当代摄影测量基本关系

当代摄影测量作业

1.摄影测量的“3个”基本关系？各有什么难点？

摄影测量的射影空间中的基本几何关系式包括：物像之间的共线条件关系式、物像之间的直接关系式、像像之间的共面条件关系式。

（1）射影空间中物像之间的共线条件方程式，

在欧氏空间下的共线条件方程是一个非线性方程。同时在实践中广泛采用它的主要困难在于,这种方法将导致庞大的法方程系。

（2）物像之间的直接关系式

如果再把物方射影坐标系的单位点E和另外一个未知点a的射影坐标以及它们所对应的像点坐标代入式中，并整理得到矩阵形式为:

该关系式建立了物点与像点射影坐标之间的直接关系，它不包含任何中间参数，在求解物点的摄影坐标时非常有用。

（3）像像之间的共面条件关系式

利用射影坐标与欧氏坐标之间的转换关系，把以上欧氏坐标用射影坐标代换，并经过整理得:

该形式就是射影空间中同名点之间的共面条件关系式。

2.大幅面航空数码相机制造有什么难点？现有的解决方案有哪些？

各有什么优缺点？

制造大幅面阵航空数码相机最主要的困难是大幅面的面阵列CCD的制造比较困难，对于面阵 CCD 传感器，由于受生产技术的制约——CCD 芯片的面积越大，成本越高，出现“坏点”的机率就会越大，制造较大面积的 CCD 芯片存在的难点是“坏点”问题。随着 CCD 面积的增大，这些因素很大程度上制约了大面阵 CCD 图像传感器的发展。所以生产像幅为230 X 230 mm2的大幅面的面阵CCD相机还有困难。

解决方的方案有：面阵CCD拼接

面阵CCD拼接的技术方案主要有两类：外拼接和内拼接。从成像视场的角度分析，外拼接主要是指外视场分光的方法，外视场分光是由多个光学系统组成，每个光学系统有一个或多个CCD器件独立成像，分别占据视场的一部分, 共同组成整个大视场。内拼接是指所有 CCD 共用一套镜头系统，其实现途径有两种：一种是 CCD 器件直接拼接，顾名思义就是 CCD 器件在机械上首尾搭接。另一种是通过光学系统分光的方法进行光学拼接。这种 CCD 拼接在实现形式上也有两种：光路分光和光束分光。光路分光是通过棱镜将光路分成多路，把镜头系统的一个像面分成独立的几个子像面，从而达到拼接的目的。光束分光是一种两次成像的分光系统，将第一次成像像面上的光束分成多束，再通过光纤分束或透镜分束等方法将各束光分别成像在第二像面上，从而达到分光的目的。由于普通 CCD 器件的光敏面以外的边缘以及引脚的影响，直接拼接时 CCD 器件之间会产生缝隙，实现难度比较大；虽然市场上已有一些可供拼接的CCD 器件出现,这些CCD 器件的引脚都做在一侧,光敏面以外的边缘也很小,但是直接拼接实现起来仍十分困难,无法达到无缝拼接的目的。

随着计算机和 CCD 技术的发展，航空数码相机必将成为高分辨率、高精度航空遥感以及无控制航测的主要技术手段，航空数字影像也必将成为大比例尺地理空间信息获取的重要数据源。随着数字航空遥感的进一步发展，航空数码相机必将在信息化测绘中发挥重要作用。

3.分析比较航空面阵、航空线阵、航天线阵空中三角测量的异同？

（1）航空面阵空中三角测量是把单航带作为研究对象的模型，整个航带被当作一个平差单元，平差的条件是控制点的内业计算坐标和外业坐标相等以及相邻航带间的同名加密点坐标相等。开始一条航带内的连续的单个立体相对模型全部连接起来成一个整体，把这样一个整体看成单元进行平差处理。平差的目的是在整个区域内，把航带模型点的航带坐标为观测值，把一个航带作为单元模型，用平差的方法整体解算每个航带模型的变形改正参数和所有加密点的地面坐标。在单个模型连到一起变为航带模型的处理中，由于单个孤立的模型中偶然误差以及系统误差传递累积到后面的模型中导致航带模型的结果有严重变形扭曲，因此航带模型在绝对定向过程后，还需利用多项式模型做非线性改正。

（2）航空线阵CCD影像的航线可被分割成10条相当于框幅式的空中三角锁,各条三角锁是独立的,各三角锁自身的连接依然按框幅式空中三角测量那样,采用公共连接点构成航线模型,各三角锁之间的连接曾经也采用过公共连接点的方案,在空间条件下,外方位元素变化平稳,同类外方位元素的二阶差分等零条件对线元素和角元素都成立,此条件可以将离散的各条空中三角锁联系为整体。

（3）航天线阵空中三角测量是立体摄影测量中，根据少量的野外控制点，在室内进行控制点加密，求得加密点的高程和平面位置的测量方法，其主要目的是为缺少野外控制点的地区测图提供绝对定向的控制点。空中三角测量一般分为两种：模拟空中三角测量即光学机械法空中三角测量；解析空中三角测量即俗称的电算加密。模拟空中三角测量是在全能型立体测量仪器（如多倍仪）上进行的空中三角测量。它是在仪器上恢复与摄影时相似或相应的航线立体模型，根据测图需要选定加密点，并测定其高程和平面位置。

摄影测量学的发展状况

摄影测量学的发展状况Last revision on 21 December 2020

摄影测量学的发展状况 胡鹏 中国石油大学（华东）青岛校区，266555 摘要本文主要介绍了摄影测量学的概念及发展状况。随着信息时代的发展，3S技术的逐渐成熟，数字地球的逐步发展，以及先进的仪器设备制造产业的发展，摄影测量的应用领域也越来越宽.定位技术，空三，DOM制作，影像匹配，自动变换匹配是摄影测量学的核心，围绕着这些方法技术，摄影测量学的发展更加完善。 关键词摄影；测量；数字地球；定位技术；空三；DOM制作；影像匹配；自动变换匹配 The State of The Photographic Surveying Hu Peng China University of Petroleum（Qingdao Campus）26555 Abstract This passage is mainly about the concept and development of Photographic Surveying。With the development of information era，the maturity of 3S Technology, the development of the Digital Earth, and the development of the instrument equipment manufacturing industry, the application fields of the Photographic Surveying has become wider and wider. Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching are the core of the Photographic Surveying, around with these methods and technology, the development of Photographic Surveying will become more and more complete. Key words :Photography, Surveying, Digital Earth, Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching. 0 引言 随着计算机技术以及数字图像处理、模式识别、计算机视觉和人工智能等相关技术的不断发展,摄影测量与计算机学科相互渗透交叉,摄影测量在经历模拟摄影测量、解析摄影测量两个发展阶段后,现已进入数字摄影测量阶段,这对整个摄影测量的教学、科研、生产都产生了极其深远的影响。从测绘学科而言,传统的摄影测量已发展为新兴的信息产业;从摄影测量学科而言,经典的摄影测量已发展为摄影测量与计算机视觉。数字摄影测量所使用的设备最终将是计算机加上相应的标准外设,它的产品形式是全数字化的数字产品。随着传感器技术和自动化技术的发展,当代数字摄影测量不仅依然是遥感空间信息获取的重要分支学科,而且其研究及应用范围变得非常广泛。 现代测绘技术, 已向集成化、实时化、动态化、数字化、自动化、智能化方向发展。经典的大地测量平面定位手段逐步被全球卫星定位系统技术所取代;传统的地图测制手段正向数字化测图技术过渡;传统的模拟测绘产品逐步向数字化地理信息产品转变;传统的测绘“老三仪”,即经纬仪、水准仪、平板仪开始向以为代表的现代测绘技术手段转化, 传统的测绘产业逐步向现代地理信息产业或现代测绘产业转变。尤其3S集成, 满足实时、准时要求的空间信息处理技术的应用, 将大大加快空间信息获取、处理与更新的速度, 为国民经济建设和社会发展以及管理决策提供更广泛、更有效的服务

摄影测量课后习题复习

1、摄影测量对航摄资料有哪些基本要求？ 答：1）影像的色调要求影像清晰，色调一致，反差适中，像片上不应有妨碍测图的阴影。 2）像片重叠 同一航线上要求两相邻像片应有一定的重叠，称航向重叠。航向重叠：60% ~ 65% ，最小不应小于53%；相邻航线间也应有足够的重叠称旁向重叠。旁向重 叠：30% ~ 40% 最小不得小于15% 3）像片倾角在摄影瞬间摄影机轴发生了倾斜，摄影机轴与铅直方向的夹角称为相片倾角，不大于2°，最大不超过3°。 4）航线弯曲受技术和自然条件限制，飞机往往不能按预定航线飞行而产生弯曲，造成漏摄或旁向重叠过小从而影像内业成图。一般要求航摄最大偏距与全航线长之比不大于3%。 5）像片旋角相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的夹角称像片旋角，一般要求像片旋角不超过6°，最大不超过8°。 2、什么是像片重叠？为什么要求相邻像片之间及航线之间的像片要有一定的重叠？答：两张相邻的像片之间重叠的部分叫像片重叠为了满足测图的需要，在同一航线上，相邻两像片应有一定范围的重叠，称为航向重叠。相邻航线也应有足够的重叠，称为旁向重叠。 3、摄影测量常用哪些坐标系统，各坐标又是如何定义的？ 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；像平面坐标系：是以像主点为原点的右手平面坐标系。 像空间坐标系：以摄影中心S为坐标原点，x、y轴与像平面坐标系的x、y轴平行，z轴与光轴重合，形成像空间右手指教坐标系S-xyz。 像空间辅助坐标系：像点坐标可以直接从像片上量取获得，而各个像片的像空间坐标是不统一的，给计算带来了困难，就需要建立统一的坐标系，于是有了像空间辅助在坐标系。有三种取法：1. 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；2. 是以每条航线第一张像片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系；3. 以每个相片对的左像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，过原点且垂直于uw平面(左核面)的轴为v构成右手直角坐标系。 物方坐标系：地面测量坐标系、地面摄影测量坐标系； 地面测量坐标系：高斯-克吕格3度或6度带投影的平面直角坐标系与定义的从某一基准面量起的高程两者组合而成的空间左手坐标系 地面摄影测量坐标系：地面测量坐标系是左手系，像空间辅助坐标系是右手系，给地面点由像空间辅助坐标系转换到地面测量坐标系带来困难，为此要建立一个过渡性坐标系，称为地面摄影测量坐标系。原点在测区内某一地面点上，X轴大致与航向一致的水平方向，Y轴与X轴正交，轴沿铅垂方向，构成右手直角坐标系。

摄影测量学知识点

第一章绪论 1、摄影测量学-----是对研究物体进行摄影、量测和解译所获得的影象，获取被摄物体的几何信息和物理信息的一门科学和技术。 摄影测量的特点 ?1、在影像上量测，无需接触物体本身，因此很少受自然地理等条件的限制。 ?2、影象是客观事物的真实反映，信息丰富，可选择需要的物体影象进行量测、处理、 研究,从影象上获得最新最全面的几何或物理信息。 ?3、摄影测量大部分工作在内业进行，有利于自动化、数字化、智能化，工作效率高。摄影测量分类 按摄影站的位置：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量显微摄影测量、水下摄影测量 按研究对象不同：地形摄影测量、非地形摄影测量 按处理技术手段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量 摄影测量学的三个发展阶段 ?模拟摄影测量阶段(1851-1970) ?解析摄影测量阶段(1950-1980) ?提出摄影测量新概念——数字投影代替物理投影 ?数字摄影测量阶段(1970-现在）

第二章摄影测量解析基础 中心投影的正片位置和负片位置 a)负片位置：投影平面和物点位在投影中心的两侧 b)正片位置：投影平面和物点位在投影中心同一侧 c)摄影时的位置是负片位置，解算时的位置是正片位置，为了解算的方便，像点 和物点之间的几何关系并没有改变； 摄影比例尺 d)摄影比例尺指摄影像片上一线段为l与地面上相应线段的水平距L之比 e)航摄比例尺----指水平像片，地面取平均高程时, 像片上的一线段Z与地面上相 应线段的水平距L之比 摄影仪摄影的要求 摄影方式 竖直摄影：摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直 摄影航高：H=m?f 摄影重叠度 f)重叠摄影部分与整个像幅长的百分比称为重叠度 g)航向重叠p----同一条航线内相邻像片之间的影像重叠 h)旁向重叠q---相邻航线的重叠 P=60~65% q=30~35% 摄影比例尺特性 ? 1 )摄影比例尺愈大，则像片地面分辨率越高，有利影像的解译与提高成图的精度。 ?2) 摄影比例尺愈大，则摄影工作量增加, 摄影费用要增多，所以摄影比例尺要根据信息采集的精度确定。 量测用摄影机的特征 1.量测用摄影机的像距是一个固定的已知值 2.量测用摄影机承片框上具有框标 3.量测用摄影机的内方位元素值是已知的

摄影测量的发展与趋势(作业)

一、摄影测量的发展历史： 摄影测量学发展至今，经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个发展阶段 摄影测量学三个发展阶段的特点： 我国摄影测量的发展历史 中国的摄影测量历史最早可追溯到1902年，当年的北洋大学曾用进口的摄影经纬仪做过建筑摄影测量试验。 中国的航空摄影测量始于1931年，浙江省水利局航测队与德国测量公司合作进行首次航空摄影，摄取了钱塘江支流浦阳江一段河道的航片，随后，国民党政府成立航测队。主要测制了中国局部地区1:1万和1:2.5万军事要塞图，以及湘黔、成渝一带l:5万地形图。 1949年中华人民共和国成立以后，航空摄影得到飞速发展。国家测绘局、林业、农业、地质、铁道、石油、水利等部门都积极开展了航空摄影。1980年前，中国利用航空摄影测量主要制作1:25000-1:100000各种比例尺地形图，采用的是分工法和全能法测图。 1980年后，利用解析和数字摄影测量方法，全国范围主要制作1:50000地形图，各省市主要制作1:10000和1:5000地形图，城市则是制作1:1000和1:2000地形图，构成各类GIS的地形数据库。 21世纪初，数码摄影仪面世之后，城市大比例尺航测制作正射影像图得到了迅速发展，现在已经发展到制作三维城市电子地图。目前，中国已经构建了1:1000000、1:250000和1:50000全国空间数据库，包括的数据产品有DOM、DEM、DLG和DRG四类，还有地名数据库和土地利用数据库等，各省市已经或正在建立1:10000全省空间数据库。许多大中城市已建立了1:500-1：2000空间数据库。这些都成为构建“数字中国”、“数字省区”和“数字城市”的重要基础。 2006年国家测绘局启动了西部测图计划，使用了一批新设备、新技术、新航空航天遥感影像，将改写中国西部200多万平方公里无1：50000地形图的历史。

航空摄影测量知识点概述

4D产品、航空摄影测量知识点 航摄准备：摄区基本情况分析、确定航摄设计用图、航摄空域申请、《航空摄影技术设计书》航摄设计：摄影比例尺的确定、 航摄分区的划分（a)分区界线应与图廓线相一致；b)分区内的地形高差不得大于四分之一航高（以分区的平均高度平面为基准面的航高)。c)在地形高差许可且能够确保航线的直线性的情况下，航摄分区的跨度应尽量划大，同时分区划分还应考虑用户提出的加密方法和布点方案的要求；e)当地面高差突变，地形特征差别显著或有特殊要求时，可以破图幅划分航摄分区。）、基准面高度的确定、航线的敷设、航摄基本参数的计算、航摄季节和时间的选择、航摄仪的选择与检定、航摄胶片的选择与测定； 空中摄影：设备的检测发、航摄试片、航空摄影、填写飞行日志； 摄影处理：配置冲洗药液、胶片冲洗、像片印制； 质量检查：像片重叠度、像片倾斜角、像片旋偏角、航线弯曲度、摄站航高差、航摄漏洞、航线偏差、影像质量； 成果提交： 1）航摄分区略图 2）航片索引图 3）航摄底片、像片 4）航摄仪检定表 5）航摄底片压平质量检测数据表6）航摄底片密度抽样测定数据表7）航摄飞行报告 8）附属仪器记录数据9）成果质量检查报告10）技术总结 11）航摄资料移交书12）合同规定的其他资料 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

解析空中三角测量案例 空中三角测量的精度指标主要指定向误差和控制点残差：框标坐标残差绝对值一般不大于0.010mm，最大不超过0.015mm。扫描数字化航摄影像连接点上下视差中误差为 0.01mm（1/2像素），数码航摄仪获取的影像连接点上下视差中误差为1/3像素。 1、资料准备：像片索引图、数字/数字化航摄影像、航摄仪检定书、飞行记录资料、 区内现有小比例尺地形图、区域网像控点刺点片、区域网像控点联测成果。 2、像控点的转刺：航摄像片上平面点和平高点的刺孔偏离误差，不得大于像片上的0.1 毫米，高程点如选在明显目标点上，则要求相同，像控点的刺孔要小，刺孔直径最大不得超过0. 2毫米 3、像控点的选点观测：像片控制点的一般应满足下列条件: a)像片控制点的目标影像应清晰，易于判读；目标条件与其他像片条件矛盾时应着 重考虑目标条件；b)布设的控制点应能公用；c)控制点距像片边缘不应小于1cm (18cm X 18cm像幅)或1. 5cm (23cm X23cm)，综合法成图的控制点距航向边缘不应小于上述规定的1/2；d控制点距像片的各类标志应大于1mm； 4、定向：定向点残余上下视差、同一航带模型连接差。 5、网平差计算：平差计算、精度检查 6、分区接边：同比例尺、同地形类别、同比例尺、不同地形类别、不同比例尺 7、检查：像控点成果使用正确性检查、航摄仪检定参数与航摄参数、各项平差计算 的精度、提交成果的完整性 8、整理与提交：起算数据文件、像点坐标原始观测值文件、平差结果文件、影像外 方位元素文件、精度评定文件、测区加密分区图、区域网略图、成果检查与技术总结报告。

摄影测量知识点

第一章 1、传统摄影测量学定义：摄影测量学是利用光学摄影机获取的像片，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学科。 2、摄影测量与遥感的定义：摄影测量与遥感是从非接触成像及其他传感器系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体可靠信息的工艺、科学与技术。（其中,摄影测量侧重于提取几何信息，遥感侧重于提取物理信息。也就是说，摄影测量是从非接触成像系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其它物体的几何、属性等可靠信息的工艺、科学与技术） 3、摄影测量的分类 ①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 ②按用途：地形摄影测量、非地形摄影测量 ③按处理手段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量 4、地形摄影测量的主要任务：测绘各种比例尺的地形图及城镇、农业、林业、地质、交通、工程、资源与规划等部门需要的各种专题图，建立地形数据库，为各种地理信息系统提供三维基础数据 5、非地形摄影测量的主要任务：用于工业、建筑、考古、医学、生物、体育、变形观测、事故调查、公安侦破与军事侦察等方面 6、数字地图：DLG(数字线划地图）、DOM（数字正射影像）、DEM（数字高程模型）、DRG （数字栅格地图） 7、摄影测量的特点： ①无需接触物体本身获得被摄物体信息（较少受到周围环境与条件的限制） ②由二维影像重建三维目标 ③面采集数据方式 ④同时提取物体的几何与物理特性 8、摄影测量学的三个发展阶段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量 9、模拟摄影测量：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 10、模拟摄影测量的特征： ①形成了较完整的摄影测量学的基本概念 ②依据相片变为地形图的作业过程及需要，生产了大量复杂、昂贵的摄影测量仪器 ③根据仪器及测量原理的不同，形成了较完整的相片变为地形图的测绘方法 11、模拟立体测图仪分为：光学投影、光学-机械投影、机械投影 12、1957年，海拉瓦博士提出解析测图仪的思想，标志着解析摄影测量的开始 13、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。 14、解析测图仪与模拟测图仪的主要区别：前者使用的是数字投影方式，后者使用的是模拟的物理投影方式。 仪器设计和结构上的不同：前者是由计算机控制的坐标量测系统，后者使用纯光学、机械型的模拟测图装置 操作方式的不同：前者是计算机辅助的人工操作，后者是完全手工操作

摄影测量实验报告

《摄影测量原理》 实 验 报 告 院系: 班级: 姓名: 指导教师: 实验一预备知识 一、实验目得 1、了解4d得基本概念。 2、了解VirtuoZo NT系统得运行环境及软件模块得操作特点。 3、了解实习工作流程,从而能对4d产品生产实习有个整体概念。 二、实验内容 1、熟悉4D得基本概念。 数字高程模型(缩写DEM)就是在某一投影平面(如高斯投影平面)上规则格网点得平面坐标(X,Y)及高程(Z)得数据集。 数字正射影像图(缩写DOM)就是利用数字高程模型(DEM)对经扫描处理得数字化航空像片,经逐像元进行投影差改正、镶嵌,按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成得数字正射影像数据集。它就是同时具有地图几何精度与影像特征得图像,具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。 数字线划地图(缩写DLG)就是现有地形图要素得矢量数据集,保存各要素间得空间关系与相关得属性信息,全面地描述地表目标。 数字栅格地图(缩写DRG)就是现有纸质地形图经计算机处理后得到得栅格数据文件。每一幅地形图在扫描数字化后,经几何纠正,并进行内容更新与数据压缩处理,彩色地形图还应经色彩校正,使每幅图像得色彩基本一致。数字栅格地图在内容上、几何精度与色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致。 2、了解VirtuoZo NT系统,熟悉系统得运行环境及配置,主要软件模块以及作业方式等,了解系统目录。 3、系统启动。 4、4d产品制作流程

根据VirtuoZo制作4d产品得基本工作流程如下: 三、实验方 法与步骤 通过阅读 实验指导书, 对制作ＤＥ Ｍ、ＤＯＭ流 程以及基本知 识进行足够得 了解。 四、实验结 果 五、实验心得与体会 通过学习摄影测量这门课,我已经了解4D得一些知识,现在又做了这次实验,使我对4D产品又加深了了解,此外,我也接触到了一个软件VirtuoZo NT,我开始就将这个软件进行练习,不断得去了解这个软件,通过实习指导书与视频,我对这个软件得又了更进一步得了解,这个软件就是做摄影测量实验得基础,在这个界面里能够做出一个完美得数字模型,能够将整个城市或者整个地区得影像制作成地形图与正摄投影图,能够使人们更加直观得瞧出地区得整体景象,我们能够用它制作4D产品,我要理解这个软件得制作流程,能够更好得做出产品。

当代摄影测量基本关系

当代摄影测量作业 1.摄影测量的“3个”基本关系？各有什么难点？ 摄影测量的射影空间中的基本几何关系式包括：物像之间的共线条件关系式、物像之间的直接关系式、像像之间的共面条件关系式。 （1）射影空间中物像之间的共线条件方程式， 在欧氏空间下的共线条件方程是一个非线性方程。同时在实践中广泛采用它的主要困难在于,这种方法将导致庞大的法方程系。 （2）物像之间的直接关系式 如果再把物方射影坐标系的单位点E和另外一个未知点a的射影坐标以及它们所对应的像点坐标代入式中，并整理得到矩阵形式为: 该关系式建立了物点与像点射影坐标之间的直接关系，它不包含任何中间参数，在求解物点的摄影坐标时非常有用。 （3）像像之间的共面条件关系式 利用射影坐标与欧氏坐标之间的转换关系，把以上欧氏坐标用射影坐标代换，并经过整理得:

该形式就是射影空间中同名点之间的共面条件关系式。 2.大幅面航空数码相机制造有什么难点？现有的解决方案有哪些？ 各有什么优缺点？ 制造大幅面阵航空数码相机最主要的困难是大幅面的面阵列CCD的制造比较困难，对于面阵 CCD 传感器，由于受生产技术的制约——CCD 芯片的面积越大，成本越高，出现“坏点”的机率就会越大，制造较大面积的 CCD 芯片存在的难点是“坏点”问题。随着 CCD 面积的增大，这些因素很大程度上制约了大面阵 CCD 图像传感器的发展。所以生产像幅为230 X 230 mm2的大幅面的面阵CCD相机还有困难。 解决方的方案有：面阵CCD拼接 面阵CCD拼接的技术方案主要有两类：外拼接和内拼接。从成像视场的角度分析，外拼接主要是指外视场分光的方法，外视场分光是由多个光学系统组成，每个光学系统有一个或多个CCD器件独立成像，分别占据视场的一部分, 共同组成整个大视场。内拼接是指所有 CCD 共用一套镜头系统，其实现途径有两种：一种是 CCD 器件直接拼接，顾名思义就是 CCD 器件在机械上首尾搭接。另一种是通过光学系统分光的方法进行光学拼接。这种 CCD 拼接在实现形式上也有两种：光路分光和光束分光。光路分光是通过棱镜将光路分成多路，把镜头系统的一个像面分成独立的几个子像面，从而达到拼接的目的。光束分光是一种两次成像的分光系统，将第一次成像像面上的光束分成多束，再通过光纤分束或透镜分束等方法将各束光分别成像在第二像面上，从而达到分光的目的。由于普通 CCD 器件的光敏面以外的边缘以及引脚的影响，直接拼接时 CCD 器件之间会产生缝隙，实现难度比较大；虽然市场上已有一些可供拼接的CCD 器件出现,这些CCD 器件的引脚都做在一侧,光敏面以外的边缘也很小,但是直接拼接实现起来仍十分困难,无法达到无缝拼接的目的。 随着计算机和 CCD 技术的发展，航空数码相机必将成为高分辨率、高精度航空遥感以及无控制航测的主要技术手段，航空数字影像也必将成为大比例尺地理空间信息获取的重要数据源。随着数字航空遥感的进一步发展，航空数码相机必将在信息化测绘中发挥重要作用。 3.分析比较航空面阵、航空线阵、航天线阵空中三角测量的异同？

对摄影测量基本原理的认识

对摄影测量基本原理的认识 宋剑虹 （贵州大学矿业学院测绘工程 09级2班） 内容摘要 摄影测量【photogrammetry】有二百多年的历史了。通过对摄影测量的学习和认识。本文从摄影测量最基本的原理出发，简单回顾了它的发展历程，本文立足于对武汉大学第二版《摄影测量》教程的学习以及对摄影测量基础知识的了解和认识后，阐述了摄影测量的一些基本知识。着重阐述了当代摄影测量技术最新理论的发展。尤其是对摄影测量的分类，分别阐述大地摄影测量、航空摄影测量、航天摄影测量的一些基本原理后相关技术要点。对大地摄影测量、航空摄影测量的内外业的有关步骤和相应技术作了一定的论述。最后，总结出自己的在学习过程中的对摄影测量的认识，作为测绘专业学生，我更看到新的希望。 关键词：摄影测量测量技术基本原理航天技术

目录 一、引言 (3) 二、摄影测量概述 (3) （一）关于摄影测量 (3) 1.摄影测量学的定义和任务 (3) 2.摄影测量的特点 (3) （二）摄影测量的发展阶段 (4) 三、摄影测量学的分类 (4) （一）地面摄影测量 (4) 1.地面摄影测量的基本原理 (4) 2.地面立体摄影测量的摄影方式 (4) 3.地面摄影测量分为外业工作和内业工作 (5) （二）航空摄影测量 (5) 1.航空摄影测量的基本原理 (5) 2.航空摄影测量的测图方法 (6) 3.航空摄影测量的作业分外业和内业 (7) （三）航天摄影测量 (7) 1.航天摄影测量的基本原理 (8) 2.航天摄影测量的特点 (8) 3.航天摄影测量的应用前景 (8) 四、结语 (8)

一、引言 摄影测量学有二百多年的历史了。最初叫图形量学（据 Iconometry 而来，或译作量影术）。1837年，发明摄影技术后，才叫摄影测量学。数学家勃兰特早在18世纪就论述了摄影测量学的基础——透视几何理论。1839年，法国报到了摄影像片的产生后，摄影测量学开始了它的发展历程。19世纪中叶，法国陆军上校劳塞达利用所谓“明箱”装置，测制了万森城堡图。劳塞达被公认为“摄影测量之父”。航空技术发达以后，摄影测量学被称为航空摄影测量学。1975年，卫星上天后，航空测量发展到了航天摄影测量。 通过上世纪八九十年代对数字摄影测量的研究、开发与推广，进入21世纪，我国数字摄影测量以世人难以想象的速度发展，数字摄影测量工作站在中国的摄影测量生产中获得了普遍的应用与推广，摄影测量的教学也由过去只有少数院校才能进行的“贵族”式的教学得到了极大的普及。目前，全国至少有40多所大专院校的测绘工程专业开设摄影测量课程，这极大地拓宽了摄影测量所需人才的培养渠道。 二、摄影测量概述 （一）关于摄影测量 1.摄影测量学的定义和任务 摄影测量【photogrammetry】指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。传统摄影测量学定义：是利用光学摄影机获取的像片，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学科。摄影测量学是测绘学的分支学科，它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。摄影测量学要解决的两大问题是几何定位和影像解译。几何定位就是确定被摄物体的大小、形状和空间位置。几何定位的基本原理源于测量学的前方交会方法，它是根据两个已知的摄影站点和两条已知的摄影方向线，交会出构成这两条摄影光线的待定地面点的三维坐标。影像解译就是确定影像对应地物的性质。 2.摄影测量的特点 在影像上进行量测和解译，主要工作在室内进行，无需接触物体本身，因而很少受气候、地理等条件的限制；所摄影像是客观物体或目标的真实反映，信息丰富、形象直观，人们可以从中获得所研究物体的大量几何信息和物理信息；可以拍摄动态物体的瞬间影像，完成常规方法难以实现的测量工作；适用于大范围地形测绘，成图快、效率高；产品形式多样，可以生产纸质地形图、数字线划图、数字高程模型、数字正摄影像等。

第二章--航空摄影测量的基本知识

第二章航空摄影测量的基本知识 主要内容 1.航摄仪和感光材料 2.航摄基本知识及其作用 比例尺重叠度（航向旁向） 相片偏角 3.投影比较：类型特点 第一节航空摄影仪与感光材料 一、航空摄影仪 指航空摄影机、地面摄影测量用的摄影经纬仪，以及近景摄 影测量用的摄影机，简称摄影机。主要由暗箱和镜箱构成。 1.镜箱物镜 物镜筒 座架 框标平面镜箱体是一个可调节摄影物镜与像平面之间距离的封闭筒 2.暗箱： 3.框标平面: 作用：像点坐标量测 3.框标坐标： 在框标平面内区其交点作为坐标原点，建立起框标直角坐标系。航摄软片紧密贴附在框标平面上，所以框标平面即为像

平面的位置。 4.像主点：摄影机主光轴与像平面的交点 5.摄影机主距（像片主距）：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，一般用字母f表示。 二、分类 （一）按摄影物镜焦距和像场角分为： 1.短焦距航摄仪， f＜150 mm，相应的像场角为β＞100o； 2.中焦距航摄仪 f:150 mm＜＜300 mm，像场角为70o＜β＜100o； 3.长焦距航摄仪 f＞300 mm，相应的像场角为2≤70o。 二、分类 （二）按照像幅（正方形）大小分： 1.短焦距航空摄影机的像幅多为18 cm×18 cm 2.中焦距航空摄影机的像幅有18 cm×18 cm和23 cm×23 cm 3.长焦距航空摄影机的像幅多为23 cm×23 cm和30 cm×30 cm 第二节航空摄影测量对摄影资料的基本要 求 ?测绘地形------摄影多采用竖直摄影方式，即航摄机在曝 光瞬 间物镜主光轴保持垂直于地面。 ?《航空摄影测量规范》要求像片倾角应小于2o～3o。

摄影测量学的发展状况

摄影测量学的发展状况 胡鹏 中国石油大学（华东）青岛校区，266555 摘要本文主要介绍了摄影测量学的概念及发展状况。随着信息时代的发展，3S 技术的逐渐成熟，数字地球的逐步发展，以及先进的仪器设备制造产业的发展，摄影测量的应用领域也越来越宽.定位技术，空三，DOM制作，影像匹配，自动变换匹配是摄影测量学的核心，围绕着这些方法技术，摄影测量学的发展更加完善。 关键词摄影；测量；数字地球；定位技术；空三；DOM制作；影像匹配；自动变换匹配 The State of The Photographic Surveying Hu Peng China University of Petroleum（Qingdao Campus）26555 Abstract This passage is mainly about the concept and development of Photographic Surveying。With the development of information era，the maturity of 3S Technology, the development of the Digital Earth, and the development of the instrument equipment manufacturing industry, the application fields of the Photographic Surveying has become wider and wider. Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching are the core of the Photographic Surveying, around with these methods and technology, the development of Photographic Surveying will become more and more complete. Key words :Photography, Surveying, Digital Earth, Positioning technology, aerial triangulation, DOM producing, image matching, automation matching. 0 引言 随着计算机技术以及数字图像处理、模式识别、计算机视觉和人工智能等相关技术的不断发展,摄影测量与计算机学科相互渗透交叉,摄影测量在经历模拟摄影测量、解析摄影测量两个发展阶段后,现已进入数字摄影测量阶段,这对整个摄影测量的教学、科研、

摄影测量基本概念

一.测绘基本概念 Ⅰ. 一些常用术语 1.误差error a.系统误差systematic error 测量的误差在大小和符号上趋于一致,或按一定规律变化,或保持为常数. b.偶然误差random error 偶然误差也叫随机误差.其误差量值和符号的变化是没有规律的. c.粗差Gross error or blunder 粗差也称错误,一般大于5倍的中误差. 2.精度(精确度) accuracy 评定测量成果质量的数量指标. a.平均误差average error Mav = ∑Δ/n; b.中误差RMSE(Root Mean Square Error) M = sqrt(∑ΔΔ/n ); c.极限误差Limit error 2M d.相对误差relative error 中误差与观测值之比叫做相对中误差. 航测中常用航高的几千分之一来表示高程精度,例如H/8000. e.标准偏差standard deviation 与中误差类似,欧美国家常用的评定精度指标. 3.测量平差Survey adjustment 对一组观测值的误差进行合理配赋, 求出最可靠的计算值作为终值, 并对结果的精度进行评定。 最小二乘法（Least Square Method）是测量平差的基础。其基本原理是： ∑PVV = minimum; 4.三角测量Triangulation 通过观测三角网内各三角点上所有三角形的内角，并测定三角网的一些边，由某一三角点的已知坐标及一边的方位角，根据三角形的几何关系，推算其他点的坐标, 这些测量与计算工作叫做三角测量。 5. 4D产品4D products a. DEM ( DTM )―Digital Elevation Model ( Digital Terrai n Model ) 数字高程模型（数字地面模型） b. DOM ( Digital Orthophoto Map )数字正射影像图 c. DLG（Digital Line Graph ）or DTI ( Digital Thematic Information )数字线划图或数字专题信息 d. DRG ( Digital Raster Graph ) 数字栅格图

(完整版)摄影测量试题

摄影测量（一） 一、填空题（20 分，每空 1 分） 1、摄影测量中常用的坐标系有、、、、 2、解求单张像片的外方位元素最少需要个点。 3、GPS辅助空中三角测量的作用是。 4、两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要个和个地面控制点。 5、摄影测量加密按平差范围可分为、和三种方法。 6、摄影测量的发展经历了、和三个阶段。 7、恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是方程。 8、法方程消元的通式为Ni,i+1 = 。 二、名词解释（20 分，每个 4 分） 1、内部可靠性： 2、绝对定向元素： 3、像主点： 4、带状法方程系数矩阵的带宽： 5、自检校光束法区域网平差： 三、简答题（45 分，每题15分） 1、推导摄影中心点、像点与其对应物点三点位于一条直线上的共线条件方程，并简要叙述其在摄影测量中的主要用途。 2、像片外方位元素的作用是什么？用图示意以y 轴为主轴的航摄像片的外方位元素。 3、如果拥有一套POS系统，你打算如何用其快速确定地面点的三维坐标（简要叙述基本思想和具体解算过程）？ 四、综合题（15 分） 设某区域由两条航线组成（如图 1 所示），试根据光束法区域网平差原理回答下列问题：① 当控制点无误差时，观测值个数n、未知数个数t 、多余观测数r ； ② 按最小带宽原则在图 a 中标出像片排列顺序号并求出带宽； ③ 在图 b 中绘出改化法方程系数矩阵结构图（保留像片外方位元素）。

摄影测量（二） 一、名词解释 1 摄影测量学 2 航向重叠 3 单像空间后方交会 4 相对行高 5 像片纠正 6 解析空中三角测量 7 透视平面旋转定律 8 外方位元素 9 核面 10 绝对定向元素 二、填空 1 摄影测量的基本问题，就是将 ________ 转换为 _______ 。 2 物体的色是随着 _________ 的光谱成分和物体对光谱成分固有不变的 ______ 、__________ 、和________ 的能力而定的。 3 人眼产生天然立体视觉的原因是由于 ________ 的存在。 4 相对定向完成的标志是 ________ 。 5 光束法区域网平差时，若像片按垂直于航带方向编号，则改化法方程系数阵带宽为______ 若按平行于航带方向编号，则带宽为_________ 。 三、简答题 1 两种常用的相对定向元素系统的特点及相对定向元素。 2 倾斜位移的特性。 3 单行带法相对定向后，为何要进行比例尺归化？为何进行？ 4 独立模型法区域网平差基本思想。 5 何谓正形变换？有何特点？ 四、论述题

摄影测量学考试知识点

摄影测量学习题 一、名词解释： 1、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。 ２、光圈号数 :相对孔径的倒数 3、景深 ：远景与近景之间的纵深距离称为景深 ?? 4、超焦点距离：当物镜向无限远物体对光时，不仅远处的物体构象清晰，而且在离开物镜 不小于某一距离H 的所有物体,其构象都很清晰，这个距离Ｈ就称为超焦点距离或称为无限远起点 5、视场： 将物镜对光于无穷远，在焦面上会看到一个照度不均匀的明亮圆。这个直径为 ab 的明亮圆的范围称为视场? ? ６、视场角 ：物镜的像方主点与视场直径所张的角２α。? ? ７、像场?:在视场面积内能获得清晰影像的区域? ? 8、像场角； 物镜的像方主点与像场直径所张的角2β。 像主点：摄影机轴在框标平面上的垂足。 1１、航向重叠?:沿飞行方向上相邻像片所摄地面的重叠区。?? 12、旁向重叠：两相邻航带摄区之间的重叠 主光轴?:通过诸透镜光轴的轴?? 主点: 主平面与光轴的交点 13、摄影基线?：相邻像片摄影站(投影中心)之间的空间连线。 15、内方位元素 确定物镜后节点和像片面相对位置的数据。? 16、外方位元素 确定摄影摄影机或像片的空间位置和姿态的参数? 焦点 平行光轴的投射光线经物镜后产生折射,该折射线与光轴的交点。 17、像片倾角 航摄仪光轴与通过物镜中心的铅垂线所夹的角称为像片的倾斜角 １9、像片旋角 相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线之间的夹角称为像片的 旋偏角?? 2０、倾斜误差 因像片倾斜引起的像点位移? 节点 投射光线与成像光线与光轴的交角ｕ和u ′相等时,投射光线与成像光线与光轴的交点。 ２1、投影差 ?因地形起伏引起的像点位移 2２、摄影比例尺 航摄相片上某一线段构成的长度与地面上相应水平距离之比。 ２３、像片控制点??为联系地面与相片而测定地面坐标的像点。 相对孔径 ?物镜焦距与有效孔径之比 2５、左右视差 同名像点在各自像平面坐标系中的x 坐标之差 2６、上下视差?同名像点在各自像平面坐标系中的Y 坐标之差 ２7、核点?基线延长线与左、右像片的交点k 1、k ２称为核点?? 28、核线 核面与像片的交线称为核线 2９、核面?通过摄影基线S 1Ｓ2与任一地面点A 所作的平面W A ? ３0、投影基线 两摄站的连线? ３1、像片基线?指相邻两张像片主点的连线 ３2、解析空中三角测量 即在一条航带几十条像对覆盖的区域或由几条航带几百哥像对构 成的区域内，仅仅由外业实测几个少量的控制点,按一定的数学模型,平差 解算出摄影测量作业过程中所需的全部控制点及每张像片的外方位元素 33、空间后方交会 就是利用地面控制点的已知坐标值反求像片外方位元素 ()()()()(){}2332233213322232332 1[]Z X Y X Y Y Y X X X Z Y X X Y Z X Y Y X Z X Y X Y =-+-+-+-+--

(完整版)摄影测量作业部分答案

1.什么是摄影测量学，摄影测量发展的三个阶段 摄影测量学是对研究的物体进行摄影，测量和解译所获得的影像，获取被摄物体的几何信息和物理信息的一门科学。三个阶段：模拟、解析、数字摄影测量。 2.根据成图的需要，规定了摄影比例尺后，如何选择航空摄影机与航摄高度？答：采用特宽角航摄机，航高值就小，采用常角或窄角航摄机，航高值就大。（航高的大小将决定飞机实际升限和最小安全高度的限制，另外，测图的高程测定精度与航高有关（高程中误差与航高成正比））大比例尺单像测图，应选用常角或窄角航摄机，小比例尺立体测图应选用特宽角航摄机。 3.什么是航摄像片的内外方位元素，各有何作用？ 答：内方位元素包括三个参数，即摄影中心S到像片的垂距(主距)f及像主点o在像框标坐标系中的坐标00,y x，用其来恢复摄影光束。确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数，称为外方位元素，一张的外方位元素包括六个参数，其中有三个是直线元素，用于描述摄影中心的空问坐标值；另外三个是角元素，用于表达像片面的空间姿态。 4.摄影测量中常用的坐标系有哪些，各有何作用？ 答：摄影测量中常用的坐标系有两大类。一类是用于描述像点的位置，称为像方空间坐标系；另——类是用于描述地面点的位置．称为物方空间坐标系。 (1)像方空间坐标系①像平面坐标系像平面坐标系用以表示像点在像平面上的位置，通常采用右手坐标系，xy轴的选择按需要而定．在解析和数字摄影测量中，常根据框标来确定像平面坐标系，称为像框标坐标系。②像空间坐标系为了便于进行空间坐标的变换，需要建立起描述像点在像空间位置的坐标系，即像空间坐标系。以摄影中心S为坐标原点，xy,轴与像平面坐标系的xy轴平行，z轴与主光轴重合，形成像空间右手直角坐标系s-xyz③像空间辅助坐标系像点的像空间坐标可直接以像平面坐标求得，但这种坐标的待点是每张像片的像空间坐标系不统一，这给计算带来困难。为此，需要建立一种相对统一的坐标系．称为像空间辅助坐标系，用s-XYZ表示。此坐标系的原点仍选在摄影中心S坐标轴系的选择视需要而定。 (2)物方空间坐标系①摄影测量坐标系将像空间辅助坐标系XYZ S?沿着Z轴反方向平移至地面点P，得到的坐标系称为摄影测量坐标系②地面测量坐标系地面测量坐标系通常指地图投影坐标系，也就是国家测图所采用的高斯—克吕格3带或6带投影的平面直角坐标系和高程系，两者组成的空间直角坐标系是左手系。③地面摄影测量坐标系由于摄影测量坐标系采用的是右手系，而地面测量坐标系采用的是左手系，这给由摄影测量坐标到地面测量坐标的转换带来了困难。为此，在摄影测量坐标系与地面测量坐标系之间建立一种过渡性的坐标系，称为地面摄影测量坐标系，其坐标原点在测区内的其一地面点上。 5.摄影测量中，为什么常要把像空间坐标变换为像空间辅助坐标，常用的坐标变换公式是什么？答：由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 7.什么叫共线方程，它在摄影测量中有何应用 答：共线方程是：共线方程即中心投影的构像方程共线方程式包括十二个数据：以像主点为原点的像点坐标，相应地面点坐标，像片主距及外方位元素。 主要应用如下：（1）单片后方交会和立体模型的空间前方交会；②求像底点的坐标；③光束法平差中的基本方程④解析测图仪中的数字投影器；⑤航空摄影模拟；⑥利用DEM进行单张像片测图。 9.什么叫像点位移，简述引起像点位移的因素答：当航摄像片有倾角或地面有高差时，所摄的像片与上述理想情况的差异。这种差异反映为一个地面点在地面水平的水平像片上的构像与地面有起伏时或斜像片上构成的点位不同，这种点位的差异称为像点位移。

当代摄影测量双语教学词汇表

Glossary of《Introduction to Modern Photogrammetry》《当代摄影测量》双语教学词汇表 A Abbe comparator principle 阿贝比长原理 aberration 像差 absolute flying height 绝对航高absolute orientation 绝对定向absorption 吸收 access 存取、访问 accessory 附件、辅助设备accident error 偶然误差accuracy 精度、准确度 accuracy assessment 精度评定acquisition 获取 active remote sensing 主动式遥感 adaptability 适应性 adjustment 平差 adjacent 邻接 adjacent flight line 相邻航线 adjacent area 邻接区域 adjoining sheets 邻接图幅aerial camera 航空摄影机 aerial photograph 航摄像片aerial photographic gap 航摄漏洞 aerial photogrammetry 航空摄影测量 aerial remote sensing 航空遥感aerophotogrammetry 航空摄影测量 aerotriangulation 空中三角测量block triangulation 区域网三角测量 strip triangulation 航带法空中三角测量 independent model triangulation 独立模型法空中三角测量 bundle triangulation 光束法空中三角测量 affine rectification 仿射纠正affined transformation 仿射变 换 aggregation 聚合、聚集 air base 摄影基线 airbone imagery 机载影像 airborne sensor 机载传感器alignment 排列成行、对准 algebra 代数 algorithm 算法 allocation 配置 altimeter 测高仪 altitude 高度、高程 ambiguity 模糊、不定性 anaglyph 互补色 anaglyphical stereoscopic viewing 互补色立体观察 analog 模拟 analog/digital conversion 模数 转换 analog photogrammetry 模拟摄影测量analytical aerotriangulation 解析空中三角测量