摄影测量基础知识
摄影测量基础知识
投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影
斜投影 投影射 线与投 影平面 斜交
正射投影 投影射线 与投影平 面正交
§3-2
中心投影的基本知识
一 、中心投影与正射投影
1、正射投影、中心投影
航片是地面景物的中心投影； 地形图（包括影像地图）是地面景物的正射投影；
§3-2
中心投影的基本知识
一 、中心投影与正射投影
p p % 100 % l
相邻航线上的像片影像重叠程度。
І-1
旁 向 重 叠 度
l
q
Ⅱ-1
q q % 100 % l
航向相邻两个摄影站间的距离D
摄影基线
B m l (1 p%)
P2
S2
摄 影 基 线
P1
S1
B
D m l (1 q%)
E
§3-1
航空摄影
二 、空中摄影过程
c
V
ho hcC
O E
V
T
重 要 的 点 线
点：摄影中心S 像主点o 地主点O 像底点n 地底点N 等角点c 地面等角点C
面：地面E 像片面P 主垂面W 真水平面Es 线：迹线TT 主光线SoO 主垂线SnN 摄影方向线VV 主纵线vv 等角线ScC 主合线hihi 主横线hoho 等比线hchc
又称为方向余弦。
§3-6
像点的空间直角坐标变换与构像方程
一 、像点的空间坐标变换式
R矩阵为正交矩阵。
x u a1 b1 c1 u y R 1 v a b c v 2 2 2 f w a3 b3 c3 w a1U b1V c1W a2U b2V c2W a3U b3V c3W
《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。
《摄影测量测》课件
4 其他应用领域
摄影测量测可用于测量建筑物的尺寸、 形态和变形等，为建筑设计和维护提供 便利。
摄影测量测还广泛应用于城市规划、环 境保护、灾害监测等各行业领域。
结论
摄影测量测对我们的意义不可忽视。它为我们提供了准确的地理信息，支持各行业的决策和规划。
未来，随着技术的不断发展，摄影测量测将在更多领域得到应用，为人类的发展做出更多贡献。 感谢大家参与本次摄影测量测的PPT课件学习，希望对大家有所启发和帮助。
《摄影测量测》PPT课件
欢迎大家来到本次摄影测量测的PPT课件。今天我们将介绍摄影测量测的基础 知识、方法、数据处理以及应用领域。让我们一起探索摄影测量测在地理信 息领域的重要性和未来发展前景。
介绍
什么是摄影测量测？摄影测量测是利用相机、经纬仪、测距仪等设备通过测量影像几何信息来推 算实地地物位置和形态的一门高科技技术。
基本原理
摄影测量测基于相机的 光学成像原理，通过测 量影像中的几何信息推 算地物位置和形态。
主要内容
摄影测量测的主要内容 包括摄影测量测仪器、 方法和数据处理等方面。
摄影测量测的仪器和设备
相机
航空摄影机是摄影测量测中最常用的工具，用 于获取地物的影像。
经纬仪
经纬仪用于测量相机在空间中的姿态，为影像 几何校正提供基础。
测距仪
测距仪用于测量地面上地物与相机的距离，为 影像测量提供距离信息。
其他仪器和设备
除相机、经纬仪和测距仪外，还有其他辅助设 备，如航空平台、GPS等。
摄影测量测的方法
1
后方交会法
2
通过已知地物的三维坐标和对应影
像上的投影坐标，调整相机的姿态
参数。
3
尺法，还有其他影像处理和几何推
第3章 摄影测量基础知识汇总
相邻像片间具有一定的重叠。
以测图为目的进行的航空摄影多取用竖直摄影 方式 。
三、摄影测量生产对摄影资料的基本要求
1.影像色调的要求 像片清晰、色调一致、反差适中
2. 对像片倾斜角的要求
航空摄影时，一般要求倾角不大于2度，最大不超过3度。
3.对像片重叠的要求
• 航向重叠与旁向重叠
航向重叠：同一航线内 相邻像片应有一定范围 的影像重叠
三、中心投影的正片位置与负片位置
负片位置（阴位）：投影平面与物点在投影中 心的两侧 正片位置（阳位）：投影平面与物点在投影中 心的同侧
S
S
阳位与阴位之间 的关系及转换
b' a'
f S
f
主距 Principal distance
ab A
B
无论正片位置还是负片位置，像点与物点的几何 关系不变，数学表达式不变
1:500 1:1000
1:8000—1:12000 1:2000
中比例尺 小比例尺
1:15000—1:20000 （23cm×23cm）
1:10000—1:25000 1:25000—1:35000 （23cm×23cm） 1:20000—1:30000
1:35000—1:55000
1:5000
1:10000 1:25000 1:50000
3.3 航摄像片上特殊的点、线、面
透视变换定义 （Definition of the Perspective Transform）
P S
两个平面之间 的中心投影变换， 称为透视变换。
在透视变换的 情况下，投影中心 称为透视中心。
T
1.航摄像片上的重要点、线、面
ES S
摄影测量学基础知识点
摄影测量学基础知识点一、摄影测量学的基本概念。
1. 摄影测量学定义。
- 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。
简单来说，就是利用摄影像片来测定物体的形状、大小和空间位置的学科。
2. 摄影测量的分类。
- 按距离远近分。
- 航天摄影测量：利用航天器（卫星、航天飞机等）上的摄影机对地球表面进行摄影，获取大面积的影像数据，主要用于地形测绘、资源调查、环境监测等全球性或大区域的项目。
- 航空摄影测量：通过飞机等航空飞行器上的航空摄影机对地面进行摄影，是地形测绘、城市规划等中常用的测量手段，它可以获取较高分辨率的影像，覆盖范围相对航天摄影测量小，但精度较高。
- 地面摄影测量：将摄影机安置在地面上，对目标物进行摄影测量。
常用于近景摄影测量，如建筑变形监测、文物保护中的三维建模等。
- 按用途分。
- 地形摄影测量：主要目的是测绘地形图，获取地面的地形地貌信息，包括等高线、地物位置等。
- 非地形摄影测量：用于测定物体的外形、大小和运动状态等，在工业制造（如汽车外形检测）、生物医学（如人体骨骼测量）等领域有广泛应用。
3. 摄影测量的发展历程。
- 早期的摄影测量主要基于模拟摄影测量仪器，如立体测图仪等。
通过光学机械的方法，将摄影像片进行模拟处理，实现地形测绘等功能。
- 随着计算机技术的发展，进入解析摄影测量阶段。
通过建立数学模型，利用计算机解算像片上像点的坐标，提高了测量的精度和效率。
- 现在，数字摄影测量成为主流。
它以数字影像为基础，利用计算机视觉、图像处理等技术，实现自动化、智能化的摄影测量处理，如数字高程模型（DEM）生成、正射影像图制作等。
二、摄影测量的基本原理。
1. 中心投影原理。
- 摄影测量中，摄影机的镜头相当于一个中心投影的投影中心。
地面上的点在像片上的成像过程是中心投影。
- 设地面点A，摄影中心S，像点a，在中心投影下，A点发出的光线通过镜头S 后，在像平面上成像为a点。
摄影测量基础知识
X
三个直线元素，描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的坐 标值(Xs、Ys、Zs)。三个角元素(、、)，表示摄影光束空 间姿态(像片在摄影瞬间空间姿态的要素）
S
Zs p
Z Y
Ys
A Xs
X
1）以V轴为主轴的、 、
W
VW
V
U
S
U
y
Zs
x
航向倾角 旁向倾角 像片旋角
Z
o
Y Ys N
ox
思考：若选用以像片 的像空间坐标系为
这里的航高是指摄影飞机在摄影瞬间相对某一水准面的 高度，从该水准面起算向上为正号。
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
航线弯曲度：
航线最大弯曲矢
量与航线长度之
比的百分数。要
l
求航线弯曲度不
得大于3%。
L
5像片旋角：一张像片上相邻主点连线
三、航摄像片上特殊的点、线、面
将空间点、线作中心投影，在投影平 面P上得到一一对应的点、线，这种 经中心投影取得的一一对应的投影关 系称为透视变换
航摄像片中的重要点、线、面
Es S ho
hi P v
i
hc o
T
c
W hi
n
ho
J
V v N hcC O
T
V E
点：摄影中心S
重
像主点o
要
地主点O
的
1 像点的平面坐标变换
x x '
y
A
y
'
x '
y
'
A
摄影测量面试题目(3篇)
第1篇一、基础知识题1. 什么是摄影测量？解析：摄影测量是利用摄影手段，通过分析、处理、解释和分析摄影影像，获取地物形状、大小、位置、属性等信息的科学和技术。
2. 摄影测量的主要应用领域有哪些？解析：摄影测量广泛应用于城市规划、国土测绘、农业、林业、水利、交通、军事、环境监测等领域。
3. 什么是像片比例尺？解析：像片比例尺是指地面上的实际距离与像片上相应距离的比值，通常用分数表示。
4. 什么是像点？解析：像点是指像片上与地面某点相对应的点，它是地面点在像片上的投影。
5. 什么是立体像对？解析：立体像对是指由同一摄影机在同一时间、同一地点，对同一地区进行两次摄影所得到的两张像片。
二、技术原理题1. 摄影测量中的主要坐标系有哪些？解析：摄影测量中的主要坐标系有地面坐标系、像片坐标系、主距坐标系等。
2. 什么是主距？解析：主距是指从摄影机主点（像片中心）到像片平面的距离。
3. 什么是像片重叠？解析：像片重叠是指两张相邻像片之间，地面上的某些部分在两张像片上均有投影。
4. 什么是立体观测？解析：立体观测是指通过立体像对，利用人眼或立体观测仪，观察地面物体在像片上的立体关系。
5. 什么是像点坐标？解析：像点坐标是指像片上像点的空间位置，通常用像片坐标系表示。
三、实际应用题1. 如何进行航测外业测量？解析：航测外业测量主要包括以下步骤：（1）确定测区范围、比例尺、精度要求等；（2）选择合适的摄影机、胶片或数字相机；（3）制定航摄方案，包括航线、航高、航向等；（4）实施航摄，确保影像质量；（5）进行像片控制测量，确定像片坐标系；（6）进行立体观测，获取地面点坐标；（7）进行像片纠正、拼接等处理；（8）进行数据整理、分析，生成所需成果。
2. 如何进行数字摄影测量？解析：数字摄影测量主要包括以下步骤：（1）选择合适的数字相机，确保影像质量；（2）获取数字影像数据；（3）进行预处理，包括图像配准、几何校正、辐射校正等；（4）进行立体观测，获取地面点坐标；（5）进行数据整理、分析，生成所需成果。
摄影测量基础知识课件
05
摄影测量实践与技能提升
掌握基本操作技能与规范要求
摄影测量仪器设备使用
熟悉各类摄影测量仪器设备的性能、特点和操作流程，能 够准确设置参数和操作流程，确保测量数据的准确性和可 靠性。
摄影测量软件应用
掌握摄影测量软件的基本功能和应用技巧，包括数据处理 、图像拼接、三维建模等，提高数据处理和图像分析的效 率。
THANK YOU
像片控制测量与空中三角测量
像片控制测量
像片控制测量是摄影测量的重要环节之一，通过在像片上选择控制点并测定其坐标，为后续的空中三角测量提供 基础。控制点的选择应遵循一定原则，如分布均匀、覆盖整个拍摄范围等。
空中三角测量
空中三角测量是摄影测量的核心环节，通过在多张像片上确定像片之间的几何关系，从而实现对目标点的三维定 位。空中三角测量需要借助像片控制点坐标和相机内外参数等信息，通过一定的算法计算出目标点的空间位置。
摄影测量基础知识课件
目 录
• 摄影测量概述 • 摄影测量基本技术 • 摄影测量应用领域与案例 • 摄影测量新技术与发展趋势 • 摄影测量实践与技能提升
01
摄影测量概述
摄影测量的定义与分类
定义
摄影测量是指通过使用摄影机或其他传感器系统获取图像，并通过测量和分析 这些图像来获取目标物体的形状、大小、位置和运动信息的一门技术。
03
摄影测量应用领域与案例
城市规划与土地利用调查
城市规划
摄影测量技术可以提供高精度的地形 数据和空间信息，有助于城市规划师 合理规划城市空间布局，合理安排公 共设施、交通网络和绿地等。
土地利用调查
通过摄影测量技术，可以获取各类土 地利用数据，包括建设用地、农业用 地、林地等，为土地资源管理和利用 提供基础数据。
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§3-2 中心投影的基本知识
一 、中心投影与正射投影 1、正射投影、中心投影 正射投影：投影射线相互平行且与投影平面正交的投影 。
投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影
斜投影投影射 ຫໍສະໝຸດ 与投 影平面 斜交正射投影
投影射线 与投影平 面正交
§3-2 中心投影的基本知识
一 、中心投影与正射投影 1、正射投影、中心投影
§3-3 航摄像片上特殊的点、线、面
一、航空像片上特殊的点、线、面
4、P上的几条水平线： hchc等比线、 hoho主横线、 hihi合线。 TT透视轴或迹线。
5、J：循点。 6、真水平面Es。
航摄像片中的重要点、线、面
Es S ho
hi P v
i
hc o
T
c
W hi
n
ho
J
V v N hcC O
二 、空中摄影过程
1. 制定摄影计划： • 已知条件：测区范围，摄影机像幅大小l与主距f，比
例尺m与航高H，重叠度p%,q%。 • 计算：摄影基线B与航线间隔D（考试要点）； • 选择航线；飞行路线； • 根据飞行速度，确定曝光时间间隔。
同一条航线上，相邻像片的影像重叠程度。
航
向
1
23
重
叠
度
p
l
p% p100% l
1:5000 1:10000
小比例尺
1:20000～1:30000 1:35000～1:55000
1:25000 1:50000
摄影比例尺的作用
实际进行航空摄影时，需要选定： • 测图比例尺，摄影比例尺； • 航摄仪：主距、像幅、航高 • 航高差异小于5%，或小于50米。
用于制定摄影计划。
§3-1 航空摄影
航片是地面景物的中心投影； 地形图（包括影像地图）是地面景物的正射投影；
§3-2 中心投影的基本知识
一 、中心投影与正射投影 2、正片P′与负片P
位置关系； 投影中心关系； 材质。 后期研究主要以正片位置为主。
§3-2 中心投影的基本知识 二、空间点、直线、线段、平行线组的中心投影 1、空间点的投影：无法认定投影点的位置 2、空间直线的投影：i：合点；t：迹点；与it的交线。 3、空间线段的投影：化为直线的投影来解决。 4、平行线的投影：相交于合点。
重
n
要
的
点
N
线
特
征
底点特性
铅垂线在像平面 上的构像位于以 像底点n为辐射 中心的相应辐射 线上
重
要 的
c
点
C
线
特
征
等角点特性
在倾斜像片和水 平地面上，由等 角点c和C所引出 的一对透视对应 线无方向偏差， 保持着方向角相 等
重 要 的
点 线 特 等比线特性 征
等比线的构像比例尺等于水平像片上的摄影比例尺，
A
mL H
E
f为摄影机主距，H为航高
根据测图比例尺选择摄影比例尺
测
图
比例尺类型
航摄比例尺
测图比例尺
比
大比例尺
1:2000 ～1:3000 1:4000 ～1:6000
1:500 1:1000
例
1:8000 ～1:12000 1:2000， 1:5000
尺
中比例尺
1:15000～1:20000 1:10000～1:35000
§3-1 航空摄影
三 、对摄影资料的基本要求
1. 影像的色调：清晰，反差适中，阴影。
2. 像片重叠：p%（60～65）大于53%
3.
q%（30～40）大于15%
4.
航摄漏洞：航测外业补救。
3、像片倾角：
3、航摄倾角 航摄倾角（像片倾角）: 摄影主光轴与铅垂方向 的夹角。
要求 30
4、航线弯曲度 航线弯曲度：航线两端像片主点间的直线距离L与偏 离该直线最远的像主点到直线的距离△L之比。
相邻航线上的像片影像重叠程度。
І-1
旁
l
向 q
重
叠
Ⅱ-1
度
q% q100% l
航向相邻两个摄影站间的距离D
摄影基线
Bml(1p%)
摄 影
P1 S1
B
P2
S2
Dml(1q%)
基
线
E
§3-1 航空摄影 二 、空中摄影过程
• 空中摄影：以航高、航向进入摄影区域，直线飞行。 • 摄影处理：负片和正片， 胶片和纸质像片。 • 摄影成果验收。
T
V E
点：摄影中心S
重
像主点o
要 的
地主点O 像底点n
地底点N
点
等角点c
地面等角点C
线
主合点i
面
主遁点J
面：地面E 像片面P 主垂面W 真水平面Es
线：迹线TT 主光线SoO 主垂线SnN 摄影方向线VV 主纵线vv 等角线ScC 主合线hihi 主横线hoho 等比线hchc
§3-3 航摄像片上特殊的点、线、面 二、几何关系
△L
R % L L 1% 00要R 求 0 0 3 0 0
5、像片旋转角 像片旋转角：相邻两张像片的像主点连线与像幅沿航 线方向的两框标连线间的夹角。
要求k60
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§3-2 中心投影的基本知识
一 、中心投影与正射投影
• 投影：用一组假想的直线将物体形状向几何面投影成像。 • 中心投影：投影射线汇聚同一点的投影。 • 投影中心S:中心投影射线的汇聚点。
已知：主距f，像片倾角.
重 on f tg 要 oc f tg
2
点 oi f ctg
P v
S i
o
W
T
c
线
n
的 数
J V vN C O T
V E
学 关 系
Si ci f
sin
SJ iV H
sin
ON Htg CN Htg
2
第三章 摄影测量基础知识
§3-1 航空摄影
一 、摄影比例尺与摄影航高
摄影比例尺： 像片上与地面上之比； 或主距与航高之比。 特点：高度不同，比例尺不同。
1l f mLH
摄
S
视摄影像片水平、地面 取平均高程时，像片上
影
a
f P
的线段 l 与地面上相应 的水平距L 之比为摄影
比
比例尺
例
H
尺
1l f
第三章第一次课结束
§3-3 航摄像片上特殊的点、线、面
一、航空像片上特殊的点、线、面 1、地面E、像片P、摄影中心S 2、主垂面W:过S与P、E都垂直。 与P交于vv,主纵线：像片上的倾斜最大方向线； 与E交于VV,摄影方向线：地面上的倾斜最大方向线。 3、四条线：S→像主点o →地面主点O S→像底点n →地底点N S→等角点c →地面等角点C S→主合点i
不受像片倾斜影响
• 标准点位的投影结果。
v
O C v
§3-3 航摄像片上特殊的点、线、面 三、投影作图
已知 E 平面上有 A 点，在像平面上作对应的像 a
主合点