摄影测量学
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。
摄影测量名词解释
1、摄影测量学：利用光学摄影机摄取像片，通过像片来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置和相互关系的一门科学技术。
1、影像信息科学：是一门记录、存贮、传输、量测、处理、解译、分析和显示由非接触传感器影像获得的目标及其环境信息的科学、技术及经济实体。
2、航摄仪：航空摄影机属专用的量测摄影机3、主光轴：透镜两球面曲率中心的连线称为透镜的光轴，物镜光学系中各透镜的光轴应重合，这就是物镜的主光轴4、主平面：其中Q、Q为主平面，在作图时用它来代替物镜实体5、物方空间和像方空间：两个主平面将空间分为两部分，位于物体所处的空间称为物方空间，位于影像所处的空间称为像方空间6、物方主点和像方主点：主光轴与主平面的交点7、物方焦距和像方焦距：主点到焦点的距离8、前方节点和后方节点：在由物点发射的诸入射光线和经物镜出射的诸成像光线中，有一对共轭光线，其入射光线与主光轴的夹角和出射成像光线与主光轴的夹角恰好相等，此时共轭光线与主光轴的交点9、光圈：光线在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，通常在物镜筒中央设置一个10、有效孔径：设一束平行于主光轴的光线投向物镜，当在物镜前面设置一个光圈时，光圈的直径就起到限制进入物镜光线束的作用，我们将起着控制光束柱面积的真实光圈孔径称11、视场：将物镜对光于无穷远处，在焦面上就会看到一个照度不均匀的明亮圆，这个明亮圆的范围12、视场角：物镜像主点与视场直径端点连线所形成的角度称13、像场：在视场区域内能获得清晰影像的区域14、像场角：物镜像主点与像场直径端点连线所张的角（像场的内接正方形或矩形就是最大像幅）15、像片面：量测用摄影机镜箱的后部有一个金属的贴附框架，框架的四边严格处于一个平面内主垂面：包含铅垂线和摄影方向的铅垂面，主垂面即垂直于像平面也垂直地平面。
真水平面：(合面)过投影中心与地面平行的平面。
所有的合点均位于合线上。
摄影测量学的概念
摄影测量学：基本概念、设备、图像处理与测量技术及应用摄影测量学：基本概念、设备、图像处理与测量技术及应用一、摄影测量基本概念摄影测量学是一门通过摄影手段获取目标物体的图像，并通过对这些图像的分析、处理和解析，以获取目标物体的形状、大小、位置以及空间几何关系等信息的学科。
摄影测量学在科学、工程、建筑、医学等多个领域有着广泛的应用。
二、摄影系统与设备摄影测量学的研究和应用，需要借助专业的摄影系统和设备。
这些设备包括相机、镜头、三脚架、灯光、反射镜等。
其中，相机是核心设备，它能够捕捉到目标物体的图像。
镜头的选择也会影响图像的清晰度和细节。
三脚架用于稳定相机，防止抖动，提高拍摄质量。
灯光和反射镜等设备则用于创造合适的拍摄条件，以便更好地捕捉目标物体的细节。
三、图像获取与处理获取目标物体的图像是摄影测量的第一步。
这一步需要确保相机和镜头的正确设置，以获取高质量的图像。
在获取图像后，需要进行一系列的处理和解析，包括图像增强、去噪、特征提取等步骤，以便更好地提取出目标物体的信息。
四、目标物体几何形状的测量与描述通过摄影测量，我们可以获取目标物体的几何形状信息。
例如，我们可以通过图像处理技术，测量出目标物体的长度、宽度、高度等尺寸。
此外，我们还可以获取到目标物体的形状信息，如表面曲率、角度等信息。
五、目标物体的位置与姿态测量除了几何形状的测量，摄影测量还可以获取目标物体的位置和姿态信息。
通过分析多张图像中目标物体的相对位置和角度，我们可以推算出目标物体的空间位置和姿态。
这种信息对于理解目标物体的运动和动力学特征具有重要的意义。
六、摄影测量技术在各个领域的应用摄影测量技术在各个领域都有广泛的应用。
例如，在建筑领域，摄影测量被用于获取建筑物的三维模型和空间信息；在医学领域，摄影测量被用于获取人体结构和器官的三维模型；在地理信息系统领域，摄影测量被用于获取地物的三维信息和空间关系；在安全监控领域，摄影测量被用于获取目标的运动轨迹和行为分析等。
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》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。
摄影测量学、
摄影测量学、
摄影测量学是一门研究利用摄影技术进行测量的学科。
它是测绘学的重要分支之一，也是现代测绘技术中不可或缺的一部分。
摄影测量学的应用范围非常广泛，包括地图制图、城市规划、土地利用、环境监测、资源调查等领域。
摄影测量学的基本原理是利用摄影机拍摄地面物体的影像，通过对影像进行测量和分析，得出地面物体的位置、形状、大小等信息。
摄影测量学的核心技术是影像测量，它包括影像定向、影像测量、三维重建等方面。
影像定向是指确定影像与地面坐标系之间的关系，影像测量是指利用影像进行测量，三维重建是指根据影像数据生成三维模型。
摄影测量学的应用非常广泛。
在地图制图方面，摄影测量学可以利用航空摄影和卫星遥感技术获取大范围的地形数据，制作出高精度的地图。
在城市规划方面，摄影测量学可以利用无人机等技术获取城市建筑物的三维模型，为城市规划提供重要的数据支持。
在土地利用和环境监测方面，摄影测量学可以利用遥感技术获取土地利用和环境变化的信息，为资源管理和环境保护提供重要的数据支持。
摄影测量学是一门非常重要的学科，它为现代测绘技术的发展做出了重要贡献。
随着科技的不断进步，摄影测量学的应用范围将会越来越广泛，为人类社会的发展做出更大的贡献。
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。
摄影测量学知识点
第一章绪论1、传统摄影测量学：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、中国大百科全书-----研究利用摄影或遥感手段获取被测物体的信息（影象或数字式），进行分析和处理，以确定被测物体的形状、大小和位置，并判断其性质的一门学科。
3、国际ISPRS ------摄影测量与遥感乃是对非接触传感器系统获得的影象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。
4、摄影测量：本书概念：P15、摄影测量与数字摄影测量的关系摄影测量学-----是影象信息获取、处理、分析和表达的信息科学。
内容:获取被研究物体的影像，单张和多张像片处理的理论、方法、设备和技术，以及将所测得的成果如何用图形、图像或数字表示。
摄影测量的特点⏹1、在影像上量测，无需接触物体本身，因此很少受自然地理等条件的限制。
⏹2、影象是客观事物的真实反映，信息丰富，可选择需要的物体影象进行量测、处理、研究,从影象上获得最新最全面的几何或物理信息。
⏹3、摄影测量大部分工作在内业进行，有利于自动化、数字化、智能化，工作效率高。
摄影测量分类按距离远近按用途按处理手段航天摄影测量地形摄影测量模拟摄影测量航空摄影测量非地形摄影测量解析摄影测量近景摄影测量数字摄影测量显微摄影测量摄影测量：任务▪ 1.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▪ 2.非地形测量领域生物医学，公安侦破，古文物、古建筑，建筑物变形监测摄影测量学的三个发展阶段⏹模拟摄影测量阶段(1851-1970)⏹解析摄影测量阶段(1950-1980)⏹数字摄影测量阶段(1970-现在）1. 摄影测量、遥感与地理信息系统的结合⏹由于数字测图、全数字化摄影测量和遥感图像处理技术的发展需要有一个数据库或空间信息系统来存贮、管理数据，并与其它非图形的专题信息相结合，进行分析、决策。
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。
摄影测量学考点整理(石大)
摄影测量学复习1、摄影测量学的定义：摄影测量学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。
2、摄影测量学的内容：获取被摄物体的影像，研究影像的处理理论、技术和设备，以及将所处理的量测得到的结果以图解或数字的形式输出的技术和设备。
摄影测量的主要任务：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。
3、摄影测量学要解决的两大问题：几何定位和影像解译。
几何定位：确定被摄物体的大小、形状和空间位置。
影像解译：确定影响对应地物的性质。
4、摄影测量的优点（特点）：①不比直接接触被测物体；②对静止、动态的物体都可以测量，信息丰富、形象直观；③可以在舒适的环境中进行量测、重测、补测；④可以进行立体量测；⑤各种方式得到的相片均可通过摄影测量进行处理；⑥现代化、自动化进行数据处理。
5、摄影测量学的分类：（1）按照摄影机所处位置不同：地面摄影测量、航空摄影测量和航天摄影测量。
（2）根据应用领域不同：地形摄影测量和非地形摄影测量。
（3）根据技术处理手段不同：模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量。
6、摄影测量学敬礼的发展阶段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量7、景深：被摄景物中能产生较为清晰影像的最近点至最远点的距离。
8、量测用摄像机具有以下特点：①成像框上具有框标标志；②相距是一个固定的已知值；③相片的内方位元素是已知的；④具有良好的光学性能。
9、摄影测量对摄影的基本要求：①摄影比例尺1/m=f/H；飞行航高H的变化量ΔH<5%H，同一航带内最大航高与最小航高之差不得大于30m；摄影区域内实际航高与设计航高之差不得大于50m②像片重叠度航向重叠度60%-65% 旁向重叠度15%-30%；③像片倾角α<3°；④航带弯曲度<3%；⑤像片旋偏角κ<6°；⑥其他要求飞机速度不宜过快、直线性要好。
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
一、名词解释摄影测量学含义：传统的摄影测量学是利用光学摄影机获得的像片，研究和确定被摄影物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门学科和技术。
内容：获取被摄影物体的影像、研究单张和多张像片的处理方法，以及将可处理和量测得到的结果以图件或数字形式输出的方法和设备。
分类：按距离远近：航天摄影测量，航空，地面，近景，显微按用途：地形，非地形按技术处理方法：模拟法，解析，数字摄影测量与遥感是对作接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译的过程获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术。
2、像片分类（三个阶段）：1）模拟法摄影测量摄影测量用的摄影仪器——摄影经纬仪，作业方法——“交会摄影测量”；2）解析法摄影测量3）数字摄影测量：指从摄影测量和遥感可获取的数据中，采集数字化图形成数字/数字化影像，在计算机中进行各种数值、图形和影像处理，研究目标的几何和物理特性，从而获得各种形式的数字产品和可视化产品。
摄影测量的作业步骤：1）航空摄影 2）航测外业 3）航测内业内业的三种成图方法：1）综合法：适用于平坦地区大比例尺的测图(选长焦距常角摄影机)2）分工法：适用于丘陵地区中、小比例尺的测图(选短焦距特宽角摄影机)3）全能法：适用于各类地区的各种比例尺的测图(选中焦距宽角摄影机)物镜的特征是有一对主点、一对焦点、一对节点。
当物空间与像空间介质相同时，物镜两节点与两主点重合。
即两主点有两节点的性质。
物镜的成像公式：1/f = 1/D + 1/d （高斯公式）牛顿透镜公式：X*x=f2光圈的作用：1）调节物镜的使用面积2）调节进入物镜的通光量3）调节景深航摄比例尺：1/m = l/L =f/H像场角：物镜像方主点对像场直径的张角像片倾角α：主光轴偏离铅垂线SN的夹角α（α<=3°的摄影是竖直摄影）摄影航高H：指摄影物镜对摄影分区的平均高程基准面的高度。
绝对航高：摄影物镜相对于平均海水面的航高。
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。
摄影测量学
摄影测量学摄影测量学是一门研究利用摄影和测量学相关原理和惯例，收集并处理摄影照片上的信息，以对地表上客观存在的景观、构筑物等进行描述和测量的应用技术的学科。
主要研究内容是通过利用摄影获取的成像数据，实现对地面或三维物体的测量和信息表达的技术。
它的研究具有重大的现实意义，包括空间制图、电子地图、遥感决策、土地调查、测距、遥感环境监测等。
摄影测量在获取地理和空间数据时，具有准确性高，质量好，速度快，且不受阻碍的优点。
它能够获取地形测量图、挡土墙、河道、桥梁等建筑物的基本信息，以及城市规划、管网建设和再开发等地籍测绘工作。
从原理上说，摄影测量是一种通过利用摄影技术，在空间上形成的图像投影，从而对真实的地形、构筑物进行测量的应用技术。
它是测量学的一种重要方法，是一种以摄影测量为基础，利用摄影机构和测量学基本原理，通过放大、调整摄影机记录地表或构筑物特征的技术和方法。
近年来，摄影测量技术在空间信息处理中得到了广泛应用，它是地理信息定向采集的重要工具之一。
传统摄影测量只使用静态摄影，而近年来，随着无人机技术出现，摄影测量技术也发展到可以用无人机提供动态摄影数据，这大大提升了摄影测量的精度和活动范围。
同时，摄影测量技术也不断完善，从传统的拍摄直线和面的摄影技术，发展到多角度拍摄的三维模型技术，再到最近由空间信息处理技术连接的自动变型摄影；从人工测量技术到电脑处理技术，再到机器视觉处理技术，使得摄影测量技术具有越来越强大的功能。
总之，随着空间信息技术的发展，摄影测量技术必将有着越来越重要的应用，为专业的地理信息系统的建立和完善，以及智能城市等新兴领域的发展，提供有力的支持。
然而，由于技术发展的不断演进，摄影测量技术也面临着越来越多的挑战，因此，提升技术精度和效率，探索新的应用理论是摄影测量学未来发展的方向。
摄影测量学
摄影测量学1.摄影测量学：利用光学摄影机摄取像片，通过像片来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置和相互关系的一门科学技术。
通俗的讲，是信息的获取及对信息加工、处理和相互关系的一门科学技术2.摄影测量的分类：按摄影平台位置分为：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；按用途分为：地形摄影测量和非地形摄影测量3.解析空中三角测量：是指用计算的方法，根据少量地面控制点，按一定的数学模型，平差解算出待定点（或加密点）的平面位置和高程及每张像片外方位元素的测量方法4.摄影测量的特点：1.无需接触物体本身，受自然和地理等条件的限制少2.信息丰富逼真3.获取资料速度快，能反应物体不同时期动态变化有良好的量测精度4.只要物体能被成像，都可以使用摄影测量的方法和技术解决某一方面的问题5.框标的作用：建立框标坐标系、用于改正底片变形、用于确定扫描坐标系与像平面坐标系的关系6.摄影比例尺：航摄片上一线段为l的影像与地面上相应线段的水平距离L之比7.航空摄影前的准备工作：1.确定摄区范围2.选择航摄仪3.确定摄影比例尺4.确定摄影航高5.需要的像片数、日期及航摄成果的验收等8.像片的重叠式进行立体观察、量测及像片连接的必须条件，在同一航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠，称为航向重叠（60%~65%，最小不小于53%）；相邻航线也应有足够的重叠，称为旁向重叠（30%~40%，最小不小于15%）9.像片倾角：在摄影瞬间摄影机轴发生了倾斜，摄影机轴与铅直方向的夹角（2°-3°）10.五个重要的坐标系：（1）像平面坐标系P-xy（x-x0,y-y0）；（2）像空间直角坐标系S-xyz（Xa，Ya，-f）；（3）像空间辅助坐标系S-uvw（4）摄影坐标系D-XYZ（5）大地坐标系~~~~~~其中2与3坐标转换的关系式：已知像点坐标（x,y,-f），关系式为[u,v,w]T=R[x,y,-f]T,R T=R1 ,R为旋转矩阵11.方位元素：描述确定航空摄影瞬间摄影中心与像片在地面设定的空间坐标系中的位置和姿态的参数；内方位元素：描述摄影中心与像片之间相关位置的参数，包括摄影中心到像片的垂距f及像主点o在框标坐标系中的坐标x0,y0；外方位元素：在恢复内方位元素的基础上，确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数，包括摄影瞬间摄影中心S在摄影坐标系的坐标Xs,Ys,Zs和三个角元素φωκ12.中心投影构象方程式及其推导见书本48页13.像点位移：地面点在航摄像片上的构像相对于理想情况下构象位置的差异。
摄影测量学
1.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。
其任务是：测制各种比例尺的地形图、建立地形数据库，为地理信息系统、各种工程应用提供基础测绘数据。
2.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。
投影方式：物理投影。
3.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。
数字投影。
4.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。
数字投影。
5.影像信息学: 是一门记录、存储、传输、量测、处理、解译、分析和显示由非接触传感器影像获得的目标及其环境信息的科学、技术和经济实体。
6.遥感通常是指通过某种传感器装置，在不与被研究对象直接接触的情况下，获取其特征信息（一般是电磁波的反射辐射和发射辐射），并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学和技术。
7.摄影比例尺，又称为像片比例尺，其严格定义为：航摄像片上一段为l的影像与地面上相应线段的水平距离L之比，称之为摄影比例尺，即1/m=l/L。
8.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成为摄影航高，一般用H表示.9.摄影测量生产对摄影资料的基本要求主要包括：影像的色调、像片重叠、像片倾角、航线弯曲、像片旋角。
10.投影射线会聚于一点的投影称为中心投影。
11.正射投影：若投影光线相互平行且垂直于投影面。
12.阴位：负片影像和地面的实际方向相反，投影中心位于物和像之间。
阳位：如果将负片P绕投影中心S翻转至P’的位置，投影中心位于物和像同侧。
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对于理想情况下的构像所产生的位置差异称像点位移 6、像点位移规律
7、航空摄影与航空摄影机 航空摄影的航摄仪主要选用量测摄影机，量测摄影机与普通 摄影机相比，具有如下三个特征：
（1）像距是一个固定的已知值，且等于摄影机的主距f （2）摄影机获取的像片上有框标标志 （3）摄影机的内方位元素（x0,y0,f）是已知的 8、摄像机的参数 航摄机主距：物镜中心到像片平面（位于焦点处）的距离，也叫做像 片主距 像片框标：像框平面上的框标标志在像片上的成像，在框架中点的机 械标志叫机械框标，在框架的四个角偶上的记号叫光学框标 内方位元素：摄影机主光轴与像平面的交点称为像片主点。由于制造 技术上的误差，导致像片主点与框标坐标系原点（框标连线的交点） 不重合。像片主点在框标坐标系中的坐标值（x0,y0）与像片主距 f，被 称为摄影机的内方位元素，或像片的内方位元素 像场角
测定（要求精度厘米级） 地籍测量中测定大范围内界址点的国家统一坐标，以建立坐 标地籍（要求精度厘米级） 单元模型中大量地面点坐标的解析计算 解析近景摄影测量，如建筑物变形测量、工业测量及用影像 重建物方目标等。 4、 航带网法区域网平差步骤 按单航带模型法分别建立航带模型，并计算各航带模型点在 本航带统一的辅助坐标系中的坐标； 各航带模型的绝对定向 –从第一航带开始，利用本航带的已知控制点和相邻航带的
摄影测量学 第1章 绪论 1、 基础地理信息类型传统的4D数据 DLG－Digital Line Graphic，数字线化图 DEM －Digital Elevation Model，数字高程模型 DOM －Digital Orthophoto Map，数字正射影像 DRG －Digital Raster Graphic，数字栅格地图 2、 传统的摄影测量学 是利用光学摄影机获取的像片，通过像片来研究和确定被摄物体的形 状、大小、位置、性质及其相互关系的一门科学技术。 3、 摄影测量与遥感 是对非接触传感器系统获得的影像进行记录、量测、分析和表达，从 而获得地球及其环境和其它物体的可靠信息的一门工艺、科学和技 术。 4、摄影测量是影像信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科 学。 5、摄影测量的任务： （1）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 （2）非地形测量领域 生物医学、公安侦破、交通事故、勘察古文物、古建筑建筑物、变形 监测、工业摄影测量、环境监测 6、摄影测量的特点
第四章 摄影测量解析基础 1、立体坐标量测步骤
仪器归零：各个手轮应放在零读数(x0，y0，p0，q0)位置上， 左、右测标分别对准左、右像片盘的中心，再使左、右像片 框标连线的交点分别与左、右测标重合，即像片归心——仪 器坐标系原点与像片坐标系原点重合 像片定向：使仪器坐标轴系与像平面坐标轴系平行。移动X 手轮，单眼观察测标的移动看是否沿像片上的x轴向运动， 若测标不在x轴向上，则需要用螺旋旋转像片，使测标保持 在x轴上移动 像点量测：移动X，Y，p，q手轮，使测标立体切准量测像 点，并记下相应读数鼓上的读数 x，y，p，q 坐标计算： xa=x-x0, ya=y-y0; xa’=xa-(p-p0), ya’=ya-(q-q0 ) 2、单张像片的空间后方交会 利用航摄像片上三个以上的像点坐标和其对应的地面点坐标，根据共 线条件方程求解像片外方位元素的工作，称为单张像片的空间后方交 会。 3、 双像解析摄影测量 根据获取的立体像对的内在几何特性，按照物点、摄影中心与像点构 成的几何关系，用解析计算方法获取地面的基础地理信息（点的三维 空间位置、几何信息） 。 4、 双像解析摄影测量的方法及比较
视场：光线通过物镜后，成像平面上照度不均匀的光亮圆 像场：视场内物镜焦面上中央成像清晰的光亮圆 视场角：由物镜后节点向视场边缘射出的光线所张开的角－2a 像场角：由物镜后节点向像场边缘射出的光线所张开的角－2b 常 角：(像场角<70。) 宽 角：(像场角＝70。 ~100。) 特宽角：(像场角>100。) 像幅：摄影机最大成像胶片大小，一般有18cm×18cm, 23cm×23cm， 30cm×30cm三种，在四边或四角有框标
9、 摄影成果的质量要求 像片的色调：色调一致、反差适中，没有影响测图的阴影 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 航向重叠：同一条航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠；沿 航线方向相邻两张像片应有60%左右的航向重叠，最小不能小于53％ 旁向重叠：相邻航线的像片之间也应有一定范围的影像重叠；相邻航 线间的像片应有30%左右的旁向重叠，最小不能小于15％ 像片倾角：摄影瞬间摄影机的主光轴发生了倾斜，主光轴与铅垂线的 夹角，称为像片倾角；一般要求像片倾角不大于20，最大不能超过30 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：航线最大弯曲矢量与航线长度 l / L 之比的百分数。 要求航线弯曲度<3% 像片旋角：相邻像片上主点连线与像幅沿航线方向的两框标连线之间 的夹角，称为像片旋角；要求像片旋角< 60，最大不超过80 10、航摄像片和地图的对比 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
摄影测量学的基本任务是根据像点的位置确定地面得 点位置 像点和地面点需要在不同的坐标系下定量描述其位置 通过坐标变换式，建立像点坐标到地面点坐标的映射 关系 2、 摄影测量使用两类坐标系 （1）像方坐标系：用于描述像点的平面或空间位置 1、像平面上的直角坐标系 2、像空间直角坐标系(S-xyz)
3、 像空间辅助坐标系(S-uvw) 目的：像空间坐标系是
相对定向元素：确定立体像对两张像片相对位置和姿态关系的参 数。
利用立体像对中摄影时存在的同名光线对应相交的几何关系，通过 量测像点坐标，以解析计算的方法（此时不需要野外控制点），解求 两像片的相对定向元素值的过程，称之为解析相对定向。
6、 绝对定向元素 描述相对定向所建立的立体模型的比例尺和空间方位（绝对位置和 姿态）的参数称作绝对定向元素 通过将相对定向模型进行缩放、平移和旋转，使其达到绝对位置 原理：绝对定向是利用已知的地面控制点，对立体模型进行空间相
无需接触物体本身获得被摄物体信息 由二维影象获取对象的空间三维信息 面采集数据方式，信息丰富逼真 同时提取物体的几何与物理信息 7、 摄影测量学的三个发展阶段 （1） 模拟摄影测量阶段 (1851-1970) • 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 （2） 解析摄影测量阶段 (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
9、影像信息学 影像信息学是一门记录、存储、传输、量测、处理、解译、分析和 显示由非接触传感器影像获得的目标及其环境信息的科学、技术和 经济实体。 10、 影像的获取航空 影像的获取：航空摄影测量主要使用专用的量测航空摄影机 航天影像的获取：各种遥感影像卫星 近景影像的获取：各种量测及非量测相机
第二章 摄影测量基础知识 1、建立摄影测量坐标系的目的
似变换，解求7个绝对定向元素 7、双像解析的相对定向－绝对定向解析方法步骤 综合立体像对的相对定向和绝对定向过程，可得到双像解析的相对定 向－绝对定向解析方法步骤：
采用连续像对或单独像对的相对定向元素的误差方程式解算 相对定向元素； 由相对定向元素组成左、右像片的旋转矩阵R1、R2，并利用 前方交会式求出模型点在像空间辅助坐标系中的坐标； 根据已知地面控制点，按绝对定向元素的误差方程式解算该 立体模型的绝对定向元素； 按绝对定向公式，将所有待求点的坐标纳入到地面摄影测量 坐标系中； 将待求点的地面摄影测量坐标系下的坐标改化到地面测量坐 标系下，提交成果。
像片的内方位元素：描述摄影物镜后节点(摄影中心)与像片之间相互 位置的参数，内方位元素包括三个参数：摄影中心S到像片的垂距（主 距）f，及像主点o在像片框标坐标系中的坐标x0,y0 像片外方位元素：在恢复内方位元素的基础上，确定摄影光束在地面 直
角坐标系（一般为地面摄影测量坐标系）中空间位置 和姿态的参数。 4、理想像片：对于水平的平坦地区，若能摄取一张水平像片，由于像 片与地面平行，则像片上任意两像点间的距离与相应地面点间的水平 距离之比为一常数，即摄影比例尺f/H，且在此像片上任一点引画的两 条方向线间的夹角等于地面上对应的水平角，则这样的像片可作为地 形图使用，称为理想像片。 5、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
从像平面坐标系得到的，造成各像片的像空间坐标系 不统一，给计算带来困难；为了统一不同像片的像空 间坐标系，建立一种相对统一的坐标系S-uvw （2）物方坐标系：用于描述地面点的平Байду номын сангаас或空间位置
1、地面测量坐标系(T- Xt Yt Zt) 地面测量坐标为国家统 一坐标系，平面坐标系为高斯-克吕格三度带或六度带 1980西安坐标系、或1954北京坐标系，高程坐标系为 1956黄海高程系或1985黄海高程系
第五章 解析空中三角测量 1、解析空中三角测量
按航线或区域网将空中摄站及像片的空间位置和姿态放到 整个网中，采用严密的数学模型，用少量的地面控制点为 平差条件，按最小二乘法原理，统一解算测图所需控制点 的地面三维坐标，称之为空中三角测量，亦称解析空三加 密。 2、解析空中三角测量的意义 不触及被量测目标即可测定其位置和几何形状 可快速地在大范围内同时进行点位测定，以节省野外测量工 作量 不受通视条件限制 区域内部精度均匀，且不受区域大小限制 除为双像测图工序提供大量的控制点坐标外，还可提供内业测图工序 所需的各种数据和一系列副产品，如每张像片的绝对倾角、摄站点坐 标、相对定向元素、绝对定向元素等。 3、解析空中三角测量的应用 为立体测绘地形图、制作影像平面图和正射影像图提供定向 控制点和像片定向参数（内、外方位元素） 取代大地测量的方法，进行三、四等或等外三角测量的点位