摄影测量学2
摄影测量学教案
摄影测量学教案摄影测量学教案一课题：摄影测量学基础教学目标：1. 让学生理解摄影测量学的基本概念和原理。
2. 使学生掌握摄影测量的主要流程和方法。
3. 培养学生对摄影测量技术的应用能力和创新思维。
教学重点&难点：重点：摄影测量的基本原理、像片的获取与处理。
难点：立体像对的解析与应用。
教学方法：问题导向式探究学习教学过程：教师：同学们，我们今天来开始学习一门很有意思的学科——摄影测量学。
首先，大家思考一下，什么是摄影测量学呢？（引导学生思考和讨论）学生：（自由发言）教师：好，那我们来看看摄影测量学的定义。
摄影测量学是通过摄影手段获取物体的影像，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科学。
（展示相关图片和实例）现在大家对摄影测量学有了初步的认识吧。
那我们来探究一下摄影测量的主要流程有哪些。
（提出问题）学生：（分组讨论）教师：大家讨论得很热烈，我们一起来总结一下。
摄影测量主要包括像片的获取、像片的定向、立体观测与量测、摄影测量解算等步骤。
（结合实例详细讲解每个步骤）接下来我们重点学习像片的获取。
像片是摄影测量的基础，那像片是怎么获取的呢？（引导学生思考）学生：用相机拍照。
教师：对，但不仅仅是这么简单哦。
获取高质量的像片需要考虑很多因素，比如相机的选择、拍摄角度、拍摄距离等等。
（详细讲解像片获取的要点和注意事项）然后我们来探讨一下立体像对。
同学们看这两组像片，它们有什么特点呢？（展示立体像对）学生：它们看起来很相似，但又不完全一样。
教师：非常好，这就是立体像对。
它们是从不同角度拍摄同一物体的像片对，通过对立体像对的解析，我们可以获取物体的三维信息。
（深入讲解立体像对的解析方法和应用）教材分析：本部分内容主要介绍了摄影测量学的基础知识和基本流程，为后续深入学习打下基础。
通过问题导向的探究学习，让学生主动思考和探索，加深对知识的理解和掌握。
作业设计：让学生寻找生活中可以用摄影测量技术解决的问题，并提出解决方案。
第3章 摄影测量学
从几何上理解, 摄影机是一个四棱锥
体 , 其顶点就是摄影机物镜的中心 S,
其底面就是 摄影机的成像平面(影像) , 如图 3 -13 所示。 摄影中心到成像面
的距离称摄影机的焦距 f , 摄 影中心到
成像面的垂足o 称为像主点 , So 称为 摄 影机 的主光 轴。 主点离影像中心
点的 位置x0 、y0确定了像主点在影像
上的位置。 f、 x0 、 y0 一起称为摄影 机的内方位元素。
内方位元素可以通过摄影机检校 ( 在计算
机视觉中称为标定) 获得。 测量专用的摄影 机在出厂前由工厂对摄影机进行过检校 , 其 内方位元素是已知的, 则称为量测摄影机 , 否 则称为非量测摄影机。 作为量测的光学摄影机还有一个很重要的
2 . 人造立体观测的条件与立体观测方法
利用两张具有重叠度的影像进行人造立体观测的条件是 : (1) 分像, 即左眼只能看左影像 ,右眼只能看右影像, 而不能同时看到;
(2)左右影像必须平行眼睛基线, 即不能上下岔开, 按摄影测量的术语则称 :
没有上下视差( y-parallax )。 满足上述条件进行立体观测 , 最常用的方法有 : 1) 通过光学系统(如立体反光镜) 2) 互补色法(anaglyph)
3 .1 概 述
3 .1 .1 什么是摄影测量学
摄影测量是一门通过摄影 , 对所获得的影像进行测量 (特别是测绘 国家基本比例尺地形图)的学科。
它的基本原理来自测量的交会方法。
摄影测量是在物体前的两个已知, 然后在室内利用摄 影测 量仪器 量
地面 分辨 率”就是一个像元所
对应地面(地面元) 的大小 , 因此 地面元越小 , 影像的分辨率越 高
3 .2 .4 摄影机的外方位元素
摄影测量学部分课后习题答案
摄影测量学部分课后习题答案精⼼整理第⼀章1.摄影测量学：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他物体的⼏何、属性等可靠信息的⼯艺、科学与技术。
1.2摄影测量学的任务：地形测量领域：各种⽐例尺的地形图、专题图、特种地图、正射影像地图、景观图；建⽴各种数据库；提供地理信息系统和⼟地信息系统所需要的基础数据。
⾮地形测量领域：⽣物医学、公安侦破、古⽂物、古建筑、建筑物变形监测2.摄影测量的三个发展阶段及其特点：模拟摄影测量阶段：（1）使⽤的影像资料为硬拷贝像⽚。
（2）利⽤光学机械模拟装置,实现了复杂的摄影测量解算。
（3）得到的是（或说主要是）模拟产品。
（4）摄影测量科技的发展可以说6）（44）它是3.1.3.答：1.左右的⾯。
4.L 于4.对于8.1.9.因素：13. 答：摄影测量中常⽤的坐标系有两⼤类。
⼀类是⽤于描述像点的位置，称为像⽅空间坐标系；另—类是⽤于描述地⾯点的位置．称为物⽅空间坐标系。
（1）.像⽅空间坐标系①像平⾯坐标系像平⾯坐标系⽤以表⽰像点在像平⾯上的位置，通常采⽤右⼿坐标系，y x ,轴的选择按需要⽽定．在解析和数字摄影测量中，常根据框标来确定像平⾯坐标系，称为像框标坐标系。
②像空间坐标系，为了便于进⾏空间坐标的变换，需要建⽴起描述像点在像空间位置的坐标系，即像空间坐标系。
以摄影中⼼S 为坐标原点，y x ,轴与像平⾯坐标系的y x ,轴平⾏，z 轴与主光轴重合，形成像空间右⼿直⾓坐标系xyz S -③像空间辅助坐标系，像点的像空间坐标可直接以像平⾯坐标求得，但这种坐标的待点是每张像⽚的像空间坐标系不统⼀，这给计算带来困难。
为此，需要建⽴⼀种相对统⼀的坐标系．称为像空间辅助坐标系，⽤XYZ S -表⽰。
此坐标系的原点仍选在摄影中⼼S 坐标轴系的选择视需要⽽定。
（2）物⽅空间坐标系①摄影测量坐标系，将像空间辅助坐标系XYZ S -沿着Z 轴反⽅向平移⾄地⾯点P ，得到的坐标系p p p Z Y X P -称为摄影测量坐标系②地⾯测量坐标系，地⾯测量坐标系通常指地图投影坐标系，也就是国家测图所采⽤的⾼斯—克吕格?3带或?6带投影的平⾯直⾓坐标系和⾼程系，两者组成的空间直⾓坐标系是左⼿系，⽤t t t Z Y X T -表⽰。
摄影测量考试资料
摄影测量考试资料第一章1摄影测量学：是利用光学摄影机获取的像片，通过像片来研究被摄物体的形状、大小、位置、和相互关系的一门学科。
2摄影测量学的主要任务：测制各种比例尺的地形图，创建地形数据库，为地理信息系统，各种工程应用领域提供更多基础测绘数据。
3摄影测量学发展的三个阶段：演示摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量。
第二章1航空摄影机具有框标目的：是建立像片的直角框标坐标，分为机械框标和光学框标。
2摄影机主距：摄影机物镜的中心到像主点的垂距，基本上等于物镜焦距。
一般用f表示3像是场内，圆内直奔正方形或矩形称作最小像是幅，尺寸：18x18cm,23x23cm,30x30cm4航摄仪的特征：在紧固维持不变的承片框上四个边的中点各存有一个框标、内方位元素未知、摄影机主距焦距一致且紧固维持不变第三章1摄影比例尺(像片比例尺）：航摄像机片上一线段为l的影像与地面上适当线段的水平距l之比。
1?l?fmlh2当取摄区内的平均高程面作为摄影基准面时，摄影机的物镜中心至该面的距离为摄影行高，用h表示。
（相对航高）物镜中心相对于平均海水面的距离（绝对航高）3航向重合：同一航线内相连像片上具备一定区域的影像重合一般情况下，要求航向重叠度最小不能少于53%，最好为60%-65%旁向重叠：相邻航线的相邻像片上具有一定的影像重叠通常情况下，旁向重合度严禁多于15%，维持在30%-40%之间。
建议像片重合的目的：易于像片立体观察与测量；易于像片堆叠4投影方式的相同：地形图为corresponding投影，航摄像机片为中心投影4摄影基线：航线方向相连两摄站点的空间距离。
5摄影相片上特定的点线面重要的点：像是主点o―地主点o像是底点n―地底点n二重点（迹点）tt上的点等角点c主合点i遁点j重要的线：摄影机轴（摄影方向，主光轴）so投影轴tt主垂线sn主纵线vv基本方向线vv真水平线（合线）hihi等比线hchc主横线hoho重要的面：主垂面w真水平面（合面）6摄影测量常用的坐标系：像方坐标系：用于描述像点的位置。
摄影测量学
二、摄影测量学摄影测量学基本概念与原理1.摄影测量学的定义摄影测量【photogrammetry】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。
传统摄影测量学定义：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。
摄影测量学是测绘学的分支学科，它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。
摄影测量学要解决的两大问题是几何定位和影像解译。
几何定位就是确定被摄物体的大小、形状和空间位置。
几何定位的基本原理源于测量学的前方交会方法，它是根据两个已知的摄影站点和两条已知的摄影方向线，交会出构成这两条摄影光线的待定地面点的三维坐标。
影像解译就是确定影像对应地物的性质。
简史19世纪50年代，摄影技术一经问世，便应用于测量。
当时采用地面摄取的成对像片使用同名射线逐点交会的方式进行测量，称为交会摄影测量。
那时摄影机物镜的视场角仅有30°，一个像对所能测绘的面积很小，是地面摄影测量的初始形式。
20世纪初，物镜的视场角有所扩大，并发明了立体观测法，摄影测量进入了新的发展阶段。
1901年德国的普尔弗里希(C.Pulfrich)制成了立体坐标量测仪，1911年德国蔡司光学仪器厂制造出了由奥地利的奥雷尔(E.von Orel)设计的地面立体测图仪，从此便形成了比较完备的地面立体摄影测量。
19世纪末至第一次世界大战之前，很多学者进行了空中摄影的试验,理论和设备方面都有了初步的发展。
例如，德国的S.芬斯特瓦尔德在理论上使用投影几何原理，解析地处理空间后方交会,根据3个地面控制点解算空间摄影站点的坐标；提出了像片核线的定义以及像对的相对定向和绝对定向的概念。
奥地利的山甫鲁(T.Scheim-pflug)首先提出像片纠正、双像投影测图和辐射三角测量的概念，并于1900年研制出八物镜航空摄影机。
摄影测量学试题(含答案)
摄影测量学一、名词解释（每小题3分，共30分）1摄影测量学2航向重叠3单像空间后方交会4相对行高5像片纠正6解析空中三角测量79123451主合点2、以下为正射投影的为（）。
A.框幅式相机拍摄的航片B.地形图C.用立体模型测绘的矢量图D.数字高程模型3、立体像对的前方交会原理能用于（）。
A.相对定向元素的解求B.求解像点的方向偏差C.地面点坐标的解求D.模型点在像空间辅助坐标系中坐标的解求4、解析内定向的作用是（）。
A．恢复像片的内方位元素B.恢复像片的外方位角元素C.部分消除像片的畸变D.恢复像片的外方位线元素5、光学纠正仪是（）时代的产品，其投影方式属于机械投影。
A.模拟摄影测量B.解析摄影测量C.数字摄影测量D.数字投影6AC化。
7A8A D、9A10A四、简答题（第1题6分，第2，3题7分）1、倾斜位移的特性。
2、单行带法相对定向后，为何要进行比例尺归化？为何进行？3、独立模型法区域网平差基本思想。
五、论述题（20分）以TM为例说明，说明时间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率、空间分辨率。
答案一、名词解释1是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构想信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄影的对象本质提供各种资料的一门学科。
23456法。
78910确定相对定向所建立的几何模型比例尺和恢复模型空间方位的元素。
二、填空题1中心投影的像片、正射投影的地形图。
2照射光线、吸收、反射、透视3生理视察4模型点在统一的辅助坐标系中坐标U、V、W的求出。
52N+2、N+3三、选择题1、ABC2、BCD3、CD4、AC5、A6、C7、C8、C9、C10、C四、简答题2答：在倾斜像片上从等角点出发，引向任意两个像点的方3取的b4内，缩放和平移，已取得在区域中的最或是值，从而求出各加密点的地面坐标五、论述题空间分辨率：传感器瞬时视场所观察到地面的大小。
辐射分辨率：传感器能区分两种辐射强度最小差别的能力。
时间分辨率：是指对同一地区重复获取图像所需要的时间间隔。
摄影测量学基础知识点
摄影测量学基础知识点一、摄影测量学的基本概念。
1. 摄影测量学定义。
- 摄影测量学是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构像信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。
简单来说，就是利用摄影像片来测定物体的形状、大小和空间位置的学科。
2. 摄影测量的分类。
- 按距离远近分。
- 航天摄影测量：利用航天器（卫星、航天飞机等）上的摄影机对地球表面进行摄影，获取大面积的影像数据，主要用于地形测绘、资源调查、环境监测等全球性或大区域的项目。
- 航空摄影测量：通过飞机等航空飞行器上的航空摄影机对地面进行摄影，是地形测绘、城市规划等中常用的测量手段，它可以获取较高分辨率的影像，覆盖范围相对航天摄影测量小，但精度较高。
- 地面摄影测量：将摄影机安置在地面上，对目标物进行摄影测量。
常用于近景摄影测量，如建筑变形监测、文物保护中的三维建模等。
- 按用途分。
- 地形摄影测量：主要目的是测绘地形图，获取地面的地形地貌信息，包括等高线、地物位置等。
- 非地形摄影测量：用于测定物体的外形、大小和运动状态等，在工业制造（如汽车外形检测）、生物医学（如人体骨骼测量）等领域有广泛应用。
3. 摄影测量的发展历程。
- 早期的摄影测量主要基于模拟摄影测量仪器，如立体测图仪等。
通过光学机械的方法，将摄影像片进行模拟处理，实现地形测绘等功能。
- 随着计算机技术的发展，进入解析摄影测量阶段。
通过建立数学模型，利用计算机解算像片上像点的坐标，提高了测量的精度和效率。
- 现在，数字摄影测量成为主流。
它以数字影像为基础，利用计算机视觉、图像处理等技术，实现自动化、智能化的摄影测量处理，如数字高程模型（DEM）生成、正射影像图制作等。
二、摄影测量的基本原理。
1. 中心投影原理。
- 摄影测量中，摄影机的镜头相当于一个中心投影的投影中心。
地面上的点在像片上的成像过程是中心投影。
- 设地面点A，摄影中心S，像点a，在中心投影下，A点发出的光线通过镜头S 后，在像平面上成像为a点。
摄影测量基础第二
§2.3 透视变换作图
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 系称为透视变换
2020/3/19
航摄像片中的重要点、线、面
J
2020/3/19
Es S ho
hi P v
i
hc o
T
c
hi
n
ho
V v N hcC O
T
W
交点为a 4）连T1i1与SB，
交点为b 5）a与b 连线
2020/3/19
已知垂直物面的空间直线 AB，在像平面上作对应的像 ab
中
心
投
影
作
图
v
迹点
主合点
P
S
i
T
b
a
B
v
AE
T
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
2020/3/19
重 要 的
点 线 特 征
2020/3/19
c C
等角点特性
在倾斜像片和水 平地面上，由等 角点c和C所引出 的一对透视对应 线无方向偏差， 保持着方向角相 等
重 要 的
点 线 特 征 等比线特性
等比线的构像比例尺等于水平像片上的摄影比例尺， 不受像片倾斜影响
2020/3/19
已知 E 平面上有 A 点，在像平面上作对应的像 a
《摄影测量基础》第二章
航摄像片的投影关系
2020/3/19
袁修孝教授
武汉大学
遥感信息工程学院
主要内容
一、航空摄影与航摄像片 二、航摄像片与地形图的差别 三、中心投影透视变换作图
《摄影测量学》PPT课件
7-4 航测立体测图作业工序流程
精选ppt
6
目录
第八章 数字地面模型概述
第九章 像片纠正、正射投影技术及综合法测图
9-1 像片纠正的概念与分类 9-2 透视投影变换纠正（常规纠正） 9-3 数字纠正 9-4 综合法测图
精选ppt
7
目录
第十章 数字摄影测量基础知识
10-1 10-2 10-3 10-4
精选ppt
17
第四章 立体观察和立体量测 返回目录
§4-5 立体坐标量测仪
⑸ p车架 带动右像片相对左像片作x方向运动（左片不动） 带动p读数装置（0.01mm）
⑹ q车架 带动右光路相对左光路作y方向运动（左光路不动） 带动q读数装置（0.01mm）
⑺ 像片盘
18cm×18cm 或23cm×23cm
坐标量测精度达1µm
具有坐标自动记录功能
2、 解析立体测图仪（使用立体坐标量测功能）
1833年，惠斯通（英）证实，人眼的分辨远近的本 质是生理视差。
设远近不同的两点A、B在人眼视网膜上产生的生理 视差为σ
BAb1a1b2a2
BA0 BA0 BA0
感B 觉 近 A远
rBrA
感B 觉 远 A近
rBrA
感A 觉 、 B等远近 rBrA
精选ppt
10
第四章 立体观察和立体量测 返回目录
精选ppt
18
第四章 立体观察和立体量测 返回目录
§4-5 立体坐标量测仪
⑻ 照明设备 一般使用透明正片或负片
精选ppt
19
第四章 立体观察和立体量测 返回目录
§4-5 立体坐标量测仪
2、立体坐标量测作业过程 ⑴ 像片归心 使像平面上坐标系
摄影测量学基础试题 (2)
一、名词解释1摄影测量学 2航向重叠3单像空间后方交会 4相对航高5解析空中三角测量 6外方位元素7核面 8绝对定向元素二、问答题1.写出中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。
2.指出采用“后方交会+前方交会”和“相对定向+绝对定向”两种方法计算地面点坐标的基本步骤。
3.简述利用光束法（一步定向法）求解物点坐标的基本思想。
4.简述解析绝对定向的基本过程。
5.简述相对定向的基本过程。
6.试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。
二、填空1摄影测量的基本问题，就是将_________转换为__________。
2人眼产生天然立体视觉的原因是由于_________的存在。
3相对定向完成的标志是__________。
三、简答题1两种常用的相对定向元素系统的特点及相对定向元素。
2倾斜位移的特性。
3单航带法相对定向后，为何要进行比例尺归化？怎样进行？4独立模型法区域网平差基本思想。
5何谓正形变换？有何特点？四、论述题1空间后方交会的计算步骤。
2有三条航线，每条航线六张像片组成一个区域，采用光束法区域网平差。
（1）写出整体平差的误差方程式的一般式。
（2）将像片进行合理编号，并计算带宽，内存容量。
（3）请画出改化法方程系数阵结构简图。
参考答案：一、1是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构想信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄影的对象本质提供各种资料的一门学科。
2供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。
3知道像片的内方位元素，以及三个地面点坐标和量测出的相应像点的坐标，就可以根据共线方程求出六个外方位元素的方法。
4摄影瞬间航摄飞机相对于某一索取基准面的高度。
5将中心投影转换成正射投影时，经过投影变换来消除相片倾斜所引起的像点位移，使它相当于水平相片的构象，并符合所规定的比例尺的变换过程。
6是将建立的投影光束，单元模型或航带模型以及区域模型的数字模型，根据少数地面控制点，按最小二乘法原理进行平差计算，并求加密点地面坐标的方法。
摄影测量学第二章单幅影像解析基础
§2.3 共线方程
一、摄影测量常用的坐标系 1、像方空间坐标系 1)像平面上的直角坐标系 像平面上的直角坐标系，用来确定像点在像片上的位置。
①框标坐标系 依像片上相应框标连线作为基准建
立直角坐标系。如右图：
图2.31 框标坐标系
②像主点直角坐标系 当像主点与框标连线的交点不重合时，须将框标坐标系平移至像主点o。如下图
二、透视变换中的一些重要点、线、面 设像片平面P和水平地面E是以摄影物镜S作为投影中心的两个透视平面，如图所示
Es
S
ho
hi P v
i
hc
o
c
W hi
n ho
J
V
vN
hc C
O
V E
图2.22 航片的特殊点、线、面
点：摄影中心S 像主点o 地主点O 像底点n 地底点N 等角点c 地面等角点C 主合点i 主遁点J
1、透视变换空间作图
已知 E 平面上有 A 点，在像平面上作对应的像 a 主合点 P
中心 投影 作图
v 迹点
S
i
T a
v
T1
AE
T 图2.27 点的投影
作图步骤：
1）找迹点T1 2）找主合点i
3）连T1i与SA， 交点为a
已知 E 平面上有 AB 直线，在像平面上作对应的像 ab
中心 投影 作图
S
S
Z 图2.6 航空摄影实施示意图
1、基本要求 1)摄影方式：以测绘地形为目的的空中摄影多采用竖直摄影； 2)具体要求：航摄机在曝光的瞬问物镜主光轴保持垂直于地面。实际上，像片倾角α<2~3°。
2、摄影比例尺 1)定义：航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比； 2)数学形式：
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。
摄影测量学基础第2章 摄影测量基础知识(影像获取 2课时)
➢优点： ✓直接存储数字影像，缩短作业周期 ✓无底片变形问题 ✓价格低、易普及、方便灵活 ✓调焦范围大、任意方向摄影 ✓满足特殊需要：遥控、水下、高空
➢缺点： ✓光学畸变差大，图象质量较差 ✓无框标装置 ✓成像面积小：小比例尺成像
机载数码成像系统
激光扫描范围 图像像幅
§2.1.2 遥感影像获取
《摄影测量学基础》 第二章 — 摄影测量基础知识
主要内容 §2.1 影像获取 2.1.1 航空影像获取 2.1.2 遥感影像获取 §2.2 摄影的基本要求
§2.1.1 航空影像获取
摄影测量是对物体的影像进行量测与解译,因此首先要对 被研究的物体进行摄影,获取被摄物体的影像,为此需要对 摄影测量仪器以及摄影的基础知识有一个基本的了解。 航空摄影测量主要使用的是专用的航空摄影机,它是一种 专门设计的大像幅的摄影机,也称航摄仪。随着数字摄影 测量技术的发展,有时也使用普通数字相机。
多回波特性
1st (and only) return from
ground
1st return from tree top
2nd return from branches
3rd return from ground
光谱特性
单一波段 灰度图
不同方式显示lidar数据
按航带 按回波数 按高程 按强度
2. 法国SPOT卫星
三 种
宽
扫 描
扫 描
方 式
三
台
扫
描
同轨立体成像
仪
SPOT5 全 色 波 段 图 像
（2.5米）
全色5m，多波段10米
常用的遥感卫星
3.美国IKONOS卫星
美国IKONOSⅡ卫星
摄影测量学
1摄影测量学：是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构想信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄影的对象本质提供各种资料的一门学科。
2航向重叠：供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。
3单像空间后方交会：知道像片的内方位元素，以及不在同一直线上的三个地面点坐标和量测出的相应像点的坐标，就可以根据共线方程求出六个外方位元素的方法。
4外方位元素：用以确定摄影瞬间摄影机或像片空间位置，即摄影光束空间位置的数据。
5核面：通过摄影基线与任意物方点所作的平面称作通过该点的核面。
6数字摄影测量：是基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科；或即数字摄影测量是基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术，从影像（包括硬拷贝，数字影像或数字化影像）提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量分支学科。
1．像对立体观察应该满足的条件是什么？（5分）答：像对立体观察应满足的条件有：（1）两张像片必须是在两个不同摄站点对同一景物摄取的立体像对，立体相对必须有一定重叠的地物。
（1分）（2）每只眼睛只能观察像对中的一张像片，这一条件称之为分像条件。
（1分）（3）两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼基线应大致平行，并且两同名点的距离与眼基线尽量相等。
（1分）（4）两像片的比例尺相近，不能差别太大（差别<15%）（1分）2. 光束法区域网平差的基本思想是什么？（6分）答：光束法区域网空中三角测量是以每张像片(一个摄影光束，即一幅影像所组成的一束光线)作为平差的基本单元，以中心投影的共线条件方程作为平差的基础方程；（2分）通过各个光线束在空间的旋转和平移，使模型之间公共点的光线实现最佳的交会，并使整个区域最佳的纳入到已知的控制点坐标系统中去；（2分）建立全区域统一的误差方程式，整体解求全区域内每张像片的6个外方位元素以及所有待求点(加密点)的地面坐标。
四、数字摄影测量学共线条件方程
一、像片倾斜引起的像点位移
a
ra2 f
sinsin
从上式可以得到：
1.当 =0，180时，即位于等比线上的点
无像点位移；
2.角在0～180时，像点位移为负值，即朝向
等角点方向移动，当180～360时，像点位
移为正值，背离等角点位移
3. 当在90或270时，主纵向上像点位移量最 大
可见（倾斜位移的特性）： 1.等比线上无倾斜位移 2.水平像片上无倾斜位移 3.倾斜位移出现在以等角点c为中心的辐射线。
降低模型的稳定性； 如果影像的范围过大或有高频的影像变形，
则定位精度无法保证。
像点位移
当地面水平、像片水平时（理想情况），像片 影像在几何形态上与地面景物相似。
像点位移：当地面起伏、像片倾斜时，地面点 在像片上的构像相对理想情况时产生的位置差异。
像点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以及像片上影像比例尺处 处不等。
yf a2(XXs)b2(YYs)c2(ZZs) a3(XXs)b3(YYs)c3(ZZs)
平坦地区的构像方程
共线方程中，当 ZZs H（常数） ，则可导出
X
Y
a11 x a12 y a31 x a32 a21 x a22 y
a13 y 1 a23
a31 x a32 y 1
为两平面间中心投影的构像方程式，又称透视变换公式。
传感器模型的精度。在RFM中无需另行加入这一附 加改正参数，因为多项式系数本身包含了这一改正 数。
RPC模型的缺点：
该定位方法无法为影像的局部变形建立模型； 模型中很多参数没有物理意义，无法对这些
参数的作用和影响做出决定性的解释和确定； 解算过程中可能会出现分母过小或零分母，
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。
2_摄影测量基础知识
长焦距：主距≥300mm 中焦距：主距=150～300mm 短焦距：主距≤150mm
常角：视场角≤ 70 ° 宽角：视场角=70 °～100 ° 特宽角：视场角≥ 100°
像片主距
像场角
航空摄影机的物镜焦距与像片主距近似相等。
（4）用于航空摄影测量的航空摄影机，还应使 承片框处于固定不变位置，框架的每一边中点 各设有一个框标记号（机械框标），新型的航 空摄影机则将框标记号设定在四角上（光学框 标）。相对两框标连线的交点要与主光轴和像 平面的交点尽量重合，且两框标连线也成正交， 目的是为建立像片的直角框标坐标系。像片面 严格地与物镜主光轴相垂直。 （框标：设置在摄影机焦平面（承影面）上位置 固定的光学机械标志，用于在焦平面（承影面， 即像片）上建立像方坐标系）
像对：航向相邻两张像片组成一个像对
理想像对：相邻两像片水平、摄影基线水平组成的像对 正直像对：相邻两像片水平、摄影基线不水平组成的像对 竖直像对：相邻两像片不严格水平、摄影基线不水平组成 的像对
p1
p2
p1 S1
P2
S1
S2
S2
E 正直像对
理想像对
E
正、负片
感光材料有正性、负性之分。负性感光材料多用 于摄影，曝光后的负性感光材料经摄影处理后得到的是 负片，其影像的明暗程度与被摄景物的明亮程度相反， 对于摄影测量作业，一般采用正片进行作业。因此需将 负片翻晒成正片，使影像色调与被摄景物的明暗相对应， 以适应于人眼的视觉习惯，便于立体观察与量测。
s b c A A B a a0 b b0 p B0 B
s a p
C
E
A0
3比例尺的不同：地图有统一比例尺，航片无 统一比例尺 4表示方法的不同：地图为线划图，航片为影 像图 5表示内容的不同：地图需要综合取舍 6几何上的不同：可组成像对立体观察
[工学]摄影测量学第三章2
![[工学]摄影测量学第三章2](https://img.taocdn.com/s3/m/33bf2aff28ea81c758f57863.png)
s y
o
地面测量坐标为国家统一坐 标系，平面坐标为高斯-克 吕格3度带或6度带投影 （1980西安坐标系），高程 为1985黄海高程系
x
a Zt Xt A A(Xt,Yt,Zt)
Yt
15
w
摄影测量中的各种坐标系
z
y s
u x y,-f) (x,
u ) ,Z t t ,tY (X
a Z Zt Xt M Y
17
§3－5 像片的内、外方位元素
一、像片(摄影机)的内方位元素
内方位元素：确定投影中心（物镜后节点）相对于像平 面位置关系的参数。 具体包括三个: 像主点O在框标坐标系中坐标（x 0 , y 0） 主距 f
18
确定投影中心（物镜后节点）与像片之间相互位置关系的参数
像 片 内 方 位 元 素
y f
A(X,Y,Z)
12
地 面 摄 影 测 量 坐 标 系
原点为地面某一控制 点，Z轴与地面测量 坐标系的Zt轴平行， X轴与航线一致
s y
o
Z
Y
x
a
M
A
X
13
§3-4 摄影测量常用坐标系统
五、地面测量坐标系（T－XtYtZt）
大地坐标系，国家高程基准 左手系
A（Xt，Yt，Zt）
14
地 面 测 量 坐 标 系
S 具体包括: 像主点O在框标坐标 系中坐标（x 0 , y 0） 主距 f
o
y0
p x0
x
内方位元素（x0,y0,f）可恢复摄影光束
19
§3－5 像片的内、外方位元素
二、像片（摄影机）的外方位元素
外方位元素：确定摄影瞬间像片在空间坐标系中 位置和姿态的参数。 三个线元素 具体包括六个 三个角元素
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摄影测量学(专升本)阶段性作业2
单选题
说明:
1. _____是指恢复立体像对的相对方位的几何条件，即同名光线和摄影基线共面所满足的数学关系。
(5分)
(A)核面
(B)共面条件
(C)共线条件
(D)其它
参考答案：B
2. 从人眼观测立体的舒适角度考虑，要求相邻像片的比例尺差别小于_____。
(5分)
(A)15%
(B)35%
(C)5%
(D)25%
参考答案：A
3. 确定一个立体像对两像片的相对位置称为_____。
(5分)
(A)内定向
(B)相对定向
(C)绝对定向
(D)像片定向
参考答案：B
4. 无论是连续法还是单独法进行绝对定向，所解算的相对定向元素都是_____个。
(5分)
(A)6
(B)7
(C)5
(D)4
参考答案：C
5. 单像空间后方交会的基本关系式是_____。
(5分)
(A)二次多项式
(B)三次多项式
(C)空间仿射变换式
(D)共线条件方程式
参考答案：D
6. 立单像空间后方交会的未知数有_____个。
(5分)
(A)6
(B)7
(C)5
(D)2
参考答案：A
7. 空间前方交会的最终目的是解算_____。
(5分)
(A)内方位元素
(B)地面点坐标
(C)点投影系数
(D)外方位元素
参考答案：B
8. _____是地面点向两个摄站点的投射线与左右两像片的交点。
(5分)
(A)核点
(B)立体像对
(C)同名像点
(D)相邻像点
参考答案：C
多选题
说明:
9. 立体观察方法包括_____。
(4分)
(A)立体镜观察法
(B)叠影影像的立体观察
(C)双目镜观测光路的立体观察
(D)其它
参考答案：A,B,C
10. 连续法像对的相对方位元素包括_____。
(4分)
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
参考答案：A,B,C,D,E
11. 立体模型的空间前方交会方式有_____。
(4分)
(A)点投影系数法
(B)基于共线方程的严密解法
(C)单独法
(D)连续法
参考答案：A,B
12. 像点的左右视差可为_____。
(4分)
(A)正
(B)负
(C)零
(D)恒为正
参考答案：A,B,C
13. 像点坐标的系统误差包括_____。
(4分)
(A)底片变形误差
(B)摄影机物镜畸变差
(C)大气折光差
(D)地球曲率误差
参考答案：A,B,C,D
14. HCZ-1型立体坐标量测仪的主要部件包括_____。
(4分)
(A)基座
(B)总滑床
(C)X导轨、Y导轨
(D)观测系统
(E)照明系统
参考答案：A,B,C,D,E
15. 利用已知地面控制点进行模型的_____操作，可将模型自选定的像空间辅助坐标系纳入地面摄影测量坐标系中。
(4分)
(A)旋转
(B)缩放
(C)平移
(D)其它
参考答案：A,B,C
16. 下面那些是像对立体观察应满足的条件_____。
(4分)
(A)立体像对
(B)分像
(C)像片定向
(D)相邻像片的比例尺尽量接近
参考答案：A,B,C,D
填空题
说明:
17. ___(1)___ 既是产生天然立体感觉的根本原因也是获取人造立体视觉的基本原理。
(4分)
(1). 参考答案: 生理视差
18. 单元模型的绝对定向最少需要___(2)___ 个平高和___(3)___ 个高程地面控制点。
(4分)
(1). 参考答案: 两个
(2). 参考答案: 一个
19. 立体量测的方法有___(4)___ 和___(5)___ 两种。
(4分)
(1). 参考答案: 浮游测标法
(2). 参考答案: 双测标法
20. 所有的核线汇聚于___(6)___ 。
(4分)
(1). 参考答案: 核点
21. 通过恢复___(7)___ 和___(8)___ 可以达到重建立体模型的目的。
(4分)
(1). 参考答案: 像片对的内方位元素
(2). 参考答案: 像片对的外方位元素
22. 摄影测量中，通常是利用___(9)___ 对像点坐标解算像对定向参数。
(4分)
(1). 参考答案: 6
23. 光束法严密解的以___(10)___ 为基础方程。
(4分)
(1). 参考答案: 中心投影的构像方程。