近景摄影测量的摄影设备培训课程
第十章近景摄影测量
第十章近景摄影测量§10.1 概述摄影测量学按照研究对象可分为地形摄影测量和非地形摄影测量，按照摄站所处的空间位置又可分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量和水中摄影测量。
近景摄影测量既属于非地形摄影测量，它不是以测绘地形图为主，而是通过摄影手段以确定（地形以外）目标的外形和运动状态为主；又属于地面摄影测量，有专家把摄影距离小于100米的摄影测量称之为近景摄影测量。
总之近景摄影测量是摄影测量学的一个分支。
近景摄影测量与航空摄影测量及地面摄影测量有许多相似之处，如：近景摄影测量在很多方面应用了航空摄影测量的基本理论，地面摄影测量采用的一些摄影方式也直接的应用于近景摄影测量。
但近景摄影测量本身又存在一些特点，如：以测定物体的外形为目的，常常不注重物体的绝对位置；产品形式多种多样；物空间坐标系选择较灵活，通常根据现场作业自由选择，目的使得计算更为简便；由于摄影距离较近，控制点和待定点可采用人工标志点，为系统误差的消除提供了有利条件；控制方式多样化，除了控制点的控制方式外，还可选择相对控制等；可使用各种非量测用摄影机；可测定动态目标；测量目标一般以单个像对为处理单位；可采用交向摄影、倾斜摄影等大角度大重叠度的多重摄影方式等。
与其他三维测量手段相比，近景摄影测量的优点为：它是一种能在瞬间获取被测物体大量信息的测量手段；它是一种非接触性量测手段，不伤及测量目标，不干扰被测物自然状态，可在恶劣条件下作业；它是一种适合于动态物体外形和运动状态测定的手段；它是一种基于严谨的理论和现代的硬软件，具有较高的精度与可靠性；它是一种基于数字信息和数字影像技术以及自控技术的手段；可提供基于三维空间坐标的各种产品。
当然，近景摄影测量也存在一些不足之处，如：技术含量较高，需要较昂贵的硬件设备投入和较高素质的技术人员，设备的不足、技术力量的欠缺均会导致不良的测量成果；当待测目标物不能获得质量合格的影像或目标上待测点数不多时，就不能采用近景摄影测量方案。
摄影测量学教案
摄影测量学教案摄影测量学教案一课题：摄影测量学基础教学目标：1. 让学生理解摄影测量学的基本概念和原理。
2. 使学生掌握摄影测量的主要流程和方法。
3. 培养学生对摄影测量技术的应用能力和创新思维。
教学重点&难点：重点：摄影测量的基本原理、像片的获取与处理。
难点：立体像对的解析与应用。
教学方法：问题导向式探究学习教学过程：教师：同学们，我们今天来开始学习一门很有意思的学科——摄影测量学。
首先，大家思考一下，什么是摄影测量学呢？（引导学生思考和讨论）学生：（自由发言）教师：好，那我们来看看摄影测量学的定义。
摄影测量学是通过摄影手段获取物体的影像，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科学。
（展示相关图片和实例）现在大家对摄影测量学有了初步的认识吧。
那我们来探究一下摄影测量的主要流程有哪些。
（提出问题）学生：（分组讨论）教师：大家讨论得很热烈，我们一起来总结一下。
摄影测量主要包括像片的获取、像片的定向、立体观测与量测、摄影测量解算等步骤。
（结合实例详细讲解每个步骤）接下来我们重点学习像片的获取。
像片是摄影测量的基础，那像片是怎么获取的呢？（引导学生思考）学生：用相机拍照。
教师：对，但不仅仅是这么简单哦。
获取高质量的像片需要考虑很多因素，比如相机的选择、拍摄角度、拍摄距离等等。
（详细讲解像片获取的要点和注意事项）然后我们来探讨一下立体像对。
同学们看这两组像片，它们有什么特点呢？（展示立体像对）学生：它们看起来很相似，但又不完全一样。
教师：非常好，这就是立体像对。
它们是从不同角度拍摄同一物体的像片对，通过对立体像对的解析，我们可以获取物体的三维信息。
（深入讲解立体像对的解析方法和应用）教材分析：本部分内容主要介绍了摄影测量学的基础知识和基本流程，为后续深入学习打下基础。
通过问题导向的探究学习，让学生主动思考和探索，加深对知识的理解和掌握。
作业设计：让学生寻找生活中可以用摄影测量技术解决的问题，并提出解决方案。
使用近景摄影测量方法进行工程量测的技巧与注意事项
使用近景摄影测量方法进行工程量测的技巧与注意事项摄影测量是一种通过摄影设备来测量物体尺寸、形状和位置的技术方法。
在工程领域中，使用摄影测量来进行工程量测可以提高效率和精度。
而近景摄影测量方法作为一种常用的技术手段，具有简便、快速等优点。
本文将介绍使用近景摄影测量方法进行工程量测的技巧与注意事项。
近景摄影测量方法利用高精度的数码相机和相关软件，通过对物体的多个视角进行摄影，并在计算机软件中进行图像处理和测量，从而得到工程量测的结果。
具体而言，可以通过相机的定标来获得摄影位置和姿态的参数。
然后，通过对不同角度、不同高度的照片进行标定和配准，得到物体的三维坐标和形状信息。
最后，可以通过计算机软件对得到的数据进行分析，得到所需的工程量测结果。
在使用近景摄影测量方法进行工程量测时，有些技巧和注意事项需要特别注意。
首先，摄影设备的选择非常重要，要选择具有高像素和快速对焦功能的数码相机，以确保图像的清晰度和准确性。
其次，摄影的环境也需要注意，在室内拍摄时要注意光线的均匀性和稳定性，避免出现反射和阴影等问题。
在室外拍摄时，要注意天气条件，选择光线良好的日子进行拍摄，以减少阴影和光线扭曲的影响。
另外，摄影点的布置也是一个重要的技巧。
在进行近景摄影测量时，通常需要选择合适的摄影点，以获得足够的视角和覆盖范围。
摄影点的距离和角度应该根据被测物体的大小和形状进行合理的选择。
同时，需要注意摄影点的位置要稳定，尽量避免因为地震或者其他原因导致摄影点的移动，以确保测量结果的准确性和稳定性。
此外，数据处理的方法也是关键。
在得到一系列的照片后，需要通过计算机软件对图像进行处理和分析。
首先，对图像进行标定和配准，以获得摄影位置和姿态的参数。
然后，通过三维重建算法对图像进行处理，得到物体的三维坐标和形状信息。
最后，可以采用点云处理和模型拟合等方法，对数据进行分析和测量，得到所需的工程量测结果。
当然，在使用近景摄影测量方法进行工程量测时，也需要注意一些潜在的问题。
近景摄影测量的步骤和注意事项
近景摄影测量的步骤和注意事项导语：随着科技的发展和摄影技术的不断提高，近景摄影测量成为了测绘、工程建设等领域中不可或缺的一种测量手段。
近景摄影测量凭借其操作简便、成果精确等特点，逐渐取代传统的测量方法，成为测绘领域的主流技术，对于我们了解近景摄影测量的步骤和注意事项有着重要的意义。
第一部分：近景摄影测量的步骤1. 装置设备：首先，进行近景摄影测量需要准备一台高质量的数码相机，同时需要使用三脚架或其他稳定设备将相机固定在合适的位置。
此外，还需要使用测量标识物，以提供测量的参考对象。
2. 规划拍摄区域：在开始拍摄之前，需要对测量区域进行规划。
根据测量任务的要求，确定需要测量的区域，并制定拍摄路径和拍摄布局。
拍摄区域的规划对于后续数据处理和分析具有重要影响。
3. 进行拍摄：在确定好拍摄区域后，按照预定的路径和布局开始进行拍摄。
在拍摄过程中，需要注意保持相机的稳定，避免晃动或震动对图像质量的影响。
同时，要确保拍摄区域的光照条件良好，以确保拍摄到的图像质量较高。
4. 标定相机：在完成拍摄之后，需要进行相机的标定。
相机标定是指确定相机参数的过程，包括相机的焦距、畸变参数等。
相机标定可以通过特定的软件进行，也可以借助于一些测量仪器进行。
5. 图像处理：拍摄得到的图像需要经过图像处理的步骤，以达到测量的需求。
图像处理包括图像的配准、图像的校正、图像的分类等。
这些步骤可以通过使用专业的图像处理软件来完成。
6. 数据分析：在拍摄和图像处理完成后，得到的数据需要进行进一步的分析。
根据测量任务的要求，对数据进行分析，提取出需要的信息。
这个步骤可以借助于专业的测绘软件和分析工具来完成。
第二部分：近景摄影测量的注意事项1. 光照条件：光照条件对于近景摄影测量的成功与否具有重要影响。
在进行拍摄时，应尽量选择良好的光照条件，避免过暗或过亮的拍摄环境。
2. 校正畸变：相机镜头存在一定的畸变，这会影响到测量结果的准确性。
在进行图像处理时，应对图像进行畸变校正，以减小畸变对测量结果的影响。
《摄影测量学》课程标准(高职)
考试
纯理论
□纯实践
□理论+实践
学时/项目
总学时
理论学时
比例
实践学时
比例
计划学时
32
32
100%
0
0%
本课程实际学时
\
\
\
\
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在上列方框中打√
教材及教学参考书：（名称、版本、主编、出版社）
教材：《摄影测量学》王佩军出版社：武汉大学出版社2016
参考书：《摄影测量原理》王之卓出版社：测绘出版社1979
任务3
像点与地面点坐标关系建立
任务4
像点位移
学习单元情境设计
单元名称
像对立体观察
学时
8
学习要求
通过理论讲授、结合案例教学和课堂讨论，多媒体课件演示，学生能够进
行像对立体观察和立体像对的定向与解析。
任务分解
任务1
像对立体观察
任务2
立体像对定向与解析
学习单元情境设计
单元名称
解析空中三角测量
学时
6
学习要求
单元名称
像片判读与调绘
学时
2
学习要求
学生根据像片判读特征，以相关企业的航空摄影资料作为工作对象和实施
工具，能够进行像片判读。
任务分解
任务1
像片判读与调绘
学习单元情境设计
单元名称
地面摄影测量外业工作
学时
2
学习要求
学生根据地面摄影像片的野外调绘目的和特点，熟悉、掌握调绘的方法和
漏洞的补测方法。
任务分解
任务1
-113-
（一）课程整体设
序号
学习情境
知识目标
专业能力
摄影测量基础第一节课
经验总结
摄 影 测 量 基 础
第一堂课对教师而言是平常的一课，而对学生来讲却
是不寻常的一节课。所以，如何把第一堂课上得精彩，上 得有意义，让学生产生兴趣，使学生难以忘怀，对学生产 生重要的影响，就显得十分重要。要上好第一堂课有多种 方法，不同的学生，不同的教师会因主观和客观的情况不
按项目或章节内容交，并批改打出成绩），是认真学习的
依据，比批改课后作业打分做平时成绩更有意义，作业多 是复制品）、理解记忆所学内容，勤于思考、勇于回答学 习问题。
四、学习本课程的要求
摄 影 测 量 基 础
2、 关于课堂纪律
要有较高的听课情绪、不得说与所学课内容无关
的话（影响别人、自私体现），不得睡觉（若因身体 原因，须事先说明，实在坚持不住可向老师示意，站 在后面听，清醒一会儿），不看与专业无关的书籍， 不准玩手机、MP3、MP4等，如手机处于关机状态，
五、成绩评定
摄 影 测 量 基 础
1、平实成绩+实操占55分， 包括：
各种实习任务独立完成成果情况、成果质量，作业、
笔记、考勤、纪律、学习的态度、积极性、主动性；（依 据课堂学习情况、实习情况、课后自习情况的记录，即可 进行公正的评价，过程决定其结果） 2、考试成绩占45分
主要检查最基本理论知识、技术要求的掌握情况。
学号及姓名
无迟到、 无旷课 无病、 学习、实 课前准 作业收（2分） 复习成果 学习兴趣 努力程度 课堂与实习纪律 课堂或实 团结协作精 早退 （3分） 事假 习器具准 备 交（√）未交 （4分） （2分） （3分） （3分）遵守（√） 习参与度 神（2分） （2分）备（1分） （2分） （×） 不遵守（×） （2分） （2分）
近景摄影测量技术介绍
近景摄影测量技术介绍摄影测量是一种通过摄影设备来获取地面上物体位置、形状和尺寸等信息的测量方法。
近景摄影测量技术，顾名思义，是指在短距离范围内进行摄影测量的一种方法。
本文将对近景摄影测量技术进行介绍，包括其原理、应用范围以及发展趋势。
一、近景摄影测量技术的原理近景摄影测量技术的原理基于摄影测量的基本原理，主要包括影像采集、像点匹配和三维坐标计算三个过程。
首先，影像采集是指使用摄影设备（如照相机或无人机）对目标区域进行拍摄，获取目标区域的影像数据。
这些数据可以通过摄影机的光学镜头或传感器捕获，并转化为数字图像。
其中，近景摄影测量技术常常使用高分辨率的数字相机或者已经预先标定的无人机。
其次，像点匹配是指对采集到的影像进行处理，找到其中的特征点并将其进行匹配。
这个过程需要使用计算机算法来进行，例如特征提取和特征匹配。
通过像点匹配，可以精确地确定同一个物体在不同影像中的位置，为三维坐标计算奠定基础。
最后，三维坐标计算是将匹配的像点转化为真实世界中的三维坐标。
这一过程涉及到摄影测量中的数学和几何转换，通过计算并解算一系列的几何方程，可以确定目标物体在三维坐标系中的位置和形态。
二、近景摄影测量技术的应用范围近景摄影测量技术在诸多领域具有广泛的应用。
下面介绍其中几个典型的应用领域。
1. 地质勘探与矿产资源评估：近景摄影测量技术可以用于对地质构造和地表地貌等进行测量和分析，以提供地质和矿产资源评估的依据。
通过高分辨率的影像数据，可以准确获取地质构造的信息，并研究矿产资源的分布情况和潜力。
2. 建筑与文化遗产保护：近景摄影测量技术可以对建筑物和文化遗产进行高精度的测量和保护。
利用三维坐标计算，可以获取建筑物的尺寸和形态等信息，辅助建筑设计和文物保护工作。
3. 城市规划与土地管理：近景摄影测量技术可以用于城市规划和土地管理。
通过获取城市区域的影像数据和三维信息，可以进行土地利用规划、道路设计和建筑物布局等工作，提高土地利用效率和城市规划的科学性。
注册测绘师培训--摄影测量与遥感
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一、摄影测量的基本知识
3.常用知识点
（3）共线方程（摄影测量学中最重要的公式）
x x0 f y y f 0
a1 ( X X S ) b1 (Y YS ) c1 ( Z Z S ) a3 ( X X S ) b3 (Y YS ) c3 ( Z Z S ) a2 ( X X S ) b2 (Y YS ) c2 ( Z Z S ) a3 ( X X S ) b3 (Y YS ) c3 ( Z Z S )
一、摄影测量的基本知识
3.常用知识点
（6）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，后者也专称为 “投影差” 。
s
s
a
b
c
a a0 b
b0
p B0 B
p
A B C E
A
A0
像片倾斜引起的 像点位移
地形起伏引起的 像点位移
二、摄影测量数据获取
一、摄影测量的基本知识
近景摄影测量课件
总结词
利用近景摄影测量技术获取矿山地形数据， 为矿山的规划、开采和安全提供支持。
详细描述
通过无人机搭载高清相机对矿山区域进行航 拍，获取矿山地形的高清照片。利用近景摄 影测量算法处理照片，提取矿山的地形数据 ，如地形高程、坡度、地貌等。这些数据可 以帮助规划矿山开采方案、优化资源利用和 提高生产效率。同时，还可以监测矿山安全
人工智能与机器学习在近景摄影测量中的应用前景
• 人工智能与机器学习在近景摄影测量中具有广阔的应用前景。 通过人工智能和机器学习技术，可以实现自动化、智能化的数 据处理和分析，提高测量效率和精度。同时，还可以利用这些 技术进行图像识别、目标跟踪等应用，拓展近景摄影测量的应 用领域。
06
近景摄影测量案例分析
考虑相机畸变对图像的影 响，包括径向畸变和切向 畸变。
相机标定
通过已知三维控制点与对 应的图像坐标，求解相机 内外参数的过程。
图像坐标系与世界坐标系
图像坐标系
以像素为单位的图像平面坐标系 ，用于描述图像中像素的位置。
世界坐标系
用于描述真实世界中目标物体的位 置和姿态的坐标系，通常与某个固 定的参照物相关联。
起源
未来趋势
近景摄影测量起源于19世纪中叶的建 筑和地形测量领域。
随着数字化和智能化技术的不断发展 ，近景摄影测量将更加高效、精确和 自动化，应用领域也将更加广泛。
发展历程
随着摄影技术和计算机技术的不断发 展，近景摄影测量在20世纪后期开始 广泛应用于各个领域。
02
近景摄影测量的基本原理
摄影测量基本概念
特征匹配
将不同图像中的特征点进行匹配，建立特征点之 间的对应关系。
三维重建技术
三维点云生成
无人机摄影测量 技能训练三 像片控制测量与调绘
技能训练三像片控制测量与调绘一、实训目标A.知识目标➢掌握像控点布设的基本要求和方法。
➢掌握像片外业调绘的方法。
B.技能目标➢熟练掌握利用测量仪器设备进行像片外业控制测量的技能。
➢熟练掌握外业调绘的技能。
二、实训设备/软件GPS、航摄像片。
三、实训内容像片外业控制测量、外业调绘四.实训要求训练时间：4小时技能要求：➢掌握测量仪器设备进行像片外业控制测量；➢掌握外业调绘五.实训步骤1.像控点布设一般原则a. 一般，像控点按航线全测区统一布设，不受图幅单位的限制；b. 布设组同一位置的平面点和高程点，应尽量联测成平高点；c. 相邻像对和相邻航线之间的像控点应尽量公用。
如果不能公用时，须分别布设；d. 位于自由图边（测区的边界线）或非连续作业的待测图边的像控点，一律布设在图廓线外，以确保成图满幅；e. 像控点尽可能在摄影前布设地面标志，以提高刺点精度；f. 点位必须选择在像片上的明显目标点，以方便转刺和立体观察。
2.像控点布设的基本要求a. 选用的像片控制点，其目标影像应清晰，易于判别b. 像控点一般应布设在航向及旁向六片重叠范围内，如选点困难时可布设在五片重叠范围内。
c. 布设的控制点尽量能共用。
d. 航外像片控制点距像片边缘不小于1cm（18*18）或1.5cm（23*23）。
e. 像片控制点距像片的压平线和各类标志应大于1mm。
f. 立体测图时每个像对四个基本定向点离通过像主点且垂直于方位线的直线不超过1cm，四个定向点的位置应近似成矩形。
g. 像片控制点应选择在旁向重叠中线附近，离开方位线的距离应大于3cm（18*18）或5cm（23*23）。
3.野外判读a. 了解像片比例尺衡量判读的难易程度b. 了解摄影时间c. 了解测区情况d. 野外判读的方法选好判读时的站立位置确定像片方位判读地物、地貌元素（原则：由远到近、由易到难、由总貌到碎部逐步推移）六.实训考核1.成果提交形式：像片外业控制测量和外业调绘实训报告。
近景摄影测量
3：摄影机主光轴与像平面的交点称为像片主点，摄影 机物镜后节点到像片主点的垂距称为摄影机主距，也 叫像片主距，一般用宇母f表示。摄影机结构设计时要 求像片主点应与框标坐标系原点重合。由于制造技术 上的误差．常常是达不到完全重合的要求，但是必须 精确地测定像片主点在框标坐标系中的坐标值x0,y0,把 f,x0,y0就称为像片的内方位元素，内方位元素是否已 知也是量测用摄影机的特点。
0、 1、 2、 3 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
Lx x x' lx Ly y 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 机 械 框 标
二、摄影的基本原理 照相机是人们经常接触的东西，照相机的镜头相当于 凸透镜，胶卷相当于光屏，机壳相当于暗室，被拍照 的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得 到倒立、缩小的实像。 照相机的摄影的基本原理就是根据凸透镜的成像的原 理，用一个摄影物镜代替凸透镜，在像面出放置感光 材料，物体的投射光线经摄影物镜后聚焦于感光材料 上，感光材料受成像光线的光化学作用后生成潜像， 再经过摄影处理得到光学影像。 下面根据这个原理谈几个术语 负片和正片，摄影物镜，物镜的光圈和光圈号数，景 深和无穷远起点，摄影机；摄影处理。
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
5像片旋角：一张像片上相邻主点连线
与同方向框标连线间的夹角。要求旋片 角不得大于60
a2 a1
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
数字近景摄影测量
2、数字近景摄影测量应用实例
地下采矿模型变形测量
测量方案：
人工标志点布设
控制测量
摄影机预检校
多重交向摄影
变形监测点影像坐标量测
光束法平差计算 变形监测点物方空间坐标
2、数字近景摄影测量应用实例
地下采矿模型变形测量
测量方案：
采矿工程物理模型变形测量的基本思想是：实验前，根据物理 模型试验的要求，在表面布置变形监测点，采用多重交向近景摄影 测量技术测量变形监测点的坐标，作为各变形监测点的基准位置， 然后在模型所代表的剖面进行模拟开采，待模型稳定后，再次测量 各变形监测点的坐标，并与其基准坐标比较，计算坐标差值，得到 其位移量。按照模型试验设计的模拟开采次数，依次计算每次开采 后各变形监测点与其基准位置的位移量（称为累积位移量），得到 物理模型不同开挖阶段的变形数据。
2、数字近景摄影测量应用实例
地下采矿模型变形测量
背景： 地质力学模型试验是一种发展较早、应用广泛、形象
直观的岩体介质物理力学特性研究方法。长期以来，模型 试验一直是解决工程课题的重要手段，在采矿及其它岩土 工程研究中已得到广泛应用。
建立二维的矿山开采的地质力学模型不仅能够形象地 模拟地下采矿和地表民采过程，而且能够很好的反映围岩 和地表的变形机制及其发展过程。
1、数字近景摄影测量的现状与发展趋势
现状一、影像获取设备
1、数字近景摄影测量的现状与发展趋势
现状一、影像获取设备
1、数字近景摄影测量的现状与发展趋势
现状二、数据处理方法
多基线旋转摄影测量+影像密集匹配+光束法平差 多重交向摄影+人工标志点+光束法平差 常规摄影+空三+相对定向-绝对定向+测图
近景摄影测量全解
4.3 边坡岩体表面移动的观测
测量装置主要有：简易装置、地面 伸长计、钢绳伸长计等
简易装置是指在边坡表面上观测岩 体移动的简单的测量工具，一般不需要 特殊的仪器设备，可以在位移地点进行 观测，直接找出量测数据或经过简单计 算后得出测量的结果。
4.4 边坡深部位移和滑动面监测
一、 简单地下位移监测 （1）塑料管钢棒观测法 （2）变形井监测 （3）剪切带
4)、自动化监测网（3S技术）
3S技术即地理信息系统（Geography Information System，GIS）、全球卫星定 位系统（Global Positioning System，GPS） 和遥感遥测系统（Remote Sensing，RS）
5 )、光纤应变监测系统 光纤应变监测系统，按光的载体 可分为基于拉曼散射的分布式光纤检 测系统、基于瑞利散射的分布式光纤 监测系统和基于布里渊散射的分布式 光纤检测系统（BOTDR）等三种形 式
摄影测量精度主要取决于y距（又称纵距）及摄 影经纬仪的焦距。一般来说 ，纵距越小，精度越高， 焦距越长，精度越高。
3)、测量机器人监测系统
机器人监测系统，具有自动识别目 标的ATR（Automatic Target Recognition） 功能，能自动搜索、照准目标，实现角 度、距离的全自动化测量，从而改进传 统的变形监测方法、完善传统的变形监 测理论、减轻劳动工作强度等。
3s技术即地理信息系统geographyinformationsystemgis全球卫星定位系统globalpositioningsystem和遥感遥测系统remotesensing光纤应变监测系统按光的载体可分为基于拉曼散射的分布式光纤检测系统基于瑞利散射的分布式光纤监测系统和基于布里渊散射的分布式光纤检测系统botdr等三种形光纤应变监测技术在边坡监测中的应用botdr技术主要用于长距离分布式监测如大型堤防工程库岸边坡及大型露天采场边坡等的监测
《摄影测量学》教学大纲)
《摄影测量学》教学大纲)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（《摄影测量学》教学大纲)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为《摄影测量学》教学大纲)的全部内容。
测绘工程专业课程教学大纲【课程名称】摄影测量学(Photogrammetry）【课程编码】A【课程类别】专业必修课【课时】56学时【学分】3。
0学分【课程性质、目标和要求】课程性质:本课程是测绘工程专业本科学生必修的一门的专业基础课,是一门理论性、科学性和实践性很强的课程。
教学目标:1、通过本专业课系统学习,掌握摄影测量的基本原理、方法与内涵,学习地学信息调查的重要载体和手段-—航摄像片及其解析的知识，具备影像信息获取及其信息识别、处理、提取、和表达的知识和技能；2、掌握数字摄影测量的基本知识，了解从影像获取到最终成图的全过程。
为学生学习后续专业课程以及毕业后运用所学知识进行实际航测生产或从事相关的科学研究和教学工作打下坚实基础;3、本课程有很强的理论性,应先修理论课程有《误差理论与平差基础》、《大地测量学》、《GPS原理与应用》课程为本课程学习奠定理论基础。
教学要求:摄影测量作为测绘技术的一种手段，要求从基本理论与基本技能两个方面培养学生的专业技能。
基本理论方面：要求透彻理解单张像片和立体像对的点定位基本理论，掌握解析测图仪的结构和在该仪器上测制数字地形图的原理与方法。
了解航测成图的全过程.基本技能方面:要求能够从理论上对航测成图作业过程进行分析和解释，为解决实际作业问题提供理论基础。
【教学时间安排】本课程计3。
0学分，56学时, 学时分配如下：【教学内容要点】第一章一、学习目的要求通过本章的学习,掌握摄影测量学的概念及其分类和用途，了解摄影测量学发展历程及各阶段的特点。
近景摄影测量无人机V5.0
➢ 融入无人机遥感网
• 常规遥感 • 应急测绘
近景摄影测量无人机的发展展望
续航时间普遍偏短 多为单传感器集成 期望国内推出自己的近景摄影测量无人机，争取提升续航能力 和搭载高分辨率热红外传感器。
近景摄影测量无人机—eXom
提纲 一、近景摄影测量对无人机的需求 二、近景摄影测量无人机—eXom 三、eXom应用与展望
一、近景摄影测量对无人机的需求
➢ 近景摄影测量的现状：
在近距离（一般100米以内）拍摄目标图像，经过加工处理，确定其大 小、形状、几何位置和变化理论和技术，称为近景摄影测量。
飞得近 全态势环境感知
1
2
3
4
防碰撞与避障
飞得近
飞得近 智能飞控——三种飞行模式
飞得近 智能飞控——航线规划
有效地 拍得清
高分辨率相机 多传感器集成 可见光补偿
拍得清
6m，GSD 1mm/pixel
三、eXom应用与展望 ➢ 多种输出成果
多种输出成果
eXom的应用
➢ 应用领域
近景摄影测量现多采用地面方式采集数据，但地面采集方式存在一些不 足。
因为多旋翼无人机可以空中悬停，很多学者提出采用无人机做近景摄影 测量。
但是无人机遇到两大难题：“能安全飞得近吗？”，“能有效地拍得清
吗？”。
二、近景摄影测量无人机―eXom
安全地 飞得近
全态势环境感知 防碰撞与避障 智能飞控
飞得近 全态势环境感知
近景摄影测量技术的操作流程与精度评定
近景摄影测量技术的操作流程与精度评定摄影测量技术是一种通过摄影测量仪器和设备对地面物体进行测量和分析的技术手段。
它广泛应用于地质勘测、地理信息系统、城市规划、环境监测等领域。
本文旨在介绍近景摄影测量技术的操作流程和精度评定方法。
一、摄影测量技术的操作流程近景摄影测量技术的操作流程主要包括：1. 摄影测量前的准备工作：包括选择合适的摄影测量设备、选择拍摄点位和确定控制点等。
2. 摄影测量数据的采集：根据预定的拍摄点位，使用摄影测量设备进行数据采集。
可以使用全站仪等设备辅助测量控制点的坐标。
3. 摄影测量数据的处理：将采集到的摄影测量数据导入计算机软件进行处理。
首先进行镜头校正，消除镜头畸变。
然后提取特征点，用于相对定向和绝对定向。
4. 相对定向：通过对特征点的测量和分析，确定各个照片之间的相对位置关系，建立起相对坐标系。
5. 绝对定向：将相对坐标系与已知地理坐标系进行配准，确定照片上的每个点在地理坐标系中的坐标。
6. 三维重建：根据相对定向和绝对定向的结果，进行三维模型的重建。
可以利用数字表面模型（DSM）和数字地面模型（DTM）进行地形表面的建模和分析。
7. 精度评定：使用不同的评定方法对摄影测量结果进行精度评定，以确保测量结果的可靠性和准确性。
二、摄影测量技术的精度评定方法近景摄影测量技术的精度评定是保证测量结果可靠性的重要环节。
根据国际测量学会（ISPRS）制定的标准，可以使用以下几种方法进行精度评定。
1. 接地控制点比对法：将测量的控制点与已知的地面控制点进行比对。
通过计算控制点的平均误差和均方根误差（RMSE，Root Mean Square Error）来评估测量结果的精度。
2. 物方控制点比对法：在摄影测量中，可以选择一些物体上的控制点，通过与实际物体的测量结果进行比对，评定测量结果的精度。
3. 自由空间均匀分布点平差法：通过选取一系列自由空间均匀分布的点，进行均方根误差的计算，评估摄影测量结果的精度。
摄影测量学课程设计
摄影测量学课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握摄影测量学的基本原理、方法和应用，培养学生运用摄影测量学解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–掌握摄影测量学的定义、发展历程和基本原理；–理解摄影测量学的基本公式和计算方法；–熟悉摄影测量学在工程、地理信息系统等领域的应用。
2.技能目标：–能够运用摄影测量学的基本公式进行计算和分析；–具备处理摄影测量学实际问题的能力；–熟练使用摄影测量学相关的软件和设备。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队协作精神；–增强学生对摄影测量学领域的兴趣和好奇心；–使学生认识到摄影测量学在现代社会的重要性，提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容根据教学目标，本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.摄影测量学的定义、发展历程和基本原理；2.摄影测量学的基本公式和计算方法；3.摄影测量学在工程、地理信息系统等领域的应用；4.摄影测量学相关的软件和设备的使用。
具体安排如下：第一章：摄影测量学概述•摄影测量学的定义和发展历程；•摄影测量学的基本原理。
第二章：摄影测量学的基本公式和计算方法•摄影测量学的基本公式；•摄影测量学的计算方法。
第三章：摄影测量学的应用•摄影测量学在工程领域的应用；•摄影测量学在地理信息系统领域的应用。
第四章：摄影测量学相关的软件和设备•摄影测量学相关软件的使用；•摄影测量学相关设备的操作。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握摄影测量学的基本原理和公式；2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队协作能力和创新意识；3.案例分析法：通过分析摄影测量学在实际工程和地理信息系统领域的应用案例，提高学生的实践能力；4.实验法：通过实验操作，使学生熟练掌握摄影测量学相关软件和设备的使用。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将采用以下教学资源：1.教材：选用国内外优秀的摄影测量学教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：提供相关的摄影测量学参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作教学PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：配置相应的摄影测量学实验设备，为学生提供实践操作的机会。
近景摄影测绘技术的操作步骤
近景摄影测绘技术的操作步骤近景摄影测绘技术是一种利用摄影测量原理和方法，通过摄影设备对近距离拍摄的对象进行精确测量和三维建模的技术。
它在土地测绘、建筑设计、古建筑保护、文物修复等领域具有重要应用价值。
下面将介绍近景摄影测绘技术的操作步骤。
第一步：确定测区范围和目标在进行近景摄影测绘之前，首先需要明确测区的范围和目标。
测区可以是一个建筑物、一个景区或一片农田等。
根据测区的特点，确定摄影设备的位置、角度和拍摄方式，并确保目标物体完整、清晰可见。
第二步：选择合适的摄影设备近景摄影测绘要求摄影设备的像素高、焦距长、所采集的图像具有良好的清晰度和色彩还原能力。
常用的设备包括数码相机、单反相机、无人机等。
根据具体测区的需求选择合适的设备，并确保设备能够满足测绘精度的要求。
第三步：拍摄控制点为了进行精确的摄影测绘，需要在测区内设置若干控制点。
这些控制点可以是人工标志、地面点或其他已知位置的点。
通过拍摄这些控制点，并记录其在测区坐标系中的位置，可以用于后期图像处理与坐标计算。
第四步：拍摄图像在控制点布设完毕后，开始进行摄影测绘工作。
根据测区情况，选择合适的拍摄方式（垂直拍摄、斜角拍摄等），并按照一定的拍摄覆盖率进行图像采集。
拍摄时要注意光线条件，避免出现明暗不均或过曝的情况。
第五步：图像处理与特征提取获得图像后，需要进行图像处理与特征提取工作。
这一步骤包括镜头畸变校正、图像配准、影像融合等操作。
通过这些处理，可以提取出对象的特征点及其坐标、方位角等信息。
第六步：三维建模与精度改正在获得特征点信息后，可以利用摄影测量的原理进行三维建模。
根据不同的建模需求，可以选择不同的建模方法，如三角测量法、光束法、立体重建法等。
同时，还需要对测区进行精度改正，纠正因地面高程、轨迹误差等因素带来的误差。
第七步：数据分析与应用根据建模结果，可以进行数据分析与应用工作。
例如，可以计算对象的尺寸、体积、表面积等信息，并针对应用需求进行分析。
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影像获取 设备分类
摄影设备 摄像设备
量测摄影机
格网量测摄影机 数字化摄 半量测摄影机 影测量
非量测摄影机
CCD相机
电视摄像机
数字摄
高分辨率电视摄像机 影测量
……
两者的比较，参见P47
§2.1 摄影设备性能
1、量测摄影机 2、格网摄影机
•专为测量目的而设计制造，结构严 谨，经过严格检校 •内方位元素已知，可记录 •光学畸变差小, 附有畸变差值 •具有外部定向设备 •有机械或光学框标 •采取措施压平底片
普通120 相机的畸变差可达到300μm
§2.2 量测摄影机
1、瑞士Wild P31型量测摄影机
5) 更换垫圈改变主距
调焦距分别为25m/7m/4m/2.5m/2.1m/1.8m/1.6m/1.4m
§2.2 量测摄影机
1、瑞士Wild P31型量测摄影机
6) 有5个框标
主点偏心， 不位于像 幅的几何 中心
3、德国Jena厂Photheo19/1318型量测摄影机
有4个框标
主距
主距
改正
值
摄影 方式
片号
§2.2 量测摄影机
3、德国Jena厂Photheo19/1318型量测摄影机
缺点： （1）摄影机不能倾斜 （2）压平措施不利 （3）光圈不可调 特点： （1）价格低，像幅大 （2）适用于远距离目标拍摄 （3）适于中低精度的近景摄影测量
§2.2 量测摄影机
1、瑞士Wild P31型量测摄影机
6) 有外部定向设备（不能任意角度测量）
§2.2 量测摄影机
1、瑞士Wild P31型量测摄影机
8)使用干板或单张软片
9)无标准格网改正底片变形
10)压平措施不利
11)不能进行连续摄影
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
1)专为测量目的而设计制造，有四种系列产品，焦 距分别为65mm/100mm/200mm/300mm,相应称为：
§2.2 量测摄影机
1、瑞士原Wild P31型量测摄影机
2)结构：镜箱+支架
§2.2 量测摄影机
1、瑞士原Wild P31型量测摄影机
3)像幅大小：4英寸×5英寸（102 × 127mm）
有效面积小 （92×118mm）
§2.2 量测摄影机
1、瑞士原Wild P31型量测摄影机
4)镜头光学性能好，畸变差小于4μm，结构稳定，轻 便。
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
5) 连续调焦改变主距德国UMK型量测摄影机
6) 有4个框标
摄影
片
方式
号
主 距
主距 改正 值
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
6) 有4个框标
主距
主距
改正
值
摄影 方式
片号
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
• 立体量测摄影机所摄像对是正直摄影立体像对
§2.2 量测摄影机
5、立体量测摄影机 瑞士Wild C-120型立体量测摄影机 • 摄影基线 B=120cm
• 像幅大小：65mm × 90mm
• 焦距 f=65mm
• 可倾斜摄影
§2.2 量测摄影机
5、立体量测摄影机
瑞士Wild C-120型立体量测摄影机 • 摄影基线可竖直安放摄影
2、德国UMK型量测摄影机
9) 无格网改正底片变形
10)使用干板、单张软片压平措施不利，使用成卷 软片可抽气压平；
11)使用成卷软片可进行连续摄影；
§2.2 量测摄影机
3、德国Jena厂Photheo19/1318型量测摄影机
镜箱+定向装置 （望远镜）
光圈固定,无快门， 手动曝光，低感光度 材料
§2.2 量测摄影机
摄影设备 /
第二章 近景摄影测量的摄影设备
主要内容
量测摄备性能（掌握） 量测摄影机（掌握） 格网量测摄影机（了解） 半量测摄影机（了解） 非量测摄影机（掌握） 立体量测摄影机（了解） 改变摄影机主距的方法（了解）
§2.1 摄影设备性能
•具备量测摄影机的性能 •具有改正底片变形标准位置格网
§2.1 摄影设备性能
3、半量测摄影机
•不具备量测摄影机的性能； •具有改正底片变形的格网； （对非量测摄影机加装格网）
4、非量测摄影机
•不是专为测量目的而设计制 造，结构不严谨； •内方位元素未知且不能记录； •无外部定向设备；
•光学畸变差大；
§2.2 量测摄影机
5、立体量测摄影机
瑞士Wild C-120型立体量测摄影机 • 摄影基线可水平安放，竖直向上摄影
§2.2 量测摄影机
5、立体量测摄影机
瑞士Wild C-120型立体量测摄影机 • 可同步摄影，用于动态目标
相应的瑞士Wild C-40型立体量测摄影机，其基线长 度为：B=40cm。
7) 有外部定向设备（确定摄影机光轴在给定坐标系 内的方向）
微动螺旋 望远镜 读数窗
配合楔形 块及水平 气泡读取 俯仰角
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
8) 使用干板、单张软片或成卷软片
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
8) 使用干板、单张软片或成卷软片
§2.2 量测摄影机
UMK6.5/1318 UMK10/1318 UMK20/1318 UMK30/1318
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
2) 结构：镜箱+支架
§2.2 量测摄影机
2、德国UMK型量测摄影机
3) 像幅大小：130 mm× 180mm 有效面积： 120 mm×166mm
4)畸变差小于12μm；
•无改正底片变形的措施；
•使用方便； •普及，社会拥有量大。
§2.1 摄影设备性能
鱼眼镜头拍摄的影像
§2.2 量测摄影机
量测摄影机 (按作业方式)
单个量测摄影机 立体量测摄影机
§2.2 量测摄影机
1、瑞士原Wild P31型量测摄影机
1)专为测量目的而设计制造，有三种系列产品，焦距分 别为45mm、100mm、200mm,相应称为、P31/45、 P31/100、P31/200；
§2.2 量测摄影机
4、瑞士P32型量测摄影机
与Wild 经纬仪配合使 用,作为定向装置
焦距:64mm;
像幅：65mm ×90mm; 可使用干板、单张或成卷 120软片。
§2.2 量测摄影机
5、立体量测摄影机
• 在固定长度的摄影基线杆两端装配两台量测摄影机， 主光轴平行且都与摄影基线垂直的设备，称为立体 量测摄影机