摄影测量

绪论

1.摄影测量与遥感定义(ISPRS)

是对非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，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

2.摄影测量与遥感内容

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。

3.摄影测量与遥感主要任务

测制各种比例尺的地形图，建立地形数据库，并为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据

4.LiDAR

一种集激光,全球定位系统和惯性导航系统三种技术与一身的空间测量系统

5.4D产品

数字高程模型(DEM)

数字线划地图(DLG)

数字栅格地图(DRG)

数字正射影像图(DOM)

6.摄影测量特点

无需基础物体本身获得被摄物体信息

由二维影像重建三维目标

面采集数据方式

同时提取物体的几何与物力特征

7.摄影测量根据处理手段的分类

模拟摄影测量

解析摄影测量

数字摄影测量

8.数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的区别

它处理的原始资料的数字影像或者数字化影像

它最终以计算机视觉代替人的立体观测，因而它使用的仪器最终只是通过计算机及其外部设备

产品是数字形式的，传统的产品是该数字产品的模拟

9.摄影测量的3个基本关系

10.摄影测量的两个基本问题

几何关系的恢复

同名点的对应

单幅影像解析基础1.单像摄影测量的理论基础

共线方程

2.立体摄影测量目的

3.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

4.核线

核面与左右像片面的交线为同名核线

5.航摄相片与地形图的区别

投影方式的不同：地形图为正摄投影，航摄相片为中心投影

航片存在两项误差：相片倾斜引起的相片位移，地形起伏引起的像点位移比例尺不同：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺

表示方法不同：地图为线划图，航片为影响图

表示内容不同：地图需要综合取舍

几何上的不同：航摄相片可组成像立体观察

6.透视变换：将平面上的点、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投影关系，成为透视变换

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

7.共线方程(每个参数的意义)

用地面点坐标表示

(X,Y,Z)像空间辅助坐标(x,y-f)像空间坐标(Xs,Ys,Zs)为物空间坐标

考虑像主点(x0,y0)

8.共线方程的应用

求像底点坐标

单像空间后方交会和和多像空间前方交会

摄影测量中的数字投影基础

航空摄影模拟

光束法平差的基本数学模型

利用DEM制作数字正射影像图

利用DEM经行单张像片测图

9.摄影测量常用的坐标系(旋转矩阵是？转成DEM)

像平面坐标系

像空间坐标系

像空间辅助坐标系

摄影测量坐标系

物空间坐标系

10.空间直角坐标系的旋转变换

像点空间直角坐标法旋转变换的指像空间与像空间辅助坐标之间的变换

11.有理函数

RFM可以直接建立起像点和空间坐标之间的关系，不需要内外方位元素，回避成像的几何过程，广泛应用于线阵影像处理

12.内方位元素

确定摄影机的镜头中心相对于影像位置关系的参数

像主点（主光轴在影响面上的垂足）相对于影像中心的位置X0,Y0

镜头中心到影像面的垂距（主距）f

对于航空影像，X0Y0即像主点在框标坐标系中的坐标。内方位元素一般由摄影机检校

13.相对定向元素

描述立体像对两张像片的相对位置和姿态关系的参数

14.相对定向

恢复摄影时相邻两影像摄影光束的相互关系，从而使同名光线对相交

15.相对定向的两种方法

单独像对相对定向:用两幅影像的角元素运动实现相对定向，其定位元素为ϕ1κ1 ϕ2ω2κ2连续像对相对定向:以左影像为基准，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中多采用连续法相对定向：B y B z ϕωκ

双像立体测图

1.外方位元素

3个线元素

描述摄影中心S相对物方空间坐标系的位置Xs,Ys,Zs

3个角元素

描述影像面在摄影瞬间空中姿态

确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态

2.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

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

解析空中三角测量

1.解析三角测量

用摄影测量解析法确定区域内所有影像的外方位元素

2.目的

高精度摄影测量加密、地形测图的摄影测量加密

3.空中三角测量根据平差采用的数学模型可以分为

航带法：是以航带作为整体平差的基本单元。解算参数最少，精度最低

航带法空中三角测量研究的对象是一条航带的模型，即首先要把许多立体像对所构成的单个模型连接成航带模型，然后，把一个航带模型视为一个单元模型进行解析处理。

但是，由于在单个模型连成航带模型的过程中，各单个模型中的偶然误差和残余的系统误差将传递到下一个模型中去，这些误差传递累计的结果会使航带模型产生扭曲变形，所以航带模型绝对定向后，还需做模型的非线性改正。

独立模型法：是以单元模型为平差单元。解算参数较多，精度较好

独立模型法空中三角测量是把单元模型视为刚体，利用各单元模型间的公共点彼此连接成一个区域。

在连接过程中，每个单元模型只做旋转、缩放和平移。在变换中要使模型间公共点的坐标尽可能一致，控制点的摄测坐标与其地面坐标尽可能一致，同时观测值的改正数的平方和最小，然后按照最小二乘法原理求得待定点的地面摄测坐标。

为了避免误差的累积,可以以单模型（或双模型）为平差计算单元，由一个个相互连接的单模型既可以构成一条航带网，也可以组成一个区域网，但是，构网过程中的误差却被限制在单个模型内，而不会发生误差累积，这样，就可以克服航带法空中三角测量的不足，有利于加密精度的提高。

光束法：是以每张像片相似投影光束为平差单元。解算参数多，精度高

以一个摄影光束（即一张像片）作为平差计算基本单元，以共线方程作为平差的基础方程，通过各个光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，并使整个区域纳入到已知的控制点坐标系统中去，在影像公共点坐标应相等，控制点加密坐标应与地面摄测坐标一致的条件下，保持误差平方和最小的情况下，解求得各像片的外方位元素和加密点的地面坐标。