摄影测量知识点

第一章1、传统摄影测量学定义：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、摄影测量与遥感的定义：摄影测量与遥感是从非接触成像及其他传感器系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体可靠信息的工艺、科学与技术。

（其中,摄影测量侧重于提取几何信息，遥感侧重于提取物理信息。

也就是说，摄影测量是从非接触成像系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其它物体的几何、属性等可靠信息的工艺、科学与技术）3、摄影测量的分类①按距离远近：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量②按用途：地形摄影测量、非地形摄影测量③按处理手段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量4、地形摄影测量的主要任务：测绘各种比例尺的地形图及城镇、农业、林业、地质、交通、工程、资源与规划等部门需要的各种专题图，建立地形数据库，为各种地理信息系统提供三维基础数据5、非地形摄影测量的主要任务：用于工业、建筑、考古、医学、生物、体育、变形观测、事故调查、公安侦破与军事侦察等方面6、数字地图：DLG(数字线划地图）、DOM（数字正射影像）、DEM（数字高程模型）、DRG （数字栅格地图）7、摄影测量的特点：①无需接触物体本身获得被摄物体信息（较少受到周围环境与条件的限制）②由二维影像重建三维目标③面采集数据方式④同时提取物体的几何与物理特性8、摄影测量学的三个发展阶段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量9、模拟摄影测量：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10、模拟摄影测量的特征：①形成了较完整的摄影测量学的基本概念②依据相片变为地形图的作业过程及需要，生产了大量复杂、昂贵的摄影测量仪器③根据仪器及测量原理的不同，形成了较完整的相片变为地形图的测绘方法11、模拟立体测图仪分为：光学投影、光学-机械投影、机械投影12、1957年，海拉瓦博士提出解析测图仪的思想，标志着解析摄影测量的开始13、解析摄影测量：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。

14、解析测图仪与模拟测图仪的主要区别：前者使用的是数字投影方式，后者使用的是模拟的物理投影方式。

仪器设计和结构上的不同：前者是由计算机控制的坐标量测系统，后者使用纯光学、机械型的模拟测图装置操作方式的不同：前者是计算机辅助的人工操作，后者是完全手工操作15、数字摄影测量：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16、数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别：它他处理的原始数据是数字影像或数字化影像它最终是以计算机视觉代替人的立体观测，因而它所使用的仪器最终将只是通过计算机及其相应外部设备；其产品是数字形式的，传统的产品只是该数字产品的模拟输出17、按对影像进行数字化的方式，数字摄影测量分为：混合数字摄影测量系统（早期）和全数字摄影测量系统（现在）18、摄影测量三个发展阶段的特点19、当代数字摄影测量的若干典型问题①辐射信息（当前数字摄影测量与解析摄影测量、模拟摄影测量根本的差别之一在于对影像辐射信息的计算机数字化处理）②数据量与信息量（传统的航空摄影，在航向上的重叠度一般为60%，旁向重叠度一般为30%）③速度与精度（对影像进行量测是摄影测量的基本任务之一，它可分为单像量测与立体量测，着同样是数字摄影测量的基本任务）④自动化与影像匹配（自动化是当代数字摄影测量最突出的特点，是否具有自动化（或半自动化）的能力，是当代数字摄影测量与传统摄影测量的根本区别）⑤影像解译第二章1、航空摄影：利用安装在航摄飞机上的航摄仪从空中一定角度对地面进行摄影2、航空摄影机：光学航空摄影机，数码航空摄影机3、良框标连接交点为相片几何中心，近似为像主点，即航摄机物镜主光轴在相片上的垂足。

两框标连线要成正交，组成框标坐标系，其焦点就是坐标系原点。

摄影机主光轴与像平面的交点称为像片主点，摄影机物镜后节点到像片主点的垂距称为摄影机主距，也叫像片主距f ，一般认为航空摄影机物镜焦距与像片主距相等。

这是航空摄影与一般摄影的不同之处。

航摄仪焦距：物镜中心到焦点的距离像场：物镜焦面上中央成像清晰的范围像场角：像场直径对物镜中心的夹角3、常角：视场角<75°，宽角：视场角＝75°~100°，特宽角：视场角>100°4、航摄机按摄影机物镜的焦距和像场角分为：①短焦距航摄机：焦距F ＜150mm ，相应的像场角为2β＜100°②中焦距航摄机：焦距150mm ＜F ＜300mm ，相应的像场角为70°＜2β＜100° ③长焦距航摄机：焦距F ＞300mm ，相应的像场角为2β≤70°5、航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标。

光学航空摄影机获取的像片的像幅一般有18cm ×18cm, 23cm ×23cm 、30cm ×30cm7、航空数码相机的三种类型：①单面阵航空数码模型②多面阵航空数码相机③三线阵航空数码相机ADS408、空中摄影采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄影机物镜主光轴近似与地面垂直9、竖直摄影：主光轴在曝光时总会有微小的倾斜，按规定要求像片倾角为2°~3°，这种摄影方式称为竖直摄影10、航向重叠：同一条航线内相邻像片之间的重叠度%100%⨯=xx x L p p 旁向重叠：两相邻航带像片之间的影像重叠%100%⨯=y yy L p p（l 表示像幅边长，p 表示航向和旁向重叠影像部分的边长）11、像片重叠度：沿航线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12、像片的重叠部分是立体观察和像片连接所必须的条件。

在航向方向必须要三张相邻像片有公共重叠影像，这一公共重叠部分称之为三度重叠部分12、摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离13、摄影比例尺：视摄影像片水平、地面取平均高程时，像片上的线段l 与地面上相应的水平距L 之比（由于摄影像片有倾角，地面又起伏，所以摄影比例尺在像片上处处不相等） H f L l m ==1（m 为像片比例尺分母，f 为摄影机主距，H 为平均高程面的摄影高度或称航高）14、航高分为相对航高和绝对航高相对航高：摄影机物镜相对于某一基准面的高度，常称为摄影航高，是相对于被摄区域内地面平均高程基准面的设计航高，是确定航摄飞机飞行的基本数据，H=m*f绝对航高：相对于平均海平面的高度，是指摄影机物镜在摄影瞬间的真实海拔高度， H 绝=H+H 地15、航高差异<5%，同一航带内最大与最小航高之差<30m，摄影区域内实际航高与设计航高之差<50m16、航空摄影与成图比例尺的关系18、航带弯曲：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19、航线弯曲度：航带两端像片主点之间的直线距离L与偏离该直线最远的像主点到该直线垂距比的倒数，一般采用百分比表示，即：要求航线弯曲度<3% 20、像片旋偏角：相邻两像片的主点连线与像幅沿航带飞行方向的两框标连线之间的夹角，一般用表示。

（是由于摄影时航摄机定向不准确产生的。

像片旋角过大会减少立体像对的有效范围。

旋偏角不但会影响像片的重叠度，而且还给航测内业作业增加困难）一般要求小于6°，个别最大不应大于8°，而且不能连续三片有超过6°的情况。

21、空中摄影基本要求：①像片倾角小于30°②航向重叠60%，旁向重叠30%;③行高差异<5%,同一航带内最大与最小行高<30m，实际行高与设计行高<50m;④航线弯曲度<3%;⑤像片旋角<60°22、投影：用一组假想的直线将物体向几何面投射23、投影射线：投影的直线24、投影平面：投影的几何面25、23、投影分为：①中心投影：投影射线会聚于一点（航摄像片是地面的中心投影）②平行投影：影射线平行于某一固定方向的投影24、平行投影：①斜投影：投影射线与投影平面斜交②正射投影：投影射线与投影平面正交（地面与地形图的投影关系）25、中心投影和垂直投影的区别①垂直投影比例尺和投影距离无关；中心投影焦距固定，航高改变，其比例尺也随之改变②垂直投影总是水平的，不存在倾斜问题③地形起伏对垂直投影，无影响，对中心投影引起投影差航片各部分的比例尺不同26、像点位移：当像片倾斜、地面起伏时，地面点在航摄像片上构像相对于理想情况下的构像所产生的位置差异27、地形图的特点①图上任意两点间的距离与相应地面点的水平距离之比为一常数，等于图比例尺②图上任意一点引画的两条方向线间的夹角等于地面上对应的水平角28、地图与航片的区别比例尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺表示方法：地图为线划图，航片为影像图表示内容：地图需要综合取舍几何差异：航摄像片可组成像对立体观察29、摄影测量的主要任务之一：把地面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30、透视投影：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的投影关系31、地面E；像片面（物面）P；摄影中心S；主横线hoho；主光线SoO ；主垂线SnN ；等角点ScC迹线（透视轴）TT：两透视平面的交线像主点o：由投影中心作像片平面的垂线，交于像面P像片主距（摄影机主距）f：距离So地主点O：像主点在地面上的对应点摄影方向SO：摄影瞬间摄影机主光轴的空间方位像底点n：由摄影中心作铅垂线交像片平面地底点N:由摄影中心作铅垂线交地面距离SN是投影中心S相对于过点N的地平面的航高。

像底点n与地底点N是一对透视对应点主垂面W：铅垂线SnN和摄影方向SoO的铅垂面。

W⊥P，W⊥E，必然垂直于两平面的交线透视轴TT，这是主垂面的一个重要特性主纵线vv：主垂面W与像平面的交线（像主点o和像底点n都在主纵线上）摄影方向线VV：主垂面W与地平面的交线（主纵线与摄影方向线是一对透视对应线，都垂直于透视轴TT）作∠OSN（α）的角平分线，该线与像平面交主纵线上于c，和与地面交摄影方向线上于点C，点c和点C是一对透视对应点，点c称像片上的等角点，点C称为地面上的等角点合点：过投影中心作物面上一直线的平行线和像面的交点（物面上一组平行线有共同的合点，合点是物面上平行线组无穷远点的中心投影）真水平面（合面）Es：过投影中心S作一水平面平行于地面真水平线（主合线）hihi ：真水平面与像平面的交线（物面E 上任何平行线组的合点都落在真水平线上）主合点i ：合线hihi 与主纵线的vv 的交点（主合点是地面上一组平行于摄影方向线VV 直线的无穷远点的构像）像水平线hh ：过像片内任何像点作平行于合线的平行线（像平面内所有像水平线均平行于透视轴，而与主纵线相垂直）等比线hchc ：过像片上等角点c 的像水平线主遁点J ：过投影中心S 在主垂面内作像平面的平行线，与地平面E 的交点αααctg f oi tg f oc tg f on ⋅=⋅=⋅=2 ααsin sin H iV SJ fci Si ====2ααHtg CN Htg ON == ∠Sio=α，∠iSc=∠Sci=90°-α/232、底点特性：铅垂线在像平面上的构像位于以像底点n 为辐射中心的相应辐射线上33、已知 E 平面上有 A 点，在像平面上作对应的像 a→→→34、 已知 E 平面上有 AB 直线，在像平面上作对应的像 ab→→→→→35、已知垂直物面的空间直线 AB ，在像平面上作对应的像 ab→→→36、透视变换作图的基本规则：①确定迹点②确定合点③确定线段端点的中心投影④确定线段的中心投影37、建立各种坐标系的目的是为了在像点和对应物点间建立联系38、框标坐标系p-xy：原点：框标连线交点P；x轴：航向框标连线方向；y轴：旁向框标连线方向39、像平面坐标系o-xy：原点：像主点；x、y轴：分别平行于p-xy的坐标轴。