第一章_摄影测量学概论汇总
(完整版)摄影测量知识点整理(完整精华版)
摄影测量学第一章绪论1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他物体的几何、属性等可靠信息的工艺、科学与技术。
2、摄影测量学的三个发展阶段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量第二章单幅影像解析基础1像主点：摄影机主光轴（摄影方向）与像平面的交点，称为像片主点。
像主距：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（f）。
2、航空摄影：利用安装在航摄飞机上的航摄仪，在空中以预定的飞行高度度沿着事先制定好的航线飞行，按一定的时间间隔进行曝光摄影，获取整个测区的航摄像片。
空中摄影采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄影机物镜主光轴近似与地面垂直。
丄丄fm L H（m—像片比例尺分母，f—摄影机主距，H —平均高程面的摄影高度H=m • f）3、相对航高是指摄影机物镜相对于某一基准面的高度，称为摄影航高。
绝对航高是相对于平均海平面的航高，是指摄影机物镜在摄影瞬间的真实海拔高。
通过相对航高H与摄影地区地面平均高度H地计算得到：H绝=H+H地5、航向重叠：同一条航线内相邻像片之间的影像重叠称，重叠度一般要求在60%以上;旁向重叠：两相邻航带像片之间的影像重叠，重叠度要求在30%左右。
6、中心投影：当投影会聚于一点时，称为中心投影；正射投影：投影射线与投影平面成正交。
r中心投影：投影射线会聚于一点（投影射线的会聚点称投影中心）r斜投影：投影射线与投影平面成斜交投影i正射投影：投影射线与投影平面成正交7、 透视变换中的重要的点线面：① 由投影中心作像片平面的垂线，交像面于 0,称为像主点；像主点在地面上的对应点以O 表示，称为地主点。
② 由摄影中心作铅垂线交像片平面于点 n ,称为像底点；此铅垂线交地面于点 N ，称为地底点。
③ 过铅垂线SnN 和摄影方向SoO 的铅垂面称为主垂面（W ），主垂面即垂直于像平面 P ，又垂直于地平面 E ，也垂直于两平面的交线透视轴 TT 。
摄影测量与遥感概论
摄影测量与遥感概论第一章绪论1.摄影测量：是利用光学或者数码摄影机获取的影像，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门学科。
分类：按距离远近：（1）航天摄影测量（2）航空摄影测量（3）地面摄影测量（4）近景摄影测量（5）显微摄影测量按用途：（1）地形摄影测量（2）非地形摄影测量按处理手段：（1）模拟摄影测量（2）解析摄影测量（3）数字摄影测量用途：（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；古文物、古建筑；建筑物变形监测2.摄影测量发展的三个阶段：模拟摄影测量（1851-1970）；解析摄影测量（1950-1980）；数字摄影测量（1970-现在）3.4D产品的含义：DLG（Digital Line Graphic 数字线划地图）DRG（Digital Raster Graphic 数字栅格地图）DEM（Digital Elevation Model 数字高程模型）DOM（Digital Orthpphoto Map 数字正射影像图）5.影像信息科学：是一门记录、存储、传输、量测、处理、翻译、分析和显示由非接触传感器获得的目标及其环境信息的科学、技术、和经济实体。
第二章单张航摄像片解析1.航空摄影测量的基本要求：（1）航摄倾角（相片倾角）：摄影主光轴与铅垂方向的夹角α（α<3°）（2）摄影比例尺：航摄像片上的一段线l与地面上相应线段L之比视摄影像片水平、地面取平均高程时，像片上的线段l与地面上相应水平距L之比为摄影比例尺1 m =lL=fHf为摄影机主距，H为航高（3）像片的重叠度：当相邻的两张像片拍摄景区有重叠时，重叠部分占整张像片的比例要求：航向重叠度（航线相邻两张照片的重叠度）p x>53% (60%~65%)旁向重叠度（相邻航线像片的重叠度）p y>15% (15%~30%)（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，称为航线弯曲。
《摄影测量学》课程笔记
《摄影测量学》课程笔记第一章绪论一、摄影测量学的基本概念1. 定义摄影测量学是一种通过分析摄影图像来获取地球表面及其物体空间位置、形状和大小等信息的科学技术。
它结合了光学、数学、计算机科学和地理信息科学等多个领域的知识，为地图制作、资源管理、环境监测和工程建设等领域提供精确的数据。
2. 分类- 地面摄影测量：使用地面上的摄影设备进行的摄影测量，适用于小范围或精细的测量工作。
- 航空摄影测量：利用飞行器（如飞机、无人机）搭载摄影设备进行的摄影测量，适用于大范围的地形测绘。
- 卫星摄影测量：通过卫星搭载的传感器获取地球表面信息，适用于全球或大区域的环境监测和资源调查。
3. 应用领域- 地图制作：制作各种比例尺的地形图、城市规划图和专题地图。
- 土地调查：进行土地分类、土地权属界定和土地使用规划。
- 城市规划：辅助城市设计和基础设施规划。
- 环境监测：监测环境变化，如森林覆盖、水资源和污染状况。
- 灾害评估：评估自然灾害的影响范围和损失。
- 军事侦察：获取敌对地区的地理信息。
二、摄影测量学的发展历程1. 早期摄影测量（19世纪中叶-20世纪初）- 1839年，法国人达盖尔发明了银版照相法，这是摄影技术的起源。
- 1851年，瑞士工程师普雷斯特勒使用摄影方法绘制了第一张地形图。
- 1859年，法国人布洛克发明了立体测图仪，使得通过摄影图像进行三维测量成为可能。
2. 现代摄影测量（20世纪初-20世纪末）- 20世纪初，德国人奥佩尔提出了像片纠正和像片定向的理论，为摄影测量学的理论基础做出了贡献。
- 1930年代，随着航空技术的发展，航空摄影测量开始广泛应用。
- 1950年代，电子计算机的出现为摄影测量数据的处理提供了新的工具。
- 1960年代，数字摄影测量开始发展，利用计算机技术进行图像处理和分析。
3. 空间摄影测量（20世纪末-至今）- 1970年代，卫星遥感技术开始应用于摄影测量，提供了全球范围内的地理信息。
第一章_摄影测量学概论
（1）数字摄影测量中获得影像的方法 一种是直接用数字摄影机获得数字影像 一种是扫描仪对像片进行扫描得到数字化的影 像
（2）数字摄影测量的两大任务
一是自动影像匹配与空间定位
二是自动影像判读
（3）数字摄影测量与解析摄影测量的不同之处 它处理的原始信息不仅可以是航空像片（数字 化影像），更主要的是航空、航天的数字影像。 它以计算机视觉来代替人眼的立体观测，因而 所使用的仪器只需要计算机和一些相应的外部 设备。 它不但可以获得影像的几何信息，还能获得丰 富的物理信息。
九、摄影测量学的新发展
1：数码相机逐步应用于航空摄影测量 2：动态GPS配合惯性测量系统（GPS/IMU） 3：激光探测及测距系统（LIDAR）
数码相机逐步应用于航空摄影测量 随着计算机技术的飞速发展，数码影像因其便于计算机处理、 存储和通过网络进行传输，在航空摄影测量中的应用已越来越 普遍，全数字摄影测量工作站已全面替代了传统的解析测图仪 ，为了给全数字摄影测量工作站提供工作所需的数码影像，目 前使用的是高精度的扫描仪将航空底片扫描成为数码影像。但 是因为多了一道工序，对于成图的周期、成本都是不利的。数 码相机的发展为我们解决这一问题提供了一个非常好的手段， 数码相机的核心是CCD阵列，CCD阵列的解像率对其应用的范 围起着决定性的影响，目前航摄仪所使用的23*23CM的航空胶 片其解像率相当于20K*20K像素的数码相机的解像率，而目前 数码相机的解像率只能达到9K*9K像素，一定程度上限制了数 码相机在航空摄影测量中的大规模应用。但随着光电子技术的 飞速发展，相信在不长的时间内，能够满足航空摄影测量所需 的高解像率数码航摄仪就将诞生，到那时数码相机将成为航空 摄影测量中数码影像的主要获取手段。
五、摄影测量学的分类
摄影测量学(测绘工程)全文知识点总结
第一章绪论摄影测量学分类1.根据摄影机平台的位置：航天摄影测量、航空~~、地面~~、水下~~2.与被测目标距离远近：航天~~、航空~~、地面~~、远景~、显微~~3.按用途分为：地形~~、非地形~~摄影测量学的三个阶段模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量摄影测量学的目的：测制各种比例尺的地形图摄影测量学的特点：在像片上进行量测和解译，无需接触被摄物体本身，因而很少受自然和地理条件的限制，而且可摄得瞬间的动态物体影像。
摄影测量学的主要任务：测制各种比例的地形图、建立地形数据库为地理信息系统、各种工程应用提供基础测绘数据第二章影像获取航空摄影测量优点：成图速度快，精度高，不受气候和季节的限制遥感定义：指通过某种传感器装置，在不与被研究对象直接接触下获取某特征信息，并对这些信息进行提取，加工、表达和应用的一门科学和技术遥感技术：传感器技术；信息传输技术；信息处理、提取和应用技术；目标特征的分析与测量技术遥感技术分类：1.波谱性质：电磁波遥感技术、声呐~~、物理场~~2.感测目标的能源作用：主动~~、被动~~3.记录信息的表达形式：图像式~、非图像式~4.使用平台：航天~~、航空~~、地面~~5.应用领域：地球资源~、环境~、气候~、海洋~、第三章摄影测量基础知识正射投影：若投影光线相互平行且垂直于投影面，称为正射投影中心投影：若投影光线会聚于一点，称为中心投影像片重叠：为了满足测图的需要，在同一条航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠，称为航向重叠，相邻航线也应有足够的重叠，称为旁向重叠摄影比例尺：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之比绝对航高：摄影瞬间摄影机的物镜中心，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均为相对航高测量生产对摄影资料的基本要求1.影像的色调2.像片重叠3.像片倾角4.航线弯曲5.像片旋角内方位元素：摄影中心与像片之间相关位置的参数包括三个参数：f X.。
测量学概论-摄影测量学
无压平误差；无颗粒噪声。
无需冲洗 无需扫描
无压平误差 无颗粒噪声
为摄影测量 应急响应
提供了基础 为摄影测量
高精度 提供了基础
数码相机为多视觉摄影提供了实际的可能
多 视 匹 配 -- 增加匹配的可靠性
Twin view match is an ill-posed problem, there is no redundancy in each observation。 （双视图匹配是一个病态的问题，在每个
搜索区(>目标区)
x=012; y=1
x=1; y=0
xx=x=1=012345890－67; ; ; yyy===000
然后将目标区，沿 x、y方向顺序与搜索区叠合。
mi n g1( x, y) g2 ( x Δx, y Δy)
Δx,Δy
x=6; y=3
当x=6; y=3 灰度差绝对值之和为最小－－同名点
进行前方交会，求解未知点的坐标 A（X、Y、Z）。
A
b1
a1
S1
b2
a2
a1
a2
B
b1
b2
S2
由计算机视觉，看 摄影测量
计算机视觉的研究目标是使计算机具有 通过二维图像认知三维环境信息的能力，
《马颂德、张正友：计算机视觉－－理论与算法，1998》
左手前 －右手后
左手右 －右手左
左眼
左手左 －右手右
多次回波 多次回波－－这是激光特有的优势！
影像
LIDAR点云 地面点 断面
树上点
面 树林
屋顶
地面
LiDAR穿透海水
《摄影测量学中》课件
利用摄影测量技术可以对环境进行实时监测和评估，但需要解决大面积、快速获取和处 理数据的问题。
灾害救援与应急响应
在灾害救援和应急响应中，摄影测量能够快速获取灾区影像，为救援工作提供决策支持 ，但需要提高数据传输和处理的效率。
提高摄影测量学的精度与效率的方法
01
优化数据处理算法
02
采用高性能计算技术
古建筑测绘
通过摄影测量对古建筑进行精确测绘，为文化遗 产保护和修复提供数据支持。
文物考古调查
利用航空摄影测量技术对文物遗址进行调查和监 测，提高考古工作的效率和准确性。
历史地理研究
通过遥感影像和地理信息系统技术，研究历史时 期的文化遗产分布和演变。
自然灾害监测与评估中的应用
地震灾害监测
利用卫星遥感影像对地震灾害进行快速响应，监测灾区范围、房 屋倒塌和道路损坏等情况。
通过改进和优化数据处理算法，提高 摄影测量数据的处理速度和精度。
利用高性能计算技术，如云计算、并 行计算等，提高数据处理和分析的效 率。
03
加强数据融合与信息 提取
通过数据融合和信息提取技术，将不 同来源、不同类型的数据融合处理， 提高目标识别的准确性和可靠性。
THANKS 感谢观看
摄影测量学的基本概念
摄影测量学定义
01
摄影测量学是一门通过分析摄影影像获取地球表面信息、测绘
成果的科学。
摄影测量学发展历程
02
从模拟摄影测量到数字摄影测量的演变，以及数字摄影测量技
术的优势和应用。
摄影测量学与其他学科的关系
03
与地理信息系统、遥感、计算机科学等学科的交叉融合。
摄影测量学的基本原理
土地资源调查中的应用
摄影测量学复习资料全
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5、像片影像的误差：（1）、底片变形的影响－－主要原因底片在摄影曝光、摄影处理、保存时，受外力、温度、湿度的影响发生变形。
底片变形分为偶然变形和系统变形两类，系统变形又分为均匀变形和不均匀变形。
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摄影测量的主要成果如DEM乃是支持和改善遥 感图像分类效果的有效信息。
八、摄影测量与GIS之间的关系
摄影测量与遥感愈来愈成为为GIS采集数据和更新数据的重要手 段；而GIS的信息将对遥感数字图像处理和自动分类起着重要的 作用。
❖ 它以计算机视觉来代替人眼的立体观测，因而 所使用的仪器只需要计算机和一些相应的外部 设备。
❖ 它不但可以获得影像的几何信息，还能获得丰 富的物理信息。
硬件配置
主流个人计算机（PC）
立体观测装置:偏振光镜屏（Z-Screen）或C型液晶立体 眼镜（Crystaleyes）或N型液晶立体眼镜（Nuvision）
（1）数字摄影测量中获得影像的方法 一种是直接用数字摄影机获得数字影像
一种是扫描仪对像片进行扫描得到数字化的影 像 （2）数字摄影测量的两大任务 一是自动影像匹配与空间定位 二是自动影像判读
（3）数字摄影测量与解析摄影测量的不同之处
❖ 它处理的原始信息不仅可以是航空像片（数字 化影像），更主要的是航空、航天的数字影像。
五、摄影测量学的分类
按照距离远近分 1：航天摄影测量 2：航空摄影测量 3：地面摄影测量 4：近景摄影测量 5：显微摄影测量 按照用途分有地形摄影测量、非地形摄影测量与遥感。 按技术处理手段分为 模拟摄影测量 解析摄影测量 数字摄影测量
六、摄影测量发展的三个阶段
1 模拟法摄影测量
指的是用光学或机械方法模拟摄影过程，使两个 投影器恢复摄影时的位置、姿态和相互关系， 形成一个比实地缩小了的几何模型；即所谓摄 影过程的几何反转，在此模型上的量测即相当 于对原物体的量测。所得到的结果通过机械或 齿轮传动方式直接在绘图桌绘出各种图件来， 如地形图或各种专题图。
三、摄影测量的特点
1：是在像片上进行量测和解译，无需接触物 体本身．因而很少受自然和地理条件的限制。
2：可摄得瞬问的动态物体影像。像片及其它 各种类型影像均是客观物体或目标的真实反映， 信息丰富、逼真，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。
3：所摄物体只要能够成像，均可采用摄影测 量技术。
（2）解析空中三角测量
解析空中三角测量实现了用摄影测量方法快速、 大面积地测定点位的精确方法，它是计算机用 于摄影测量的第一项成果，经历了航带法、独 立模型法和光束法三个阶段。
（3）解析摄影测量与模拟摄影测量的不同之处 在于：
1：前者是利用计算机来完成摄影测量中复杂的 几何解算和大量的数值运算。
2：前者的投影方式是数字投影，后者是模拟投 影。
摄影测量与遥感与GIS结合分为了两个阶段
1：各种专题图与地形图是通过对遥感影像的几何纠正和目视判 读制作出来，然后通过图件数字化方法送入GIS中。
人眼之所以能区分远近在于人眼在观察物体时可 以形成交会角，也称之为生理视差。
2 解析摄影测量
从几何的角度，利用数学的方法根据影像空间的 像点位置重建物体在目标空间的几何模型，也 即找到像点与物点之间的数学对应关系。
（1）解析测图仪
解析测图仪是解析摄影测量的基本设备，它是首 先实现测量成果数字化的仪器。在机助测图软 件控制下，将在立体模型上测得的结果首先存 在计算机上，然后再传送到数控绘图机上绘出 图件。
第一章 绪论
一、传统摄影测量学定义
是利用光学摄影机摄影的像片，研究和确定被 摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系 的一门科学和技术。它包括的内容有
1：获取被摄物体的影像
2：研究单张和多张像片影像的处理方法
3：所测得的成果以图解形式或数字形式输出的 方法和设备
二、摄影测量学的任务
1：测制各种比例尺的地形图 2：建立地形数据库
四、现代摄影测量学的定义
自70年代，美国陆地卫星（Landsat）上天后， 遥感技术获得了极为广泛的应用，摄像设备得 到了很大的扩充。
现代摄影测量学由于和遥感学科密不可分，因 此，一般将二者合为一个名词。摄影测量与遥 感乃是对非接触传感器系统获得的影像及其数 字表达进行记录、量测和解译，从而获得自然 物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技 术。
量测控制装置:手轮和脚盘（VirtuoZo-H/F）或三维鼠 标（3D Mouse）或鼠标（Mouse）
（4）数字摄影测量的特点
❖辐射信息 ❖数据量与信息量
❖速度与精度 ❖自动化与影像匹配
❖影像解译
七、摄影测量与遥感之间的关系
遥感技术对摄影测量学的冲击和作用首先在于 它打破了摄影测量学长期以来过分局限于测绘 物体形状与大小数据的几何处理。遥感为摄影 测量提供了大量的多时相、多光谱、多分辨率 的丰富影像信息。
3：输出的产品不仅有模拟产品还有数字产品， 有的可以直接进入地理信息系统中。
4：前者的方法理论上更严密，更快捷，更方便。
5：解析摄影测量可以测量的物体种类繁多，只 要能被摄影即可。
3 数字摄影测量
从广义上讲，数字摄影测量指的是从摄影测量 和遥感所获取的数据中，采集数字化图形或数 字／数字化影像，在计算机中进行各种数值、 图形和影像处理，研究目标的几何和物理特性， 从而获得各种形式的数字产品和目视化产品。 这里的数字产品包括数字地图、数宇高程模型 （DEM）、数字正射影像、测量数据库、地理 信息系统（GIS）和土地信息系统（LIS）等。 这里的可视化产品包括地形图、专题图、纵横 剖面图、透视图、正射影像图、电子地图、动 画地图等。
四、现代摄影测量学的定义
Photogrammetry and Remote Sensing is the art,science and technology of obtaining reliable information from noncontract imaging and other sensor systems about the Earth and its environment,and other physical objects and processes through recording,measuring,analyzing and representation.