数字摄影测量学讲义资料

数字摄影测量学 每一篇 摄影测量基础

每一章 绪论

主要内容：摄影测量学的定义，摄影测量学的分类，摄影测量要解决的基本问题，航空摄影测量的成图方法，摄影测量的成图作业工序，摄影测量的发展历程。 重点：摄影测量学的定义、分类，摄影测量要解决的基本问题，航空摄影测量测图方法，摄影测量的发展历程。

一、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。

二、分类：

(一)、按研究对象：????

????????????交向摄影测量等倾摄影测量等偏摄影测量正直摄影测量非地形摄影测量地形摄影测量 1、地形摄影测量：研究的对象是地区表面的形态，以物体与构像之间的几何关系为基础，最终根据摄影像片测绘出摄影区域的地形图。

2、非地形摄影测量一般是指近景摄影测量，顾名思义，研究的对象在体积和面积上较小，摄影机到摄影目标的距离较近，一般小于300m ，测量的精度相应地要求较高。基本理论也是根据物体与构像之间的几何关系，但在处理技术上有着其特殊性。测量成果乃是表示研究对象的一系列特征点的三维坐标值，即研究对象的数字模型可绘制所摄物体的立面图、平面图和显示立体形态的等值图。

(二)、按摄影站的位置：???

????水中摄影测量地面摄影测量

航空摄影测量航天摄影测量

1、航天摄影测量 ：利用航天器和人造卫星、高空飞机进行摄影。

2、航空摄影测量：指的是地形摄影测量，从航摄飞机上对地面进行摄影，目的在于测绘

地形图。

3、地面摄影测量：包括地面立体摄影测量和近景摄影测量。前者在测绘特殊地区的地形图时常采用，后者是对科学技术专题科目进行研究时采用。

4、水中摄影测量是将摄影机置于水中，对水下地表进行摄影以绘制水下地形图，这属于双介质摄影测量。

三、摄影测量要解决的基本问题：将中心投影的像片转换为正射投影的地形图。

四、航空摄影测量绘制地形图的方法：??

???全能法微分法分工法综合法)(

1、综合法：是摄影测量和地面地形测量相结合的测图方法。地面点的平面位置应用摄影测量方法以单张航摄像片为测图单元来解求，而点位高程或地貌在野外实地测定。这种方法适用于大比例尺平坦地区的测图，尤其是对高程精度要求很高而航测方法难以达到的情况下，综合法测图能得出满意的成果。

2、分工法(微分法)：待求点的平面位置和高程虽都是应用摄影测量方法，但却是分别测定的。这种测图方法的理论和为此而设计的仪器，当时是针对测绘比例尺为1：25000~1：50000地形图的，在测图方法的原理上带有近似性。该方法现以淘汰不用了。

3、全能法：是以摄影过程的几何反转来建立摄区的立体模型，借助地区立体模型的量测以代替地面地形测量，一次完成点位高程和平面位置的测图。

五、航空摄影测量作业阶段：??

???航测内业航测外业航空摄影

1、航空摄影：

在航摄飞机上安装航空摄影机，从空中对测区地面作有计划的摄影，以取得适合航测制图要求的航摄像片。

2、航测外业：在野外实地进行像片联测和判读调绘。像片联测的目的是利用地面控制点把航摄像片与地面联系起来；像片的判读调绘是在像片上补绘未反映出的地物、地类界等，并搜集地图上必需有的地名、注记等地图元素。

3、航测内业：依据航摄像片和航测外业成果在室内专用的航测仪器上测绘地形图。

六、航空摄影测量的发展阶段：??

???数字摄影测量解析摄影测量模拟摄影测量

1、模拟摄影测量：20世纪初，由维也纳军事地理研究所制成了“立体自动测图仪”，后来由德国卡尔·蔡司厂进一步发展，成功地制造了实用的“立体自动测图仪”(stereoautograph)。经过半个多世纪的发展，到60~70年代，这种类型的仪器发展到了顶峰。由于这些仪器均采用光学投影器或机械投影器或光学-机械投影器“模拟”摄影过程，用它们交会被摄物体的空间位置，所以称其为“模拟摄影测量仪器”。著名摄影测量学者UV Helava 于1957年在他的论文中谈到：“能够用来解决摄影测量主要问题的现有的全部的摄影测量测图仪，实际上都是以同样的原理为基础的，这个原理可以称为模拟的原理”。这一发展时期也被称为“模拟摄影测量时代”。

2、解析摄影测量：Helava 于1957年提出了摄影测量的一个新的概念，就是“用数字投影代替物理投影”。所谓“物理投影”就是指“光学的、机械的，或光学-机械的”模拟投影。“数字投影”就是利用电子计算机实时地进行共线方程的解算，从而交会被摄物体的空间位置。意大利的OMI 公司与美国的Bendix 公司合作，于1961年制造出每一台解析测图仪AP/1。这个时期的解析测图仪多数为军用。直到1976年在赫尔辛基召开国际摄影测量学会大会上，由7家厂商展出了8种型号的解析测图仪，解析测图仪才逐步成为摄影测量的主要测图仪。到80年代，解析测图仪的发展更为迅速。它不再是一种专门由国际上一些大的摄影测量仪器公司生产的仪器，国内也有生产。

3、数字摄影测量：数字摄影测量的发展起源于摄影测量自动化的实践，即利用相关技术，实现真正的自动化测图。最早涉及到摄影测量自动化的研究可追溯到1930年，但并未付诸实施。直到1950年，由美国工程兵研究发展实验室与Bausch and Lomb 光学仪器公司合作研制了每一台自动化摄影测量测图仪。美国于60年代初，研制成功DAMC 系统全数字自动化测图系统。武汉测绘科技大学王之卓教授于1978年提出了发展全数字自动化测图系统的设想与方案，并于1985年完成了全数字自动化测图软件系统WUDAMS 。因此，数字摄影测量是摄影测量自动化的必然产物。

随着计算机技术及其应用的发展以及数字图像处理、模式识别、人工智能、专家系统以及计算机视觉等学科的不断发展，数字摄影测量的内涵已远远超过了传统摄影测量的范围，现已被公认为摄影测量的每三个发展阶段。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于：它处理的原始信息不仅可以是像片，更主要的是数字影像或数字化影像；它最终是以计

算机视觉代替人眼的立体观测，因而它所使用的仪器最终将只是通用计算机及其相应外部设备。

七、作业：

1、何谓摄影测量学？

2、摄影测量学要解决的基本问题是什么？

3、航空摄影测量的测图方法有哪几种？

每二章 摄影与空中摄影

主要内容：物镜的特性、量测摄影机的特征及景深和超焦点距离，感光材料的特性及黑白感

光材料的摄影处理，空中摄影的实施及彩色摄影的基本知识。

重点：物镜的特性、量测摄影机的特征及景深和超焦点距离。

难点：量测摄影机的特征及景深和超焦点距离

§2-1 摄影机概述

摄影机：???

?????????暗箱像框平面镜箱物镜筒镜箱

一、摄影物镜：

作用：聚集所摄物体发射的光线，使在像框平面上取得亮度较大的清晰影像。

单透镜像差：包括球面像差、慧形像差、像散、像场弯曲、畸变和色差。

图2.1 单透镜像差

1、球面像差：是指在光轴上一物点发出的单色光线，经透镜后，通过透镜中心部分的光线与通过透镜边缘部分的光线不能相交于一点，而是在像面上形成一个模糊的光斑。这种构像误差显然是由于透镜的球面所引起的，所以称为球面像差。

凸透镜和凹透镜的球面像差的方向相反，故可用适当地组合凸透镜和凹透镜的方法来消除球面像差。

2、彗形像差：与球面像差相类似，这种像差是由于发光的物点不在主光轴上，而是处于离开主光轴的位置上，则发出的光线通过透镜各部分以后，在像面上构成的影像不重合于一点，而是一些从小到大彼此重叠的圆圈，结果使点状光源的影像变成一个彗星形状的光斑，这样的像差称为彗形像差。物点离光轴越远，则彗形像差越严重。

彗形像差修正也是采用球面像差的修正方法。同时也可借助光圈，限制透镜边缘部分的光线通过，使之缩小。

3、像散：这种像差是在于非近轴的物点发出的光束，即与透镜主光轴成某一角度的倾斜光束，通过透镜后，不是会聚于一个像点，而是形成两条焦线F1和F2，前者是由各径向光束形成的焦点连线，后者是由各子午光束形成的焦点连线。这两条焦线相互垂直，它们之间的距离在主光轴上的投影长度称为像散差。

正透镜和负透镜的像散情况是相反的。因此，像散也可以利用正透镜和负透镜并选择其曲率半径、折射率、厚度以及间距等加以适当组合的办法来修正。

像散是最难消除的一种像差，只有当其他像差都消除得相当好的时候，再精密地修正像散，才有较好的效果。

4、像场弯曲：一个透镜组在消除了球面像差、彗形像差以及像散以后，两个像面可以重合在一个新曲面上。在这曲面上，成像情况最好，但由于是曲面，故在摄影上实用意义不大。这一缺陷我们称为像场弯曲。像场弯曲随着像散增加而增加，并与入射光线与主光轴的倾角有关；但像场弯曲与物距无关。修正像散和像场弯曲的物镜称为正光物镜。

5、畸变：它与其他几种像差不同，其他像差所表现的都是影像产生模糊不清，而畸变所表现的却是使直线物体变成了弯曲影像，也应是说，像与物不相似，这种现象称为畸变。所谓畸变差应是指实际像点到主光轴的距离与理想像点到主光轴的距离之差。

畸变与光圈设置的位置有关。如果光圈置在透镜的物方，则正方形网格的影像变成桶形，称负畸变；反之，光圈置于透镜之像方，则变成枕形，称正畸变。

6、色差：由物点发出的一束白色光线，通过透镜以后，在检影毛玻璃上构像不是一个清晰的点，而是带有彩色圆环的光斑，这种现象称为色差。

色差是由于玻璃对各种波长光线的折射率不同所引起的。正负透镜的色差情况是相反的，利用折射率大的火石玻璃制的负透镜与折射率小的冕玻璃制的正透镜组合起来，可以使色差修正到实际上感觉不到的程度。

为了消除或减小像差，摄影物镜都是由几个透镜组合而成的一个光学系。

(主)光轴：通过诸透镜光轴

的轴。

主平面(H、H′)：平行光

轴的投射光线经物镜后产生折

射，将投射光线与折线光线分

别延长与反向延长得交点h，

过h作垂直光轴的平面H。

主点(s、s′)：主平面与光

轴的交点。

焦点(F、F′)：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。

焦距(f、f′)：主点到焦点的距离。

焦面：过焦点垂直光轴的平面。

注：以上概念除光轴外都存在像方和物方两个概念。

节点(K 、K ′)：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。

当物空间和像空间的介质相同时，一对节点正好与一对主点重合。且像方焦距等于物方焦距f = f ′。

综上所述，物镜的特征由物镜的一对主点、一对焦点和一对节点描述。

二、物镜的成像公式： 高斯公式：f d D 111=+ (2-1)

其中：D 为物点A 到物方主平面H 的距离，称为物距；

d 为像点a 到像方主平面H ′的距离，称为像距；

f 为物镜的焦距。

牛顿公式：x x ′＝f 2 (2-2)

其中：x 和x ′分别为物点到物方焦点和像点到像方焦点的距离。

所以：D = x ＋ f

d ＝x ′＋f

三、光圈和光圈号数

为了限制边缘光线进入，在物镜透镜组中间设置一个孔径光阑，即所谓光圈。 光圈的作用??

???调节景深调节进入物镜的光量小调节物镜使用面积的大

为了改善像差引起的影像变形，通常光圈置于物镜透镜组之间，此时进入物镜的光束直径并不等于光圈的实际孔径，将此时的光束直径δ称为有效孔径。

平行光束经物镜成像于焦面上，单位面积上的照度与孔径面积成正比，即与有效孔径的平方成正比。此外，在进入物镜的光通量不变时，物镜的焦距愈大，承受光通量的面积随焦距的平方成正比地增大，则单位面积上影像的照度将随焦距的平方成反比地减弱。(见图2.2)。

因此，取有效孔径与物镜焦距之比作为说明影像照度的因数，称为相对孔径(δ/f )。由于相对孔径大都小于1，改用相对孔径的倒数来说明进入物镜的光通量较为方便。相对孔径的倒数称为光圈号数，以k =δ/f 表示。构像的亮度与相对孔径成正比，与光圈号数成反比。 摄影时欲在感光材料的单位面积上取得一定值的曝光量H ，因曝光量H 等于照度E 与曝光时间t 的乘积，即H = E t ，故有：

122

121t t t H t H E E == 而 2

12212221???? ??==k k k k E E 得 2

1212???? ??=k k t t 如果曝光时间改变一倍，即t2/t1=2，则相应光圈号数之比k2/k1=2，应改变2倍，因此物镜筒光圈环上标志的光圈号数的排列顺序是以2为公比的等级数。光圈号数每改变一档，相应的曝光时间应改变一倍，就能保持相同的曝光量。

光圈号数愈大，相应的相对孔径减小，能增强纵深景物影像的清晰度。所以很多相机均为光圈优先。

四、景深和超焦点距离

用摄影机摄取有限距离景物

时，根据构像公式(2-1)，在摄取

某一物距为D 的物点A 时，只有

数字摄影测量学要点

数字摄影测量复习要点（2016.5） 1、摄影测量发展历程 模拟摄影测量(1851-1970) 模拟摄影测量主要是根据摄影过程的几何反转，反求地面点的空间位置。它所采用的仪器为光学投影器、机械投影器或光学-机械投影器模拟摄影过程，用光线交会被摄物体的空间位置。 解析摄影测量(1950-1980) 1957年，Helava提出用“数字投影代替”物理投影，数字投影就是利用电子计算机实时的进行共线方程的解算，从而交会出被摄物体的空间位置。 数字摄影测量(1970-现在） 利用数字影像相关技术，实现真正的自动化测图。 数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别： 1)处理的原始信息主要是数字影像； 2)以计算机视觉代替人眼的立体观测。 2、数字摄影测量的任务、特点 主要任务：使用星载(机载)传感器所获取的可见光影像对地球陆地区域进行信息提取，具体包括：目标量测、影像解译、地形图测绘、正射影像图制作、数字高程模型生成。 特点：数据量大、计算机运算速度快、技术精度高。 3、数字摄影测量 定义：数字摄影测量是利用影像相关技术来代替人眼的目视观测，自动识别同名点，实现几何信息的自动提取。 主要内容：影像及特征点的识别、同名像点的自动相关和匹配、数字影像纠正技术、数字高程模型（DEM）的制作、数字摄影测量系统的完整操作和测绘产品的生产。 4、计算机辅助测图 计算机辅助测图（又称数字测图）是利用解析测图仪或具有机助系统的模拟测图仪，进行数据采集和数据处理，测绘数字地图，制作数字高程模型，建立测量数据库。计算机辅助测图系统所处理的依旧是传统像片，且对影像的处理仍然需要人眼的立体量测，计算机则起数据记录与辅助处理的作用，是一种半自动化的方式。计算机辅助测图是摄影测量从解析化向数字化的过渡阶段。

摄影测量学复习资料

摄影测量学 第一章 1、摄影测量的定义、任务？ 定义：摄影测量与遥感是从非接触成像和其他传感器系统，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，遥感侧重于物理信息。任务：（1）测绘各种比例尺地形图。（2）建立数字地面模型（地形数据库）。 2、摄影测量学：是对研究的对象进行摄影，根据所得的构象信息，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。 3、解决的基本问题：几何定位和影像解译。 4、摄影测量的三个发展阶段及其特点。 1、航摄仪物镜的焦距与其主距有什么不同？ 焦距：自物方主点S1到物方焦点F1的距离称为光学系的物方焦距f1；自像方主点S2到像方焦点F2的距离称为镜头的像方焦距f2。 主距：像主点和摄影机物镜后节点之间的距离称为摄影机主距。 2、量测摄影机与非量测摄影机的区别？ （1）量测摄影机的主距是一个固定的已知值 （2）量测摄影机的承片框上具有框标，即固定不变的承片框上，四个边的中点各安置一个机械标志；框标，其目的是建立像片的直角，框标坐标系。 （3）量测摄影机的内方位元素是已知值。 3、航向重叠：摄影时飞机沿相邻影像之间必须保持一定的重叠度。一般P=50%~65%；P值最小不能小于53%。 旁向重叠：完成一条航线的摄影后，飞机进入另一条航线进行测量摄影，相邻航线影像之间也必须有一定的重叠。一般q=30%~40%，最小不得小于15%。 4、B与近景C之间这一段间隔内的所有景物，在像面上仍可获得清晰的图像，此时，近景 与远景之间的纵深度称为景深。 5、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。 第三章 1、航摄像片上特殊的点、线、面。 （1）像主点：摄影中心S在像片平面上的投影点。 （2）像底点：主垂线与像片面P的交点n称为像底点。 （3）等角点：倾角α的平分线与像片面交于点C称C点为等角点。 （4）主纵线：主垂面W与像平面P的交线称为主纵线W。 （5）等比线：过像主点平行于合线的直线称为等比线。 2、摄影测量常用的坐标系统，它们是如何定义的？ （1）像平面坐标系：是以该像片的像主点为坐标原点的坐标系，用来表示像点在像片面上的位置，在实际应用中，常采用框标连线的交点为坐标原点，称为框标平面坐标系。X、y轴的方向按需要而定，常取与航线方向一致的连线为x轴，航线方向为正。 （2）像空间坐标系：以摄影中心S为坐标原点，X轴和Y轴分别与像平面直角坐标系的X轴和Y轴平行，Z轴与主光轴重合，向上为正，像点的像空间坐标系表示为（x、y、-f）。 （3）像空间辅助坐标系：其坐标原点是摄影中心S坐标轴依情况而定，通常有三种方法：a、以每一条航线的第一张像片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系。 b、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在像空间坐标系中的坐标为x、y、z=（-f），而在像空间辅助坐标系中的坐标为u、v、w。 c、以每个像片对的左片摄影中

数字摄影测量学复习

数字摄影测量学 一、绪论 两个基本关系：几何关系、对应性关系 划分摄影测量发展阶段的根本依据是他们处理两种关系的方式 数据获取技术发展 航空数码成像；卫星成像；POS;LiDAR;SAR;低空摄影测量；移动测量系统理论发展 灭点理论；广义点理论；多基线立体；影像匹配理论发展；目标自动识别 应用发展 灭点应用实践；广义点摄影测量的应用；数码城市建模；数据处理新算法 二、数字影像获取与处理（4-9节） 2.4、数字航摄仪 线阵：ADS40、ADS80、TLS、JAS 面阵：DMC、UCD、A3、SWDC 2.5、POS POS=GPS+IMU 用于在无地面控制或少量地面控制情况下航空遥感对地定位和影像获取 差分GPS获取高精度位置测量数据 INS输出高采样率的位置数据，高精度的姿态数据 2.6、LiDAR 快速获取精确的高分辨率DSM以及地面物体的三维坐标 2.7、航天数字影像获取系统及特点 特点：高分辨率，线阵式CCD、采用有理函数模型、立体成像、定位精度高提供高分辨率的全色、多光谱、高动态范围和高信噪比的影像、多景影像 主要问题：云量和雪量问题；获得与传统航片一样的制图精度比较困难 2.8、SAR 一般是侧视成像，是一种高分辨率相干成像系统；斜距投影 主要存在斑点噪声、斜距影像的近距离压缩、透视收缩、叠掩、阴影及地形起伏引起的像点位移等几方面的问题 2.9、倾斜摄影测量 特点：反映地物周边真实情况、可实现单张影像量测、 建筑物侧面纹理可采集、数据量小易于网络发布

三、摄影测量解析方法（1-6节） 背景：近景摄影测量中，常常采用大角度大重叠度的摄影方式，外方位元素中存在大的旋转角，相邻摄站点之间存在较大的位置差异，初值很难获取。 经典欧拉角方法不再适用。需要不依赖位置与姿态初始值的解析方法。 3.1、空间后方交会 在后方交会中，有效可靠地描述两坐标系之间的旋转关系是解决问题的关键。 描述旋转的常用形式：欧拉角、正交旋转矩阵、四元数 欧拉角：能明确表示旋转矩阵R的几何意义，但需要较好的位置和姿态初值。 方向余弦法 方案：将9个方向余弦值作为待求参数，参与平差解算。R中只有3个独立元素，其余6个参数可以根据6个正交条件推得。因此可根据6个正交条件建立6个条件方程，按附有条件的间接平差直接解算未知参数。 优点：不要求初值，避免了三角函数的计算和欧拉角方法中因旋转角定义不同而导致的公式不同所带来的不便，收敛速度快。 四元数 几何意义：代表了一个转动，可同时确定刚体的位置和姿态。 方案:旋转矩阵用四元数表示，只有一个约束条件，同样据此可建立附有限制条件的间接平常模型解求未知参数 优点：和方向余弦法一致 缺点：较差的初值，收敛情况不如方向余弦法；都能正确收敛时，收敛次数相当，而方向余弦法计算结果更接近于经典欧拉角方法。 Givens变换：用正交变换解最小二乘问题，数值稳定性和解的精度往往优于组成法方程组的方法。当法方程组病态时尤其如此。 3.2、相对定向 原理：共面方程完成标志：上下视差为0。 连续法相对定向元素：以左像空间坐标系为基础，右像片相对于左像片的相对方位元素称为~。 单独法相对定向元素：在以左摄影中心为原点、左主核面为XZ平面、摄影基线为X轴的右手空间直角坐标系中，左右像片的相对方位元素称为~。 大角度相对定向：经典方法μ、v的假设不合理；迭代难以收敛。 基于方向余弦和四元数的连续相对定向均需考虑基线长度的约束条件。 相对定向迭代解法：一般是在影像的内方位和姿态的近似值为已知时被应用。 相对定向直接解法：当内方位、姿态均为未知时采用。

摄影测量学基础复习资料

名词解释 1空中三角测量：利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片控制点，计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法。 2像点位移：由于在实际航空摄影时，在中心投影的情况下，当航摄的飞行姿态出现较大倾斜即像片有倾斜，地面有起伏时，便会导致地面点在航摄像片上构像相对于在理想情况下的构像，产生了位置的差异，这一差异称为像点位移。 3摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点间的空间距离。 4航向重叠：同一条航线上，相邻两张像片应有一定范围的影像重叠，称为航向重叠。 5旁向重叠：相邻航线相邻两像片的重叠度 6同名核线：同一核面与左右影像相交形成的两条核线，其中核面指物方点与摄影基线所确定的平面。 7像片的内方位元素：表示摄影中心与像片之间相互位置的参数，f,x0,y0 8像片的外方位元素：表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数。 9相对定向：根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态，使同名光线对对相交，建立与地面相似的立体模型。即确定一个立体像对两像片的相对位置。 10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。 11单像空间后方交会：利用至少三个已知地面控制点的坐标，与其影像上对应三个像点的影像坐标，根据共线条件方程，反求该像片的外方位元素。 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的方法，称为空间前方交会。 13同名像点：同名光线在左右相片上的构像 填空 1、4D 产品是指 DEM 、DLG 、DRG 、DOM 。 2、摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。 3、摄影测量学的发展经过了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段。 4、模拟摄影测量是利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转。 5、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。 6、像点坐标的系统误差改正主要包括底片变形改正，摄影机物镜畸变差改正，大气折光改正和地球曲率改正。 7、共线方程表达的是像点、投影中心与地面点之间关系。 8、立体摄影测量基础是共面条件方程。 9、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。 10、航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标。 11、地图是地面的正射投影，像片是地面的中心投影。 12、在像空间坐标系中，像点的z 坐标值都为-f 。 13、一张像片的外方位元素包括：三个直线元素(Xs 、Ys 、Zs ）：描述摄影中心的空间坐标值；三个角元素(?、ω、κ) ) ：描述像片的空间姿态。 14、相对定向的理论基础、目的、标准是两像片上同名像点的投影光线对对相交。 15、双像解析摄影测量的任务是利用解析计算方法处理立体像对，获取地面点的三维空间信息。 16、在摄影测量中，一个立体像对的同名像点在各自的像平面坐标系的x 、y 坐标之差，分别称为左右视差、上下视差。 17、解析法相对定向的理论基础是同名光线对对相交于核面内。 18、解析绝对定向需要量测 2 个平高和 1 个高程以上的控制点，一般是在模型四个角布设四个控制点。 19、解析空中三角测量按数学模型分为航带法、独立模型法、光束法。 20、像底点上不存在投影差，但存在倾斜误差。倾斜航片上等比线上点的倾斜误差等于零。 21、立体模型空间相对定向时，连续像对的相对定向元素为 ，单独像对的相对定向元素为 。 22、某像点的像平面坐标为(x,y)，摄影仪主距为f ，则该点在像空间坐标系中的坐标为(x ，y ，-f )。 23、摄影测量采用的五种常用坐标系中，地面测量坐标系是左手系。 222 v w b b φωκ、、、、22211ωκ?κ?、、、、

数字摄影测量学复习

数字摄影测量学 绪论 两个基本关系：几何关系、对应性关系 划分摄影测量发展阶段的根本依据是他们处理两种关系的方式 数据获取技术发展 航空数码成像；卫星成像；POS;LiDAR;SAR低; 空摄影测量；移动测量系统理论发展灭点理论；广义点理论；多基线立体；影像匹配理论发展；目标自动识别 应用发展 灭点应用实践；广义点摄影测量的应用；数码城市建模；数据处理新算法 数字影像获取与处理（4-9 节） 2.4、数字航摄仪 线阵：ADS40、ADS80、TLS、JAS 面阵：DMC、UCD、A3、SWDC 2.5、POS POS=GPS+IMU 用于在无地面控制或少量地面控制情况下航空遥感对地定位和影像获取 差分GPS获取高精度位置测量数据 INS 输出高采样率的位置数据，高精度的姿态数据 2.6、LiDAR 快速获取精确的高分辨率DSM以及地面物体的三维坐标 2.7、航天数字影像获取系统及特点 特点：高分辨率，线阵式CCD、采用有理函数模型、立体成像、定位精度高提供高分辨率的全色、多光谱、高动态范围和高信噪比的影像、多景影像 主要问题：云量和雪量问题；获得与传统航片一样的制图精度比较困难 2.8、SAR 一般是侧视成像，是一种高分辨率相干成像系统；斜距投影主 要存在斑点噪声、斜距影像的近距离压缩、透视收缩、叠掩、阴影及地形起伏引起的像点位移等几方面的问题 2.9、倾斜摄影测量特点：反映地物周边真实情况、可实现单张影像量测、

建筑物侧面纹理可采集、数据量小易于网络发布 三、摄影测量解析方法（1-6 节）背景：近景摄影测量 中，常常采用大角度大重叠度的摄影方式，外方位元素中存在大的旋转角，相邻摄站点之间存在较大的位置差异，初值很难获取。经典欧拉角方法不再适用。需要不依赖位置与姿态初始值的解析方法。 3.1、空间后方交会 在后方交会中，有效可靠地描述两坐标系之间的旋转关系是解决问题的关键。描述旋转的常用形式：欧拉角、正交旋转矩阵、四元数 欧拉角：能明确表示旋转矩阵R的几何意义，但需要较好的位置和姿态初值。 方向余弦法 方案：将9 个方向余弦值作为待求参数，参与平差解算。R中只有3 个独立元素，其余6 个参数可以根据6 个正交条件推得。因此可根据6个正交条件建立6 个条件方程，按附有条件的间接平差直接解算未知参数。优点：不要求初值，避免了三角函数的计算和欧拉角方法中因旋转角定义不同而导致的公式不同所带来的不便，收敛速度快。 四元数 几何意义：代表了一个转动，可同时确定刚体的位置和姿态。 方案: 旋转矩阵用四元数表示，只有一个约束条件，同样据此可建立附有限制条件的间接平常模型解求未知参数 优点：和方向余弦法一致缺点：较差的初值，收敛情况不如方向余弦法；都能正确收敛时，收敛次数相当，而方向余弦法计算结果更接近于经典欧拉角方法。 Givens 变换：用正交变换解最小二乘问题，数值稳定性和解的精度往往优于组成法方程组的方法。当法方程组病态时尤其如此。 3.2、相对定向原理：共面方程完成标志：上下视差为0。 连续法相对定向元素：以左像空间坐标系为基础，右像片相对于左像片的相对方位元素称为~。 单独法相对定向元素：在以左摄影中心为原点、左主核面为XZ 平面、摄影基线为X 轴的右手空间直角坐标系中，左右像片的相对方位元素称为~。 大角度相对定向：经典方法μ、v 的假设不合理；迭代难以收敛。基于方向余弦和四元数的连续相对定向均需考虑基线长度的约束条件。 相对定向迭代解法：一般是在影像的内方位和姿态的近似值为已知时被

摄影测量学期末复习资料

摄影测量学：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，从而对所摄对象本质提供各种资料的一门学科。 光圈号数：物镜焦距与有效孔径之比，也是相对孔径的倒数。 景深：远景与近景之间的纵深距离。 超焦点距离：当调焦为某一距离时，能刚好使无穷远处的景物构像清晰，这一调焦距离就被称为超焦点距离。 视场：将物镜对光于无穷远时，在焦面上会看到一个照度不均匀的明亮圆，此圆范围即为视场。 视场角：物镜像方主点与视场直径所张的角。 像场：在视场面积内能获得清晰影像的区域。 像场角：物镜像方主点与像场直径所张的角。 航向重叠：供测图使用的航摄像片沿飞行方向上相邻像片所摄地面需要有一定的重叠区，称为航向重叠。 旁向重叠：为测图需要两相邻航带摄区之间应有一定的重叠，称为旁向重叠。 摄影基线：相邻像片摄影站（投影中心）之间的空间连线，称为摄影基线。 内方位元素：确定物镜后节点与像片面相对位置的数据，称为像片的内方位元素。包括（像主点在像片框标坐标系中的坐标X0，Y0，像片主距f） 外方位元素：确定摄影瞬间摄影机或像片的空间位置的数据，称为像片的外方位元素。包括（投影中心在所取空间直角坐标系中的坐标X s，Y s，Z s；摄影方向（摄影机轴）相对空间坐标轴的两个角度和像片绕摄影方向的旋转角度）倾斜误差：像片倾斜所引起的像点位移。 像片纠正：消除像片倾斜引起的像点位移，并限制消除地形起伏引起的像点位移，将影像归化为成图比例尺。 投影差：地形起伏所引起的像点位移。 摄影比例尺：航摄像片上某一线段构像的长度与地面上相应线段的水平距离之比。 像片控制点：测定了地面坐标的像点称为像片控制点。 左右视差：在摄影测量中，一个立体像对的同名像点在像平面坐标系中的X坐标之差。 上下视差：在摄影测量中，一个立体像对的同名像点在像平面坐标系中的Y坐标之差。 核点：基线延长线与左右像片的交点。 核线：核面与像片的交线称为核线。 核面：过摄影基线与地面任一点所做的平面。 投影基线：立体摄影测量中，利用立体像对的两张像片进行投影建立地面几何模型时，按实长恢复像片外方位三个元素几乎不可能，因此将摄影基线B缩小为若干分之一作为投影基线。 像片基线：相邻两张像片主点之间的连线，是摄影基线在像片上的反映。 解析空中三角测量：是将建立的投影光束、单元模型或航带模型以至区域模型的数学模型，根据少量地面控制点，按最小二乘原理进行平差计算，解救出各加密点的地面坐标。 空间后方交会：利用地面控制点的已知坐标推算像片外方位元素的方法。 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该点的物方坐标的方法。 绝对定向元素：描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数称绝对定向元素。通过将相对定向模型进行缩放、平移和旋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。 DEM(数字高程模型)：在高斯投影平面上规则格网点平面点坐标及高程的数据集 DOM（数字正射影像）：是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空像片，经逐个象元进行投影差改正，再按影像镶嵌，根据图幅范围剪裁生成的影像数据。 DLG(数字线划地图)：是现有地形图要素的矢量数据集，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标。 DRG(数字栅格地图):是根据现有纸质、胶片等地形图经扫描和几何纠正及色彩校正后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据集 摄影测量需要解决的基本问题是什么？ 1.将中心投影的像片转换为正射投影的地形图 2.从影像中提取几何信息与物理信息。 摄影测量经历了哪几个发展阶段？ 模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。 摄影机物镜的焦距和摄影机主距有什么不同？

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

河北工程大学摄影测量期末考试知识点

1摄影测量与遥感：从非接触成像和其他传感器系统，通过记录、测量、分析与表达等处理，获得地球及其环境和其他物体可靠信息的工艺、科学与技术。 2摄影测量的特点：(1)无需解除物体本身获得被摄物体信息． (2)由二维影响重建三维目标． (3)面采集数据形式． (4)同时提取物体的几何与物理特性 4.摄影测量的技术手段有模拟法、解析法与数字法；摄影测量也经历了模拟摄影测量、解析摄影测量与数字摄影测量三个发展阶段 1空中三角测量：利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据少量像片控制点，计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法。 2像点位移：由于在实际航空摄影时，在中心投影的情况下，当航摄的飞行姿态出现较大倾斜即像片有倾斜，地面有起伏时，便会导致地面点在航摄像片上构像相对于在理想情况下的构像，产生了位置的差异，这一差异称为像点位移。 3摄影基线：航线方向相邻两个摄影站点间的空间距离。 4航向重叠：同一条航线上，相邻两张像片应有一定范围的影像重叠，称为航向重叠。 5旁向重叠：相邻航线相邻两像片的重叠度 6同名核线：同一核面与左右影像相交形成的两条核线，其中核面指物方点与摄影基线所确定的平面。 7像片的内方位元素：表示摄影中心与像片之间相互位置的参数，f,x0,y0 8像片的外方位元素：表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数。 9相对定向：根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态，使同名光线对对相交，建立与地面相似的立体模型。即确定一个立体像对两像片的相对位置。 10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。 13同名像点：同名光线在左右相片上的构像 填空 1、4D产品是指 DEM、DLG、DRG、DOM。 2、摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。 4、模拟摄影测量是利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转。 5、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。 6、像点坐标的系统误差改正主要包括底片变形改正，摄影机物镜畸变差改正，大气折光改正和地球曲率改正。 7、共线方程表达的是像点、投影中心与地面点之间关系。 8、立体摄影测量基础是共面条件方程。 9、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。 10、航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标。 11、地图是地面的正射投影，像片是地面的中心投影。 12、在像空间坐标系中，像点的z坐标值都为-f。 13、一张像片的外方位元素包括：三个直线元素(Xs、Ys、Zs ）：描述摄影中心的空间坐标值；三个角元素(?、ω、κ) ) ：描述像片的空间姿态。 14、相对定向的理论基础、目的、标准是两像片上同名像点的投影光线对对相交。 15、双像解析摄影测量的任务是利用解析计算方法处理立体像对，获取地面点的三维空间信息。 16、在摄影测量中，一个立体像对的同名像点在各自的像平面坐标系的x、y坐标之差，分别称为左右视差、上下视差。 17、解析法相对定向的理论基础是同名光线对对相交于核面内。 18、解析绝对定向需要量测 2 个平高和 1 个高程以上的控制点，一般是在模型四个角布设四个控制点。 19、解析空中三角测量按数学模型分为航带法、独立模型法、光束法。

数字摄影测量学汇总

《数字摄影测量学》 实 习 报 告 学院： 班级： 姓名： 学号： 日期：

一、实验的意义和目的 本次实习是基于全数字摄影测量系统VirtuoZo平台，制作数字高程模型、数字正射影像、数字线划图等数字产品。是将理论知识与实际生产相结合的过程。通过对VirtuoZo的应用实习，熟悉该系统的基本功能及操作特点，掌握DEM、DOM、DLG产品制作过程。 二、实习内容 1、学习VirtuoZo摄影测量系统； 2、2_Hammer测区数据准备：参数录入； 3、模型定向：内定向、相对定向、绝对定向、核线影像生成； 4、2_Hammer测区2个模型的影象匹配； 5、产品生成（DEM、DOM、等高线） 三、操作步骤 1.启动VirtuoZo 正确安装VirtuoZo 之后，即可以运行程序。 在Windows 中启动VirtuoZo 有以下几种方法： 在桌面启动VirtuoZo的快捷方式。 依次单击选项“开始” > “程序” >Supresoft > VirtuoZo > VirtuoZo，即可调用VirtuoZo软件。 在Windows系统的资源管理器中，找到VirtuoZo安装目录，在bin子目录下找到VirtuoZo.exe文件，双击鼠标即可实现调用。 2.新建测区 （1）选择文件> 新建/打开测区新建一个测区。 （2）在弹出的打开参数对话框中文件名栏填入测区名hammer，单击打开。（3）单击主目录一栏右侧的按钮，选择测区目录，例如Hammer文件夹，确定后如图所示。按照默认设置即可，单击保存。 3.创建相机参数和像控点文件 创建相机参数文件： （1）选择主界面下的设置>相机参数来设置相机参数。

摄影测量学复习资料(全)复习过程

摄影测量学复习资料 (全)

一、名词解释 1、解析相对定向：根据同名光线对对相交这一立体相对内在的几何关系，通过量测的像点坐标，用解析计算方法解求相对定向元素，建立与地面相似的立体模型，确定模型点的三维坐标。 2、GPS辅助空中三角测量：将基于载波相位观测量的动态 GPS 定位技术获取的摄影中心曝光时刻的三维坐标作为带权观测值，引入光束法区域网平差中，整体求解影像外方位元素和加密点的地面坐标，并对其质量进行评定的理论和方法。 3、主合点：地面上一组平行于摄影方向线的光束在像片上的构像 4、核线：立体像对中，同名光线与摄影基线所组成核面与左右像片的交线。 5、航向重叠：同一条航线上相邻两张像片的重叠度。 6、旁向重叠：两相邻航带摄区之间的重叠。 7、影像匹配：利用互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点 8、影像的内方元素：是描述摄影中心与像片之间相关位置的参数。 9、影像的外方元素：描述像片在物方坐标的位置和姿态的参数。 10、景深：远景与近景之间的纵深距离称为景深 11、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的方法，称为空间前方交会。 12、空间后方交会：利用一定数量的地面控制点，根据共线条件方程或反求像片的外方位元素这种方法称为单张像片的空间后方交会。 13、摄影基线：相邻两摄站点之间的连线。 14、像主点：像片主光轴与像平面的交点。 15、立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。 16、数字影像重采样：当欲知不位于采样点上的像素值时，需进行灰度重采样。 17、核面：过摄影基线与物方任意一点组成的平面。 18、中心投影：所有投影光线均经过同一个投影中心。 19、单模型绝对定向：相对定向所构建的立体模型经平移、缩放、旋转后纳入到地面坐标系中的过程相对定向：根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态，使同名光线对对相交，建立与地面相似的立体模型。即确定一个立体像对两像片的相对位置。 20、数字影像内定向：同一像点的像平面坐标与其扫描坐标不相等，需要加以换算，这种换算称为数字影像内定向。 21、像主点：摄影机主光轴在框标平面上的垂足 22、内部可靠性：一定假设条件下，平差系统所能发现的模型误差的下界值 22、外部可靠性：一定显著性水平和检验功效下，平差系统不能发现的模型误差对平差结果的影响。 23、摄影学：利用光学摄影机摄取相片，通过相片来研究和确定被摄物体的形状，大小，位置和相互关系的一门学科技术。 24、影像信息学：是一门记录、储存、传输、量测、处理、解译、分析和显示由非接触传感器影响获得的目标及其环境信息的科学技术和经济实体。

测绘工程第3学期-数字摄影测量学-阶段作业详解

数字摄影测量学(专升本)阶段性作业1 单选题(共40分) 说明:（） 1. 数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的产品不同，其中，数字摄影测量的产品是 _____。(4分) (A) 模拟产品 (B) 数字产品 (C) 模拟产品或数字产品 (D) 以上都不是 您的回答：C 2. 数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何与物理属性，即量测与 _____。(4分) (A) 理解（识别） (B) 生成DTM (C) 生成正射影像图 (D) 影像数字化测图 您的回答：A 3. 计算机辅助测图的数据采集过程中，第一个步骤是像片的 _____。(4分) (A) 定向 (B) 相对定向 (C) 外定向 (D) 绝对定向 您的回答：A 4. 按地形图图式对地物进行编码，可分两种方式进行。其中，只需要 3位数字的编码方式是_____，其缺点是使用不方便，使软件设计复杂。(4分) (A) 顺序编码 (B) 按类别编码 (C) 按地物编码 (D) 按地貌编码 您的回答：A 5. 量测的数据即每一点的三维坐标是数字测图数据的主体。对量测的每一点要填写坐标表，在填写时，除了最主要的内容——点的X，Y，Z坐标之外，还必须填写其_____，供编辑与绘图时检索用。(4分) (A) 链接指针 (B) 属性码 (C) 首点检索指针

(D) 公共检索指针 您的回答：A 6. 模型之间的接边及相邻物体有公共边或点的情况，均要用到 _____功能，避免出现模型之间“线头”的交错，或者本应重合的点不重合。(4分) (A) 直角化处理 (B) 吻接 (C) 复制（拷贝） (D) 直角点的自动增补 您的回答：B 7. 在数据输出之前，需对所采集的数据进行必要的处理，主要包括建立数字地面模型与 _____。(4分) (A) 生产数字地图的数据编辑 (B) 建立数字正射影像 (C) 生产地形数据库 (D) 栅格影像数据的矢量化处理 您的回答：A 8. 机助测图的数据编辑任务有图形编辑与 _____两类。(4分) (A) 地物编辑 (B) 字符编辑 (C) 属性编辑 (D) 地形图图式编辑 您的回答：B 9. 计算机辅助测图的数据输出的两个重要方面是数据库和 _____。(4分) (A) 生成DEM (B) 生成数字化地图 (C) 屏幕 (D) 栅格影像 您的回答：C 10. 在计算机辅助测图的数据处理中，无论是联机还是脱机的编辑，机助测图数据编辑应包括插入、修改 任意一点和_____等必须的功能以便对已记录的信息作修改。(4分) (A) 复制 (B) 删除 (C) 剪切 (D) 镜像 您的回答：B 多选题(共18分)

摄影测量学复习资料简述

摄影测量学：利用光学摄影机摄取像片，通过像片来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置和相互关系。 ○1、摄影测量的按摄影机平台位置不同：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：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、非地形摄影； 摄影测量学的发展三个阶段：模拟摄影测量（1900~1960）、解析摄影测量（1950~1980）、数字摄影测量（1980~2000）。 框标装置：在固定不变的承片框上，四个边的中点各安置一个机械标志。 主光轴：组成物镜的各个透镜的光学中心位于同一直线上。 物方空间：以两平面来等价物镜组，则两平面将空间分为两个部分，物体所处空间即为物方空间。 像方空间：构像所处的空间。 摄影机主距：航空摄影机物镜中心至底片面的距离是固定值。用f表示 视场：光线通过物镜后，焦面上照度不均匀的光亮圆。 像场：影像相当清晰的一部分视场内的光亮圆。 视场角：由物镜后节点向视场边缘射出的光线所张开的角，用2a 表示 像角：由镜头后节点向像场边缘射出的光线所张开的角。 摄影比例尺：航摄像片上一段为l 的影像与地面上相应线段的水平距离L之比，即1/m=l/L。 绝对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对于平均海水面的航高。 相对航高：相对于其他某一基准面或某一点的高度。 摄影比例尺越大，像片地面的分辨率越高，有利于影像的解译与提高成图精度，但摄影比例尺过大，增加工作量及费用。 空中摄影过程，实质上是将地球表面上的地物，地貌等信息，穿过大气层，进入摄影机物镜，到达航摄胶片上形成影像的传输过程。 摄影基线：航线方向相邻两摄站点间的空间距离。 航向重叠：在同一条航线上，相邻两像片应有一定的范围的影像重叠。 旁向重叠：相邻航线也应有足够的重叠。 像片倾角，在摄影瞬间摄影机轴发生了倾角，摄影机轴与铅直方向的夹角a 一般要求倾角不大于2度，最大不超过3度。 内方位元素：描述摄影中心与像片之间相关位置的参数。(包括三个参数，既摄影中心S到像片的垂距（主距f）及像主点O在框标坐标系中的坐标X0、Y0) 外方位元素：在恢复内方位元素的基础上，确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数。 正射投影：若投影光线相互平行且垂直于投影面。 中心投影：若投影光线会聚于一点。 数字影像内定向：根据像片的框标和相应的摄影机检定参数，恢复像片与摄影机的相关位置。 相对定向：确定一个立体像对两像片的相对位置。

数字摄影测量学作业题答案

数字摄影测量学作业题参考答案 绪论 P6 3：概念在P3，组成：图0-1 5：任务：数字摄影测量的基本范畴还是确定被摄对象的几何与物理属性，即量测与理解。即不仅要自动测定目标点的三维坐标，还要自动确定目标点的纹理。 现状：处理数字影像或数字化影像、自动化和半自动化作业 面临的若干典型问题…… 第一篇 计算机辅助测图与数字地面模型 第一章 计算机辅助测图的数据采集 15页 2：P8-9。 1）像片的定向：内定向、相对定向、绝对定向/光束法一步定向 2）输入基本参数：测图比例尺、图幅的图廓点坐标等 3）输入/选择地物属性码，依次采集各点 4）量测同一类地物中的其它各地物 5）量测新的地物，方法同上3、4。 6）必要时，联机编辑。 3：便于管理、输入、显示、输出等。 1）键盘输入 2）菜单输入 仪器面板输入 数字化菜单仪输入 屏幕菜单 3）音响输入 4：略 第二章 计算机辅助测图的数据处理 19页 1：建立DTM与生产数字地图的数据编辑（图形编辑、字符编辑），目的是保证所测数据的图形表示和注记都正确、符合规范要求。 4：略1、键盘命令2、功能键3、菜单式交互 12：图形编辑：复制、删除、修改、自动闭合、捕捉、平行化、直角化等。字符编辑：中英文注记、字库、符号库。 第三章 计算机辅助测图的数据输出33页

1：1）输出至数据库2）应用数控绘图仪，将所获取的数字地图以传统的方式展给在图纸上(或屏幕上)。 图形输出主要功能为P21： ·图板定向； ·绘图廓与公里格网； ·绘制各种独立制图符旱，如三角点等； ·绘制各种类型的线，如虚线、点划线等； ·曲线拟合与光滑； ·绘已知线的平行线； ·进行闭合区域内的符号填充，如晕线、植被符号、地貌符号等； ·各种方位、不同型号的中、西文及数字注记。 7：图板定向的目的是建立空间坐标系(大地坐标系)与绘图坐标系之间的变换关系。过程即坐标转换的过程。 9：符号库的建立有两种方式。 一种是早期使用较多的子程序库，即对每一符号编制一个子程序，全部符号子程序构成一个程序库。执行简单、占存储空间大。 另一种是由绘图命令串与命令解释执行程序组成。算法复杂点、占存储空间少点、执行需指定参数。如一个铁路的符号命令参数串可设计为： 绘曲线；绘平行线，宽度；分段，间隔；垂线，长度；填充。 11：1）图板定向； 2）绘图廓与公里格网； 3）绘制各种独立制图符号，如三角点等； 4）绘制各种类型的线，如虚线、点划线等； 5）曲线拟合与光滑； 6）绘已知线的平行线； 7）进行闭合区域内的符号填充，如晕线、植被符号、地貌符号等； 8）裁剪 9）各种方位、不同型号的中、西文及数字注记。 第四章 数字地面模型的建立 61页 2略P35-36：1、规则格点（格网） DEM2、不规则三角网 DEM3、Grid-TIN混合形式的DEM

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一、名词解释 1、解析相对定向：根据同名光线对对相交这一立体相对内在的几何关系，通过量测的像点坐标，用解析计算方法解求相对定向元素，建立与地面相似的立体模型，确定模型点的三维坐标。 2、GPS辅助空中三角测量：将基于载波相位观测量的动态 GPS 定位技术获取的摄影中心曝光时刻的三维坐标作为带权观测值，引入光束法区域网平差中，整体求解影像外方位元素和加密点的地面坐标，并对其质量进行评定的理论和方法。 3、主合点：地面上一组平行于摄影方向线的光束在像片上的构像 4、核线：立体像对中，同名光线与摄影基线所组成核面与左右像片的交线。 5、航向重叠：同一条航线上相邻两张像片的重叠度。 6、旁向重叠：两相邻航带摄区之间的重叠。 7、影像匹配：利用互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点 8、影像的内方元素：是描述摄影中心与像片之间相关位置的参数。 9、影像的外方元素：描述像片在物方坐标的位置和姿态的参数。 10、景深：远景与近景之间的纵深距离称为景深 11、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的方法，称为空间前方交会。 12、空间后方交会：利用一定数量的地面控制点，根据共线条件方程或反求像片的外方位元素这种方法称为单张像片的空间后方交会。 13、摄影基线：相邻两摄站点之间的连线。 14、像主点：像片主光轴与像平面的交点。 15、立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。 16、数字影像重采样：当欲知不位于采样点上的像素值时，需进行灰度重采样。 17、核面：过摄影基线与物方任意一点组成的平面。 18、中心投影：所有投影光线均经过同一个投影中心。 19、单模型绝对定向：相对定向所构建的立体模型经平移、缩放、旋转后纳入到地面坐标系中的过程相对定向：根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态，使同名光线对对相交，建立与地面相似的立体模型。即确定一个立体像对两像片的相对位置。 20、数字影像内定向：同一像点的像平面坐标与其扫描坐标不相等，需要加以换算，这种换算称为数字影像内定向。 21、像主点：摄影机主光轴在框标平面上的垂足 22、内部可靠性：一定假设条件下，平差系统所能发现的模型误差的下界值 22、外部可靠性：一定显著性水平和检验功效下，平差系统不能发现的模型误差对平差结果的影响。 23、摄影学：利用光学摄影机摄取相片，通过相片来研究和确定被摄物体的形状，大小，位置和相互关系的一门学科技术。 24、影像信息学：是一门记录、储存、传输、量测、处理、解译、分析和显示由非接触传感器影响获得的目标及其环境信息的科学技术和经济实体。

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填空（20分） 20个 名词解释（30分） 10个 作图、问答（50分） 4~5个 第一章绪论 1、摄影测量学的定义： 摄影测量学是对所研究的对象进行摄影，然后根据所摄像片信息来分析、研究，确定这些物体的大小、形状、性质和空间位置，并提供各种所需资料的一门科学（艺术、技术）2、摄影测量学研究的内容： 信息获取－－－摄影机、摄影方式 信息处理－－－理论、技术、设备 信息显示（输出）－－－方式、设备 3、摄影测量学的特点：间接测量、真实记录、信息丰富。 4、摄影测量发展史： （1）、模拟摄影测量 始于19世纪50年代的地面摄测、坐标仪。20世纪60年代达到顶峰。 （2）、解析摄影测量 始于20世纪50、60年代、解析空中三角测量、解析测图仪 （3）、数字摄影测量 与解析摄影测量同时发展，80年代后实用。 3个阶段的特点：

第二章摄影的基本知识 1、 2、摄影机结构：物镜、光圈、快门、取景器、暗盒 3、量测用摄影机特征： （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。框标有两类：机械框标、光学框标 （3）量测用摄影机的内方位元素值是已知的。摄影机物镜后节点在像片平面上的投影，称为像主点。像主点与物镜后节点之间的距离称为摄影机主距，也叫像片主距，用符号表示。像片主距和像片主点在框标坐标系中的坐标值称为摄影机的内方位元素, 或叫像片的内方位元素。 4、航摄的基本要求： （1）、航摄倾角α < 2° （2）、摄影比例尺：1/m=f/H H：航高，分为相对航高和绝对航高 ｆ：摄影机主距航摄要求Δ H≦ 5%H （3）、像片重叠度 航向重叠度 P% 要求60％～65％,不小于53％ 旁向重叠度Ｑ％要求15％～30％ （4）、航向弯曲度≦3％ （5）、像片旋角≦6° （6）、其它要求

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。