摄影测量学复习要点讲课讲稿
《摄影测量学》期末复习资料
《摄影测量学》期末复习资料1.摄影测量学：是利用光学摄影机获取的相片，经过处理以获得被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科2.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或数字化影像进行处理，自动或半自动提取被摄对象用数字方式表达的几何信息与物理信息，从而获得各种形式的数字产品3.像片主距：摄影机物镜后节点到像片主点的垂距4.像主点：摄影机主光轴与像平面的交点5.航摄比例尺：航摄影像上一线段i与相应地面线段l的水平距之比6.航高：指摄影飞机在摄影瞬间相对于某一基准面的高度7.相对航高：摄影机物镜相对于某一基准面的高度8.绝对航高：相对于平均海平面的航高，指摄影机物镜在摄影瞬间的真实海拔高度9.航向重叠度：重叠部分与整个像幅长的百分比（航线相邻的两个像片的重叠度）10.旁向重叠度：旁向重叠部分与整个像幅长的百分比（相邻航线像片的重叠度）11.航线弯曲度：航线最大弯曲矢量与航线长度的百分比12.像片旋偏角：一张像片上相邻主点连线与同方向标框连线的夹角13.内方位元素：摄影物镜后节点与像片之间相互位置的参数14.外方位元素：确定影响或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数15.共线方程：16.像点位移：像片倾斜、地形起伏时，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17.影像内定向：利用平面相思变换等公式，将所测量的影像架坐标或仪器坐标（像点坐标）变换为以影像上像主点为原点的像坐标系的坐标的变换方法18.单向空间后方交会：根据影像覆盖范围内一定数量的分布合理的地面控制点，利用共线条件方程求解像片外方位元素，从而确定摄影瞬间被摄物体和航摄像片的关系19.立体像对：同一航带内具有一定重叠度的相邻的两张像片20.摄影基线：立体像对两个摄影站之间的连线21.同名光线：同一地面点发出的两条光线22.同名像点：同一地面点发出的两条光线经左右摄影中心在左右像片上构成的像点23.核线：核面与像片面的交线24.同名核线：核面与左右像片面的交线为同名核线25.核面：摄影基线与同一地面点发出的两条光线组成的面26.主核面：过像主点的核面27.垂核面：过左右像底点的核面28.空间前方交会：根据同名光线对应相交的关系，由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点在物方空间坐标系中坐标的方法29.相对定向：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，通过测量像点坐标，解求两像片的相对方位元素的过程30.相对定向元素（相对方位元素）：描述立体像对两张像片相对位置和姿态关系的参数31.绝对定向：借助于物空间坐标为已知的控制点来确定空间辅助坐标系与实际物空间坐标系之间的变换关系32.空中三角测量：使用摄影测量解析法和待定点坐标确定区域内所有影像的外方位元素33.像片纠正：为了清除像片和正射影像图的差异，需要将竖直摄影的像片消除像片倾斜引起的像点位移和限制或消除地形起伏引起的投影差，并将影像归化成图比例尺的过程1.摄影测量的技术手段：a.模拟法b.解析法c.数字法2.摄影测量学的三个发展阶段：a.模拟摄影测量b.解析摄影测量c.数字摄影测量3.摄影测量的分类：a.按距离远近：航天、航空、地面、近景、显微摄影测量b.按用途：地形摄影测量、非地形摄影测量c.按处理手段（三个发展阶段）：模拟、解析、数字摄影测量4.摄影测量对航空摄影的要求：a.像片倾斜角度不大于3度b.航高国家规定不能超过5%，同一航带内的最大航高与最小航高之差不能大于30m，摄影区域内的实际航高与设计航高之差不能大于50mc.像片重叠度：航向重叠度不能小于60%，旁向重叠度不能小于30%d.航线弯曲度不能大于3%e.像片旋偏角：一般要求旋偏角小于6度，个别最大不能大于8度，且不能有连续三片超过6度5.摄影测量常用的坐标系：a.框标坐标系b.像平面直角坐标系c.像空间直角坐标系d.像空间辅助直角坐标系e.地面摄影测量坐标系f.摄影测量坐标系 j.地面测量坐标系6.共线方程的主要应用有：a.单向空间后方交会和多像空间前方交会b.解析空中三角测量光束法平差中的基本数学模型c.构成数字投影的基础d.计算模拟影像数据e.利用数字高程模型与共线方程制作正射影像f.利用数字高程模型与共享方程进行单幅影像测图7.引起像点位移的因素（像点位移的分类）：a.像片倾斜引起的像点位移b.地形起伏引起的像点位移8.因地形起伏引起的像点位移的规律:a.地形起伏引起的像点位移是地面点相对于所取基准面的高差引起的，数值不同，基准面上的点无地形起伏像点位移b.地形起伏像点位移以误差值表示，表现在像底点为辐射中心的方向线上c.地形起伏像点位移的符号与该点的高差符号相同，改正时相反d.摄影比例尺不变时，适当采用长焦距摄影机，可增大航高H，减少此变形e.水平像片上存在由地形起伏引起的像点位移f.像底点引出的辐射线上不会存在地形起伏引起的方向偏差9.4D产品:DEM数字高程模型 DOM数字正射影像 DLG数字线划图 DRG数字栅格图10.空间后方交会流程：a.获取已知数据b.量测控制点像点坐标并进行必要的误差改正c.确定未知数初值d.计算旋转矩阵Re.逐点计算像点坐标近似值，利用未知数的近似值按照共线方程计算控制点像点坐标的近似值f.逐点计算误差方程式的系数和常数项，组成误差方程式g.计算法方程的系数阵与常数项，组成法方程式h.解求外方位元素改正数i.检查迭代是否收敛11.航摄像片上有没有统一的构像比例尺:构像比例尺处处不一致，像点位移同样引起像片比例尺的变化及图形的变形，且由于像底点不在等比线上，所以综合考虑像片倾斜和地形起伏的影响，像片上任意一点都存在像点位移且位移大小随点位的不同而不同，由此导致一张像片上不同点位的比例尺不相等12.求物点三维坐标的方法:a.单张像片的空间后方交会和立体像对的空间前方交会b.相对定向与绝对定向方法c.光束法13.连续相对定向和单独相对定向的异同：各自的定向元素不同、空间辅助坐标系不同a.单独相对定向：采用了两幅影像的角元素运动实现相对定向b.连续相对定向：以左影像为基础，采用右影像的直线运动和角运动实现相对定向在多个连续模型的处理过程中多采用连续相对定向元素14.光束法思想（一步定向法）：以共线方程为基础，未知点、控制点同时列误差方程，将像片外方位元素和待定点坐标在平差过程中整体求解15.空中三角测量的分类:a.按数学模型分为：航带法、独立模型法、光束法b.按平差范围分为：单模型法、单航带法、区域网法16.引起像片误差的物理因素:摄影机物镜畸变、感光材料变形、大气折光、地球曲率17.航带法空中三角测量的主要工作流程：a.像点坐标的测量和系统误差的改正b.像对的相对定向c.模型连接以及航带网的的构成d.航带模型的绝对定向e.航带模型的非线性改正18.航带区域网法基本思想：按照单航带法构成自由航带网利用能航带的控制点及上一航带的公共点进行三维空间相似变换，将整区各航线纳入统一的坐标系中同时解求个航带非线性变形改正系数，计算各加密点坐标19.独立模型法区域网空中三角测量基本思想：把一个单元模型视为刚体，利用各单元模型彼此间的公共点连成一个区域，在连接过程中，每个单元模型只能做平移、缩放、旋转，即空间相似变换在变换中要使模型间公共点的坐标尽可能一致，控制点的摄影坐标与地面摄影坐标尽可能一致，同时观测值改正数的平方和最小，在满足这些条件的情况下，按最小二乘原理求待定点地面摄影坐标20.光束法区域网空中三角测量基本思想：以一张像片组成的一束光线作为一个平差单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共光线实现最佳交会，将整体区域最佳地纳入到控制点坐标系中，从而确定加密点的地面坐标及像片的外方位元素21.数字微分纠正的基本原理方法：正解法数字微分纠正、反解法数字微分纠正遥感：遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术主动遥感：由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号被动遥感：通过传感器，接受来自目标地物发射的微波，而达到探测目的的遥感方式电磁波：当电磁振荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁振荡在空间传播这就是电磁波。
摄影测量学
《摄影测量学》复习提纲1、摄影测量：是利用摄影机或其他传感器采集被测对象的图像信息，经过加工处理和分析，获取有价值的可靠信息的理论和技术。
2、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化产品和目视产品。
3、摄影测量发展的三个阶段：（1）模拟摄影测量（2）解析摄影测量（3）数字摄影测量4、主光轴：透镜中心的连线。
5、航空摄影测量的要求：（1）像片倾斜角：应该小于3°；（2）航摄比例与航高：同一航线内各摄影站的航高差不得大于50米；（3）像片重叠度：航向重叠度一般规定为60%，最小不得小于53%，最大不得大于75%；旁向重叠度一般规定为30%，最小不得小于15%，最大不得大于50%；（4）航线弯曲度：通常不得大于3%；（5）像片旋偏角：一般不得大于6°，个别允许达到8°，连续三张不得超过6°。
6、透视变换中特殊的点、线、面（注意点线面之间的关系）：（1）摄影方向线：过投影中心且垂直于像面的方向线；（2）像主点：摄影方向线与像面的交点；（3）地主点：摄影方向线与物面的交点；（4）像底点：过透视中心的铅垂线与像面的交点；（5）地底点：过透视中心的铅垂线与物面的交点；（6）主合点：过透视中心所做基本方向线的平行线与像面的交点；（7）像片主距：摄影机物镜后节点到像片主点的垂距；（8）等角点：过透视中心所做倾斜角a的二等分线与像（物）面的交点。
（9）迹线：像面与物面的交线。
（10）迹点：迹线上的所有点。
（11）主纵线：主垂面与像面的交线。
7、相对高度：摄影机物镜相对于某一基准面的高度。
8、绝对航高：相对于平均海平面的航高，指摄影机物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。
9、航向重叠度：同一条航线内相邻像片间的重叠影像部分与像片边长比值的百分数。
10、旁向重叠度：相邻航线间的重叠影像部分与像片边长比值的百分数。
《摄影测量学》期末复习资料
《摄影测量学》期末复习资料大地核线：基于绝对定向生成的核线影像，生成速度慢，但很好解决了立体倾斜。
11.数字化：添加需要采集的立体模型12.视差模式：在视差模式下，数据采集过程使用的是XYP的坐标输入模式，即通过输入左右片的坐标和左右视差计算地面坐标。
13.高程模式：在高程模式下，数据采集过程使用的是XYZ坐标输入模式。
14.匀光:由于受外部光照条件以及其他内部因素的影响，导致获取的影像在色彩上存在不同程度的差异，这种差异会不同程度地影响到后续数字正射影像的生产。
为了消除影像色彩上的差异，需要对影像进行色彩平衡处理，即匀光处理15.镶嵌:镶嵌线本质是单张正射影像重叠区域的镶嵌点+点构成的面之间的拓扑关系。
镶嵌线只与DOM相关，与图幅无关。
DEM步骤：一：传统核线匹配生成DEM1.定义核线范围2.全局显示视图3.定义最大核线范围4.生成核线影像5.核线匹配6.新建DEM7.设置间距8.生成DEM文件DEM编辑方式：1.dem编辑模块：主要基于点，线，面的方式对dem点进行编辑，工具较为丰富，适合对dem精度要求较高的项目。
2.采集模块编辑dem：主要利用了采集的编辑便捷性，较适合对采集较熟悉的作业员。
2.DEM编辑的对象：DEM编辑的实质就是修改DEM格网点的高程值，即将DEM文件中所有点（DEM编辑中初始为绿色的点）的高程严格按照地貌变化表示出来（去掉一切人为建筑，植被等不能代表真实的地表的高程部分），达到能够表达出真实的地貌变化的效果。
3.面编辑：以一个闭合区域为处理范围，对范围内部的DEM格网点重新内插或其他处理。
编辑方式：（1）量测点内插：以量测点的高程点为基点，在选取范围内用所量测的范围线节点构网对范围内的dem重新计算高程值，要求在量测时采集的高程节点均要严格贴于对面。
常用在dem错误较多，面积较大，无太多正确值可以利用的平缓区域。
（2）匹配点内插:利用软件匹配的dem格网点的高程，构网内插范围内部的其他的dem点来生成新的高程值。
摄影测量学教案(第05讲航摄像片的比例尺).doc
等比线的像比例尺为 ；
主横线的像比例尺为 ；
过底点像水平线的比例尺为 ；
由此可见，等比线把倾斜像片分成两部分。含主点的部分的比例尺都小于 ，含底点部分的比例尺都大于 ，而等比线本身的比例尺为 ，即等于同主距水平像片的比例尺，这也是等比线名称的由来。在几何学上，等比线可以视为是倾斜像片与同主距水平像片的交线。
比例尺是航摄像片重要几何特征之一，影响像比例尺变化的因素，基本上是地形起伏和像片倾斜。地形起伏的影响由相对航高的变化来体现，可不再讨论。下面假定地面水平，只讨论像片倾斜的像比例尺的影响。
四、像点比例尺一般公式
鉴于像比例尺的复杂性我们引入点比例尺的概念。点比例尺定义为像片上某点在某一方向上的无穷小线段与地面上相应线段长度比的极限。即定义点比例尺 为：
在倾斜像片上除像水平线外，其它线段上都没有均匀一致的比例尺，一般无法简单表达。
上讲内容非常重要，花较多时间回顾。实用形式是根据不同实际情况出发的，关键是掌握其基本思路。
启发引出问题：
地图有同一比例尺，航片情况如何？
一般情况
结合图分析几种不同情况下可能的结果。
由于不同情况下比例尺情况复杂，从而引出点比例尺。
可见像主点的像比例尺小于相应水平像片的比例尺 ，并且沿主纵线方向更小。
③像底点 的像比例尺
像底点 的坐标为：
以 代入，得到像底点处沿像水平线方向的像比例尺：
以 代入，得到像底点处沿主纵线方向的像比例尺：
可见像底点的像比例尺大于相应水平像片的比例尺 ，并且沿主纵线方向更大。
三点上的比例尺特性示意如图所示，图中的圆和椭圆表示物面上3个对应点处相等的微分圆的构像。
和 为像片上和地面上某点在某个方向上的微分线段。
第3章--摄影测量基础知识讲课讲稿
在小比例尺测图的地形图中，地物的表现已经出现了地图综 合，某些地物的表现已经不能用符号表示，只能用点线面的形 式表示，如果再继续把摄影比例尺也缩小的话影像就非常难于 解译和判读，所以就采用扩大比例尺的摄影模式。
除了1:2.5万、1:5万，还有一些1；10万、1；25万、1:50万、 1:500万的地形图成图都是在大比例尺的基础上缩编制成的。 把地物进行综合，把重要的地物表示出来，这时候就不用采用 严格测绘地物的方式。
一般情况下，要求航向重叠度最好为60%-65%，最小不 能少于53%；旁向重叠要求30%-40%，最小不少于15%。
思考：如果像幅是23cm*23cm，摄影比例尺是 1:10000，那么这个像幅所覆盖的实地面积是多大？
如果是1:50000的比例尺，面积又是多少？
23cm*10000* 23cm*10000=2.3km*2.3km 11.5km*11.5km的面积
为相对航高。）
3、摄影比例尺的选择
摄影比例尺越大，像片地面的分辨率越 高，有利于影像的解译与提高成图精度， 但摄影比例尺过大，增加工作量及费用， 所以，摄影比例尺要根据测绘地形图的精 度要求与获取地面信息的需要来确定。
考虑因素：成图比例尺、测图方法、成 图精度、经济性等因素，以及经济性和航 摄像片以后的使用可能性。
第3章--摄影测量基础知识
❖ 综合法测图
【planimetric photo】指的是航空摄 影和普通测量相结合的测图方法，地物平 面位置用航空摄影方法求得，地面高程或 等高线用普通测量方法求得 。只用在平坦 地区。
❖ 全能法测图
【universal photo】指的是在航空摄影 测量作业中，用同一种仪器对地物、地貌 测绘成地形图的方法。
摄影测量学复习
1.掌握像点位移概念，分析引起像点位移的因素地面点在像片上构像的点位偏移了应有的正确位置，产生了像点位移像片倾斜、地面起伏2.掌握把像空间坐标变换为像空间辅助坐标的原因及常用的坐标公式山于将像平面坐标求像点的像空间坐标时，每张相片的像空间坐标系不统一，给计算带来困难。
因此建立相对统一的像空间辅助坐标系。
像空间坐标系和像空间辅助坐标系坐标之间的变换关系为X~X~x q %叮~xy= R~l Y=R T Y二勺b2 S YZ z_fl3 b3 C3_Z3.什么是核线相关？为什么要进行核线相关？核面和像面的交线山于基本的影像相关方法。
无论是LI标区，还是搜索区，都是一个二维的影像窗口，在这样的二维影像窗口里进行相关计算，其计算量是相当大的，而由核线的儿何关系确定了同名点必然位于同名核线上4.掌握空间后方交会的U的、解求中未知数数LI、所需控制点点位及结算方法答：利用一定数量的地面控制点，根据吗方程，反求像片的外方位元素，这种方法称为单张像片的空间后方交会。
解求外方位元素时，有六个超口数，至少需要六个方程。
由于每一对蝴点可列岀两个方程，因此，若有三个已知地面坐标控制点，则可列岀六个方程，解求六个外方位元素改正数宓s，叱卫Zs，蚣仏氓.洌量中为了提高精度，常有多余观测方程。
在空间后方交会中，通常是在像片的四个角上选取四个或更多的地面控制点，因而要用最才匸乘淳陰计算。
5.掌握绝对定向的口的、定向元素有哪些所需控制点个数及解算方法绝对定向的目的就是将相对定向后求岀的摄影测量坐标变换为地页测量坐标，七个参数△X 0儿e，G，K。
7个未知数至少需列7个方程，若将已知平面坐标(X『YJ和高程的地面控制点称为平高控制点，仅已知高程的控制点称为高程控制点，至少需要两个平高控制点和Y高程控制点.而且三个控制点不能在V直线上。
生产中._履是在模型四角布设四个控制点，因此有多余观测值，按最小二^法平差解求。
6.掌握相对定向的U的、有哪两种相对定向及每个方法有哪儿个定向元素用于描述两张像片相对位置和姿态关系的参数，称为相对定向元素。
摄影测量学讲义
摄影测量学教案第一篇 摄影测量基础第一章 绪论主要内容：摄影测量学的定义，摄影测量学的分类，摄影测量要解决的基本问题，航空摄影测量的成图方法，摄影测量的成图作业工序，摄影测量的发展历程。
重点：摄影测量学的定义、分类，摄影测量要解决的基本问题，航空摄影测量测图方法，摄影测量的发展历程。
难点：学时安排：授课 ，实验 。
一、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。
二、分类：(一)、按研究对象：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧交向摄影测量等倾摄影测量等偏摄影测量正直摄影测量非地形摄影测量地形摄影测量 1、地形摄影测量：研究的对象是地区表面的形态，以物体与构像之间的几何关系为基础，最终根据摄影像片测绘出摄影区域的地形图。
2、非地形摄影测量一般是指近景摄影测量，顾名思义，研究的对象在体积和面积上较小，摄影机到摄影目标的距离较近，一般小于300m ，测量的精度相应地要求较高。
基本理论也是根据物体与构像之间的几何关系，但在处理技术上有着其特殊性。
测量成果乃是表示研究对象的一系列特征点的三维坐标值，即研究对象的数字模型可绘制所摄物体的立面图、平面图和显示立体形态的等值图。
(二)、按摄影站的位置：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧水中摄影测量地面摄影测量航空摄影测量航天摄影测量1、航天摄影测量 ：利用航天器和人造卫星、高空飞机进行摄影。
2、航空摄影测量：指的是地形摄影测量，从航摄飞机上对地面进行摄影，目的在于测绘地形图。
3、地面摄影测量：包括地面立体摄影测量和近景摄影测量。
前者在测绘特殊地区的地形图时常采用，后者是对科学技术专题科目进行研究时采用。
4、水中摄影测量是将摄影机置于水中，对水下地表进行摄影以绘制水下地形图，这属于双介质摄影测量。
三、摄影测量要解决的基本问题：将中心投影的像片转换为正射投影的地形图。
四、航空摄影测量绘制地形图的方法：⎪⎩⎪⎨⎧全能法微分法分工法综合法)(1、综合法：是摄影测量和地面地形测量相结合的测图方法。
第二讲 摄影测量基础知识
r= x +y
2
2
κ0、 κ1、 κ2、 κ3 为物镜畸变差改正系数，∆r为 畸变差， ∆x 、∆y分别为像点坐标该正值
2摄影感光材料变形的影响
四个框标位于像幅四边的中央
x y
= =
Lx x ' lx Ly y ' ly
Lx,Ly为框标之间距离的正确值 lx,ly为框标之间距离的量测值 x’,y’为像点坐标的量测值 x,y 为像点坐标的改正后的值
ho hcC
O
(V) E
5透视变换中的重要点、线、面 面：地面E、像片面P、主垂面W、真水平面Es 线：基本方向线VV、主纵线vv、主光轴SoO、主垂线SnN、等角 线ScC、合线hihi、主横线hoho、等比线hchc、迹线TT 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
∆r：为大气折光引起 的像点改正数 r： 为像点半径 rf： 为折光差角
4 地球曲率对像点坐标的影响
H r3 2 f 2R ∆r r H δx = x ⋅ = x ( ) 2 ⋅ ( ) 2R r f ∆r r H δy = y ⋅ = y ( ) 2 ⋅ ( ) r f 2R ∆r = −
∆r：为地球弯曲引起的像点 改正数 r： 为像点半径 δx, δy分别为像点改正值 R: 为地球曲率半径
p1 S1 S2
p2
p1 S1 E
P2 S2 E 正直像对
理想像对7同名光线、同名像源自、核线、核面摄影基线S1
S2
同名核线
l2 p2
同名像点
p1 l1 核面
A
核面：摄影基线与同一地面点发出的两条 同名光线组成的面 核线：核面与左右像片面的交线为同名核 线 同名像点：同一地面点发出的两条光线经 左右摄影中心在左右像片上构成的像点 称为同名像点 同名光线：同一地面点发出的两条光线称 同名光线
摄影测量 讲义
摄影测量
工作站
全自动
数字/模拟
七、摄影测量学与其他测绘学科的关系
测绘学是研究地球与地表信息的一种科学。根据目前的发展，测绘可分为大地测量学、摄影测量与遥感学、地图制图学、工程测量学、地籍测量学、海洋测绘学、军事测绘学等。
摄影测量学在测绘学中，发展历史相对较短，但是，它与新型科学有着血缘关系，它的发展必然影响整个测绘学科的发展。
2、与地图制图学的关系
地图制图是根据测量资料与其他地学、人文、资源、经济等信息，编制成各种比例尺的地形图与专题图。
现代的航空摄影测量学和航天遥感资料是编制现势性强的地图的主要方法。
摄影测量已从目视产品向数字化产品过渡，而地图制图也从传统的手工作业变成一门空间信息图形传输的学科，两者已无明显的界限与分工，其共同的目的是建立地图数据库，建立各种地理信息系统，为国民经济服务。
1851~1859年，法国陆军上校劳赛达特提出和进行交会摄影测量，这被称为摄影测量学的真正起点。这一阶段主要用于建筑物的摄影测量。
1858年，纳达通过气球获取了第一张地面的空中照片。
二十世纪初，发明了立体观察方法。1901年，立体坐标量测仪问世。由于飞机尚未发明，主要用于地面摄影测量。
1903年，莱特兄弟发明飞机，使航空摄影测量成为可能。
五、摄影测量学的分类
分类原则与方法
基本要素:目标、图像、信息
按被测目标分（按用途分）：
地形摄影测量(地形图)
非地形摄影测量(其他用途)
按获取目标的距离分（按距离分）：
航天摄影测量(<160Km)
航空摄影测量(2Km~30Km)
地面摄影测量(100m~300m)
近景摄影测量(<100m)
显微摄影测量
摄影测量学复习资料
摄影测量学复习资料摄影测量学1、摄影测量学：是对研究的对象进⾏摄影，根据所得的构象信息，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。
最⼩不能⼩于53%。
旁向重叠：完成⼀条航线的摄影后，飞机进⼊另⼀条航线进⾏测量摄影，相邻航线影像之间也必须有⼀定的重叠。
⼀般q=30%~40%，最⼩不得⼩于15%。
4、像主点：摄影中⼼S在像⽚平⾯上的投影点。
5、像底点：主垂线与像⽚⾯P的交点n称为像底点。
6、等⾓点：倾⾓α的平分线与像⽚⾯交于点C称C点为等⾓点。
7、主纵线：主垂⾯W与像平⾯P的交线称为主纵线W。
8、等⽐线：过像主点平⾏于合线的直线称为等⽐线。
9、摄影测量常⽤的坐标系统，它们是如何定义的？（1）像平⾯坐标系：是以该像⽚的像主点为坐标原点的坐标系，⽤来表⽰像点在像⽚⾯上的位置，在实际应⽤中，常采⽤框标连线的交点为坐标原点，称为框标平⾯坐标系。
X、y 轴的⽅向按需要⽽定，常取与航线⽅向⼀致的连线为x轴，航线⽅向为正。
（2）像空间坐标系：以摄影中⼼S为坐标原点，X轴和Y轴分别与像平⾯直⾓坐标系的X 轴和Y轴平⾏，Z轴与主光轴重合，向上为正，像点的像空间坐标系表⽰为（x、y、-f）。
（3）像空间辅助坐标系：其坐标原点是摄影中⼼S坐标轴依情况⽽定，通常有三种⽅法：a、以每⼀条航线的第⼀张像⽚的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系。
b、取u、v、w轴系分别平⾏于地⾯摄影测量坐标系D-XYZ，这样同⼀像点a在像空间坐标系中的坐标为x、y、z=（-f），⽽在像空间辅助坐标系中的坐标为u、v、w。
c、以每个像⽚对的左⽚摄影中⼼为坐标原点，摄影基线⽅向为u轴，以摄影基线及左⽚光轴构成的平⾯作为uw平⾯，过原点且垂直与uw⾯（左核⾯）的轴为v轴构成右⼿直⾓坐标系。
（4）地⾯摄影测量坐标系：其坐标原点在测区内某⼀点上，x轴是⼤致与航向⼀致的⽔平⽅向，y轴与x轴正交，z轴沿铅垂⽅向，构成右⼿直⾓坐标系。
《摄影测量学中》课件
利用摄影测量技术可以对环境进行实时监测和评估，但需要解决大面积、快速获取和处 理数据的问题。
灾害救援与应急响应
在灾害救援和应急响应中，摄影测量能够快速获取灾区影像，为救援工作提供决策支持 ，但需要提高数据传输和处理的效率。
提高摄影测量学的精度与效率的方法
01
优化数据处理算法
02
采用高性能计算技术
古建筑测绘
通过摄影测量对古建筑进行精确测绘，为文化遗 产保护和修复提供数据支持。
文物考古调查
利用航空摄影测量技术对文物遗址进行调查和监 测，提高考古工作的效率和准确性。
历史地理研究
通过遥感影像和地理信息系统技术，研究历史时 期的文化遗产分布和演变。
自然灾害监测与评估中的应用
地震灾害监测
利用卫星遥感影像对地震灾害进行快速响应，监测灾区范围、房 屋倒塌和道路损坏等情况。
通过改进和优化数据处理算法，提高 摄影测量数据的处理速度和精度。
利用高性能计算技术，如云计算、并 行计算等，提高数据处理和分析的效 率。
03
加强数据融合与信息 提取
通过数据融合和信息提取技术，将不 同来源、不同类型的数据融合处理， 提高目标识别的准确性和可靠性。
THANKS 感谢观看
摄影测量学的基本概念
摄影测量学定义
01
摄影测量学是一门通过分析摄影影像获取地球表面信息、测绘
成果的科学。
摄影测量学发展历程
02
从模拟摄影测量到数字摄影测量的演变，以及数字摄影测量技
术的优势和应用。
摄影测量学与其他学科的关系
03
与地理信息系统、遥感、计算机科学等学科的交叉融合。
摄影测量学的基本原理
土地资源调查中的应用
《摄影测量基础知识》课件
摄影测量基本原理包括相对定 向、绝对定向、影像立体模型 构建、影像测量及精度分析。
摄影测量的数据获取
摄影测量的设备 摄影测量的数据处理流程
摄影测量中的摄影参数
航空及卫星遥感影像、数字相机、扫描影像仪等。
包括相对定向、绝对定向、立体模型构建、三维 测量以及误差分析和精度评价。
包括焦距、主距、透镜畸变、像点坐标等。
摄影测量的数据处理
数据处理方法
数字摄影测量使用计算机对影像 进行处理，包括同名点测量、影 像匹配、立体三角测量、DEM生 成等。
错误分析和精度评价
摄影测量中的误差来源包括影像 畸变、摄影量测误差和DEM精度 误差等，需要进行错误分析和精 度评价。
摄影测量的应用
摄影测量在地图制图、建筑设计、 环境监测、城市规划等领域上都 有广泛的应用。
摄影测量基础知识
本PPT课件将介绍摄影测量的基础知识，包括定义、基础原理、数据处理、应 用以及未来趋势和影响。
什么是摄影测量
1 定义
2 作用
摄影测量是一种基于摄影 的测量方法，用于从影像 中测量物体的坐标、形状、 大小和位置等特征。
摄影测量可用于制作高精 度地图、评估路网、监测 建筑物变形、计算土地利 用、测量水体面积等众多 领域。
3 应用
摄影测量广泛应用于地理 信息、测绘、城市规划、 环境监测、农业等领域。
摄影测量的基础知识
光学基础知识
摄影测量需要了解光学基础知 识，例如相机的光学结构、感 光几何基础知 识，例如坐标和距离的计算、 三角形成像原理、投影变换等。
摄影测量的基本原理
1
最新进展
数字化、智能化、自动化、精确化是摄
未来趋势
2
影测量技术的最新趋势，立体匹配和对 象提取等技术将得到更广泛的应用。
《摄影测量学教程》教学课件—02摄影基础知识
电信号
曝 光
电信号 78 90 92 80 数字信号 77 88 92 81
80 91 92 78 81 90 90 78
数字信号
像素
图2-9 CCD光电成像原理
小结
一、摄影基本原理： 透镜成像原理
二、摄影机基本结构： *重点与难点 镜头、光圈、快门、成像设备等。
图2-5 光圈号数
光圈号数表示光圈的大小，它是物 镜焦距f与与光圈有效孔径d的比值。 光圈号数越小，光圈光孔开启的越 大，焦面上影像的亮度也越大；光 圈号数越大，光圈光孔开启的越小， 影像亮度也就越小。
3. 快门
图2-6 摄影机的快门
快门是控制曝光时间长短的机 械装置。
快门速度
图2-7 快门速度
快门速度：快门从打开到关 闭所经历的时间称为曝光时 间，或称快门速度。
4. 成像设备
图2-8 摄影机的成像设备
成像设备是摄影机中将光信号 记录下来的重要部件。 数字摄影机光电成像原理： CCD感光元件将接收到的不同 强度光信号转换为电信号， 并通过模数转换器转为数字 信号保存到存储介质
光信号
CCD CCD CCD CCD
CCD CCD CCD CCD
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ光信号
CCD CCD CCD CCD CCD CCD CCD CCD
摄影基础知识
一、 摄影原理：透镜成像
F
F′
焦距f 物距D
像距d
图2-1 透镜成像原理
透镜成像原理公式：
1 1 Dd
1 F
二、摄影机基本构造
光圈
暗
镜头
箱
物体
影 像 快门 成像设备
图2-2 摄影机的基本结构
1. 镜头
摄影测量学复习资料（全）48033知识讲解
摄影测量学复习资料（全）48033知识讲解⼀、名词解释1、解析相对定向：根据同名光线对对相交这⼀⽴体相对内在的⼏何关系，通过量测的像点坐标，⽤解析计算⽅法解求相对定向元素，建⽴与地⾯相似的⽴体模型，确定模型点的三维坐标。
2、GPS辅助空中三⾓测量：将基于载波相位观测量的动态 GPS 定位技术获取的摄影中⼼曝光时刻的三维坐标作为带权观测值，引⼊光束法区域⽹平差中，整体求解影像外⽅位元素和加密点的地⾯坐标，并对其质量进⾏评定的理论和⽅法。
3、主合点：地⾯上⼀组平⾏于摄影⽅向线的光束在像⽚上的构像4、核线：⽴体像对中，同名光线与摄影基线所组成核⾯与左右像⽚的交线。
5、航向重叠：同⼀条航线上相邻两张像⽚的重叠度。
6、旁向重叠：两相邻航带摄区之间的重叠。
7、影像匹配：利⽤互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点8、影像的内⽅元素：是描述摄影中⼼与像⽚之间相关位置的参数。
9、影像的外⽅元素：描述像⽚在物⽅坐标的位置和姿态的参数。
10、景深：远景与近景之间的纵深距离称为景深11、空间前⽅交会：由⽴体像对中两张像⽚的内、外⽅位元素和像点坐标来确定相应地⾯点的地⾯坐标的⽅法，称为空间前⽅交会。
12、空间后⽅交会：利⽤⼀定数量的地⾯控制点，根据共线条件⽅程或反求像⽚的外⽅位元素这种⽅法称为单张像⽚的空间后⽅交会。
13、摄影基线：相邻两摄站点之间的连线。
14、像主点：像⽚主光轴与像平⾯的交点。
15、⽴体像对：相邻摄站获取的具有⼀定重叠度的两张影像。
16、数字影像重采样：当欲知不位于采样点上的像素值时，需进⾏灰度重采样。
17、核⾯：过摄影基线与物⽅任意⼀点组成的平⾯。
18、中⼼投影：所有投影光线均经过同⼀个投影中⼼。
19、单模型绝对定向：相对定向所构建的⽴体模型经平移、缩放、旋转后纳⼊到地⾯坐标系中的过程相对定向：根据⽴体像对内在的⼏何关系恢复两张像⽚之间的相对位置和姿态，使同名光线对对相交，建⽴与地⾯相似的⽴体模型。
- 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)。
1像片比例尺:航摄像片上一线段为l的影像与地面上相应线段的水平距离L之比。
2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。
3相对航高：是指摄影机物镜相对于某一基准面的高度，常称为摄影航高。
是确定航摄飞机飞行的基本数据，按H＝mf 计算得到。
4中心投影：投影光线会聚于一点的投影称为中心投影。
5平行投影：投影光线相互平行的投影为平行投影。
6像点位移：由于在实际航空摄影时，在中心投影的情况下，当航摄的飞行姿态出现较大倾斜即像片有倾斜，地面有起伏时，便会导致地面点在航摄像片上构像相对于在理想情况下的构像，产生了位置的差异，这一差异称为像点位移。
7摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点间的空间距离。
8航向重叠：同一条航线上相邻两张像片的重叠度。
9旁向重叠：相邻航线相邻两像片的重叠度10像片倾角：摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，偏离铅垂线的夹角小于2度～3度，夹角为像片倾角。
11像片的方位元素：确定摄影瞬间摄影物镜（摄影中心）与像片在地面设定的空间坐标系中的位置与姿态的参数，即确定这三者之间相关位置的参数。
12像片的内方位元素：表示摄影中心与像片之间相互位置的参数，f,x0,y013像片的外方位元素：表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数。
14相对定向：根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态，使同名光线对对相交，建立与地面相似的立体模型。
即确定一个立体像对两像片的相对位置。
15绝对定向元素：描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数称～16单像空间后方交会：利用至少三个已知地面控制点的坐标，与其影像上对应三个像点的影像坐标，根据共线条件方程，反求该像片的外方位元素。
17空间前方交会：由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标的方法，称为空间前方交会。
18双像解析摄影测量：按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标的方法，称为双像解析摄影测量。
19解析法绝对定向：借助地面控制点，将相对定向模型进行缩放、平移和旋转，使其达到绝对位置。
20影像的灰度：规则格网排列的离散阵列21数字影像的重采样：当欲知不位于矩阵（采样）点上的原始函数g(x,y)的数值时就需进行内插，此时称为重采样。
22影像匹配：是利用互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点。
23核面：过摄影基线与物方任意一点组成的平面24核线相关：沿核线寻找同名像点，即核线相关。
25像片平面图：用相当于正射投影的航摄像片上的影像来表示地物的形状和平面位置。
26像片纠正：对原始的航摄像片或数字影像进行处理，获取相当于水平像片的影像或数字正射影像。
27人造立体视觉：空间景物在感光材料上构像，再用人眼观察构像的像片产生生理视差；重建空间景物的立体视觉，所看到的空间景物称为立体影像，产生的立体视觉称为人造立体视觉。
28立体像对：在摄影测量中，用摄影机在两摄站点对同一景物摄得的有一定重叠度的两张像片称之为立体像对。
29 DEM：Digital Elevation Model，数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型。
30 TIN：不规则三角网（Triangulated Irregular Network, TIN）DEM。
31影像数字化：将透明正片(或负片)放在影像数字化器上，把像片上像点的灰度值用数字形式记录下来，此过程称为影像数字化。
32数字影像内定向：同一像点的像平面坐标与其扫描坐标不相等，需要加以换算，这种换算称为数字影像内定向。
33相似性测度：数字影像匹配测度表示两同名像点匹配程度，或称相似性测度。
34像主点：摄影机主光轴在框标平面上的垂足35摄影机主光轴：物镜后节点作框标平面的垂线 36同名像点：同名光线在左右相片上的构像37共面条件：一对同名光线与摄影基线位于同一核面内。
38空间后方交会：航摄像片可以在摄影之后，利用一定数量的地面控制点，根据共线条件方程或反求像片的外方位元素这种方法称为单张像片的空间后方交会。
1、4D产品是指 DEM、DLG、DRG、DOM。
2、摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。
3、摄影测量学的发展经过了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段。
4、模拟摄影测量是利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转。
5、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。
6、数字摄影测量是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。
7、共线方程表达的是像点、投影中心与地面点之间关系。
8、立体摄影测量基础是共面条件方程。
9、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。
10、航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标。
11、地图是地面的正射投影，像片是地面的中心投影。
12、在像空间坐标系中，像点的z 坐标值都为-f 。
13、一张像片的外方位元素包括：三个直线元素(Xs 、Ys 、Zs ）：描述摄影中心的空间坐标值；三个角元素(ϕ、ω、κ) ) ：描述像片的空间姿态。
14、相对定向的理论基础、目的、标准是两像片上同名像点的投影光线对对相交。
15、双像解析摄影测量的任务是利用解析计算方法处理立体像对，获取地面点的三维空间信息。
16、在摄影测量中，一个立体像对的同名像点在各自的像平面坐标系的x 、y 坐标之差，分别称为左右视差、上下视差。
17、解析法相对定向的理论基础是同名光线对对相交于核面内。
18、解析绝对定向需要量测 2 个平高和 1 个高程以上的控制点，一般是在模型四个角布设四个控制点。
19、解析空中三角测量按数学模型分为航带法、独立模型法、光束法。
20、根据选择的插值函数的不同，常用的影像重采样方法有最邻近像元法、双线性内插法、双三次卷积法。
21、影像灰度的系统变形有两大类：辐射畸变、几何畸变。
1.航空摄影机也被称为量测摄影机，它有什么特征？1）量测用摄影机的像距是一个固定的已知值。
2）摄影机像面框架上有框标标志。
3）量测用摄影机的内方位元素的数值是已知的。
1、 正射投影与中心投影有何不同？中心投影的投影光线会聚于一点。
正射投影的投影光线相互平行且与投影平面成正交。
2、 摄影测量常用的坐标系统有哪些？ 像方坐标系：像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系 物方坐标系：地面测量坐标系、地面摄影测量坐标系 3、 航摄像片与地形图有什么区别？ 1）投影方式的不同2）航片存在两项误差3）比例尺的不同4）表示方法的不同5）表示内容的不同6）几何上的不同 4、 请写出共线方程式，并回答：若已知像片的内外方位元素及地面点的三维坐标，可以求相应的像点坐标吗？若已知像片的内外方位元素及像点坐标时，可以求相应的三维的物点坐标吗？5、 共线条件方程有哪些应用？1)求像底点坐标2)单像空间后方交会和多像空间前方交会3)是数字投影的基础4)计算模拟航空影像数据（根据内外方位元素和物点坐标求像点坐标）5)光束法平差的基本数学模型6)利用DEM 与共线方程制作数字正射影像图7)利用DEM 与共线方程进行单张像片测图6、 人造立体视觉必须符合哪几个自然界立体观察的条件？1）两片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对；2）眼睛分像：每只眼睛必须只能观察像对的一张像片；3）同名像点连线与眼基线大致平行；4）像片间的距离应与双眼的交会角相适应；5）两片比例尺相近。
7、 请说明利用立体像对重建立体模型的一般过程。
1） 内定向2）恢复像对的外方位元素：相对定向、绝对定向8、 连续像对和独立像对的坐标系统和定向元素有何不同？连续像对的坐标系统是像空间辅助坐标系独立像对坐标系统是右手空间直角坐标系连续法相对定向元素By ， Bz ，ϕ，ω，κ单独法相对定向元素ϕ1 ，κ1 ，ϕ2，ω2，κ29、 请对双像解析摄影测量的三种解法进行比较。
后方-前方交会法：空间前方交会的结果依赖于空间后方交会的精度，空间前方交会中没有充分利用多余条件平差； ⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫-+-+--+-+--=-+-+--+-+--=)()()()()()()()()()()()(333222333111S S S S S S S S S S S S Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f x ，可表示为：当需顾及内方位元素时相对定向-绝对定向法：计算公式多，最后的点位精度取决于相对定向和绝对定向的精度，用这种方法解算的结果不能严格表达一幅影像的外方位元素；一步定向法：理论严密、求解精度高，待定点的坐标是按最小二乘准则求得的。
11.为了求解相对定向元素，是否需要地面控制点？为什么？不需要。
因为只需要量测至少5对同名像点的像点坐标即可按相对定向误差方程求出相对定向元素12.像点坐标有哪些系统误差？摄影材料变形、摄影机物镜畸变、大气折光、地球曲率分析对比常用的三种影像重采样方法。
最邻近像元法最简单，计算速度快且能不破坏原始影像的灰度信息。
但其几何精度较差。
最大可达 0.5像元。
双线性内插值法计算量大，但缩放后图像质量高，不会出现像素值不连续的情况。
由于双线性插值具有低通滤波器的性质，使高频分量受损，所以可能会使图像轮廓在一定程度上变得模糊。
前两种方法几何精度较好，但计算时间较长，特别是双三次卷积法较费时，在一般值况下用双线性插值法较宜。
13.基于特征的影像匹配算法适用于哪几种场合？1）待匹配的点位于低反差区内2）只需要配准某些感兴趣的点线或面3）在大比例尺城市航空摄影测量中，大多数对象是人工建筑物14、简述线性阵列影像数字微分纠正的基本原理。
与框幅式中心投影影像的数字微分纠正基本原理相同，都是从原始的非正射投影的数字影像获取正射影像，不同之处在于：（1）每条影像的外方元素已知（2）行内中心投影（3）行间正射投影15.摄影测量优缺点？答：a无需接触物体本身获得被摄物体信息b由二维影像重建三维目标c面采集数据方式d同时提取物体的几何与物理特性。
3 数字摄影测量测图的主要过程：1）影像数字化2）解析内定向3）相对定向4）绝对定向5）数字影像处理6）建立DEM 7）自动生成等高线8）生成正射影像9）生成带有等高线的正射影像10）测绘数字地形图（DCG）1、立体像对有哪些特殊的点、线、面？请画图说明。