对摄影测量基本原理的认识

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谈谈对摄影测量的认识

谈谈对摄影测量的认识

谈谈对摄影测量的认识摄影测量是一种应用光学原理和数学方法来测量地物空间位置和形态的技术。

通过摄影测量,我们可以获取地物的三维位置、形状和尺寸等信息,这对于地理测绘、地质勘探、城市规划等领域具有重要的应用价值。

摄影测量的基本原理是通过相机拍摄地物的影像,并借助于数学模型和计算方法来推导出地物的真实尺寸和位置。

在摄影测量中,相机被视为一个光学器件,它能够捕捉到地物的影像。

而在这个过程中,光线的传播路径和成像原理是非常关键的。

相机的内部参数需要被准确地确定。

这些内部参数包括焦距、主点坐标和畸变参数等,它们决定了相机的成像特性。

通过精确地测量和标定,我们可以获得这些内部参数的数值。

相机的外部参数也需要被确定。

这些外部参数包括相机的位置和姿态,即相机相对于地面的空间位置和方向。

通过对地物影像中的一些已知点进行测量,以及借助于数学模型和计算方法,我们可以推导出相机的外部参数。

通过相机内外参数的确定,我们可以建立起从影像坐标到地面坐标的转换关系。

这个转换关系可以用来计算地物的真实尺寸和位置。

通常情况下,这个转换过程是通过像点的匹配和重建来实现的。

通过对相邻影像进行像点匹配,并基于几何关系进行三维重建,我们可以得到地物的三维坐标。

摄影测量的精度和可靠性可以通过各种方法进行评估和验证。

例如,我们可以通过对已知控制点的测量来评估摄影测量的精度。

此外,还可以通过对同一地物的不同影像进行测量,以检验测量结果的一致性和可靠性。

总的来说,摄影测量是一种重要的测量技术,它在地理信息、地质勘探和城市规划等领域发挥着重要的作用。

通过摄影测量,我们能够获取地物的三维位置和形态信息,为各种应用提供基础数据。

同时,摄影测量也是一门复杂的学科,需要深入理解光学原理和数学模型,并结合实际地物的特点和要求来进行测量和分析。

测绘技术中的摄影测量原理解析

测绘技术中的摄影测量原理解析

测绘技术中的摄影测量原理解析测绘技术是一门综合性学科,通过测量和绘制地球表面的各种信息,为国土规划、工程建设、自然资源管理等领域提供准确的地理数据。

而在测绘技术中,摄影测量是一项非常重要的技术手段,它通过摄影装置记录地面影像,并通过图像处理和测量技术,提取出地面的三维空间信息。

本文将对摄影测量原理进行深入解析,从摄影测量的基本原理、数据的获取和处理、精度控制等方面进行讨论。

首先,摄影测量是基于几何光学的原理。

当光线通过镜头进入相机时,会在焦平面上成像,形成的图像包含了地面上物体的几何形状和位置信息。

摄影测量通过对这些图像进行测量和分析,推导出地面上物体的空间坐标。

在数据的获取方面,摄影测量可以通过航空摄影或地面摄影来实现。

航空摄影是将相机安装在飞机或无人机上,通过飞行器在一定高度和航向上连续拍摄地面影像。

地面摄影则是通过将相机安装在三角架上,对地面上的物体进行拍摄。

这两种获取方式各有优劣,根据实际需求选择适合的方式进行数据采集。

在数据处理方面,摄影测量需要进行图像的定向、配准和解算。

图像定向是将摄影测量图像与地理坐标系统建立联系的过程,通过控制点的测量和图像的解算,确定物体在图像中的位置和姿态。

配准是将不同相机拍摄的图像进行统一的坐标转换,以实现图像的拼接和分析。

解算是指通过图像信息进行空间坐标的计算,常用的方法有像对法、空间后方交会法等。

在精度控制方面,摄影测量需要通过一系列的技术手段来提高测量的精度。

首先是控制点的布设,通过在地面上设置已知坐标的控制点,可以实现物体在图像中的坐标与实际坐标之间的转换。

此外,还可以借助航空定向、GPS和全站仪等技术手段,对数据进行精确校正和校准,提高摄影测量的精度。

同时,还需要合理选择摄影参数,如焦距、光圈、曝光时间等,以满足不同测量精度的需求。

总之,摄影测量作为测绘技术中的一项重要手段,通过获取地面影像并对其进行处理和解算,实现了地面物体的空间信息的提取和测量。

摄影测量的基本原理

摄影测量的基本原理

摄影测量的基本原理摄影测量是一项利用摄影技术进行测量和分析的科学方法。

通过摄影测量,我们可以从摄影影像中获得大量的地理信息。

它在地理测量、地图制作、遥感影像解译等领域有着广泛的应用。

一、摄影测量的基本原理摄影测量的基本原理数学上可以用几何学和三角学来描述。

摄影测量的核心是利用摄影机拍摄的影像来获取地物的空间位置和形状。

在摄影测量中,我们常用到的一些基本概念有像点、像控点、影像坐标系等。

首先,像点是指摄影机拍摄的影像中的一个单位,它对应于地面上的一个点,是影像中最小的无法再分割的元素。

影像中的每个像点都有一个特定的坐标。

其次,像控点是指地面上的已知位置点,在摄影测量中被用来建立影像坐标系和地面坐标系之间的关系。

通过像控点,我们可以将影像中的像点与地面上的实际位置进行联系,并进行测量和分析。

最后,影像坐标系是建立在摄影影像中的一个坐标系,通过它我们可以确定影像中每个像点的位置。

影像坐标系是按照摄影机的像空间构建的,它与地面坐标系之间的关系可以通过像控点进行转换和计算。

二、摄影测量的测量原理摄影测量的测量原理主要包括光线投影测量和几何测量两个方面。

光线投影测量是指通过摄影机获取的影像是由地物上的光线经过透镜或光电转换器件传感器的投影而形成的。

在摄影测量中,我们常用到的光线投影模型是针孔相机模型和中心投影模型。

针孔相机模型是指通过一个小孔或针孔,让光线通过并投影到感光介质上形成影像。

这个模型是用来描述针对黑白影像的成像原理。

中心投影模型是指通过摄影机的光学系统,将光线投影到光电传感器上形成影像。

这个模型被广泛应用于数字摄影测量中。

几何测量是指利用影像中的几何关系进行测量和分析。

这个过程涉及到三角测量、相似三角形、投影正方体等数学原理的运用。

在进行摄影测量时,我们需要利用影像上的像点和像控点在地面上的坐标,通过建立数学模型进行计算和转换,从而获得地面上的实际坐标。

这个过程涉及到像空间和地物空间之间的坐标转换,需要运用到摄影测量的基本原理和几何测量的数学知识。

摄影测量技术的原理及应用

摄影测量技术的原理及应用

摄影测量技术的原理及应用摄影测量技术是一种通过摄影设备获取图像数据,并通过特定的测量方法进行测量和分析的技术方法。

它通过对图像的几何特征进行测量与分析,能够获得空间位置、形状与尺寸等信息。

摄影测量技术在地质勘探、城市规划、土地利用等领域有着广泛的应用。

一、摄影测量技术的原理摄影测量技术的原理基于光学投影与几何关系,它主要包括摄影测量机、图像点的坐标测量、空三坐标计算、地形表层模型生成等步骤。

其中,摄影测量机是将现实空间中的物体通过摄影设备投影到影像信息平面上的关键装置。

图像点的坐标测量则是通过测量摄影机与物体之间的几何关系,将影像中点的位置转化为地理坐标。

而空三坐标计算则是利用图像测量技术,通过对多幅影像进行分析和比对,计算出物体在空间中的三维坐标。

最后,地形表层模型的生成则是基于获取的三维坐标数据,通过数据处理和建模算法,构建起具有真实地理地貌的模型。

二、摄影测量技术的应用1. 地质勘探在地质勘探中,摄影测量技术可以借助航空摄影或卫星遥感,获取大片地区的影像数据,通过对地表特征、地貌、构造和岩性等进行分析,可以帮助地质学家定位矿产资源、划定勘探区域,为矿产勘探提供决策依据。

2. 城市规划在城市规划中,摄影测量技术可以通过航空相机或无人机获取城市全景影像,结合地理信息系统(GIS)数据,提供城市规划所需的基础地理数据,如道路网络、土地利用、建筑物分布等。

它不仅可以帮助城市规划师制定城市发展规划,还可以模拟不同规划方案的影响,为决策者提供科学依据。

3. 土地利用摄影测量技术可以通过遥感影像和地理信息系统,对土地利用进行监测和评估。

它可以帮助农业部门监测农田面积、作物覆盖情况,并提供精准的农业管理和决策支持。

同时,它还可以监测城市用地的变化,评估土地利用效益,为土地规划和管理提供科学参考。

4. 灾害监测在灾害监测方面,摄影测量技术可以利用遥感影像,对地震、洪水、森林火灾等自然灾害进行监测和评估。

它可以通过对灾害区域的高分辨率影像进行分析,识别受灾区域的范围与程度,并为救援和重建工作提供情报支持。

摄影测量技术在测绘中的基本原理与应用

摄影测量技术在测绘中的基本原理与应用

摄影测量技术在测绘中的基本原理与应用摄影测量技术是现代测绘领域中一个重要的工具和方法。

它利用摄影测量原理,通过获取图像信息进行测量和分析,可以用于地图制作、地形测量、三维建模等方面。

本文将从摄影测量技术的基本原理和应用角度来介绍它在测绘中的重要性和能力。

首先,我们来看一下摄影测量技术的基本原理。

摄影测量技术的核心是摄影测量原理,即通过对图像进行测量获得目标在真实世界中的坐标。

摄影测量的基本过程包括航空摄影、地面控制、平差处理等步骤。

在航空摄影中,相机通过拍摄地面上的影像获取目标信息。

地面控制是指通过测量一些已知地理点的坐标,确定图像上对应点的坐标,从而建立图像与地理坐标系统之间的联系。

平差处理是对观测数据进行处理,消除误差,恢复目标的真实坐标。

摄影测量技术在测绘中的应用非常广泛。

首先,在地图制作中,摄影测量技术可以用于快速高效地制作地形图、土地利用图、道路交通图等各种类型的地图。

通过航空摄影获取的高分辨率影像,可以辅助制图人员进行地物提取和分类,提高地图的精度和准确性。

其次,在地形测量中,摄影测量技术可以用于获取地表的三维地形信息。

通过对航空摄影影像的测量,可以得到地物的高程、坡度等信息,为地质勘探、城市规划等提供可靠的参考数据。

此外,摄影测量技术还可以应用于三维建模领域。

通过对航空摄影影像的处理,可以获取建筑物、景观等复杂场景的三维模型,为虚拟现实、游戏制作等提供数据支持。

摄影测量技术在测绘中的应用不仅可以提高测绘工作的效率和准确性,还可以降低成本。

传统的地面测量方法需要大量的人力和物力投入,而利用摄影测量技术可以大大节省测量成本和时间。

此外,摄影测量技术还可以应对复杂地形和恶劣环境条件下的测绘需求,如高山、沙漠等地区的测绘工作。

通过航空摄影和遥感技术,可以在不进入危险区域的情况下获取目标区域的测量数据,提高安全性和效率。

当然,摄影测量技术也存在一些挑战和局限性。

首先,航空摄影需要采用专门的设备和飞行器,成本较高。

摄影测量的基本原理和空间数据处理

摄影测量的基本原理和空间数据处理

摄影测量的基本原理和空间数据处理摄影测量是利用摄影机和相关的测量技术,通过对物体在投影面上的影像进行分析和解译,来获取和处理地理空间信息的一种方法。

它可以进行地形测量、建筑物测量、城市规划、资源调查等工作。

本文将介绍摄影测量的基本原理以及空间数据的处理方法。

摄影测量的基本原理摄影测量的基本原理可以概括为相对定向和绝对定向。

相对定向是指通过测量不同相机位置下的影像,以及相机姿态参数的测量,来确定影像间的几何关系。

常用的相对定向方法有前方交会和后方交会。

前方交会是利用物点在不同影像上的像点坐标和相机的内部参数,通过解析几何学的方法来确定物点的三维坐标。

这一方法的关键是准确测量影像上物点的像点坐标。

一般来说,需要使用特制的测量工具,如空间立体仪或者摄影测量仪。

当然,现在也有一些基于计算机视觉的影像匹配算法,可以通过对影像上的特征点进行匹配来进行前方交会,但是这种方法还非常依赖于影像的质量和特征点的提取质量。

后方交会是指通过已知的物点的三维坐标,以及物点在不同影像上的像点坐标,来确定相机的姿态参数。

这一方法的关键是要准确计算影像上物点的像点坐标,而且要有足够多的已知的物点坐标。

在实践中,一般先进行前方交会,再进行后方交会,以提高定向的精度。

绝对定向是指将影像与地理坐标系统进行关联。

在绝对定向中,需要确定相机的外部定位元素(比如相机在地面上的位置和姿态),以及相对于地面的比例尺。

常用的绝对定向方法有三点法和复合导航法。

三点法是利用已知地理坐标的三个点在影像上的像点坐标,通过解析几何学和调整算法,来确定相机的外部定位元素和比例尺。

这一方法的关键是提供足够多的已知地理坐标的点来进行计算,而且这些点要在影像上有很好的识别性。

在实际操作中,可以通过GPS或者全站仪等测量设备获取地理坐标。

复合导航法是指将GPS和惯性导航等多个传感器的测量结果融合在一起,来估计相机的姿态和轨迹。

这一方法的关键是要进行多源数据的协调和融合,以及精确的观测模型和数据处理方法。

摄影测量基本原理

摄影测量基本原理

摄影测量是利用摄影手段获取被测物体的影像数据,经过处理和分析,确定被测物体的形状、大小、位置和其他几何特征的技术。

其基本原理包括以下几个方面:
1. 透视投影原理:相机通过透镜将三维空间中的物体映射到二维影像平面上,这个过程遵循透视投影原理。

根据透视投影原理,可以确定物体在影像中的坐标和尺寸关系。

2. 共线方程:共线方程是摄影测量中的基本关系式,它描述了像点、摄影中心和物点之间的几何关系。

通过共线方程,可以根据像点的坐标和已知的摄影参数,计算出物点的坐标。

3. 光束法平差:光束法平差是摄影测量中的一种重要数据处理方法。

它通过最小二乘法对观测数据进行平差计算,同时考虑相机的内方位元素和物点的坐标,以提高测量的精度和可靠性。

4. 立体视觉原理:通过在不同位置拍摄同一物体的两张或多张影像,可以利用人眼或计算机的立体视觉原理,重建物体的三维形状和空间位置。

5. 地面控制点:为了提高摄影测量的精度,通常需要在实地测量一些地面控制点的坐标,并将其与摄影测量获得的坐标进行联合解算,以修正测量误差。

6. 数字摄影测量:现代摄影测量技术通常采用数字摄影设备获取影像数据,并利用计算机和相关软件进行处理和分析,实现自动化测量和数据处理。

总之,摄影测量的基本原理是利用相机拍摄的影像数据,结合透视投影原理、共线方程、光束法平差和立体视觉原理等,计算出被测物体的空间位置和几何特征。

测绘技术的摄影测量原理及应用解析

测绘技术的摄影测量原理及应用解析

测绘技术的摄影测量原理及应用解析摄影测量是一种通过摄影机和测绘仪器相结合,利用影像数据实现三维空间测量的技术。

它具有高效、准确和全面的优势,广泛应用于土地规划、城市建设、资源环境监测等领域。

本文将从摄影测量的原理、基本流程以及应用案例等方面进行介绍和分析,以期能够更好地理解和应用这一技术。

一、摄影测量的原理摄影测量的原理基于光线传播和立体视觉的原理。

通过在飞行器上安装摄影机,首先进行飞行任务,并拍摄一系列相连的航摄影像。

然后,利用测绘仪器对这些影像进行加密分析,确定影像中各点的位置和高程信息。

最后,通过三角化方法计算得出影像中不同点的三维空间坐标。

摄影测量的过程中需要考虑多种因素,如摄影机的内外参数、摄影时间、大地坐标系等。

其中,摄影机参数是指摄影机的焦距、光圈等内部特性,这些参数将影响到影像的质量。

而摄影时间则是指飞行器拍摄影像的时间,不同的时间对应的光线条件也会影响影像质量。

此外,大地坐标系是摄影测量的重要参考系统,通过地面控制点进行精确对位,以建立影像与现实世界之间的准确联系。

二、摄影测量的基本流程摄影测量的基本流程可以分为航摄计划、航摄任务执行、影像密调和三维空间坐标计算四个步骤。

首先,航摄计划是指根据实际需求和地理条件,制定一套合理的航线和摄影参数,包括航向、航高、重叠度等。

然后,在实际执行航摄任务时,需确保飞行器运行平稳、影像连续拍摄,以获得准确的影像数据。

第三步是影像密调,主要包括影像扫描、像点匹配和特征点提取等过程。

影像扫描是将飞机上的胶片或数码照片转化成数字影像的过程,通过高精度的扫描仪将影像转化为数字数据。

然后,进行像点匹配,即通过计算机算法将不同影像中对应的像点进行配对,以确定其坐标关系。

最后,进行特征点提取,提取像素、纹理等特征,辅助进行坐标计算。

最后一步是三维空间坐标计算。

通过三角化原理,根据影像中不同影像点的位置和光线传播关系,结合地面控制点的坐标信息,计算得到影像中不同点的三维坐标。

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对摄影测量基本原理的认识(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 (4)(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 (5)1.地面摄影测量的基本原理 (5)2.地面立体摄影测量的摄影方式 (5)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 (6)1.航空摄影测量的基本原理 (7)2.航空摄影测量的测图方法 (7)3.航空摄影测量的作业分外业和内业 (9)(三)航天摄影测量 (10)1.航天摄影测量的基本原理 (10)2.航天摄影测量的特点 (10)3.航天摄影测量的应用前景 (10)四、结语 (11)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。

(二)摄影测量的发展阶段起初,为了避免“繁琐的计算”,人们只好利用光学器械“模拟”装置,实现了复杂的摄影测量计算。

这就是所谓的“模拟摄影测量”阶段;后来,随着摸数转换技术、计算机技术与自动控制技术的发展,人们利用计算机实时地进行共线方程的解算,从而交会出被摄物体的空间位置,实现了“数字投影代替物理投影”的梦想,迈进了“解析摄影测量”阶段;到了现代,随着计算机技术的进步及其应用的发展以及数字图像处理、模式识别、人工智能、计算机视觉等学科的不断发展,摄影测量技术与理论的各个环节都“数字化”了,尤其是数字影像(如SPOT影像)或数字化图像更多地代替了(航空)像片;计算机视觉代替了人眼的立体观测;计算机及其外设代替了昂贵的立体摄影测量仪器—人类跨进了数字摄影测量时代,而且数字摄影测量的内涵已远远超过了传统摄影测量的范围,成为摄影测量学与计算机科学的交叉科学。

从以上的分析中,我们不难体会到高新技术对传统学科的推动作用。

三、摄影测量学的分类根据摄影时摄影机所处的位置的不同,摄影测量学可分为地面摄影测量、航空摄影测量和航天摄影测量。

根据应用领域的不同,摄影测量学又可分为地形摄影测量与非地形摄影测量两大类。

根据技术处理手段的不同(也是历史阶段的不同),摄影测量学又可分为模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测(一)地面摄影测量地面摄影测量(terrestrial photogrammetry )是指利用安置在地面上基线两端点处的摄影机向目标拍摄立体像对,对所摄目标进行测绘的技术。

用于险阻高山区、小范围山区和丘陵地区测图,还用于地质、冶金、采矿、水利、1.地面摄影测量的基本原理地面立体测量的从本思想是从外业摄影取立体像对,(在不同的两个摄站对同一地区进行摄影所得的两张像片为一个立体像对)。

再施测少量控制点,经过内业一系列的处理,通过不同途径,获得被摄区我们所需要的地形图。

它的基2.地面立体摄影测量的摄影方式地面立体摄影测量的摄影方式可分为正直摄影, 左、右等偏摄影, 等倾摄正道摄影:是指左右两站摄影时, 摄影主光轴垂直于摄影基线的摄影。

左(右)等偏摄影:是指在左、右两站摄影时, 摄影主光轴相对于正直摄影的摄影主光轴向左(右)等偏一个角度。

等倾摄影:是指等倾摄影是指在摄影基线两端,两摄影机主光轴保持平行,相对于水平面倾斜相同角度的摄影。

3.地面摄影测量分为外业工作和内业工作3.1 外业工作外业工作包括摄影和测量。

摄影是在基线两端点、用摄影经纬仪或其他摄影机按一定方式分别摄影,以获取目标的立体像对。

地形测量作业中常用正直摄影、等偏摄影两种方式进行摄影。

测量工作,先选摄影基线,后用普通测量方法测定基线长度、基线端点和检查点的坐标和高程,为内业像片处理提供起始数据。

3.2 内业工作内业成图方法分为图解法、模拟法和解析法。

图解法是根据立体坐标量测仪量测出像点坐标和左右视差值,按相似三角形关系设计一种图板,用图解法求出地面点的平面位置和高程。

模拟法是利用地面立体测图仪进行测图的方法。

解析法是按一定的数学公式求出地面点在其地面辅助坐标系中的空间坐标,再转换为地面坐标。

解析法适应性强、精度高,是常用的方法。

当代的解析法地面摄影测量,是从解析摄影测量的基础理论出发,依据地面控制点以及尽可能精确的摄影外方位元素进行综合平差运算,从而取得地面摄影测量较高的测点精度。

这一方法可用于观测结构物的变形,如测求大坝变形和地面滑动等数据。

(二)航空摄影测量航空摄影测量【aerial photogrammetry】指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片,结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤,绘制出地形图的作业。

航空摄影测量的主题,是将地面的中心投影(航摄像片)变换为正射投影(地形图)。

这一问题可以采取许多途径来解决。

如图解法、光学机械法(亦称模拟法)和解析法等。

在每一种方法中还可细分出许多具体方法,而每种具体方法又有其特有的理论。

其中有些概念和理论是基础性的,带有某些共性,如像片的内方位元素和外方位元素,像点同地面点的坐标关系式,共线条件方程,像对的相对定向,模型的绝对定向和立体观测原理等。

1.航空摄影测量的基本原理根据不同的用途与施测方法的不同航空摄影测量的基本原理分单张像片测图原理、立体观测原理。

1.1 单张像片测图的基本原理航空摄影测量单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换,立体测图的基本原理是投影过程的几何反转。

广义来说,前一情况的基本原理也是摄影过程的几何反转。

20世纪30年代以后,摄影过程的几何反转都是应用各种结构复杂的光学机械的精密仪器来实现的。

50年代以后,开始应用数学解析的方式来实现。

1.2 立体观测的基本原理立体观察的原理是建立人造立体视觉,即将像对上的视差反映为人眼的生理视差后得出的立体视觉。

得到人造立体视觉须具备3个条件:①由两个不同位置(一条基线的两端)拍摄同一景物的两张像片(称为立体像对或像对);②两只眼睛分别观察像对中的一张像片;③观察时像对上各同名像点的连线要同人的眼睛基线大致平行,而且同名点间的距离一般要小于眼基线(或扩大后的眼基距)。

若用两个相同标志分别置于左右像片的同名像点上,则立体观察时就可以看到在立体模型上加入了一个空间的测标。

为便于立体观察,可借助于一些简单的工具,如桥式立体镜和反光立体镜。

对于那种利用两个投影器把左右像片的影像同时叠合地投影在一个承影面上的情况,可采用互补色原理或偏振光原理进行立体观察,并用一个具有测标的测绘台量测。

2.航空摄影测量的测图方法20世纪30年代以来,航空摄影测量的测图方法主要有3种,即综合法、全能法和分工法(或称微分法)。

2.1 综合法航空摄影测量的综合法是摄影测量和平板仪测量相结合的测图方法。

属单张像片测图,地形图上地物、地貌的平面位置由像片纠正的方法得出像片图或线划图,地形点高程和等高线则用普通测量方法在野外测定。

它适用于平坦地区的大比例尺测图。

2.2 全能法航空摄影测量的全能法是根据摄影过程的几何反转原理,置立体像对于立体测图仪内,建立起所摄地面缩小的几何模型,借以测绘地形图的方法,在立体测图仪上安置像片时依据内方位元素,目的是使恢复后的投影光束同摄影光束相似(也可在一定条件下变换投影光束)在立体模型上测地面点的平面位置、高程和等高线,获得地形图的方法,主要适用于山地。

由于像对的相对定向过程中并未加入控制点,只利用了像对内在的几何特性,所以建立的几何模型的方位是任意的,模型的比例尺也是近似值,因此必须通过绝对定向才能据以测图。

全能法测图的仪器是立体测图仪。

这类仪器形式繁多,根据投影系统的结构可分为3种类型:①建立实际投影光线束的光学投影式的;②从投影中心至像点一方为实际的投影光线,而从投影中心至模型点一方则用方向导杆代替的光学机械投影式的;③用一根贯穿3个万向关节(它们分别代表像点、投影中心和模型点)的方向导杆来代替投影光线的机械投影式的。

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