对摄影测量基本原理的认识
谈谈对摄影测量的认识
谈谈对摄影测量的认识摄影测量是一种应用光学原理和数学方法来测量地物空间位置和形态的技术。
通过摄影测量,我们可以获取地物的三维位置、形状和尺寸等信息,这对于地理测绘、地质勘探、城市规划等领域具有重要的应用价值。
摄影测量的基本原理是通过相机拍摄地物的影像,并借助于数学模型和计算方法来推导出地物的真实尺寸和位置。
在摄影测量中,相机被视为一个光学器件,它能够捕捉到地物的影像。
而在这个过程中,光线的传播路径和成像原理是非常关键的。
相机的内部参数需要被准确地确定。
这些内部参数包括焦距、主点坐标和畸变参数等,它们决定了相机的成像特性。
通过精确地测量和标定,我们可以获得这些内部参数的数值。
相机的外部参数也需要被确定。
这些外部参数包括相机的位置和姿态,即相机相对于地面的空间位置和方向。
通过对地物影像中的一些已知点进行测量,以及借助于数学模型和计算方法,我们可以推导出相机的外部参数。
通过相机内外参数的确定,我们可以建立起从影像坐标到地面坐标的转换关系。
这个转换关系可以用来计算地物的真实尺寸和位置。
通常情况下,这个转换过程是通过像点的匹配和重建来实现的。
通过对相邻影像进行像点匹配,并基于几何关系进行三维重建,我们可以得到地物的三维坐标。
摄影测量的精度和可靠性可以通过各种方法进行评估和验证。
例如,我们可以通过对已知控制点的测量来评估摄影测量的精度。
此外,还可以通过对同一地物的不同影像进行测量,以检验测量结果的一致性和可靠性。
总的来说,摄影测量是一种重要的测量技术,它在地理信息、地质勘探和城市规划等领域发挥着重要的作用。
通过摄影测量,我们能够获取地物的三维位置和形态信息,为各种应用提供基础数据。
同时,摄影测量也是一门复杂的学科,需要深入理解光学原理和数学模型,并结合实际地物的特点和要求来进行测量和分析。
测绘技术中的摄影测量原理解析
测绘技术中的摄影测量原理解析测绘技术是一门综合性学科,通过测量和绘制地球表面的各种信息,为国土规划、工程建设、自然资源管理等领域提供准确的地理数据。
而在测绘技术中,摄影测量是一项非常重要的技术手段,它通过摄影装置记录地面影像,并通过图像处理和测量技术,提取出地面的三维空间信息。
本文将对摄影测量原理进行深入解析,从摄影测量的基本原理、数据的获取和处理、精度控制等方面进行讨论。
首先,摄影测量是基于几何光学的原理。
当光线通过镜头进入相机时,会在焦平面上成像,形成的图像包含了地面上物体的几何形状和位置信息。
摄影测量通过对这些图像进行测量和分析,推导出地面上物体的空间坐标。
在数据的获取方面,摄影测量可以通过航空摄影或地面摄影来实现。
航空摄影是将相机安装在飞机或无人机上,通过飞行器在一定高度和航向上连续拍摄地面影像。
地面摄影则是通过将相机安装在三角架上,对地面上的物体进行拍摄。
这两种获取方式各有优劣,根据实际需求选择适合的方式进行数据采集。
在数据处理方面,摄影测量需要进行图像的定向、配准和解算。
图像定向是将摄影测量图像与地理坐标系统建立联系的过程,通过控制点的测量和图像的解算,确定物体在图像中的位置和姿态。
配准是将不同相机拍摄的图像进行统一的坐标转换,以实现图像的拼接和分析。
解算是指通过图像信息进行空间坐标的计算,常用的方法有像对法、空间后方交会法等。
在精度控制方面,摄影测量需要通过一系列的技术手段来提高测量的精度。
首先是控制点的布设,通过在地面上设置已知坐标的控制点,可以实现物体在图像中的坐标与实际坐标之间的转换。
此外,还可以借助航空定向、GPS和全站仪等技术手段,对数据进行精确校正和校准,提高摄影测量的精度。
同时,还需要合理选择摄影参数,如焦距、光圈、曝光时间等,以满足不同测量精度的需求。
总之,摄影测量作为测绘技术中的一项重要手段,通过获取地面影像并对其进行处理和解算,实现了地面物体的空间信息的提取和测量。
摄影测量的基本原理
摄影测量的基本原理摄影测量是一项利用摄影技术进行测量和分析的科学方法。
通过摄影测量,我们可以从摄影影像中获得大量的地理信息。
它在地理测量、地图制作、遥感影像解译等领域有着广泛的应用。
一、摄影测量的基本原理摄影测量的基本原理数学上可以用几何学和三角学来描述。
摄影测量的核心是利用摄影机拍摄的影像来获取地物的空间位置和形状。
在摄影测量中,我们常用到的一些基本概念有像点、像控点、影像坐标系等。
首先,像点是指摄影机拍摄的影像中的一个单位,它对应于地面上的一个点,是影像中最小的无法再分割的元素。
影像中的每个像点都有一个特定的坐标。
其次,像控点是指地面上的已知位置点,在摄影测量中被用来建立影像坐标系和地面坐标系之间的关系。
通过像控点,我们可以将影像中的像点与地面上的实际位置进行联系,并进行测量和分析。
最后,影像坐标系是建立在摄影影像中的一个坐标系,通过它我们可以确定影像中每个像点的位置。
影像坐标系是按照摄影机的像空间构建的,它与地面坐标系之间的关系可以通过像控点进行转换和计算。
二、摄影测量的测量原理摄影测量的测量原理主要包括光线投影测量和几何测量两个方面。
光线投影测量是指通过摄影机获取的影像是由地物上的光线经过透镜或光电转换器件传感器的投影而形成的。
在摄影测量中,我们常用到的光线投影模型是针孔相机模型和中心投影模型。
针孔相机模型是指通过一个小孔或针孔,让光线通过并投影到感光介质上形成影像。
这个模型是用来描述针对黑白影像的成像原理。
中心投影模型是指通过摄影机的光学系统,将光线投影到光电传感器上形成影像。
这个模型被广泛应用于数字摄影测量中。
几何测量是指利用影像中的几何关系进行测量和分析。
这个过程涉及到三角测量、相似三角形、投影正方体等数学原理的运用。
在进行摄影测量时,我们需要利用影像上的像点和像控点在地面上的坐标,通过建立数学模型进行计算和转换,从而获得地面上的实际坐标。
这个过程涉及到像空间和地物空间之间的坐标转换,需要运用到摄影测量的基本原理和几何测量的数学知识。
摄影测量技术的原理及应用
摄影测量技术的原理及应用摄影测量技术是一种通过摄影设备获取图像数据,并通过特定的测量方法进行测量和分析的技术方法。
它通过对图像的几何特征进行测量与分析,能够获得空间位置、形状与尺寸等信息。
摄影测量技术在地质勘探、城市规划、土地利用等领域有着广泛的应用。
一、摄影测量技术的原理摄影测量技术的原理基于光学投影与几何关系,它主要包括摄影测量机、图像点的坐标测量、空三坐标计算、地形表层模型生成等步骤。
其中,摄影测量机是将现实空间中的物体通过摄影设备投影到影像信息平面上的关键装置。
图像点的坐标测量则是通过测量摄影机与物体之间的几何关系,将影像中点的位置转化为地理坐标。
而空三坐标计算则是利用图像测量技术,通过对多幅影像进行分析和比对,计算出物体在空间中的三维坐标。
最后,地形表层模型的生成则是基于获取的三维坐标数据,通过数据处理和建模算法,构建起具有真实地理地貌的模型。
二、摄影测量技术的应用1. 地质勘探在地质勘探中,摄影测量技术可以借助航空摄影或卫星遥感,获取大片地区的影像数据,通过对地表特征、地貌、构造和岩性等进行分析,可以帮助地质学家定位矿产资源、划定勘探区域,为矿产勘探提供决策依据。
2. 城市规划在城市规划中,摄影测量技术可以通过航空相机或无人机获取城市全景影像,结合地理信息系统(GIS)数据,提供城市规划所需的基础地理数据,如道路网络、土地利用、建筑物分布等。
它不仅可以帮助城市规划师制定城市发展规划,还可以模拟不同规划方案的影响,为决策者提供科学依据。
3. 土地利用摄影测量技术可以通过遥感影像和地理信息系统,对土地利用进行监测和评估。
它可以帮助农业部门监测农田面积、作物覆盖情况,并提供精准的农业管理和决策支持。
同时,它还可以监测城市用地的变化,评估土地利用效益,为土地规划和管理提供科学参考。
4. 灾害监测在灾害监测方面,摄影测量技术可以利用遥感影像,对地震、洪水、森林火灾等自然灾害进行监测和评估。
它可以通过对灾害区域的高分辨率影像进行分析,识别受灾区域的范围与程度,并为救援和重建工作提供情报支持。
摄影测量技术在测绘中的基本原理与应用
摄影测量技术在测绘中的基本原理与应用摄影测量技术是现代测绘领域中一个重要的工具和方法。
它利用摄影测量原理,通过获取图像信息进行测量和分析,可以用于地图制作、地形测量、三维建模等方面。
本文将从摄影测量技术的基本原理和应用角度来介绍它在测绘中的重要性和能力。
首先,我们来看一下摄影测量技术的基本原理。
摄影测量技术的核心是摄影测量原理,即通过对图像进行测量获得目标在真实世界中的坐标。
摄影测量的基本过程包括航空摄影、地面控制、平差处理等步骤。
在航空摄影中,相机通过拍摄地面上的影像获取目标信息。
地面控制是指通过测量一些已知地理点的坐标,确定图像上对应点的坐标,从而建立图像与地理坐标系统之间的联系。
平差处理是对观测数据进行处理,消除误差,恢复目标的真实坐标。
摄影测量技术在测绘中的应用非常广泛。
首先,在地图制作中,摄影测量技术可以用于快速高效地制作地形图、土地利用图、道路交通图等各种类型的地图。
通过航空摄影获取的高分辨率影像,可以辅助制图人员进行地物提取和分类,提高地图的精度和准确性。
其次,在地形测量中,摄影测量技术可以用于获取地表的三维地形信息。
通过对航空摄影影像的测量,可以得到地物的高程、坡度等信息,为地质勘探、城市规划等提供可靠的参考数据。
此外,摄影测量技术还可以应用于三维建模领域。
通过对航空摄影影像的处理,可以获取建筑物、景观等复杂场景的三维模型,为虚拟现实、游戏制作等提供数据支持。
摄影测量技术在测绘中的应用不仅可以提高测绘工作的效率和准确性,还可以降低成本。
传统的地面测量方法需要大量的人力和物力投入,而利用摄影测量技术可以大大节省测量成本和时间。
此外,摄影测量技术还可以应对复杂地形和恶劣环境条件下的测绘需求,如高山、沙漠等地区的测绘工作。
通过航空摄影和遥感技术,可以在不进入危险区域的情况下获取目标区域的测量数据,提高安全性和效率。
当然,摄影测量技术也存在一些挑战和局限性。
首先,航空摄影需要采用专门的设备和飞行器,成本较高。
摄影测量的基本原理和空间数据处理
摄影测量的基本原理和空间数据处理摄影测量是利用摄影机和相关的测量技术,通过对物体在投影面上的影像进行分析和解译,来获取和处理地理空间信息的一种方法。
它可以进行地形测量、建筑物测量、城市规划、资源调查等工作。
本文将介绍摄影测量的基本原理以及空间数据的处理方法。
摄影测量的基本原理摄影测量的基本原理可以概括为相对定向和绝对定向。
相对定向是指通过测量不同相机位置下的影像,以及相机姿态参数的测量,来确定影像间的几何关系。
常用的相对定向方法有前方交会和后方交会。
前方交会是利用物点在不同影像上的像点坐标和相机的内部参数,通过解析几何学的方法来确定物点的三维坐标。
这一方法的关键是准确测量影像上物点的像点坐标。
一般来说,需要使用特制的测量工具,如空间立体仪或者摄影测量仪。
当然,现在也有一些基于计算机视觉的影像匹配算法,可以通过对影像上的特征点进行匹配来进行前方交会,但是这种方法还非常依赖于影像的质量和特征点的提取质量。
后方交会是指通过已知的物点的三维坐标,以及物点在不同影像上的像点坐标,来确定相机的姿态参数。
这一方法的关键是要准确计算影像上物点的像点坐标,而且要有足够多的已知的物点坐标。
在实践中,一般先进行前方交会,再进行后方交会,以提高定向的精度。
绝对定向是指将影像与地理坐标系统进行关联。
在绝对定向中,需要确定相机的外部定位元素(比如相机在地面上的位置和姿态),以及相对于地面的比例尺。
常用的绝对定向方法有三点法和复合导航法。
三点法是利用已知地理坐标的三个点在影像上的像点坐标,通过解析几何学和调整算法,来确定相机的外部定位元素和比例尺。
这一方法的关键是提供足够多的已知地理坐标的点来进行计算,而且这些点要在影像上有很好的识别性。
在实际操作中,可以通过GPS或者全站仪等测量设备获取地理坐标。
复合导航法是指将GPS和惯性导航等多个传感器的测量结果融合在一起,来估计相机的姿态和轨迹。
这一方法的关键是要进行多源数据的协调和融合,以及精确的观测模型和数据处理方法。
摄影测量基本原理
摄影测量是利用摄影手段获取被测物体的影像数据,经过处理和分析,确定被测物体的形状、大小、位置和其他几何特征的技术。
其基本原理包括以下几个方面:
1. 透视投影原理:相机通过透镜将三维空间中的物体映射到二维影像平面上,这个过程遵循透视投影原理。
根据透视投影原理,可以确定物体在影像中的坐标和尺寸关系。
2. 共线方程:共线方程是摄影测量中的基本关系式,它描述了像点、摄影中心和物点之间的几何关系。
通过共线方程,可以根据像点的坐标和已知的摄影参数,计算出物点的坐标。
3. 光束法平差:光束法平差是摄影测量中的一种重要数据处理方法。
它通过最小二乘法对观测数据进行平差计算,同时考虑相机的内方位元素和物点的坐标,以提高测量的精度和可靠性。
4. 立体视觉原理:通过在不同位置拍摄同一物体的两张或多张影像,可以利用人眼或计算机的立体视觉原理,重建物体的三维形状和空间位置。
5. 地面控制点:为了提高摄影测量的精度,通常需要在实地测量一些地面控制点的坐标,并将其与摄影测量获得的坐标进行联合解算,以修正测量误差。
6. 数字摄影测量:现代摄影测量技术通常采用数字摄影设备获取影像数据,并利用计算机和相关软件进行处理和分析,实现自动化测量和数据处理。
总之,摄影测量的基本原理是利用相机拍摄的影像数据,结合透视投影原理、共线方程、光束法平差和立体视觉原理等,计算出被测物体的空间位置和几何特征。
测绘技术的摄影测量原理及应用解析
测绘技术的摄影测量原理及应用解析摄影测量是一种通过摄影机和测绘仪器相结合,利用影像数据实现三维空间测量的技术。
它具有高效、准确和全面的优势,广泛应用于土地规划、城市建设、资源环境监测等领域。
本文将从摄影测量的原理、基本流程以及应用案例等方面进行介绍和分析,以期能够更好地理解和应用这一技术。
一、摄影测量的原理摄影测量的原理基于光线传播和立体视觉的原理。
通过在飞行器上安装摄影机,首先进行飞行任务,并拍摄一系列相连的航摄影像。
然后,利用测绘仪器对这些影像进行加密分析,确定影像中各点的位置和高程信息。
最后,通过三角化方法计算得出影像中不同点的三维空间坐标。
摄影测量的过程中需要考虑多种因素,如摄影机的内外参数、摄影时间、大地坐标系等。
其中,摄影机参数是指摄影机的焦距、光圈等内部特性,这些参数将影响到影像的质量。
而摄影时间则是指飞行器拍摄影像的时间,不同的时间对应的光线条件也会影响影像质量。
此外,大地坐标系是摄影测量的重要参考系统,通过地面控制点进行精确对位,以建立影像与现实世界之间的准确联系。
二、摄影测量的基本流程摄影测量的基本流程可以分为航摄计划、航摄任务执行、影像密调和三维空间坐标计算四个步骤。
首先,航摄计划是指根据实际需求和地理条件,制定一套合理的航线和摄影参数,包括航向、航高、重叠度等。
然后,在实际执行航摄任务时,需确保飞行器运行平稳、影像连续拍摄,以获得准确的影像数据。
第三步是影像密调,主要包括影像扫描、像点匹配和特征点提取等过程。
影像扫描是将飞机上的胶片或数码照片转化成数字影像的过程,通过高精度的扫描仪将影像转化为数字数据。
然后,进行像点匹配,即通过计算机算法将不同影像中对应的像点进行配对,以确定其坐标关系。
最后,进行特征点提取,提取像素、纹理等特征,辅助进行坐标计算。
最后一步是三维空间坐标计算。
通过三角化原理,根据影像中不同影像点的位置和光线传播关系,结合地面控制点的坐标信息,计算得到影像中不同点的三维坐标。
摄影测量技术的原理及使用方法
摄影测量技术的原理及使用方法摄影测量技术是一种通过摄影记录和测量图像来获取地物空间位置和形状信息的方法。
它在地理信息系统、城市规划、土地测量、环境监测等领域有着广泛的应用。
本文将介绍摄影测量技术的原理以及其使用方法,并探讨一些相关的应用案例。
一、摄影测量技术的原理摄影测量技术的原理基于摄影测量学的理论,主要包括仪器系统、测量模型和数据处理三个方面。
1. 仪器系统仪器系统是指摄影测量过程中所使用的摄影测量仪器,包括航空相机和地面相机。
航空相机主要用于航空摄影测量,地面相机主要用于地面摄影测量。
这些相机能够通过光学透镜将三维空间中的物体映射到二维平面上,形成照片或图像。
2. 测量模型测量模型是指摄影测量技术将物体的三维空间位置和形状信息转换为二维图像的过程。
常用的测量模型包括几何测量模型和影像测量模型。
几何测量模型是基于物体的位置和相机的几何关系进行测量的方法,影像测量模型则是基于图像处理和计算机视觉技术进行测量的方法。
3. 数据处理数据处理是指对摄影测量得到的图像数据进行处理和分析,提取出地物的空间位置和形状信息。
常用的数据处理方法包括像对法、三角测量法、立体像对法等。
这些方法能够从图像中提取出地物的三维坐标、高程、尺寸等信息。
二、摄影测量技术的使用方法摄影测量技术的使用方法主要包括航空摄影测量和地面摄影测量两个方面。
1. 航空摄影测量航空摄影测量是指利用航空相机进行摄影测量的方法。
它通常需要在飞机上搭载航空相机,并利用飞机的高度和速度等参数来获取地物的照片或图像。
在使用航空摄影测量技术时,需要选择合适的航空相机和航空平台,同时对航空相机进行校准和定标,以保证获得精确的测量结果。
2. 地面摄影测量地面摄影测量是指利用地面相机进行摄影测量的方法。
它通常需要在地面上设置相机拍摄地物的照片或图像。
在使用地面摄影测量技术时,需要选择合适的地面相机和测量站点,并进行相机的校准和定标,以保证获得准确的测量结果。
摄影测量的基本原理和方法
摄影测量的基本原理和方法摄影测量是一种重要的地理信息获取方法,通过利用光线的传播规律和相机的成像原理,获取地物的形状、位置和空间关系等信息。
本文将探讨摄影测量的基本原理和方法,从光学成像到数字图像处理,从地面摄影到航空摄影,为读者全面了解摄影测量提供指引。
一、光学成像原理摄影测量的基础是光学成像原理。
当光线经过透镜或镜头时,会发生折射或反射,并在感光介质上形成倒立且与原物相似的实像。
在摄影测量中,我们利用相机的成像原理,通过调整相机参数(如焦距、光圈、快门速度等),来实现将地表上的地物以几何比例表达在胶片或数字传感器上的目的。
二、摄影测量的方法1. 垂直摄影垂直摄影是最常见的摄影测量方法之一。
利用具有垂直视角的摄影设备(如手持相机、航空相机或无人机相机),在垂直方向上拍摄地物。
借助于垂直摄影,我们可以获取地物在平面上的位置信息,进而进行地图制图、地形建模等应用。
2. 斜向摄影斜向摄影是指通过人工或航空器悬挂的相机设备,以一定倾角对地表进行拍摄。
相对于垂直摄影,斜向摄影可以提供更丰富的地物纹理信息和立体感。
这种方法常被用于城市规划、森林资源调查等领域。
3. 立体摄影立体摄影是指通过两个或多个相机同时拍摄同一目标,以模拟人眼的视觉效果。
通过测量不同相机位置下的视差,可以计算出地物的三维坐标。
立体摄影广泛应用于地形测量、建筑物立面测绘等领域,具有重要的实际价值。
4. 遥感摄影遥感摄影是指利用航空器或卫星从高空对地球表面进行拍摄的摄影测量方法。
遥感摄影所获取的图像可以用于遥感影像解译、环境监测、农业调查等领域。
随着卫星技术的不断发展,遥感摄影在大规模地理信息获取中发挥越来越重要的作用。
三、摄影测量的处理流程1. 内方位元素计算内方位元素包括相机的焦距、光轴偏角、主距等参数。
通过摄影畸变校正、特征点匹配等方法,可以计算得到相机的内方位元素。
2. 外方位元素测定外方位元素指的是相机拍摄时的位置和姿态参数。
通过影像地面控制点的测量、相片影像的解析和摄影几何的计算,可以推算得到相机的外方位元素。
摄影测量原理
摄影测量原理一、摄影测量的定义和概念摄影测量是一种利用摄影技术来进行测量和制图的方法,它是以空间几何原理为基础,通过对摄影图像进行分析和处理,得到地面上物体的空间位置、形状、大小等信息。
摄影测量广泛应用于地图制图、城市规划、土地利用、资源调查等领域。
二、摄影测量的基本原理1.光学原理摄影测量的基础是光学原理,即光线在不同介质中传播时会发生折射和反射。
在空气中传播的光线与在相机镜头内传播的光线之间存在一个固定比例关系,这个比例关系被称为像高比例尺。
2.投影几何原理投影几何是摄影测量中最重要的理论基础之一。
它研究了物体在三维空间中与二维平面之间的投影关系。
在实际应用中,我们通常采用透视投影模型来描述物体在相机成像平面上的投影关系。
3.相对定向原理相对定向是指将拍摄同一景物不同时刻或不同位置的照片,通过对它们进行比较和分析,确定它们之间的相对位置关系。
相对定向包括方位角和倾斜角两个方面,其中方位角是指照片上某一点与相机光轴之间的水平夹角,倾斜角是指照片上某一点与相机光轴之间的竖直夹角。
4.绝对定向原理绝对定向是指将摄影测量中测量到的物体空间坐标系与地球坐标系进行联系,从而确定物体在地球表面上的实际位置。
绝对定向通常采用大地坐标系来描述物体在地球表面上的位置。
三、摄影测量的基本流程1.摄影摄影是摄影测量中最基本的步骤。
在进行摄影时,应选择合适的相机、镜头和滤镜,并根据实际情况调整曝光时间、光圈和感光度等参数。
2.内定向内定向是指将相机成像平面与像平面之间建立起一种几何模型,并根据实际情况进行参数化。
内定向通常包括像高比例尺、主距、畸变等参数。
3.外定向外定向是指将相机的空间位置和方向与物体的空间位置进行联系。
外定向通常采用相对定向和绝对定向两种方法。
4.立体像对匹配立体像对匹配是指将拍摄同一景物不同时刻或不同位置的照片进行比较和分析,从而确定它们之间的空间位置关系。
立体像对匹配通常采用自动或半自动的方法进行。
摄影测量的基本原理和过程解析
摄影测量的基本原理和过程解析摄影测量是一种利用摄影测量仪器和技术进行地理空间数据采集的方法。
它基于光学原理,通过对摄影影像的测量和分析,得出地表特征的状况和相对位置。
摄影测量具有广泛的应用领域,包括地理信息系统、地图制作、城市规划、测绘工程等。
摄影测量的基本原理是利用相机记录地面目标的影像,然后通过测量和计算,推导出目标的地理信息。
在摄影测量中,相机被视为一个投影仪,其作用是将三维空间中的点投影到影像平面上。
影像平面上的像元对应于地面上的一个点,通过对像元位置的准确测量和分析,可以恢复出地面上点的坐标位置。
摄影测量的过程可以分为三个主要步骤:相机标定、影像测量和数据处理。
首先是相机标定。
相机标定是摄影测量的重要基础。
通过精确的相机内外参数标定,可以消除影像畸变和误差,保证测量结果的准确性。
相机内部参数包括焦距、主点位置等,可以通过标定板或者棋盘格来获得。
相机外部参数指相机在空间中的位置姿态,可以通过GPS和惯性测量单元等手段获得。
其次是影像测量。
影像测量是根据影像上点的位置和形状,推导出地面上点的坐标位置的过程。
影像测量的方法有很多,常用的包括立体视觉法、重叠区域法和三角测量法等。
在进行影像测量时,需要考虑到影像的畸变和模糊度,以及地面上点的三维位置与影像上点的对应关系。
最后是数据处理。
在摄影测量中,数据处理是将影像测量结果转化为可视化地图或者三维模型的重要步骤。
数据处理的方法包括航片平差、正射校正和数字高程模型生成等。
通过数据处理,可以得到几何精度高、信息量丰富的地理空间数据。
除了基本原理和过程,摄影测量还有一些重要应用。
例如,在地理信息系统中,摄影测量可以用于制作地图、土地利用调查、环境监测等。
在城市规划中,摄影测量可以用于建筑物外形识别、道路网络设计等。
在测绘工程中,摄影测量可以用于获取地形地貌数据、进行工程测量等。
总之,摄影测量是一种基于光学原理的地理空间数据采集方法。
它通过对摄影影像进行测量和分析,推导出地表特征的状况和相对位置。
测绘技术中的摄影测量原理及应用
测绘技术中的摄影测量原理及应用摄影测量是测绘技术中的重要组成部分,它利用相机和影像处理技术,通过测量物体在影像中的位置和形状等信息,进行测绘和测量的一种方法。
本文将探讨摄影测量的原理和应用。
一、摄影测量的原理摄影测量的基本原理是利用影像在相机内的几何关系来推算物体在影像上的位置和形状。
在摄影测量中,相机被视为一个光学系统,光线通过透镜进入相机内部,成像在胶片或传感器上。
通过测量图像上的点的位置和相机的内外参数,可以确定物体在三维空间中的位置和形状。
在摄影测量中,相机的内参数是指相机的内部性质,如焦距、透镜畸变等,而外参数是指相机相对于世界坐标系的位置和姿态。
通过标定相机的内参数和外参数,可以建立相机的投影模型,将物体在空间中的坐标转换为影像上的坐标。
摄影测量的原理可以通过一些数学公式进行描述。
例如,透视投影公式可以表示为:x = X/Z*f+k1X^2+k2Y^2-k3(Z^2+f^2)/Zy = Y/Z*f+k1Y^2+k2X^2-k3(Z^2+f^2)/Z其中,(x, y)是影像上的点的坐标,(X, Y, Z)是在三维空间中的点的坐标,f是相机的焦距,k1、k2和k3是透镜的畸变系数。
二、摄影测量的应用摄影测量在许多领域都有广泛的应用。
以下列举几个常见的应用场景。
1. 地形测绘摄影测量可以用于地形测绘,例如获取山地的地形数据、制作地形模型等。
通过从不同角度拍摄影像,结合影像匹配和三维重建技术,可以获得地形的高程和形状信息。
这对于军事、城市规划、资源调查等领域具有重要意义。
2. 遥感影像解译遥感影像可以提供大范围的地表信息,但是单张影像的分辨率有限。
通过摄影测量技术,可以通过结合多张影像进行立体测量,重建地表的三维结构,增强遥感影像的解译能力。
这对于土地利用、环境监测、灾害评估等具有重要意义。
3. 工程测量摄影测量可以用于测量工程结构,例如建筑物、桥梁、道路等。
通过拍摄影像,可以测量和分析工程结构的形状、尺寸和变形等信息。
摄影测量的基础知识与技巧
摄影测量的基础知识与技巧摄影测量是一种通过航空或地面摄影获取地理信息的方法。
它结合了摄影、地理和测量学的原理和技术,可以用于地图制作、地形测量、工程设计等领域。
本文将介绍摄影测量的基础知识和一些实用技巧。
一、摄影测量的原理摄影测量的原理基于像空间的投影关系。
当摄影机拍摄地面上的物体时,物体的影像在感光材料上形成。
根据物体和摄影机之间的几何关系,可以测量出物体在像素中的位置,并进一步推算出物体在地面上的位置和大小。
摄影测量中使用的摄影测量机是一种专用的相机,具有较大的感光面积和高分辨率。
它通常配备有测量设备,如倾斜测量仪和三轴加速度计,以便获取更精确的几何数据。
二、摄影测量的数据处理摄影测量的数据处理过程包括影像坐标测量、控制点确定、三角化计算等。
首先,需要在地面上设置一些控制点,用于连接影像和地面坐标系统。
然后,通过对影像进行测量,可以得到影像中物体的像素坐标。
最后,利用三角化计算方法,将像素坐标转化为地面坐标。
在摄影测量中,精确测量控制点非常重要。
控制点的数量和位置应该能够满足测量的精度要求,并覆盖整个测区。
此外,利用GPS等先进技术获取的高精度控制点可以提高摄影测量的准确性。
三、摄影测量的应用摄影测量在地图制作、地形测量、工程设计等领域有着广泛的应用。
在地图制作中,摄影测量可以提供高分辨率的影像数据,用于制作数字地图、卫星地图等。
借助摄影测量技术,可以获取地面上的地物信息,并将其准确地绘制在地图上。
在地形测量中,摄影测量可以用于获取地表的高程信息。
通过对影像进行解析和处理,可以构建起三维模型,进而分析地形的变化和特征,对地质灾害、土地利用规划等方面提供支持。
在工程设计中,摄影测量可以用于工程建设的前期调研和设计。
通过获取现场的影像资料,可以进行精确的测量和分析,从而为工程设计提供数据支持,并减少工程建设的风险。
四、摄影测量的技巧在进行摄影测量时,有一些技巧可以帮助提高测量的准确性和效率。
首先,选择适当的摄影测量机和摄影参数非常重要。
摄影测量技术的基本原理与方法
摄影测量技术的基本原理与方法摄影测量技术是一种通过获取和处理影像信息来实现测量的方法。
它广泛应用于地理测量、测绘、城市规划、环境监测等领域,为我们提供了快速、准确的数据支持。
本文将介绍摄影测量技术的基本原理和方法,让读者对这一技术有更深入的了解。
首先,让我们来了解一下摄影测量技术的基本原理。
摄影测量技术基于几何光学原理,利用相机的成像原理将现实世界中的物体影像化。
当光线通过透镜进入相机时,透镜会将光线聚焦在感光介质上,形成一个影像。
这个影像包含了物体在空间中的尺寸、形状和位置等信息。
摄影测量技术的方法主要包括航空摄影和遥感摄影两种。
航空摄影是指从飞机或无人机上进行的摄影活动。
通过在航空器上装载相机,并按照一定的航线和航高进行摄影,可以获取大范围的影像信息。
遥感摄影是指利用遥感卫星或其他传感器获取影像信息。
这种方法可以覆盖更大的地理范围,获得更全面的数据。
在摄影测量技术中,还有一个重要的概念是像点的坐标计算。
当通过相机获取影像后,需要将影像中的像点转换成空间中的实际坐标。
这个过程称为像点坐标计算。
常用的方法有三角化、交会定位和影像匹配等。
其中,三角化方法是最常用的一种,它基于三角形的几何原理,通过在影像上标定一些已知坐标的点和待测点,再通过三角测量原理计算出像点的坐标。
除了像点坐标计算,摄影测量技术还可以进行三维重建。
三维重建是指根据影像信息,将二维的影像恢复成空间中的三维模型。
这个过程称为影像立体模型重建。
常用的方法有立体匹配、视差计算和三维建模等。
通过这些方法,可以获得建筑物、地形、道路等对象的三维几何信息,为城市规划和环境监测等工作提供准确的数据基础。
随着计算机技术的不断发展,摄影测量技术也得到了突破性的进展。
现代的摄影测量技术已经实现了全自动化和高精度的数据处理。
例如,通过图像处理算法和匹配算法,可以实现高效的数据处理和快速的三维重建。
此外,结合地理信息系统(GIS)技术,可以将摄影测量数据与其他地理数据进行融合,进一步提高数据的应用和价值。
测绘技术中的摄影测量处理原理解析
测绘技术中的摄影测量处理原理解析摄影测量是一门应用于测绘技术的重要方法,它通过对影像进行处理和分析来获取地物的空间位置和形状信息。
摄影测量处理原理是实现这一目标的关键。
本文将对摄影测量处理原理进行解析,以便更好地理解和应用这一技术。
一、摄影测量的基本原理摄影测量是利用相机对地面影像进行拍摄,并通过一系列的处理手段,从而获取地物的空间坐标和形状信息的技术方法。
从数学角度来看,摄影测量可以通过解析几何学和立体视觉原理来解释。
在摄影测量过程中,首先需要对摄影机进行内外定向元素的标定。
内定向包括焦距、主点位置和畸变参数等,它们用于将相机坐标系中的点投影到成像平面上。
外定向则是指相机的空间位置和姿态参数,它们用于确定相机坐标系与地面坐标系之间的转换关系。
然后,通过在地面上设置控制点,并进行摄影测量影像的控制测量,可以建立起像点坐标与地面坐标之间的对应关系。
这一关系可以通过影像的几何校正和点的匹配来实现。
最后,在确定了像点坐标与地面坐标之间的对应关系后,就可以根据影像的几何关系,通过立体视觉原理进行三维地物信息的提取和生成。
这一过程包括三维重建、高程测量、地物形状提取等步骤。
二、摄影测量处理的关键技术在摄影测量处理过程中,涉及到一些关键的技术方法,如摄影测量影像的几何校正、像点匹配和三维重建等。
下面将对这些技术进行一一解析。
1. 摄影测量影像的几何校正摄影测量影像的几何校正是指通过摄影测量的测量数据,对影像进行几何校正和坐标转换,将像点坐标与地面坐标对应起来的过程。
这个过程包括影像的畸变校正和碰撞矫正等步骤。
影像的畸变校正主要是针对摄影机内的径向和切向畸变进行矫正,以恢复影像的几何形状。
而碰撞校正则是指通过测量影像中的控制点,将像平面坐标和地面坐标之间的几何关系确定下来,从而实现准确的影像纠正。
2. 像点匹配像点匹配是摄影测量处理的关键步骤之一,它是将摄影测量影像中的像点与对应的地面点进行关联的过程。
这一步骤包括影像的块匹配和子像素匹配等。
摄影测量基本原理__概述说明
摄影测量基本原理概述说明1. 引言1.1 概述摄影测量是一种通过利用照相机获取影像数据来进行测量和分析的方法。
它基于光线的传播原理和几何学原理,通过对图像中的特征点进行测量和计算,从而得到真实世界中物体位置、形状、大小等信息。
该技术具有非接触性、高效性和全面性的特点,因此被广泛应用于各个领域。
1.2 文章结构本文将围绕摄影测量的基本原理展开讨论,并着重介绍其在不同领域中的应用。
首先,我们将详细讲解测量对象与照相机之间的关系,包括角度、距离和尺度等概念。
然后,我们将描述影像获取与测量元素之间的关系,包括像素大小、投影模型以及图像校准等内容。
最后,我们会对数学模型和数据处理方法进行探讨,包括三角测量法、立体视觉法以及数字图像处理方法等。
1.3 目的本文旨在全面介绍摄影测量的基本原理并探讨其在不同领域中的应用。
通过深入了解摄影测量技术,读者可以更好地理解其工作原理和实际应用方法,并在实践中充分发挥其优势。
同时,本文也希望能够展望摄影测量的未来发展方向,并强调其在科学研究、工程设计和环境监测等领域中的重要性。
通过阅读本文,希望读者能够对摄影测量有一个全面而深入的了解。
2. 摄影测量的基本原理2.1 测量对象与照相机之间关系摄影测量是一种利用照相机进行测量的技术方法。
在摄影测量中,我们需要了解照相机与待测对象之间的关系。
照相机成像原理是基于光学投影的原理,当光线通过镜头进入相机后,在感光材料上形成倒立且缩小的图像。
这个图像是我们进行后续测量和分析的基础。
2.2 影像获取与测量元素之间关系摄影测量涉及到从影像中提取重要信息并进行测量。
在摄影测量中,我们需要了解影像获取与所需测量元素之间的关系。
通过对相片进行观察和分析,我们可以提取出各种几何和物理属性,并进行进一步的计算和分析。
例如,通过对空中航摄图像的解译,我们可以得到地面特征点在平面坐标系下的位置。
2.3 数学模型和数据处理方法在摄影测量中,为了实现精确而有效地测量,数学模型和数据处理方法起着至关重要的作用。
测绘技术中的摄影测量详解
测绘技术中的摄影测量详解摄影测量作为测绘技术中的重要组成部分,在地理信息系统、土地规划、城市建设等领域发挥着重要作用。
本文将详细介绍摄影测量的原理、方法和应用。
一、摄影测量的原理摄影测量是利用相机成像原理进行测量的方法。
当相机对物体进行拍摄时,光线经过透镜成像在摄像机的感光材料上形成图像。
通过对图像的分析与处理,可以获得物体的位置、形状、尺寸等信息。
相机的成像原理可简单地理解为利用凸透镜将入射光线聚焦到感光材料上,形成倒立的实像。
这个过程涉及到光线的折射、透镜的成像和感光材料的记录等多个环节。
为了获得更精确的测量结果,还需要考虑到镜头畸变、相机姿态等因素。
二、摄影测量的方法1.立体像对法立体像对法是摄影测量中最常用的方法之一。
它利用两幅或多幅相机拍摄的图像,通过对比不同视点下的物体位置差异,进而推算出物体的三维坐标。
这种方法基于视差原理,精确度较高。
2.平面像对法平面像对法是根据同一相机在不同位置拍摄同一物体的图像,通过对比不同视角下的物体位置差异,计算物体的三维坐标。
相较于立体像对法,平面像对法需要相机在同一水平面上运动,适用于地面测量。
3.三重视图法三重视图法是将同一物体从不同角度进行拍摄,得到的图像进行比对和分析,从而得出物体的三维形状和位置。
这种方法适用于需要对物体进行完整测量的情况,如建筑物。
三、摄影测量的应用1.地理信息系统摄影测量在地理信息系统中占据重要地位。
通过摄影测量获取的影像数据可以进行地图制作、空间分析、资源调查等工作。
地理信息系统的发展也促进了摄影测量技术的不断创新。
2.土地规划在土地规划中,摄影测量可以提供土地利用、土地类型、地貌等信息,为决策者提供依据。
通过摄影测量,可以对土地进行精确测量,帮助规划师制定合理的土地规划方案。
3.城市建设在城市建设中,摄影测量可用于测绘城市地形、更新城市地图、监测城市发展等。
特别是在城市规划、市政工程建设等方面,摄影测量的应用广泛而且有效。
摄影测量的基本原理是啥
摄影测量的基本原理是啥
摄影测量的基本原理是通过摄影测量仪器(如相机)拍摄目标物体的影像,并利用光学、几何和数学的原理,将影像转化为空间坐标或实际尺寸等相关测量信息。
它主要依靠以下几个基本原理:
1. 光学投影原理:光线从目标物体发射、经过镜头或透镜组件,最终在感光材料上形成影像。
光线的投影过程与目标物体的空间位置、形状和大小等因素相关。
2. 几何关系原理:在摄影测量中,利用几何关系可以推导出目标物体的空间坐标。
几何关系包括相机的内外参数、相对定位、视差等等。
3. 数学模型原理:通过数学模型来描述光学与几何之间的关系,例如使用针孔相机模型或透视投影模型等。
这些模型可以将影像上的像素坐标与实际物体的空间坐标进行关联。
4. 影像处理原理:利用计算机技术对拍摄的影像进行处理,例如特征点提取、匹配、校正、三维重建等操作,从而获得更精确的测量结果。
综上所述,摄影测量的基本原理是通过光学、几何和数学的原理将拍摄的影像转化为空间坐标或实际尺寸等相关测量信息。
摄影测量的基础知识
摄影测量的基础知识摄影测量是一种利用摄影技术进行测量和制图的方法。
它通过对一组影像进行测量和分析,获取构建物体的空间位置、形状和尺寸等信息。
它起源于航空摄影技术的发展,但如今已广泛应用于地理测绘、土地规划、地质勘探、环境监测等领域。
一、摄影测量的原理摄影测量的原理基于光的三角测量和相对定位原理。
当光线通过透镜进入相机之后,会在相片上形成一张影像。
通过对这张影像进行测量和分析,可以获取目标物体的几何信息。
例如,通过测量影像中物体的像平面坐标、像元大小和相机的内外参元素等,可以计算出物体在三维空间中的位置、形状和尺寸。
二、摄影测量的基本流程摄影测量的基本流程包括摄影、像片测量、物体空间定位和模型制图等步骤。
1. 摄影:在摄影测量中,摄影是获取影像数据的关键步骤。
可以使用航空摄影、卫星遥感或地面摄影等方式获取影像。
摄影时需要考虑光照条件、相机参数、拍摄角度等因素,以获得高质量的影像。
2. 像片测量:像片测量是摄影测量的核心环节。
它主要通过解算像片上的像点坐标来获取目标物体的空间信息。
像片测量可以分为手工测量和数字测量两种方法。
手工测量通常是通过放大影像,并使用测量仪器对像点坐标进行测量。
数字测量则是利用计算机软件对影像进行自动测量,提高测量效率和精度。
3. 物体空间定位:物体空间定位是将影像上的像点坐标转换为物体在三维空间中的位置坐标。
它需要利用相机的内外参元素,以及控制点的坐标数据进行解算和计算。
控制点是已知坐标的地面点,用于校正像片测量的误差和确定相机参数。
常见的控制点有已知坐标的地面物体、人工标志和全球定位系统等。
4. 模型制图:模型制图是将摄影测量结果绘制成地理信息系统或地图的形式。
它可以分为几何制图和影像制图两种类型。
几何制图是将摄影测量得到的三维空间信息进行展示和表达,例如创建数字地面模型、数字高程模型和地形剖面图。
影像制图则是基于影像的图像处理和分析,以提取地物特征和进行分类、目标检测等应用。
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对摄影测量基本原理的认识(贵州大学矿业学院测绘工程 09级2班)内容摘要摄影测量【photogrammetry】有二百多年的历史了。
通过对摄影测量的学习和认识。
本文从摄影测量最基本的原理出发,简单回顾了它的发展历程,本文立足于对武汉大学第二版《摄影测量》教程的学习以及对摄影测量基础知识的了解和认识后,阐述了摄影测量的一些基本知识。
着重阐述了当代摄影测量技术最新理论的发展。
尤其是对摄影测量的分类,分别阐述大地摄影测量、航空摄影测量、航天摄影测量的一些基本原理后相关技术要点。
对大地摄影测量、航空摄影测量的内外业的有关步骤和相应技术作了一定的论述。
最后,总结出自己的在学习过程中的对摄影测量的认识,作为测绘专业学生,我更看到新的希望。
关键词:摄影测量测量技术基本原理航天技术目录一、引言 (3)二、摄影测量概述 (3)(一)关于摄影测量 (3)1.摄影测量学的定义和任务 (3)2.摄影测量的特点 (4)(二)摄影测量的发展阶段 (4)三、摄影测量学的分类 (4)(一)地面摄影测量 (5)1.地面摄影测量的基本原理 (5)2.地面立体摄影测量的摄影方式 (5)3.地面摄影测量分为外业工作和内业工作 (5)(二)航空摄影测量 (6)1.航空摄影测量的基本原理 (7)2.航空摄影测量的测图方法 (7)3.航空摄影测量的作业分外业和内业 (9)(三)航天摄影测量 (10)1.航天摄影测量的基本原理 (10)2.航天摄影测量的特点 (10)3.航天摄影测量的应用前景 (10)四、结语 (11)一、引言摄影测量学有二百多年的历史了。
最初叫图形量学(据 Iconometry 而来,或译作量影术)。
1837年,发明摄影技术后,才叫摄影测量学。
数学家勃兰特早在18世纪就论述了摄影测量学的基础——透视几何理论。
1839年,法国报到了摄影像片的产生后,摄影测量学开始了它的发展历程。
19世纪中叶,法国陆军上校劳塞达利用所谓“明箱”装置,测制了万森城堡图。
劳塞达被公认为“摄影测量之父”。
航空技术发达以后,摄影测量学被称为航空摄影测量学。
1975年,卫星上天后,航空测量发展到了航天摄影测量。
通过上世纪八九十年代对数字摄影测量的研究、开发与推广,进入21世纪,我国数字摄影测量以世人难以想象的速度发展,数字摄影测量工作站在中国的摄影测量生产中获得了普遍的应用与推广,摄影测量的教学也由过去只有少数院校才能进行的“贵族”式的教学得到了极大的普及。
目前,全国至少有40多所大专院校的测绘工程专业开设摄影测量课程,这极大地拓宽了摄影测量所需人才的培养渠道。
二、摄影测量概述(一)关于摄影测量1.摄影测量学的定义和任务摄影测量【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。
2.摄影测量的特点在影像上进行量测和解译,主要工作在室内进行,无需接触物体本身,因而很少受气候、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、形象直观,人们可以从中获得所研究物体的大量几何信息和物理信息;可以拍摄动态物体的瞬间影像,完成常规方法难以实现的测量工作;适用于大范围地形测绘,成图快、效率高;产品形式多样,可以生产纸质地形图、数字线划图、数字高程模型、数字正摄影像等。
(二)摄影测量的发展阶段起初,为了避免“繁琐的计算”,人们只好利用光学器械“模拟”装置,实现了复杂的摄影测量计算。
这就是所谓的“模拟摄影测量”阶段;后来,随着摸数转换技术、计算机技术与自动控制技术的发展,人们利用计算机实时地进行共线方程的解算,从而交会出被摄物体的空间位置,实现了“数字投影代替物理投影”的梦想,迈进了“解析摄影测量”阶段;到了现代,随着计算机技术的进步及其应用的发展以及数字图像处理、模式识别、人工智能、计算机视觉等学科的不断发展,摄影测量技术与理论的各个环节都“数字化”了,尤其是数字影像(如SPOT影像)或数字化图像更多地代替了(航空)像片;计算机视觉代替了人眼的立体观测;计算机及其外设代替了昂贵的立体摄影测量仪器—人类跨进了数字摄影测量时代,而且数字摄影测量的内涵已远远超过了传统摄影测量的范围,成为摄影测量学与计算机科学的交叉科学。
从以上的分析中,我们不难体会到高新技术对传统学科的推动作用。
三、摄影测量学的分类根据摄影时摄影机所处的位置的不同,摄影测量学可分为地面摄影测量、航空摄影测量和航天摄影测量。
根据应用领域的不同,摄影测量学又可分为地形摄影测量与非地形摄影测量两大类。
根据技术处理手段的不同(也是历史阶段的不同),摄影测量学又可分为模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测(一)地面摄影测量地面摄影测量(terrestrial photogrammetry )是指利用安置在地面上基线两端点处的摄影机向目标拍摄立体像对,对所摄目标进行测绘的技术。
用于险阻高山区、小范围山区和丘陵地区测图,还用于地质、冶金、采矿、水利、1.地面摄影测量的基本原理地面立体测量的从本思想是从外业摄影取立体像对,(在不同的两个摄站对同一地区进行摄影所得的两张像片为一个立体像对)。
再施测少量控制点,经过内业一系列的处理,通过不同途径,获得被摄区我们所需要的地形图。
它的基2.地面立体摄影测量的摄影方式地面立体摄影测量的摄影方式可分为正直摄影, 左、右等偏摄影, 等倾摄正道摄影:是指左右两站摄影时, 摄影主光轴垂直于摄影基线的摄影。
左(右)等偏摄影:是指在左、右两站摄影时, 摄影主光轴相对于正直摄影的摄影主光轴向左(右)等偏一个角度。
等倾摄影:是指等倾摄影是指在摄影基线两端,两摄影机主光轴保持平行,相对于水平面倾斜相同角度的摄影。
3.地面摄影测量分为外业工作和内业工作3.1 外业工作外业工作包括摄影和测量。
摄影是在基线两端点、用摄影经纬仪或其他摄影机按一定方式分别摄影,以获取目标的立体像对。
地形测量作业中常用正直摄影、等偏摄影两种方式进行摄影。
测量工作,先选摄影基线,后用普通测量方法测定基线长度、基线端点和检查点的坐标和高程,为内业像片处理提供起始数据。
3.2 内业工作内业成图方法分为图解法、模拟法和解析法。
图解法是根据立体坐标量测仪量测出像点坐标和左右视差值,按相似三角形关系设计一种图板,用图解法求出地面点的平面位置和高程。
模拟法是利用地面立体测图仪进行测图的方法。
解析法是按一定的数学公式求出地面点在其地面辅助坐标系中的空间坐标,再转换为地面坐标。
解析法适应性强、精度高,是常用的方法。
当代的解析法地面摄影测量,是从解析摄影测量的基础理论出发,依据地面控制点以及尽可能精确的摄影外方位元素进行综合平差运算,从而取得地面摄影测量较高的测点精度。
这一方法可用于观测结构物的变形,如测求大坝变形和地面滑动等数据。
(二)航空摄影测量航空摄影测量【aerial photogrammetry】指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片,结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤,绘制出地形图的作业。
航空摄影测量的主题,是将地面的中心投影(航摄像片)变换为正射投影(地形图)。
这一问题可以采取许多途径来解决。
如图解法、光学机械法(亦称模拟法)和解析法等。
在每一种方法中还可细分出许多具体方法,而每种具体方法又有其特有的理论。
其中有些概念和理论是基础性的,带有某些共性,如像片的内方位元素和外方位元素,像点同地面点的坐标关系式,共线条件方程,像对的相对定向,模型的绝对定向和立体观测原理等。
1.航空摄影测量的基本原理根据不同的用途与施测方法的不同航空摄影测量的基本原理分单张像片测图原理、立体观测原理。
1.1 单张像片测图的基本原理航空摄影测量单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换,立体测图的基本原理是投影过程的几何反转。
广义来说,前一情况的基本原理也是摄影过程的几何反转。
20世纪30年代以后,摄影过程的几何反转都是应用各种结构复杂的光学机械的精密仪器来实现的。
50年代以后,开始应用数学解析的方式来实现。
1.2 立体观测的基本原理立体观察的原理是建立人造立体视觉,即将像对上的视差反映为人眼的生理视差后得出的立体视觉。
得到人造立体视觉须具备3个条件:①由两个不同位置(一条基线的两端)拍摄同一景物的两张像片(称为立体像对或像对);②两只眼睛分别观察像对中的一张像片;③观察时像对上各同名像点的连线要同人的眼睛基线大致平行,而且同名点间的距离一般要小于眼基线(或扩大后的眼基距)。
若用两个相同标志分别置于左右像片的同名像点上,则立体观察时就可以看到在立体模型上加入了一个空间的测标。
为便于立体观察,可借助于一些简单的工具,如桥式立体镜和反光立体镜。
对于那种利用两个投影器把左右像片的影像同时叠合地投影在一个承影面上的情况,可采用互补色原理或偏振光原理进行立体观察,并用一个具有测标的测绘台量测。
2.航空摄影测量的测图方法20世纪30年代以来,航空摄影测量的测图方法主要有3种,即综合法、全能法和分工法(或称微分法)。
2.1 综合法航空摄影测量的综合法是摄影测量和平板仪测量相结合的测图方法。
属单张像片测图,地形图上地物、地貌的平面位置由像片纠正的方法得出像片图或线划图,地形点高程和等高线则用普通测量方法在野外测定。
它适用于平坦地区的大比例尺测图。
2.2 全能法航空摄影测量的全能法是根据摄影过程的几何反转原理,置立体像对于立体测图仪内,建立起所摄地面缩小的几何模型,借以测绘地形图的方法,在立体测图仪上安置像片时依据内方位元素,目的是使恢复后的投影光束同摄影光束相似(也可在一定条件下变换投影光束)在立体模型上测地面点的平面位置、高程和等高线,获得地形图的方法,主要适用于山地。
由于像对的相对定向过程中并未加入控制点,只利用了像对内在的几何特性,所以建立的几何模型的方位是任意的,模型的比例尺也是近似值,因此必须通过绝对定向才能据以测图。
全能法测图的仪器是立体测图仪。
这类仪器形式繁多,根据投影系统的结构可分为3种类型:①建立实际投影光线束的光学投影式的;②从投影中心至像点一方为实际的投影光线,而从投影中心至模型点一方则用方向导杆代替的光学机械投影式的;③用一根贯穿3个万向关节(它们分别代表像点、投影中心和模型点)的方向导杆来代替投影光线的机械投影式的。