武大版摄影测量学重点
(武汉大学)摄影测量学教学课件-第五章-第二节-影像相关的谱分析
拉入范围较小
出错率高
功率谱S(f)较陡峭,低频信息占优势 相关函数R(τ)较平缓,相关精度较差
拉入范围较大
出错率低
二. 金字塔影像相关
对二维影像逐次进行低通滤 波,增大采样间隔,得到一 个像元素总数逐渐变小的影 像序列,将这些影像叠置起 来颇像一座金字塔,称为金 字塔影像结构
最大左右 视差
�
从粗到精的相关策略
分频道相关(多级相关)
1 1 1 1 2 1 3 4 5 2 1 6 7 2 3 2 4 5 3 2 8 3 6 7 4 8 9 10 11 12 5 3 9 10 11 12 4 2 6
金字塔影像建立
每2X2=4个像元平均为一个像元构成第二级 影像,在第二级影像的基础上构成第三级影像
《摄影测量学》第五章
第二节 影像相关的谱分析
主要内容
影像的功率谱估计 相关函数估计 金字塔影像的建立
一.影像相关的谱分析
1. 维纳-辛钦定理:随机信号的相关函
数与其功率谱是一傅立叶变换对
Rxy (τ ) Sxy ( f )2.影像来自率谱的估计两个随机信号
x(t)
X(f)
y(t)
Y(f)
x(t)的自功率谱 x(t)的自功率谱
四像元平均
九像元平均
金字塔影像层的确定方法
原始影像称第零层,第一层影像每一像素相当于零层(l×l)l 个像素,第k层影像每一像素相当于零层的(l×l)k个像素
由影像匹配窗口大小确定金字塔影像层数
w<INT(n/lk+0.5)<lw 影像 长度
由先验视差确定金字塔影像层数
p l
max k
=
(武汉大学)摄影测量学教学课件-第二章-第三节-同名核线的确定与重采样
′ g0 (k, c) = g′(x0 , y0 ) ′ g0 ((k +1), c) = g′(x1, y1)
二.基于共面条件的同名核线几何关系
直接 直接 在倾 在倾 斜影 斜影 像上 像上 获取 获取 核线 核线 影像 影像
a1 l1 S1 S2
a2 l2
A
示意图
z y
w v x
s1
s2
u
P
BY = B Z = 0
vp v
wp w
=0
v = b1 x + b 2 y b 3 f w = c1 x + c 2 y c 3 f
y = ( A/ B)x + (C / B) f
A = v p c1 w p b1 B = w pb2 v pc2 C = w pb3 v pc3
线性内插示意图
v = 某常数即表示某一核线
(0,n)
k
(m,n)
C=v v (0,0) (m,0)
u
(u,c) (2u,c) (3u,c)
(u,c) (2u,c)
(3u,c)
+ + + + b1v b3v b2v b3v c1 f c3 f c 2 f c3 f
a 1u x = f a 3u a 2u y = f a 3u
k
y1
核线
线
内
5.核线的重排列(重采样)
线性内差
1 d = [( y 1 ) d 1 + y 1 d 2 ]
最邻近法
n = 1/tgK n = 1/tgK
对每条核线 而言K是常数Biblioteka �ys f
f
a b
物面
摄影测量学复习重点
摄影测量学复习重点摄影测量学复习重点一、名词解释15（3）1.摄影测量学：利用摄影机或其他传感器采集被测目标的图像信息，进行加工处理和分析，获取有价值的可靠信息的理论和技术的学科。
2.内方位元素：把像片主距f和像主点在框标坐标系中的坐标（x0,y0）称为摄影机的内方位元素。
像片主点：摄影机主光轴与像平面的交点像片主距：摄影机物镜后节点到像片主点的垂距3.摄影比例尺：指航射影像上一线段l与相应地面线段L的水平距之比1/m=l/L=f/ H4.相对航高：摄影机物镜相对于某一基准面的高度．5.绝对航高：相对于平均海平面的航高，是指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度 H绝=H+H地6.影像的内方位元素：确定摄像机的镜头中心相对于影像位置关系的参数7. 影像的外方位元素：确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态参数．包括6个参数，其中3个是线元素，用于描述摄影中心S相对于物方空间坐标系的位置XS,YS,ZS；另外3个是角元素，用于描述摄影瞬间的空中姿态。
（1）以Y轴为主轴进行旋转的称为φ-ω-κ系统（2）以X轴为主轴进行旋转的称为φ′-ω′-κ′系统（3）以Z 轴为主轴进行旋转的称为A-α-κ系统8.像点位移：一个地面店在地面水平的水平像片上的构象与地面有起伏时或倾斜像片上构象的点位不同，这种点位差异称为像点位移。
9.单像空间后方交会：利用影像覆盖范围内一定数量的控制点的空间坐标和影像坐标，根据共线条件方程，反求该像片的外方位元素。
10.相对定向：恢复摄影时相邻两影像摄影光束的相互关系，从而使同名光线对对相交。
11.通过摄影基线S1S2与任一物方点A所作的平面WA称为通过该点A的核面，核面与影像面的交线称为核线12.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．13.立体模型的绝对定向: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14.空中三角测量：利用计算的方法，根据航摄像片上所测的像点坐标以及少量的地面控制点求出地面加密点的物方空间坐标15.采样：对实际连续函数模型离散化的量测过程被量测的点称为样点，样点之间的距离即采样间隔16.Shannon采样定理：当采样间隔能使函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，则根据采样数据可以完全恢复原函数g(x).17.重采样：欲知不位于采样点上的原始函数g(x,y)的数值时需要进行内插，称为重采样18.通过零的点为边缘点，也称为零交叉点19.高斯-拉普拉斯算子：在提取边缘时，利用高斯函数先进行低通滤波，然后再利用拉普拉斯算子进行高通滤波，并提取零交叉点，这就是高斯-拉普拉斯算子或称为LOG 算子20.影像相关是利用互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点。
第3章__摄影测量基础知识(武汉大学)
第3章__摄影测量基础知识(武汉大学).txt和英俊的男人握握手，和深刻的男人谈谈心，和成功的男人多交流，和普通的男人过日子。
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第三章摄影测量基础知识3.1 航空摄影 3.2 中心投影的基本知识 3.3 航摄像片上特殊的点、线、面 3.4 摄影测量常用的坐标系统 3.5 航摄像片上的内、外方位元素 3.6 像点的空间直角坐标变换 3.7 中心投影构像方程 3.8 航摄像片上的像点位移本章主要内容本章主要讲述摄影测量基础知识，重点掌握摄影测量生产对摄影资料的基本要求，摄影测量常用的坐标系统像方坐标系和物方坐标系，航摄像片的内、外方位元素；理解像点的空间直角坐标变换与中心投影构像方程；了解航摄像片上的像点位移。
3.1航空摄影航一、航空摄影前的准备1、确定摄区范围摄区太大时，要进行分区划2、航摄仪的选择平坦地区大比例尺测图非平坦地区综合法测图长焦距窄角摄计全能法测图中焦距常角或宽角综合法测图【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。
3、摄影比例尺的确定摄影比例尺(又称像片比例尺）定义：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。
航摄像片上影像线段的长 1 l 严格定义： = 地面上对应线段的水平距离 m L 摄影比例尺是像片的平均比例尺1 f = m Hf:摄影机主距 H:摄影航高，以摄区内的平均高程面作为摄影基准面，摄影机的物镜中心至该面的距离4、摄影航高的确定航高：航摄飞机在摄影瞬间相对与地面的高度。
航高：航摄飞机在摄影瞬间相对与地面的高度。
摄影测量学(武大)03袁修孝
b2 = cosω’cosκ’+ sinω’ sinφ’sinκ’
5
b3 = -sinω’ cosφ’
6
c1 = sinω’sinκ’+ cosω’sinφ’cosκ’
7
c2 = sinω’cosκ’- cosω’sinφ’sinκ’
8
c3 = cosφ’cosω’
9
3）以Z轴为主轴的Av系统的坐标变换
01
a1 = cosAcosκv+sinAcossinv
02
a2 = -cosAsinκv+sinAcoscosv
03
a3 = -sinAsin
04
b1=-sinAcos κv sinAsinv+ cosAcoscosv
06
b3 = -cosAsin
07
X
Y
Z
A
p
S
Xs
Ys
Zs
1）以Y轴为主轴的、 、
X
Y
Z
A
Xs
Ys
Zs
o
ox
X
Y
Z
N
S
旁向倾角
航向倾角
像片旋角
x
y
2）以X轴为主轴的，、 ， 、 ，
航向倾角,
旁向倾角，
像片旋角，
X
Y
Z
A
S
X
Y
Z
N
Xs
Ys
Zs
o
oY
，
，
，
x
y
3）以Z轴为主轴的A、、
方位角A
像片倾角
像片旋角
X
Y
Z
A
S
5 摄影测量解析基础——【摄影测量学 武汉大学】
a25
y
f
cos
y f
(x sin
y cos )
a26
y
x
在竖直摄影的情况下，角元素都很小（<3度），各 系数可简化为：
0 sin 0 cos 1
a1 cos cos sin sin sin 1 a3 sin cos 0
Z ZS H
a11
x X s
1 Z
(a1 f
f (x)
f (x0 )
f (x0 )(x x0 )
f
(x0 2!
)
(
x
x0
)2
...
f
(
n) (x0 n!
)
(
x
x0
)n
Rn (x
Rn (x)
f (n1) ( )
(n 1)!
(
x
x0
)n1
观测值：像点坐标
x
vx
(x)
x X s
dX s
x Ys
dYs
x Zs
dZs
x
d
x
d
x
d
y
vy
0
0
Y
Ys
a2
b2
c2
0
0 1 X X s
0
0
Y
Ys
1 0 0 Z Zs a3 b3 c3 1 0 0 Z Zs
a1 b1 c1 0
a2
b2
c2
0
0 0
1 a1
0
b1
a2 b2
a3 b3
X Y
a3
b3
c3 1
0
0 c1
c2
c3
摄影测量学(测绘工程)期末重点理论知识梳理2024
2024-2025学年第一学期《摄影测量学》期末复习题型：单选、多选、名词解释、简答（A，B试卷）一、摄影测量初认识：什么是摄影测量？P1定义：利用光学摄影机获取像片，研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。
摄影测量学的特点是什么？P1①无需接触物体本身获得被摄物体的信息；②由二维影像重建三维目标；③同时提取物体的几何与物理特性；摄影测量的分类P1①按摄影机平台位置不同分为：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、水下摄影测量②按摄影机平台与被摄目标距离的远近分为：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量③按用途：地形摄影测量（目的：测制各种比例尺的地形图）、非地形摄影测量。
④按技术手段（发展过程）：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量摄影测量产品P5①数字高程模型DEM；②数字正射影像图DOM；③数字线划图DLG ；④数字栅格地图DRG 。
二、摄影测量过程 先摄影 单张相片 立体相对 航带网先看单张像片，像片有哪些特殊的点、线、面？P36-37 主要的点线面有：①像主点o,像底点n,等角点c,主合点i②主纵线vv,合线h i h i ,等比线h c h c ,基本方向线VV③主垂面W 。
特殊点⎪⎩⎪⎨⎧c n o 点的平分线与像片面的交等角点：倾角片面的交点像底点：铅垂射线与像片面的交点像主点：摄影机轴与像α特殊线⎩⎨⎧c c h h vv 水平线等比线：过等角点的像面的交线主纵线：主垂面与像片像片质量检查涉及到哪些指标？P31-331. 影像的色调：2. 像片重叠：3. 像片倾角：4. 航线弯曲：5. 像片旋角：像片受到哪些几何误差的影响？P50-52倾斜误差和投影差。
倾斜误差有哪些特点？P50；1.与像片倾斜角度有关；2.从像片中心向外逐渐增大；3.对不同的方向影响不同；4.影响像点的平面位置。
投影差的特点？P521.与地形起伏有关；2.与像点距像主点的距离有关；3.位移方向有规律；4.对影响几何精度影响显著。
摄影测量学(武大)01袁修孝
–
生物医学
–
–
公安侦破
古文物、古建筑
–
建筑物变形监测
§1.2 摄影测量学的发展历程
准确恢复两张影像的位置关系 快速确定两张影像上的同名点 A
a1 a2 S1
S2
摄影测量学的起源
1839年，法国人达盖尔发明摄影术为摄影测量提供了基本手段
1851 年，法国陆军上校劳赛达提出交会摄影测量并测绘了万森城堡 图，标志着摄影测量的开始
北京城市景观（亚运村）
摄影测量：分类
按距离远近
航天摄影测量 航空摄影测量 地面摄影测量 近景摄影测量 显微摄影测量 地 形摄影测量 非地形摄影测量 模拟摄影测量 解析摄影测量 数字摄影测量
按 用
途
按处理手段
摄影测量与遥感：平台
遥感平台 航天飞机 无线电探空仪 超高度喷气机 中低高度飞机 飞艇 高度 240～350km 100m～100km 10000～12000m 500～8000m 500～3000m 目的、用途 不定期地球观测、空间实验 各种调查（气象等） 侦察、大范围调查 各种调查、航空摄影测量 空中侦察、各种调查 其它
DLG
DRG
DOM
P31摄影经纬仪近景影像
航空光学影像
ADS40数字航空影像
摄影测量学：定义
各种类型 传感器 被摄物体 影 像
通过量测和 解译过程
自然物体及其环境的可靠信息
DEM
DLG
DRG
DOM
正射影像图
三峡正射影象图：三条航带 、175张航空影像
三维景观图
三峡景观图：三条航带 、175张航空影像
Archive system
Visualization Image analysis
武汉大学《摄影测量学》复习题库
熟悉 1818 立体坐标量测仪的基本结构，立体观察，坐标量测。 左右视差（p）读数鼓
上下视差（q）读数鼓
x 读数鼓
x 手轮 y 手轮
3. 资料准备
一个 18cm×18cm 的立体影像对
y 读数鼓
左右视差手轮 上下视差环
左像片
右像片
4. 操作步骤
仪器归零：各个手轮应放在零读数位置上，左、右测标分别对准左、右像片盘的中心即仪器 坐标系与像片坐标系重合。
Z 2195.17
728.69 2386.50
757.31
4. 操作步骤
上机调试程序并打印结果。
“POS 辅助光束法平差系统 WuCAPS”使用
1. 目的
通过参观 POS 辅助光束法区域网平差程序系统 WuCAPS,使学生初步了解摄影测量区域网平差 的基本功能和一般作业流程。
2. 内容
指导教师讲解摄影测量区域网平差的基本概念、主要功能及一般作业流程。学生按照要求，完 成一些简单的操作，例如，内定向、相对定向、绝对定向、航带法区域网平差、光束法区域网平差、 GPS 辅助光束法区域网平差、POS 辅助光束法区域网平差等。
像片定向：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κ 螺旋旋转像片，使测标保持在 x 轴上移动。
坐标量测：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。 坐标计算：x1=x-x0，y1=y-y0，x2=x1-(p-p0)，y2=y1-(q-q0)，其中，x0，y0，p0，q0为仪器零位置。
的方法？
5. 什么是共线条件方程式？试推导其数学表达式，并说明它在摄影测量中的应
用。
(整理版)摄影测量学(武大)07袁修孝
卫星遥感技术
卫星遥感技术是利用卫星搭载的 传感器获取地球表面信息的一种
技术。
卫星遥感技术具有覆盖范围广、 信息量大、实时性强等特点，广 泛应用于环境监测、城市规划、
资源调查、气象预报等领域。
卫星遥感技术包括卫星平台、传 感器、数据处理和信息提取等多 个环节，能够提供多尺度、多分
辨率的地理信息数据。
(整理版)摄影测量学(武大)07袁修 孝
contents
目录
• 摄影测量学概述 • 摄影测量学的基本原理 • 摄影测量学的技术与方法 • 摄影测量学的实践与应用 • 摄影测量学的未来发展与挑战
01 摄影测量学概述
摄影测量学的定义与特点
摄影测量学的定义
摄影测量学是一门通过分析摄影影像获取目标几何和物理信息的一门科学。它 利用摄影影像获取目标的三维坐标、形状、大小、运动状态等信息，经过处理 和解析，为各领域提供可靠的数据支持。
提高摄影测量学的精度与效率的方法
优化算法和技术
不断研究和优化摄影测量的算法和技术，提高数据处理和分析的 精度和效率。
多平台和多角度观测
利用多种平台和多角度观测技术，获取更加全面的数据信息，提高 测量精度。
集成化数据处理
将摄影测量与其他相关技术进行集成，形成一套完整的数据处理和 分析系统，提高工作效率。
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土地资源调查中的应用
01
02
03
土地利用调查
摄影测量技术能够快速获 取大范围土地的利用现状， 为土地资源管理和规划提 供基础数据。
土地变更监测
通过定期的摄影测量，可 以监测土地利用的变化情 况，及时发现非法占用和 破坏土地资源的行为。
武大版摄影测量学重点
摄影测量学第一章绪论1、基础地理信息类型传统得 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、传统得摄影测量学就是利用光学摄影机获取得像片,通过像片来研究与确定被摄物体得形状、大小、位置、性质及其相互关系得一门科学技术。
3、摄影测量与遥感就是对非接触传感器系统获得得影像进行记录、量测、分析与表达,从而获得地球及其环境与其它物体得可靠信息得一门工艺、科学与技术。
4、摄影测量就是影像信息得获取、处理、提取与成果表达得一门信息科学。
5、摄影测量得任务:(1)地形测量领域:各种比例尺得地形图、专题图、特种地图、正射影像地图、景观图;建立各种数据库; 提供地理信息系统与土地信息系统所需要得基础数据(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、摄影测量得特点�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得空间三维信息�面采集数据方式,信息丰富逼真�同时提取物体得几何与物理信息7、摄影测量学得三个发展阶段(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得反转,用两个/多个投影器模拟摄影机摄影时得位置与姿态构成与实际地形表面成比例得几何模型,通过对该模型得量测得到地形图与各种专题图(2) 解析摄影测量阶段(1950-1980)以电子计算机为主要手段,通过对摄影像片得量测与解析计算方法得交会方式来研究与确定被摄物体得形状、大小、位置、性质及其相互关系,并提供各种摄影测量产品得一门科学(3) 数字摄影测量阶段(1970-现在) 基于摄影测量得基本原理,通过对所获取得数字/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得几何与物理信息,从而获得各种形式得数字产品与目视化产品8、摄影测量三个发展阶段得特点9、影像信息学影像信息学就是一门记录、存储、传输、量测、处理、解译、分析与显示由非接触传感器影像获得得目标及其环境信息得科学、技术与经济实体。
(武汉大学)摄影测量学教学课件-第五章-第四节-最小二乘法影像匹配
i
x y
2 2
= a
+ a1x + a
y y
= b 0 + b1 x + b
《数字摄影测量学》
为了进一步提高其可靠性与 精度,例如,附带共线条件 的最小二乘相关以及与VLL法 结合的最小二乘影像匹配方 法都得了广泛的研究
三 仅考虑辐射的线性畸变的最小二 乘匹配——相关系数
g1(x, y) + n1 = h0 + h1g2 (x, y) + g2 + n2
2.几何畸变
摄影机方位不同所产生的影像的透 视畸变 影像的各种畸变 竖直航空摄影的情况下,地形高差则是 几何畸变的主要因素
最小二乘影像匹配的基本思想
在影像匹配中引入这些变 形参数,同时按最小二乘 的原则,解求这些参数,
二. 单点最小二乘影像匹配
两个二维影像 之间的几何变 形,不仅仅存在 着相对移位还存 在着图形变化
法方程式
nh 0 + ( ∑ g 2 ) h1 =
∑g
2
1
( ∑ g 2 ) h 0 + ( ∑ g 2 ) h1
h h
1
∑g =∑g g
2 1
2
1
∑g
1 g )h
2 2
= =
∑
( 1 ( n
g
∑
1
∑
g g
2 1
g )
2
2
n n
∑ ∑
2
g g
2
ห้องสมุดไป่ตู้
2 2
g
0
∑
∑
g
(
∑
2
1
)
对g1,g2中心化处理
武大版摄影测量学重点
武大版摄影测量学重点第一章绪论1、基础地理信息类型传统的4D 数据摄影测量学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??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（3）数字摄影测量阶段(1970-现在）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8、摄影测量三个发展阶段的特点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。
摄影测量学(武大)01袁修孝共58页
摄影测量学(武大)01袁修孝
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
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摄影测量学第一章绪论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�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（3）数字摄影测量阶段(1970-现在）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8、摄影测量三个发展阶段的特点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�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面或空间位置�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 坐标系、或 1954 坐标系，高程坐标系为 1956 黄海高程系或 1985 黄海高程系�2、地面摄影测量坐标系(D-XYZ) 像空间直角坐标系是右手坐标系，地面测量坐标系是左手坐标系，为了坐标转换的方便，在两者之间建立一种过渡性的坐标系。
�3、摄影测量坐标系(p-XpYpZp) 将像空间直角坐标系沿w 轴反向平移到地面上某一点 p 上所构成的地面直角坐标系3、像片的方位元素–描述航空摄影瞬间摄影中心和像片在地面设定的空间坐标系中的位置和姿态参数；–方位元素有方位元素、外方位元素像片的方位元素：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，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，被称为摄影机的方位元素，或像片的方位元素.像场角视场：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开的角－2a 像场角：由物镜后节点向像场边缘射出的光线所开的角－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围的影像重叠；沿航线方向相邻两像片应有 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8010、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2、图上任意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航摄像片的特点比例尺：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（含符号、注记），航片为影像图；表示容：地图需要综合取舍，航片表示全部地物；几何差异：航摄像片可组成像对立体观察，地图不能； 11、空间对象的透视变换作图的基本准则�找迹点：物面上直线与透视轴的交点�找合点：过投影中心作物面上直线的平行线与合线的交点�找线段端点的中心投影：迹点、合点连线与线段端点、投影中心连线的交点�找线段的中心投影：连接线段端点的中心投影，其连线即为物面上线段的中心投影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κ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：x a=x-x0, y a=y-y0; x a’ =x a-( p-p0), y a’=y a-( q-q0 )2、单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5、5、体像对的空间前方交会由立体像对中两像片的、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，称为立体像对的空间前方交会。
6、解析相对定向的概念确定一个立体像对两像片的相对位置，称为相对定向。
相对定向的目的：确定立体像对两像片相对位置和姿态，建立一个与拍摄物体相似的立体模型，以确定模型点的三维坐标。
相对定向元素：确定立体像对两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。