
③偏振光法
3、分像方法
④交替光阑法 （闪闭法、光闸法）
量测的内容：
像点坐标量测、左右视差量测、上下视差量测。借助于有测
量标志的量测工具或仪器进行。
测标
测标的作用
测标的种类
1、什么叫单像空间后方交会 利用地面控制点及其在片像上的像点，确定像
匹配方法基 基于 于特 灰征 度的 的影 影像 像匹 匹配 配(（小影区像域特内征影为像匹灰配度基分础布） 为匹配基础）
匹配点确定的基础：匹配测度。基于不同的理论可以定义各 种不同的匹配测度，因而形成了各种影像匹配方法
《摄影测量与遥感》知识点课件-15 相对定向-绝对定向解算地面点坐标
主讲人：孙宝明
课程导入
1、双像解析摄影测量中，该如何处理两张像片的关系呢？
1.相对定向—绝对定向方法
确定一张航摄像片（或摄影光束）在地面坐标系统中的 方位，需要六个外方位元素
左片：Xs1、Ys1、Zs1、φ1、ω1、κ1； 右片：Xs2、Ys2、Zs2、φ2、ω2、κ2。
恢复立体像对中两张像片的12个外方位元素即能恢复其 绝对位置和姿态，重建被摄地面的绝对立体模型。
用解析计算的方法解求相对定向元素的过程，称为解析法 相对定向。由于不涉及像片的绝对位置，因此，相对定 向只需要利用立体像对内在的几何关系来进行，不需要 地面控制点。
两种方法：连续法相对定向、单独法相对定向
2.1连续像对相对定向
这一系统是把立体像对中的左像片平面当作一个假定的水
平面，而求右片相对于左片的相对方位。这也就是说，
3.绝对定向
确定像片对在地面坐标系统中的绝对位置和姿态的参数， 称为绝对定向元素。用解析计算的方法解求绝对定向元 素的过程，称为立体模型绝对定向。
Zt
p
Yt
p
M
Xtp
3.绝对定向
立体像对共有12个外方位元素，相对定向求得五个元素后， 待解求的绝对定向元素应有七个，对模型进行平移、旋 转和缩放，这七个元素是：
课程小结与思考题
总结 1、相对定向—绝对定向方法 2、相对定向 3、绝对定向
思考题 1、相对定向—绝对定向方法有没有减少所需的最少未知
数呢？请简述理由。
课程内容：相对定向-绝对定向解算地面点坐标 主讲人：孙宝明
1.相对定向—绝对定向方法
首先暂不考虑像片的绝对位置和姿态，而只恢复两 张像片之间的相对位置和姿态，这样建立的立体模型称 为相对立体模型，其比例尺和方位均是任意的；然后在 此基础上，将两张像片作为一个整体进行缩放、平移和 旋转，达到绝对位置。这种方法称为相对定向—绝对定 向。
课程导入
1、双像解析摄影测量中，该如何处理两张像片的关系呢？
1.相对定向—绝对定向方法
确定一张航摄像片（或摄影光束）在地面坐标系统中的 方位，需要六个外方位元素
左片：Xs1、Ys1、Zs1、φ1、ω1、κ1； 右片：Xs2、Ys2、Zs2、φ2、ω2、κ2。
恢复立体像对中两张像片的12个外方位元素即能恢复其 绝对位置和姿态，重建被摄地面的绝对立体模型。
用解析计算的方法解求相对定向元素的过程，称为解析法 相对定向。由于不涉及像片的绝对位置，因此，相对定 向只需要利用立体像对内在的几何关系来进行，不需要 地面控制点。
两种方法：连续法相对定向、单独法相对定向
2.1连续像对相对定向
这一系统是把立体像对中的左像片平面当作一个假定的水
平面，而求右片相对于左片的相对方位。这也就是说，
3.绝对定向
确定像片对在地面坐标系统中的绝对位置和姿态的参数， 称为绝对定向元素。用解析计算的方法解求绝对定向元 素的过程，称为立体模型绝对定向。
Zt
p
Yt
p
M
Xtp
3.绝对定向
立体像对共有12个外方位元素，相对定向求得五个元素后， 待解求的绝对定向元素应有七个，对模型进行平移、旋 转和缩放，这七个元素是：
课程小结与思考题
总结 1、相对定向—绝对定向方法 2、相对定向 3、绝对定向
思考题 1、相对定向—绝对定向方法有没有减少所需的最少未知
数呢？请简述理由。
课程内容：相对定向-绝对定向解算地面点坐标 主讲人：孙宝明
1.相对定向—绝对定向方法
首先暂不考虑像片的绝对位置和姿态，而只恢复两 张像片之间的相对位置和姿态，这样建立的立体模型称 为相对立体模型，其比例尺和方位均是任意的；然后在 此基础上，将两张像片作为一个整体进行缩放、平移和 旋转，达到绝对位置。这种方法称为相对定向—绝对定 向。
摄影测量与遥感遥感
❖ 发射度M
发射度M(Emittance，Exitance)特指辐射源
的自发辐射。如果与立体角有关，它可以用
辐射度L(λ,θ, φ)代替，这时M = L(λ,θ, φ)。如
果与立体角无关，发射度M可以用辐照度E(λ)
代替，这时M = E(λ)。
❖ 反射率r、吸收率和透射率t
根据能量守恒定律，对于入射的[谱]辐照度我
所以，根据所利用的电磁波的光谱段，遥感可以分为
可见光·反射红外遥感、热红外遥感、微波遥感3种类
型。
§2.2 基本概念
❖
1.天顶角、高度角和方
位角
地球表面上方任意一点
的方位可以用两个角度
即天顶角θ（zenith
angle）或高度角h
（altitude或elevation）
和方位角φ（azimuth
angle）进行描述。
电磁波
地物
辐射
实景
传感器接收 X1(λ1,t1,d1)
Xn(λn,tn,dn)
传感器实体
分类器
输出
分类
结果
按一定规定
判决
计算机
分类图
（扫描仪
或屏幕）
应用评价
分析决策
预测
遥感的过程
1、目标的电磁波特性
❖ 遥感的物理基础：任何目标都具有发射、反
射、吸收电磁波的性质。目标和电磁波的相
互作用构成了目标的电磁波特性。
❖
❖
❖
❖
❖
❖
电磁波的波段从波长短的一端开始，依次叫做伽玛射线、X-射
线、紫外光、可见光、红外光、微波和无线电波。
伽玛射线指波长小于0.03埃的电磁波谱段；
X-射线指波长约为0.03～20埃的电磁辐射；
63摄影测量与遥感中的应用课件
四、GPS测量在×区中的应用（1）外方位元素求解。
四、GPS测量在××测区中的应用
（2）空中三角测量。空中三角测量的目的是获得数字摄影测量内业 所需的照片内外方位元素和数字影像纠正点等元素数据。本项目使用 ORIMA自动空中三角测量系统进行加密，测区划分为1个加密单元。 采用IMU辅助空三技术手段，用地面基站加外业像控点处理数据。在 引入外业像控点大地坐标进行区域网的联合平差计算时，像控制点的 量测采用人工观测。加入IMU辅助航空摄影得到的6个外方位元素初 值作为带权观测值参与平差，再用加密成果进行定向。无约束平差和 约束平差空中三角测量数据处理精度及各种限差均满足技术要求。空 三平差加密成果经外业检测点验证时符合精度要求。
.三、进行GPS辅助空中角测量的步骤1航摄准备工作。
三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤
2.进行飞行拍摄。根据拍摄区的范围，布设多个基准站，站间的距离 不大于40 km。利用GPS导航进行航空摄影，把GPS与计算机相连， 对设定的航线进行飞行拍摄。加装垂直构架，由于每条航带上都可能 出现信号失锁、周跳或是不同期飞行的情况，为了使空中三角网稳定 可解，加装垂直构架航带是十分必要的。
.一、航空摄影测量概述1定位方法。在
一、航空摄影测量概述
2.航空摄影作业流程。目前，常用的航空摄影测量多是采用全数字化摄影 测量成图。基本作业流程为：航空摄影，外业像控点的测量及照片调绘， 像控点采用平面区域网布点，航内区域网电算加密，全数字化摄影测量成 图，编制数字化产品。
.2航空摄影作业流程。目前，常用的测量多是采全数字
知识提纲
• 一、航空摄影测量概述 • 二、GPS用于航外控制联测的方法 • 三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤 • 四、GPS测量在××测区中的应用
四、GPS测量在××测区中的应用
（2）空中三角测量。空中三角测量的目的是获得数字摄影测量内业 所需的照片内外方位元素和数字影像纠正点等元素数据。本项目使用 ORIMA自动空中三角测量系统进行加密，测区划分为1个加密单元。 采用IMU辅助空三技术手段，用地面基站加外业像控点处理数据。在 引入外业像控点大地坐标进行区域网的联合平差计算时，像控制点的 量测采用人工观测。加入IMU辅助航空摄影得到的6个外方位元素初 值作为带权观测值参与平差，再用加密成果进行定向。无约束平差和 约束平差空中三角测量数据处理精度及各种限差均满足技术要求。空 三平差加密成果经外业检测点验证时符合精度要求。
.三、进行GPS辅助空中角测量的步骤1航摄准备工作。
三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤
2.进行飞行拍摄。根据拍摄区的范围，布设多个基准站，站间的距离 不大于40 km。利用GPS导航进行航空摄影，把GPS与计算机相连， 对设定的航线进行飞行拍摄。加装垂直构架，由于每条航带上都可能 出现信号失锁、周跳或是不同期飞行的情况，为了使空中三角网稳定 可解，加装垂直构架航带是十分必要的。
.一、航空摄影测量概述1定位方法。在
一、航空摄影测量概述
2.航空摄影作业流程。目前，常用的航空摄影测量多是采用全数字化摄影 测量成图。基本作业流程为：航空摄影，外业像控点的测量及照片调绘， 像控点采用平面区域网布点，航内区域网电算加密，全数字化摄影测量成 图，编制数字化产品。
.2航空摄影作业流程。目前，常用的测量多是采全数字
知识提纲
• 一、航空摄影测量概述 • 二、GPS用于航外控制联测的方法 • 三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤 • 四、GPS测量在××测区中的应用
《摄影测量与遥感》课件第2章
绝对航高是相对干平均海平面的航 高，是指摄影物镜在摄影瞬间的真实 海拔高度。通过相对航高H与摄影地 区地面平均高度h平均。
H绝＝H＋ h平均
课题1 摄影基本知识
航高保持检查：
摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离
P1 S1
S
P2
S2
E S:摄影基线
像片重叠度
当相邻的两张像片拍摄景区 有重叠时,重叠部分占整张像 片的比例。
河流域的规划与治理工程等。它与面积航空摄影的区别一般只 有一条或少数几条航带。 ✓ 独立地块航空摄影主要用于大型工程建设和矿山勘探部门。这 种航空摄影只拍摄少数几张具有一定重叠度的像片。
课题1 摄影基本知识
2.航摄技术计划的主要内容
搜集航摄地区已有的地形图、控制测量成果、气象等有关资料； 划分航摄分区； 确定航线方向和敷设航线（航线方向一般按东西向直线飞行，
课题1 摄影基本知识
旁向重叠度：相邻航线像片的重叠度。
py%
py Ly
100%
І-1 Ly
py
Ⅱ-1
航带间间距 DY ： DY ml1 q%
课题1 摄影基本知识
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，而呈现为弯弯曲曲的折线，称 为航线弯曲
航线弯曲度：航线最
2 摄影基本知识
一、摄影原理
课题2 摄影基本知识
A
摄
影 物
O
镜
B
b
成 像
平
面
a
在像平面处放置感光材料，物体的入射光线经物镜后投射 到感光材料上，经摄影处理形成影像。同时，感光材料有 正性和负性，分别产生正片和负片（底片）。
二、摄影机
H绝＝H＋ h平均
课题1 摄影基本知识
航高保持检查：
摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离
P1 S1
S
P2
S2
E S:摄影基线
像片重叠度
当相邻的两张像片拍摄景区 有重叠时,重叠部分占整张像 片的比例。
河流域的规划与治理工程等。它与面积航空摄影的区别一般只 有一条或少数几条航带。 ✓ 独立地块航空摄影主要用于大型工程建设和矿山勘探部门。这 种航空摄影只拍摄少数几张具有一定重叠度的像片。
课题1 摄影基本知识
2.航摄技术计划的主要内容
搜集航摄地区已有的地形图、控制测量成果、气象等有关资料； 划分航摄分区； 确定航线方向和敷设航线（航线方向一般按东西向直线飞行，
课题1 摄影基本知识
旁向重叠度：相邻航线像片的重叠度。
py%
py Ly
100%
І-1 Ly
py
Ⅱ-1
航带间间距 DY ： DY ml1 q%
课题1 摄影基本知识
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，而呈现为弯弯曲曲的折线，称 为航线弯曲
航线弯曲度：航线最
2 摄影基本知识
一、摄影原理
课题2 摄影基本知识
A
摄
影 物
O
镜
B
b
成 像
平
面
a
在像平面处放置感光材料，物体的入射光线经物镜后投射 到感光材料上，经摄影处理形成影像。同时，感光材料有 正性和负性，分别产生正片和负片（底片）。
二、摄影机
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S
Zs p
Z Y
Ys
A Xs
X
像片的方位元素
像点
摄 影 测 量
地面点
框标坐标系 关系?
像空间坐标系 关系?
地面辅助坐标系 关系已知
大地坐标系
内方位元素 外方位元素
S
f a
o
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。
A
用地面点坐标表示像点坐标的共线条件方程
X G
飞行方向
O
Y
G
常用的坐标系
原点、轴向、作用
• 像空间坐标系 s-xyz
zy
表示像点在像方空间位置
的空间直角坐标系。 z
y
x
S
yx
S
x
y
a (x,y,-f)
x
o
-f y
Z
G
A
a (x,y,-f)
X G
O
x
右手系 ？？左手系
O
Y
G
三个直线元素，描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的坐 标值(Xs、Ys、Zs)。三个角元素(、、)，表示摄影光束空 间姿态(像片在摄影瞬间空间姿态的要素）
x
f
a1 a3
X X
b1Y b3Y
c1Z c3Z
y
f
a2
b2Y
c2Z
a3 X b3Y c3 Z
（3）
(Xs,Ys, Zs)
X ( XT X S );Y (YT YS ); Z (ZT ZS )
ZT
z
y YT
SSOT
x XT
f
y (x, y, f )
ax o
x
f
a1 ( a3(
摄影测量与遥感
第1章 摄影测量与遥感概述
摄影测量的任务
摄影测量的基本任务是基于像片的量测和解译，它是 利用光学或数码摄影机摄影得到的影像，研究和确定 被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一 门科学和技术。
在影像上进行量测和解译，无需接触被测目标物体本 身。
严格建立像片获取瞬间所存在的像点与对应物点之间 的几何关系
摄影测量与遥感的结合
国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)与1988年在日本京都召 开的第十六届大会上给出定义:“摄影测量与遥感乃是对非 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”。
第2章 摄影测量基础
单张航摄像片解析 像点坐标的量测 立体测图的原理与方法 摄影测量解析计算基础 数字摄影测量基础
用于表示扫描后数字影像的 量测象素坐标
A
J
o'
x'
飞行方向
I
常用的坐标系统 1、框标坐标系(o'-x'y')
用于表示像点量测坐标。 y'
o'
x'
3、 大地坐标系 O X Y Z GG G 大地坐标系是指高斯平面 坐标和高程所组成的左手空 间系； 描述地面点的空间位置； 摄影测量的成果最终转化到 该坐标系中。 Z G
数字产品
数字摄影测量 数字化影像 数字投影 计算机
自动化操作 数字产品
数字影像
+外围设备 +作业员的干扰 模拟产品
遥感及其发展
遥感泛指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性 的技术。摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要由遥感 图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。
按电磁波波段的工作区域，分为可见光遥感、红外遥感、 微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具分为航 天遥感、航空遥感和地面遥感；按传感器工作方式分为 主动方式和被动方式两种。
航摄像片与地图的区别
航摄像片是地面景物的中心投影构像，地图是 地面景物的正射投影。 只有当地面严格水平且像片也严格水平时，上 述两种投影结果才等效。
AC B
c ab
正射投影
c ba
S
中心投影
B
A
C
像片倾斜引起的像点位移
一般情况下，航空摄影所获取的像片是倾斜的， 即使地面严格水平，航摄像片上的目标物体也 会因为像片倾斜而产生变形或像点位移。 可用像片纠正的方法予以改正。
③立体量测观察系统
3、分像方法
②互补色法
3、分像方法
③偏振光法
3、分像方法
④交替光阑法 （闪闭法、光闸法）
量测的内容：
像点坐标量测、左右视差量测、上下视差量测。借助于有测
量标志的量测工具或仪器进行。
测标
测标的作用
测标的种类
1、什么叫单像空间后方交会 利用地面控制点及其在片像上的像点，确定像
摄影测量的分类
按照研究对象不同，分为地形摄影测量和非地形摄影 测量两大类；
按摄影站的位置或传感器平台，分为航天(卫星)摄影 测量、航空摄影测量、地面摄影测量等。
摄影测量的发展
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 作业员手工 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
XT XT
XS XS
) b1(YT ) b3(YT
YS YS
) c1( ZT ) c3( ZT
ZS ZS
) )
y
f
a2(
XT
XS
)
b2 (YT
YS
) c2(
ZT
ZS
)
a3( XT X S ) b3(YT YS ) c3( ZT ZS )
(X(TX,Y,YT ,,ZZT ) A
生理视差：
ALCL ARCR
生理视差是产生立体感 觉的生理基础。
视差角
立体观察条件
①两张像片必须是从不同摄影站 摄取的。 ②两眼各看一张像片，即必须分 像。 ③必须使同名像点的连线与眼基 线平行，以保证两视线 在同一 个视平面内。 ④比例尺基本一致
3、分像方法 ①立体观察工具
①袖珍立体镜
②反光立体镜
a0
P0
f
P
S
H
A
地面起伏引起的投影差
航空摄影的对象主要是地球表面，地球表面有 起伏，包括自然地地形起伏和有人工建筑物。 植被等引起的起伏。由于地球表面起伏所引起 的像点位移称为像片上的投影差。
S
B A1
B1 A
常用的坐标系统
1、框标坐标系(o'-x'y') 2、扫描坐标系(A－IJ)
如何表示像点量测坐标？ y'
片外方位元素的方法。
2、单像空间后方交会的基本方法 角锥体法
S (XS、YS、ZS)
利用共线条件方程解算像片的外方位元素
x
y
f f
a1 ( a3 ( a2 (
X X X
XS XS XS
) b1(Y ) b3 (Y ) b2 (Y
像点坐标的量测
量测像点的像片坐标(x,y) 传统的量测方法包括单像坐标量测仪和立体 坐标量测仪。 可通过立体影像匹配进行自动量测。
像点坐标的系统误差改正
主要由摄影材料变形、摄影物镜畸变、大气 折光以及地球曲率等因素引起，是系统误差。
几何模型
B
S1 B S’2
S2
D A
C B
航向重叠60％
视差理论