摄影测量基础
摄影测量基础知识
投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影
斜投影 投影射 线与投 影平面 斜交
正射投影 投影射线 与投影平 面正交
§3-2
中心投影的基本知识
一 、中心投影与正射投影
1、正射投影、中心投影
航片是地面景物的中心投影； 地形图（包括影像地图）是地面景物的正射投影；
§3-2
中心投影的基本知识
一 、中心投影与正射投影
p p % 100 % l
相邻航线上的像片影像重叠程度。
І-1
旁 向 重 叠 度
l
q
Ⅱ-1
q q % 100 % l
航向相邻两个摄影站间的距离D
摄影基线
B m l (1 p%)
P2
S2
摄 影 基 线
P1
S1
B
D m l (1 q%)
E
§3-1
航空摄影
二 、空中摄影过程
c
V
ho hcC
O E
V
T
重 要 的 点 线
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
面：地面E 像片面P 主垂面W 真水平面Es 线：迹线TT 主光线SoO 主垂线SnN 摄影方向线VV 主纵线vv 等角线ScC 主合线hihi 主横线hoho 等比线hchc
又称为方向余弦。
§3-6
像点的空间直角坐标变换与构像方程
一 、像点的空间坐标变换式
R矩阵为正交矩阵。
x u a1 b1 c1 u y R 1 v a b c v 2 2 2 f w a3 b3 c3 w a1U b1V c1W a2U b2V c2W a3U b3V c3W
摄影测量基础试题及答案
摄影测量基础试题及答案一、选择题（每题4分，共20分）1. 摄影测量学是利用摄影手段获取物体的______信息的一门科学。
A. 几何B. 物理C. 化学D. 生物答案：A2. 摄影测量中，影像的中心点称为______。
A. 像点B. 像元C. 投影中心D. 像主点答案：D3. 下列哪一项不是摄影测量的基本任务？A. 制作地形图B. 测量建筑物高度C. 计算物体的密度D. 确定物体的空间位置答案：C4. 摄影测量中，影像的倾斜角是指影像与______的夹角。
A. 水平面B. 垂直面C. 地平面D. 摄影基线答案：A5. 立体摄影测量中，立体像对是指______。
A. 两幅影像B. 两幅影像的重叠部分C. 两幅影像的非重叠部分D. 两幅影像的中心点答案：B二、填空题（每题3分，共15分）1. 在摄影测量中，______是用于描述物体在空间中位置和姿态的参数。
答案：外方位元素2. 摄影测量中，影像的______是指影像上某点与投影中心之间的直线距离。
答案：像距3. 立体摄影测量中，通过______可以恢复物体的三维信息。
答案：立体观测4. 摄影测量中，______是指影像上某点与地平面的交线。
答案：等高线5. 摄影测量中，______是指影像上某点与地平面的垂直距离。
答案：高程三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述摄影测量与遥感的区别。
答案：摄影测量主要利用摄影手段获取物体的几何信息，侧重于对地物的精确测量和分析；而遥感则利用传感器获取地球表面物体的电磁波信息，侧重于对地物的宏观监测和分析。
2. 描述一下摄影测量中像片控制点的作用。
答案：像片控制点在摄影测量中用于确定影像的几何位置和姿态，是连接影像与地面实际位置的关键，有助于提高测量的准确性和可靠性。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 已知摄影基线长度为100米，像片上某点的像距为50毫米，求该点相对于摄影基线的视差值。
答案：视差值 = 像距 / (摄影基线长度 / 像片焦距) = 50mm /(100m / 0.05m) = 0.25毫米2. 已知像片上某点的像高为200毫米，像片焦距为50毫米，求该点的地面高度。
第3章摄影测量基础知识
三、摄影测量生产对摄影资料的基本要求
1、影像的色调 影像清晰、色调一致、反差适中，无防碍测图 的阴影。 2、像片倾角 像片倾斜角的要求，一般为2-3度之间。
像片倾斜角：航空摄影时，航空 摄影机主光轴与铅垂线的夹角， α＝ 0 时为最理想的情形。
3、像片重叠 ❖航向重叠度与旁向重叠度
航向重叠：同一航线内相邻像 片应有一定的影像重叠。 旁向重叠：相邻航线也 应有一定的重叠。
地面摄影测量坐 标系
摄影测量坐标系
像平面坐标系
1．框标坐标系
框标坐标系是依像片上相应框标连线作为基准建立直角坐 标。
对于框标设在像幅四边中央的像片，通常依航线方向两边 对应框标连线作为x轴，以飞行方向为正方向；旁向两边 对应框标连线作为y轴，方向以右手系确定；两连线的交 点P作为坐标原点．如图所示。
2、航摄机在摄影曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地 面。
3、要确定地面点，用单张像片是不能确定位置的， 只能确定方向，所以要采用从不同摄站对同一区 域进行立体摄影，所以要求两相邻的照片要有重 叠，重叠的范围称为航向重叠度（60%-65%，最 小不得小于53%）。同理旁向重叠（30%-40%， 最小不得小于15%）
4、航线弯曲
❖ 航线弯曲：把一条航线内的像片根据地物的影像叠拼 起来，各张像片的像主点连线不在一条直线上，而呈 现为弯弯曲曲的折线
❖ 航线弯曲度：一条航线内各张像片主点至首尾两张像
主点连线的最大偏离度⊿L
⊿L
≤ 3%
L
⊿L L
我国航空摄影规范 中明确规定：航线 弯曲度一般不得超 过3%
5、对像片旋角的要求
2、重要点、线满足的数学关系：
on ftg
oc ftg 2
oi fctg
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。
摄影测量基础知识
X
三个直线元素，描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的坐 标值(Xs、Ys、Zs)。三个角元素(、、)，表示摄影光束空 间姿态(像片在摄影瞬间空间姿态的要素）
S
Zs p
Z Y
Ys
A Xs
X
1）以V轴为主轴的、 、
W
VW
V
U
S
U
y
Zs
x
航向倾角 旁向倾角 像片旋角
Z
o
Y Ys N
ox
思考：若选用以像片 的像空间坐标系为
这里的航高是指摄影飞机在摄影瞬间相对某一水准面的 高度，从该水准面起算向上为正号。
4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，称航线弯曲
航线弯曲度：
航线最大弯曲矢
量与航线长度之
比的百分数。要
l
求航线弯曲度不
得大于3%。
L
5像片旋角：一张像片上相邻主点连线
三、航摄像片上特殊的点、线、面
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
航摄像片中的重要点、线、面
Es S ho
hi P v
i
hc o
T
c
W hi
n
ho
J
V v N hcC O
T
V E
点：摄影中心S
重
像主点o
要
地主点O
的
1 像点的平面坐标变换
x x '
y
A
y
'
x '
y
'
A
摄影测量面试题目(3篇)
第1篇一、基础知识题1. 什么是摄影测量？解析：摄影测量是利用摄影手段，通过分析、处理、解释和分析摄影影像，获取地物形状、大小、位置、属性等信息的科学和技术。
2. 摄影测量的主要应用领域有哪些？解析：摄影测量广泛应用于城市规划、国土测绘、农业、林业、水利、交通、军事、环境监测等领域。
3. 什么是像片比例尺？解析：像片比例尺是指地面上的实际距离与像片上相应距离的比值，通常用分数表示。
4. 什么是像点？解析：像点是指像片上与地面某点相对应的点，它是地面点在像片上的投影。
5. 什么是立体像对？解析：立体像对是指由同一摄影机在同一时间、同一地点，对同一地区进行两次摄影所得到的两张像片。
二、技术原理题1. 摄影测量中的主要坐标系有哪些？解析：摄影测量中的主要坐标系有地面坐标系、像片坐标系、主距坐标系等。
2. 什么是主距？解析：主距是指从摄影机主点（像片中心）到像片平面的距离。
3. 什么是像片重叠？解析：像片重叠是指两张相邻像片之间，地面上的某些部分在两张像片上均有投影。
4. 什么是立体观测？解析：立体观测是指通过立体像对，利用人眼或立体观测仪，观察地面物体在像片上的立体关系。
5. 什么是像点坐标？解析：像点坐标是指像片上像点的空间位置，通常用像片坐标系表示。
三、实际应用题1. 如何进行航测外业测量？解析：航测外业测量主要包括以下步骤：（1）确定测区范围、比例尺、精度要求等；（2）选择合适的摄影机、胶片或数字相机；（3）制定航摄方案，包括航线、航高、航向等；（4）实施航摄，确保影像质量；（5）进行像片控制测量，确定像片坐标系；（6）进行立体观测，获取地面点坐标；（7）进行像片纠正、拼接等处理；（8）进行数据整理、分析，生成所需成果。
2. 如何进行数字摄影测量？解析：数字摄影测量主要包括以下步骤：（1）选择合适的数字相机，确保影像质量；（2）获取数字影像数据；（3）进行预处理，包括图像配准、几何校正、辐射校正等；（4）进行立体观测，获取地面点坐标；（5）进行数据整理、分析，生成所需成果。
摄影测量基础知识课件
05
摄影测量实践与技能提升
掌握基本操作技能与规范要求
摄影测量仪器设备使用
熟悉各类摄影测量仪器设备的性能、特点和操作流程，能 够准确设置参数和操作流程，确保测量数据的准确性和可 靠性。
摄影测量软件应用
掌握摄影测量软件的基本功能和应用技巧，包括数据处理 、图像拼接、三维建模等，提高数据处理和图像分析的效 率。
THANK YOU
像片控制测量与空中三角测量
像片控制测量
像片控制测量是摄影测量的重要环节之一，通过在像片上选择控制点并测定其坐标，为后续的空中三角测量提供 基础。控制点的选择应遵循一定原则，如分布均匀、覆盖整个拍摄范围等。
空中三角测量
空中三角测量是摄影测量的核心环节，通过在多张像片上确定像片之间的几何关系，从而实现对目标点的三维定 位。空中三角测量需要借助像片控制点坐标和相机内外参数等信息，通过一定的算法计算出目标点的空间位置。
摄影测量基础知识课件
目 录
• 摄影测量概述 • 摄影测量基本技术 • 摄影测量应用领域与案例 • 摄影测量新技术与发展趋势 • 摄影测量实践与技能提升
01
摄影测量概述
摄影测量的定义与分类
定义
摄影测量是指通过使用摄影机或其他传感器系统获取图像，并通过测量和分析 这些图像来获取目标物体的形状、大小、位置和运动信息的一门技术。
03
摄影测量应用领域与案例
城市规划与土地利用调查
城市规划
摄影测量技术可以提供高精度的地形 数据和空间信息，有助于城市规划师 合理规划城市空间布局，合理安排公 共设施、交通网络和绿地等。
土地利用调查
通过摄影测量技术，可以获取各类土 地利用数据，包括建设用地、农业用 地、林地等，为土地资源管理和利用 提供基础数据。
摄影测量基础知识ppt
P
重
on f tg
要
oc f tg
2
v S
i
o
W
oi f ctg
T
c
点
n
线 得
J V vN C O
V E
数
ON Htg
T
学
CN Htg
关
2
Si ci f
sin
系
SJ iV H
sin
透视变换得练习1
已知 E 平面上有 A 点,在像平面上作对应得像 a
主合点
中
心
投
影
作
像片得方位元素:确定航空摄影瞬间,摄影中心 与像片在地面设定得空间坐标系中得位置与姿 态得参数称为像片得方位元素。
一、像平面上得坐标系
1、框标坐标系 边框标
原点：框标连线交点P x轴：航向框标连线方向
y轴：y 旁向框标连线方向
x
P
机械框标（或边框标）
角框标
原点：框标连线交点P x轴：框标连线在航向方向夹角的平分线 y轴：垂直于x轴的方向作为y轴
坐标轴得正方向都按右手定则确定。
2、像平面坐标系(o-xy) 原点:象主点o x、y轴分别平行于框标坐标系得x、y轴。
交点为a 4)连T1i1与SB,
交点为b 5)a与b 连线
透视变换得练习3
已知垂直物面得空间直线 AB,在像平面上作对应得像 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得交点为b 5)a与b 连线
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。
摄影测量基础知识
摄影测量基础知识一、航空摄影测量1.航空摄影:a.航空摄影机Leica:RC10,RC30Zeiss:RMK,LMKb.航摄仪焦距:窄角:300mm,常角:210mm,宽角:153mm,特宽角:70—100mm:c.像幅Format 180mm*180mm,230mm*230mm:d.像片倾斜角,航向和旁向倾角:=60%,旁向:>=30%:f.摄影比例尺,M图:M像=5倍左右2.外业控制测量与调绘a.控制点布设:平面控制点一般布设在所测区域的四角及周边,高程控制点则根据精度要求按基线数敷设高程导线.b.地面标志布设:对于高精度的测绘项目,在航空摄影前应在计划的平面控制点位置布设特定形状的标志.c.控制点联测:一般应先与高等级的国家三角点联测,控制点实测可用全站仪,激光测距仪,GPS全球定位系统等仪器进行.d.野外调绘:外业调绘系指利用航摄像片,放大像片或地形原图,实地辨认并绘注植被边界,电力线,通讯线,以及道路,居民地,水系的名称等.二、解析空中三角测量a.刺点:在涤纶像片上利用精密刺点仪,将选定的内业加密点刺出并编号标注.b.立体观测:在精密立体坐标量测仪或解析测图仪上,立体量测加密点及框标在左右像片上的坐标.当作业人员通过观测系统使左右眼分别观察左片和右片,则可看到重建的立体光学模型。
其他建立立体视觉的方法,包括:互补色法;偏振光立体眼镜法;液晶立体眼镜法等。
c.内定向:内定向是指根据量测的像片四角框标坐标和相应的摄影机检定植,恢复像片与摄影机的相关位置,即确定像点在像框标坐标系中的坐标.d.相对定向:相对定向的含义是,恢复摄影瞬间立体像对内左右像片之间的相对空间方位.确定两个像片的相对空间方位需要5个参数.相对定向的数学关系通常用同名光线共面条件表示,即左右摄影中心至地面点的两条光线共面.相对定向一般假定左像片保持水平不变,右片相对左片的五个参数通常以基线分量Bx,By 和右片的旋转角Ф,W,K表示.相对定向方程式为非线性函数,需要将其线性化.相对定向至少需量测6个定向点,利用最小二乘法平差解算.e.绝对定向:绝对定向也称大地定向,是指确定立体模型或由多个立体模型构成的区域的绝对方位,也就是确定立体模型或区域相对地面的关系.绝对定向参数为7个.f.区域平差:区域平差也称区域空中三角测量,俗称电算加密,是对整个区域网进行绝对定向和误差配赋.区域平差目前一般采用独立模型法或光线束法.独立模型法是以单个立体模型为单元;而光线束法则以单张像片为单元。
摄影测量基础知识
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
摄
影
测
量
学
光 学像 片
解 析测图仪器
第
一
章
—
绪 论
•解析空三 •解析测图仪 •数控正射仪
吕 利 萍
数字线划地图 数字高程模型 像片影像地图
光学机械测图仪器
一
章
—
绪 论
•单片测图
•分工法测图
•综合法测图
吕 利 萍
图解线划地图 像片影像地图
人工建立立体模型
人工量测 和解译
机械绘图
Wild A10 模拟立体测图仪
摄 影 测 量 学 第 一 章 绪 论
吕 利 萍
—
—
光学纠正仪
摄 影 测 量 学 第 一 章 绪 论
SEG-1
吕 利 萍
HJ-24
（5）摄影测量：任务之一
▪
地形测量领域
摄
各种比例尺的地形图、专题图、特种地图
影
正射影像地图、景观图
测
量
学
第
一
章
—
绪
建立各种数据库
论
提供地理信息系统和土地信息系统所需要的基础数据
吕 利 萍
（5）摄影测量：任务之二
▪ 非地形测量领域
– 生物医学
– 公安侦破
摄
– 古文物、古建筑
影
– 变形监测
测 量
– 军事侦察
10000～12000m
侦察、大范围调查
学
中低高度飞机
500～8000m
摄影测量与遥感基础知识
摄影测量与遥感基础知识摄影测量与遥感，听起来是不是特别高大上？其实啊，没那么神秘啦。
这就好比我们的眼睛看东西，摄影测量与遥感呢，就是让机器去“看”世界的一种技术。
先说说摄影测量吧。
摄影测量就像是一个超级侦探，拿着相机这个工具到处拍照收集线索。
你看啊，咱们平常拍照就是记录个瞬间，留个纪念。
可摄影测量拍照就不一样喽，它拍照可是有大用处的。
比如说，要测量一座大山的高度，你不可能拿个尺子去量吧？这时候摄影测量就登场了。
它从不同的角度给大山拍照，就像从各个方向打量这个大山一样。
然后呢，通过照片里山的形状、影子之类的信息，就能算出山有多高。
这就好比你看一个人的影子长短，大概就能猜出这个人的身高范围，是一个道理。
而且啊，摄影测量的精度还挺高的。
它就像一个特别细心的工匠，一点点误差都不放过。
你要是觉得这很神奇，那遥感就更厉害了。
遥感就像是长了千里眼。
怎么说呢？它不需要直接接触目标，就能知道目标的各种情况。
就像孙悟空的火眼金睛，一眼望去，啥都能看透。
比如说，想知道一片森林里有多少棵树，每棵树长得怎么样，用遥感技术，从卫星或者飞机上拍个照，就能分析出来。
这就好比你站在高处看一群蚂蚁，虽然蚂蚁很小，但是你能大概看出蚂蚁窝的大小，蚂蚁的数量多少之类的。
那这摄影测量和遥感到底是怎么做到这些的呢？这里面可就涉及到好多知识了。
像什么坐标系统啊，就像是给每个地点都编了个独一无二的身份证号码，这样才能准确地定位。
还有图像的处理，这就好比是给照片化妆，不过不是为了好看，而是为了能让照片里的信息更清楚地显示出来。
比如说，把模糊的地方变清晰，把一些隐藏的细节找出来。
在摄影测量与遥感的世界里，数据就像是金子一样珍贵。
收集到的数据就像一块块拼图，只有把这些拼图准确地拼在一起，才能看到完整的画面。
这就要求我们在获取数据的时候要特别小心，就像你收集珍贵的邮票一样，要是不小心弄破了一点，那这个邮票的价值可就大打折扣了。
再讲讲设备吧。
那些用来摄影测量和遥感的设备，有的就像巨人一样，高高地架在那里，有的又小得像个玩具。
《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。
无人机技术智能测绘课件：摄影测量技术基础知识
摄影测量的分类
摄影测量简介
摄影测量的分类：
➢ （2）按用途分类
➢ 地形摄影测量：主要任务是测绘国家基本比例尺的
地形图和各专题图，建立地形数据库，为地理信息系 统提供三维基础数据。无人机摄影测量通常应用于地 形摄影测量。
➢ 非地形摄影测量：将摄影测量方法应用于资源 调查、变形观测、环境监测、军事侦察等领域， 主要通过从二维影像重建三维模型，提取各种 信息。
2 人机交互矢量化成图
3 在数字正射影像图上，人工跟踪框架要素数字化。
4 数字摄影测量，三维跟踪测量。
DLG示意图
习题与思考题
1. 传统与现代的摄影测量有什么本质区别？ 2. 摄影测量经历了几个发展阶段？每个阶段特点是什么？ 3. 摄影测量的数字化产品包括哪些？
DOM示意图
摄影测量产品
DOM（数字正射影像图）：
➢ （2）制作方法：
1 全数字摄影测量方法
全数字摄影测量采用数字影像进行内、相对、绝对定向，生成 DEM，进行数字微分纠正，最终生成裁切的数字正射影像图，包括 地名注记和图廓整饰。
2 单片数字微分纠正
单片数字微分纠正通过使用现有 DEM 数据和像片控制成果， 直接进行数字内定向和微分纠正，生成数字正射影像。
无人机地形摄影测量
摄影测量简介
摄影测量的任务：
摄影测量的主要任务是对地观测，据此测绘各种比例尺的地形图和专题图，如图所示，建立地 形图数据库，并贮备地理信息系统的建立与更新时需要的各种基础数据。
摄影测量的任务
摄影测量简介
摄影测量的优势
1 影像记录的物体目标客观、信息丰富、图像清晰 2 摄影测量不需要接触被测目标实物，因此测量
• 传感器搭载在航空飞机或航空器上，摄影距 离在 1~10km, 是当前摄影测量生产各种中 小比例尺地形图的主要方法。
摄影测量基础知识
摄影测量基础知识摄影测量，嘿，这可是个超级有趣又特别实用的领域呢！我今天就来给大家好好唠唠这摄影测量的基础知识。
先来说说啥是摄影测量吧。
想象一下，你拿着相机，对着一片美丽的风景或者一座宏伟的建筑咔嚓咔嚓地拍照。
这时候，你可能只是单纯地想记录下这个瞬间。
可是，摄影测量可不仅仅是这么简单哦。
它就像是一个超级侦探，能从这些照片里挖掘出好多隐藏的信息。
比如说，它可以算出你拍摄的这个物体的高度、长度、面积，甚至是它的形状。
这就好比你给一个东西拍了张照，然后就像变魔术一样，你能知道这个东西到底有多大、多高，神奇吧？那摄影测量是怎么做到这些的呢？这里面啊，涉及到很多的原理。
其中一个很重要的就是相似三角形原理。
我给你举个例子哈。
你看，假如你站在一个电线杆前面拍照，电线杆就像一个笔直的大个儿，你的相机镜头就像一个观察的小窗口。
这时候，你和电线杆之间的距离，还有电线杆在照片里的高度，以及实际电线杆的高度，这三者之间就构成了相似三角形的关系。
就像搭积木一样，只要你知道了其中一些数据，比如说你和电线杆的距离，还有电线杆在照片里看起来的高度，那你就能算出电线杆实际的高度啦。
这就像你知道了三角形的一条边和一个角，就能算出其他边的长度一样。
这是不是很像一种奇妙的数学游戏呢？说到摄影测量，就不得不提到相机的作用了。
相机啊，那可是摄影测量的小助手呢。
不同的相机有不同的性能，就像不同的运动员有不同的特长一样。
有的相机像素高，拍出来的照片特别清晰，就像视力超级好的人，能把远处的东西看得一清二楚。
在摄影测量里，清晰的照片可是非常重要的。
如果照片模模糊糊的，那就像你戴着一副雾蒙蒙的眼镜去看东西，根本没法准确测量。
而且相机的镜头也很关键哦。
广角镜头能拍摄到更广阔的场景，就像一个大嘴巴，一口就能吞下很多东西。
但是它也有个小缺点，就是照片边缘可能会有点变形，就像一个方形的东西被拉得有点扁了。
长焦镜头呢，就像一个望远镜，能把远处的东西拉近，拍出来的照片看起来物体就比较大，但是它能拍摄到的范围就比较小了。
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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§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
第25页/共36页
航摄像片中的重要点、线、面
Es S ho
hi P v
i
hc o
T
c
W hi
n
ho
J
V v N hcC O
T
V E
第26页/共36页
第5页/共36页
航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标
航摄像片的大小为18cm×18cm, 23cm×23cm
航 摄 像 片
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机械框标
第7页/共36页
光学框标
§2.1 航空摄影与航摄像片
航空摄影
航摄仪在曝光的瞬间物 镜主光轴保持垂直地面
第8页/共36页
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30，夹角为像片倾角
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
第1页/共36页
§2.1 航空摄影与航摄像片
航空摄影
利用安装在航摄飞机上 的航摄仪从空中一定角 度对地面进行摄影
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S
S
Z 第3页/共36页
航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离
像
像片主距：物镜后节点到像平面的距离
地 形 图 的
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
特 2、图上任意一点引画的两条方向线间的
点
夹角等于地面上对应的水平角
第22页/共36页
航 当像片倾斜、地面起伏时，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
摄 称像点位移
像
s
s
片
a bc
第14页/共36页
测
mb c mk
图
航摄比例尺分
比
母
测图比例尺分 母
例
比例尺类型
航摄比例尺
测图比例尺
尺
大比例尺
1:2000 ～1:3000 1:4000 ～1:6000
1:500 1:1000
中比例尺
1:8000 ～1:12000 1:15000～1:20000 1:10000～1:35000
1:2000， 1:5000 1:5000 1:10000
叠
Ⅱ-1
度
py%
py Ly
100%
第12页/共36页
航向相邻两个摄影站间的距离
摄
摄影基线
影
基 线
P1 S1
B
P2
S2
E
第13页/共36页
摄
S
影
f
视摄影像片水平、
比
a
P
地面取平均高程 时，像片上的线
例 尺
段 l 与地面上相
H
应的水平距L 之 比为摄影比例尺
A
1l f mLH
E
f为摄影机主距，H为航高
第16页/共36页
一张像片上相邻主点连线与同方向框
标连线间的夹角。要求像片旋角<60
像
片
o2
旋
o1
角
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
第17页/共36页
§2.2 航摄像片与地形图
投
投影：用一组假想的直线将物体向几何面投射
影
方
投影射线：投影的直线
式
投影平面：投影的几何面
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投影射线会聚于一点的投影称为中心投影
竖
像片
直
像片
S
摄
影
A
铅垂线
摄影机主光轴
第9页/共36页
§2.1 航空摄影与航摄像片
航空摄影
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
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航
1
23
向
重
叠
px
度
Lx
px %
px Lx
100%
第11页/共36页
І-1
旁
Ly
向
重
py
主合点
中
心
投
影
作
图
v
迹点
S T
T1 T
P
i
a v
AE
作图步骤：
1）找迹点T1 2）找主合点i 3）连T1i与SA，
交点为a
第32页/共36页
已知 E 平面上有 AB 直线，在像平面上作对应的像 ab
片
主
距
S
F
f
长焦距：(主距>200mm) 中焦距：(主距＝100～200mm) 短焦距：(主距<100mm)
第4页/共36页
像 场 角
像场：物镜焦面上中央成像清晰的范围 像场角：像场直径对物镜后节点的夹角
2b
常 角：(视场角<75。) 宽 角：(视场角＝75。 ~100。) 特宽角：(视场角>100。)
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重 要 的
点
c
线
特
C
征
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
第30页/共36页
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
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已知 E 平面上有 A 点，在像平面上作对应的像 a
投影射线 物点
投影点
投影中心 投影平面
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投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影
斜投影
投影射 线与投 影平面 斜交
正射投影 投影射线 与投影平 面正交
第20页/共36页
航摄像片为中心投影，地形图为正射投影
c ba
S
中心投影
B
A
C
AC B
c ab
正射投影
第21页/共36页
的
p
a
b0
a0 b
p
A
特
CE
B0
AB
点
A0
B
像片倾斜引起的
地形起伏引起的
像点位移
像点位移
Hale Waihona Puke 第23页/共36页比 例 尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺 表示方法：地图为线划图，航片为影像图 表示内容：地图需要综合取舍 几何差异：航摄像片可组成像对立体观察
摄影测量的主要任务之一：把地面按中心投影规律获取 的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射 投影地形图
点：摄影中心S
重
像主点o
要
地主点O
的
像底点n
地底点N
点
等角点c
线
地面等角点C
面
主合点i
主遁点J
面：地面E 像片面P 主垂面W 真水平面Es
线：迹线TT 主光线SoO 主垂线SnN 摄影方向线VV 主纵线vv 等角线ScC 主合线hihi 主横线hoho 等比线hchc
第27页/共36页
P
重
on f tg
要
oc f tg
2
v S
i
o
W
oi f ctg
T
c
点
n
线 的
J V vN C O
V E
数
ON Htg
T
学
CN Htg
关
2
Si ci f
sin
系
SJ iV H
sin
第28页/共36页
重
要
的
n
点
线
特
N
征
底点特性
铅垂线在像平面 上的构像位于以 像底点n为辐射 中心的相应辐射 线上
小比例尺
1:20000～1:30000 1:35000～1:55000
1:25000 1:50000
第15页/共36页
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
航
线
弯
曲
l
L
航线弯曲度：航 线最大弯曲矢量 与航线长度之比 的百分数。要求 航线弯曲度<3%