摄影测量基础知识教程
第3章 摄影测量基础知识(1-4)

第三章 摄影测量基础知识
主要内容
一、航空摄影 二、中心投影与正射投影 三、航片上的点、线、面 四、摄影测量常用坐标系 五、像片的内、外方位元素 六、坐标变换 七、中心投影构像方程 八、像点位移
§3-1 航空摄影
一、摄影比例尺与摄影航高
摄影比例尺:航摄像片上一线段与 地面上相应线段水平距离之比 。
2.像片的重叠 航向重叠:同一航线内相邻像片之间的影像重叠60%-65%,最 小>53%
H = ml f B = ml( 1 − p%) L=l
旁向重叠:相邻航线之间的影像重叠,30%-40%最小>15%
q% L
L
(1 − q %) L
3.像片倾角 摄影机轴与铅直方向的夹角 α 垂直摄影:像片倾角小于<2 ,最大不超过3
作用:描述像点在像空间的位置 原点:摄影中心S 坐标轴:x、y轴与像平面坐标系的轴平行,z轴与摄影机轴重合
(x, y,−f )
三、像空间辅助坐标系(右手直角坐标系) S − uvw
作用:过渡性坐标系 原点:摄影中心S 坐标轴:视需要而定(怎样取? )
1. uvw 轴分别平行于地面 摄影测量坐标系 D − XYZ
•航空摄影时像片不能严格保持水平 •地形起伏
1 l = m L
因此航摄像片上的影像比例尺处处不等,摄影 比例尺是平均比例尺
航高:取摄区内的平均高程面作为 摄影基准面时,摄影机的物镜中心 至该面的距离,一般用H表示。
f 1 = m H
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:摄影瞬间摄影机物镜中心相对于其它某一基 准面或某一点的高度。
2. 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
《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--摄影测量基础知识讲课讲稿

在小比例尺测图的地形图中,地物的表现已经出现了地图综 合,某些地物的表现已经不能用符号表示,只能用点线面的形 式表示,如果再继续把摄影比例尺也缩小的话影像就非常难于 解译和判读,所以就采用扩大比例尺的摄影模式。
除了1:2.5万、1:5万,还有一些1;10万、1;25万、1:50万、 1:500万的地形图成图都是在大比例尺的基础上缩编制成的。 把地物进行综合,把重要的地物表示出来,这时候就不用采用 严格测绘地物的方式。
一般情况下,要求航向重叠度最好为60%-65%,最小不 能少于53%;旁向重叠要求30%-40%,最小不少于15%。
思考:如果像幅是23cm*23cm,摄影比例尺是 1:10000,那么这个像幅所覆盖的实地面积是多大?
如果是1:50000的比例尺,面积又是多少?
23cm*10000* 23cm*10000=2.3km*2.3km 11.5km*11.5km的面积
为相对航高。)
3、摄影比例尺的选择
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, 所以,摄影比例尺要根据测绘地形图的精 度要求与获取地面信息的需要来确定。
考虑因素:成图比例尺、测图方法、成 图精度、经济性等因素,以及经济性和航 摄像片以后的使用可能性。
第3章--摄影测量基础知识
❖ 综合法测图
【planimetric photo】指的是航空摄 影和普通测量相结合的测图方法,地物平 面位置用航空摄影方法求得,地面高程或 等高线用普通测量方法求得 。只用在平坦 地区。
❖ 全能法测图
【universal photo】指的是在航空摄影 测量作业中,用同一种仪器对地物、地貌 测绘成地形图的方法。
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。
摄影测量基础知识ppt

P
重
on f tg
要
oc f tg
2
v S
i
o
W
oi f ctg
T
c
点
n
线 得
J V vN C O
V E
数
ON Htg
T
学
CN Htg
关
2
Si ci f
sin
系
SJ iV H
sin
透视变换得练习1
已知 E 平面上有 A 点,在像平面上作对应得像 a
主合点
中
心
投
影
作
像片得方位元素:确定航空摄影瞬间,摄影中心 与像片在地面设定得空间坐标系中得位置与姿 态得参数称为像片得方位元素。
一、像平面上得坐标系
1、框标坐标系 边框标
原点:框标连线交点P x轴:航向框标连线方向
y轴:y 旁向框标连线方向
x
P
机械框标(或边框标)
角框标
原点:框标连线交点P x轴:框标连线在航向方向夹角的平分线 y轴:垂直于x轴的方向作为y轴
坐标轴得正方向都按右手定则确定。
2、像平面坐标系(o-xy) 原点:象主点o x、y轴分别平行于框标坐标系得x、y轴。
交点为a 4)连T1i1与SB,
交点为b 5)a与b 连线
透视变换得练习3
已知垂直物面得空间直线 AB,在像平面上作对应得像 ab
中
心
投
影
作
图
v
迹点
主合点
P
S
i
T
b
a
B
v
AE
T
作图步骤: 1)按E面上点作图方式确
定a 2)找像底点n 3)连接na 4) na与SB得交点为b 5)a与b 连线
第三章摄影测量基础知识

总结
摄影比例尺(像片比例尺) 摄影航高 空中摄影过程 摄影资料的要求(5方面)
影像色调 像片重叠:航向和旁向 像片倾角 航线弯曲 像片旋角
S
y f
O
p
x
3.2 中心投影的基本知识
摄影测量是通过量测像片来获得地面目标的几何 信息,这就要研究像片和地面之间的几何投影关系。
一般情况下,旁向重叠度不得少于15%,保持在30%40%之间。 航向、旁向重叠小于最低要求的称为航摄漏洞, 需要通过航测外业进行补救。
六度重叠区 三度重叠区 四度重叠区
航向重叠
旁向重叠
地面起伏较大时,还应增大重叠度。
随着航空数码相机的应用,已有航向重叠>80%、 旁向重叠>40%~60%的大重叠航空摄影测量; 利用三线阵传感器摄影,还具有100%的重叠度。
1 l m L
H
航片倾斜、地形起伏时m不为常数。 当取摄区内的平均的高程作为摄 影基准面时,摄影机的物镜中心 至该面的距离称为摄影航高。 E
A L
O
航高:相对航高和绝 对航高。
1 f m H
f为摄影机主距, H为航高
测图比例尺
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,所以,摄 影比例尺要根据测绘地形图的精度要求与获 取地面信息的需要来确定。
o2 o1
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
四、空中摄影质量的评定
(1)负片上影像是否清晰、框标影像是否齐全、像幅 四周指示器件的影像(如水准气泡)等是否清晰可辨; (2)由于太阳高度角的影响,地物阴影长度是否超过 摄影规范的规定,地物阴暗和明亮部分的细部能否辨 认清楚; (3)航摄负片上是否存在云影、划痕、乳剂层脱落 等现象; (4)负片上的黑度是否符合要求,影像反差等不得 大于规范要求; (5)航带的直线性、航带间的平行性、像片影像的 重叠度、航高差和摄影比例尺等等都要检查评定,并 不得超过规定的技术指标。
第3章 摄影测量基础知识ppt课件

y y'
a
oy
x
x
o'
x'
?
2D
ppt精选版
S
y
a
o
x
Z G X G
3D O
A
54
Y G
3-4 摄影测量常用的坐标系统
z
y
像
x
空 s
间
直
y
角
ox
坐
标
a
系
a(x,y,-f)
ppt精选版
55
3-4 摄影测量常用的坐标系统
原点、轴向、作用
AE
ppt精选版
作图步骤: 1)找迹点T1 2)找主合点i 3)连T1i与SA,
交点为a
48
§3-3航摄像片上特殊的点、线、面
已知 E 平面上有 AB 直线,在像平面上作对应的像 ab
主合点
P
作图步骤:
中 心 投 影 作 图
S
i
T T1 v
a b
i1 v
1)找迹点T1 2)找合点i1 3)连T1i1与SA,
主灭点(K)
主迹点(V) 主合点(i)
像等角点(c) 地等角点(C) k
R
t
KW
ppt精选版
k
g
G S
i
ho
hc
o
Pg
c
ho
n
hc
VN
tC
O E 43
§3-3航摄像片上特殊的点、线、面
底点特性
S
p
t
V
αn
N
t
a
a0 A
E A0
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6
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
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7
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8
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
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9
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
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24
§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。
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§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。
中比例尺
1:15000~1:20000 1:10000~1:35000
1:5000 1:10000
小比例尺
1:20000~1:30000 1:35000~1:55000
1:25000 1:50000
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4
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。
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第三章第一次课结束
26
§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
比
例尺
例
H
尺
A
1l f mL H
E
f为摄影机主距,H为航高
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3
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
hi P v
i
hc o
T
c
W hi
n
ho
J
V v N hcC O
T
V E
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30
点:摄影中心S
重
像主点o
要
地主点O
的
像底点n
地底点N
点
等角点c
线
地面等角点C
面
主合点i
主遁点J
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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
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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
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正射投影 投影射线 与投影平 面正交
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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
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;
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§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。
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航摄像片中的重要点、线、面
Es S ho
S2
Dml(1q%)
基
线
E
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• 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。
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11
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§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%
用于制定摄影计划。
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5
§3-1 航空摄影
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。
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返回目录
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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。
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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 。
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§3-3 航摄像片上特殊的点、线、面 二、几何关系
已知:主距f,像片倾角.
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重 on f tg 要 oc f tg
2
点 oi f ctg
P v
S i
第三章 摄影测量基础知识
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1
§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
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2
摄
S
视摄影像片水平、地面 取平均高程时,像片上的
影
a
f P
线段 l 与地面上相应的 水平距L 之比为摄影比
R % L L 1% 00要R 求 0 0 3 0 0
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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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返回目录
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返回目录
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18
返回目录
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q%(30~40)大于15% 航摄漏洞:航测外业补救。 3、像片倾角:
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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
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14
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。
△L