智能摄影测量学导论
摄影测量学知识总结
1 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，从而对所摄影的对象本质提供各种资料的一门学科。
2 航向重叠：供测图用的航摄相片沿飞行方向上相邻相片的重叠。
3 相对航高：摄影瞬间航摄飞机相对于某一所取基准面的高度。
4 绝对航高：相对于平均海水面得航高。
5 旁向重叠：相邻行带摄影区之间的重叠。
6 单像空间后方交会：知道相片的内方位元素，以及三个地面点坐标和量测出的相应像点坐标，就可以根据共线方程求出六个外方位元素的方法。
7 相片纠正：将中心投影转换成正射投影时，经过投影变换来消除相片倾斜所引起的像点位移，使它相当于水平相片的构像，并符合所规定的比例尺的变换过程。
8 摄影测量加密：在室内应用摄影测量的方法借助少量地面控制点求得测图时所需的控制点地面坐标的工作。
9 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，按最小二乘法原理进行平差计算，解求加密点地面坐标的方法。
10 单航带法和区域网法各自的特点和优越性？答：a 单行带法以一条航带为加密单元，采用连续像对相对定向法建立航带网，并借助公共模型点拼接成一条自由航带模型，根据绝对定向方法求出地面点坐标。
b 区域网是以几条航带作为加密区域，，区域内加密点坐标要根据地面控制点坐标按最小二乘法进行整体平差，取的加密点坐标最或是值。
比较：区域网法较之单航带法不仅可以减少地面控制点数量，还能提高加密点成果的精度和整体性。
11 区域网按整体平差时所采用的平差单元的不同主要有三种：航带法区域网平差，独立模型法区域网平差，光束法区域网平差。
12 透视平面旋转定律：当物面和合面分别绕透视轴和合线旋转后，只要旋转的角度相同，则投影射线总是通过物面和像面上的同一对相应点。
13 内方位元素：确定物镜后节点和相片面相对位置的数据。
（包括像主点在相框坐标系中的坐标x0，y0.和相片主距f。
摄影测量——精选推荐
摄影测量1. 摄影测量 : 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. 摄影测量学的分类：按摄影距离分为:(1)航空摄影测量（2）航天摄影测量（3）地⾯摄影测量（4）近景摄影测量（5）显微摄影测量；按应⽤对象分为: ①地形摄影测量②⾮地形摄影测量；按影像信息处理的技术⼿段分为:（1）模拟摄影测量（2）解析摄影测量（3）数字摄影测量3. 真值：观测⼀个量时，该量本⾝所具有的真实⼤⼩。
（理论值、约定真值）约定真值：也称指定值、最佳估计值、约定值或参考值（误差是针对真值⽽⾔的，真值⼀般都是指约定真值）4. 误差：测量值与真值之差①系统②随机③粗差5. 随机误差：在相同条件下，多次测量同⼀量值时，如果误差在⼤⼩、符号上表现出偶然性，即单个误差⽆规律，但⼤量误差的总体具有⼀定统计规律6. 测量平差：依据某种最优化准则，由⼀系列带有观测误差的测量数据，求解未知量的最佳估值及精度的理论和⽅法。
7. 测量平差：必要观测多余观测必要观测数t : 能够唯⼀确定⼀个⼏何模型所必要的观测。
特点: 给定⼏何模型，必要观测及类型即定，与观测⽆关。
必要观测之间没有任何函数关系，即相互独⽴。
8. 多余观测数:观测值的个数n 与必要观测个数t 之差，⼀般⽤r 表⽰，r=n-t 。
9. 最⼩⼆乘原理：测量结果的最可信赖值应使残余误差平⽅和最⼩10. 间接平差 :在⼀个平差问题中，当所选的独⽴参数的个数等于必要观测数t 时，可将每个观测值表⽰成这t 个参数的函数，组成观测⽅程，这种以观测⽅程为函数模型的平差⽅法 11. 间接平差的基础⽅程 : 法⽅程：12. 框标：设置在摄影机焦平⾯上位置固定的光学机械标志，⽤于在焦平⾯上建⽴像⽅坐标系13. 量测⽤摄影机的特点：①像距是⼀个固定值，⼏乎等于摄影机物镜的焦距②像⾯框架有框标标志，作为区分量测⽤与⾮得重要标志③内⽅位元素已知14. 航空摄影按摄影机物镜的焦距分类：短焦距 f<150mm 中 150—300mm 长 >300mm光学航摄机的像幅⼀般为18*18cm 23*23cm 30*30mm15. 航空摄影的基本要求：①像⽚倾⾓在2°-3°之间②同⼀航带内最⼤航⾼之差不得⼤于30m ，摄影区域内实际航⾼与设计航⾼之差不得⼤于50m ③航向重叠度 >60% 旁向重叠度 30%左右④航带弯曲度 R% ≤ 3% ⑤像⽚的旋偏⾓⼀般⼩于6°，个别最⼤应⼤于8°，⽽且不能连续3⽚超过6° 0=?PV B T111?n t nt n l x B V -=)(0d BX L l +-=Pl B PB B W N x TT BB 11)(?--==∴16.中⼼投影：投影射线汇聚同⼀点的投影正射投影：投影射线相互平⾏且与投影平⾯正交的投影17.内⽅位元素：表⽰摄影中⼼与像⽚之间相互位置关系的参数（摄影中⼼s到像⽚额垂距f , 像主点O在像框标系中的坐标xo,yo）外⽅位元素：表⽰摄影瞬间摄影中⼼和像⽚在地⾯坐标系中位置和姿态的参数（线元素：摄影中⼼在地⾯坐标系中的位置（Xs,Ys,Zs）⾓元素：描述像⽚在摄影瞬间的空间姿态[航向倾⾓ψ﹑像⽚旋⾓κ﹑旁向倾⾓ω]）18.像⽅空间坐标系：①像平⾯坐标系②像空间坐标系S-xyz(x,y,-f)③像空间辅助坐标系S-XYZ（X,Y,Z） { （1）以铅垂⽅向为Z轴，航线⽅向为X线（2）以每个像对的左⽚摄影中⼼为原点，摄影基线及左⽚主光轴构成的⾯作为XZ 平⾯，构成右⼿直⾓坐标系（3）以每条航线内第⼀张像⽚的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系 }物⽅空间坐标系：①摄影测量坐标系②地⾯摄影测量坐标系（XA,YA,ZA）19.⽴体像对空间前⽅交会：在已知⽴体像对的两张像⽚的内、外⽅位元素前提下，由同名光线交会确定物点空间坐标的计算过程步骤：（1）由已知的外⽅位⾓元素与像点的在像空间坐标系下的坐标，计算像点的像空间辅助坐标系下的坐标(2）由外⽅位元素，计算摄影基线分量x,By,Bz(3) 由摄影基线分量，计算投影系数N1，N2(4)计算地⾯点坐标 YA=?[﹙Ys1 + N1Y1﹚+ (Ys2 + N2Y2)]20.单像空间后⽅交会：利⽤像⽚上3个以上控制点的像点坐标及相应的物⽅坐标，反算像⽚外⽅位元素的过程⽬的：根据影像覆盖范围内⼀定数量的分布合理的地⾯控制点（已知其像点和地⾯点的坐标），利⽤共线⽅程求解像⽚外⽅位元素计算过程：①获取已知数据 1／m ; H ;xo,yo,f ;Xt,Yt,Zt②量测控制点的像点坐标并进⾏必要的影像坐标系统误差改正，得到像点坐标③确定未知数的初始值④计算旋转矩阵R ⑤逐点计算像点坐标的近似值⑥逐点计算误差⽅程式的系数和常数项，组成误差⽅程式⑦计算法⽅程的系数矩阵A^TA与常数项A^TL，组成法⽅程式⑧解求外⽅位元素⑨检查计算是否收敛⑩将求得的外⽅位元素的改正数与规定的限差⽐较，若⼩于限差时，则迭代计算完成，否则⽤未知数的新值作为近似值，重复4-9步骤计算，直到满⾜要求为⽌。
摄影测量的相关概述
自然物体及其环境的可靠信息
DEM
DLG
DRG
DOM
DLG（数字线划图Digital Line Graphic）是现 DLG（数字线划图 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Digital Raster Graphic） 是现有纸质地形图经计算机处理后得到的栅格 数据文件。 DOM（数字正射影像图Digital Orthophoto Map） 是利用DEM对影像，经逐像元进行投影差改正、 镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁 生成的数字正射影像数据集。
数字线划地图 数字高程模型 数字影像地图 数 据 库
VirtuoZo 数字摄影测量系统
Crystal eyes 3-D mouse
JX-4A数字摄影测量工作站
摄影测量三个发展阶段的比较
发展阶段 模拟 摄影测量 解析 摄影测量 原始资料 投影方式 像片 物理投影 仪器 操作方式 产品 模拟 作业员手 模拟产品 测图仪 工 解析 机助作业 模拟产品 测图仪 员操作 数字产品 自动化操 作+作 数字产品 计算机 业员干 模拟产品 预
摄 影 测 量 学
第一章
绪论
1.1 摄影测量学的定义、任务 摄影测量学的定义、 1.2 摄影测量学的发展 1.3 影像信息学的形成与发展 1.4 本课程学习要点
1.1 摄影测量学的定义与任务
定义 分类 平台 特点 任务
传统摄影测量学定义 传统摄影测量学定义
摄影测量学是利用光学摄影机获取的 像片，通过像片来研究和确定被摄物 体的形状、大小、位置、特性及其相 互关系的一门科学技术。
摄影测量原理与应用
相关系数法影像相关 q 相关系数法分析： ü 相关系数值ρ的大小一般在 0<ρ<1 之间，ρ的大小反映了相似性程度 ü 当ρ= 0，表示完全不相关 ρ= 1，则表示完全相关
相关系数法影像相关 q 相关系数法精度：
ü 整像素相关的精度 ü 子像素相关的精度
相关系数 抛物线拟合
相关系数法影像相关 q 相关系数法不足：
《摄影测量原理与应用》
（含当代摄影测量）
主讲：王树根
武汉大学遥感信息工程学院
第5章 数字摄影测量及其发展
数字摄影测量概述 q 数字摄影测量回顾：
由数字影像或数字化影像出发，通过计算 机对这种数字影像信息进行处理和加工， 以获取所需要的图形和数字信息称之为数 字摄影测量。
q 最大特点是：
ü 由计算机代替人眼的立体观测 ü 与计算机图像处理联系紧密
最小二乘影像相关算法
分析： 基于灰度的影像匹配和绝大多数基于特 征的影像匹配，都是基于“单点”的影像 匹配或基于局部影像的匹配。 不足： 匹配结果的正确性与周围的点并无联系 或只有微弱的联系，经常会在匹配结果 之间出现矛盾。
最小二乘影像相关算法 q 多点最小二乘匹配（整体匹配范畴）
ü 针对单点影像匹配的不足（孤立的/不考虑 相邻关系的匹配）而提出。 ü 多点最小二乘匹配（Least Squares Multi-Point Matching）是 Rosenholm 提出的将有限元内插法 与最小二乘影像匹配相结合，直接解求规则分布 格网上的视差（或高程）的整体影像匹配方法。
的同名核线上。确定同名核线的目的是为了 变二维相关为一维相关，减少搜索范围。
S1 l1 a1 a2 S2 l2
A
同名核线
确定同名核线的意义
当代摄影测量课程介绍
三维重建是摄影测量的最终目的之一，通过 分析多张不同角度拍摄的图像，可以重建出 目标物体的三维模型。三维重建的方法有多 种，如立体视觉法、运动恢复结构法等。
Part
03
当代摄影测量技术
无人机摄影测量
无人机摄影测量技术概述
无人机摄影测量技术是一种新型的测量 技术，它通过无人机搭载高分辨率相机进行空中拍摄，获取高精度、高分辨 率的数字影像。
数字摄影测量是当今摄影测量的主流技术，它利用数字相机拍摄地球表面，通过计算机 图像处理和分析技术，获取高精度、高分辨率的地理信息数据。
当代摄影测量的应用领域
城市规划与建设
土地资源调查
摄影测量在城市规划中发挥着重要作用， 通过获取高精度的地形数据和建筑物信息 ，为城市规划提供基础数据和决策支持。
利用航空摄影测量技术，可以对土地资源 进行快速、大面积的调查和监测，为土地 管理和利用提供科学依据。
当代摄影测量课程介 绍
• 引言 • 摄影测量基础知识 • 当代摄影测量技术 • 摄影测量在各领域的应用 • 当代摄影测量的挑战与展望
目录
Part
01
引言
摄影测量的定义与历史
摄影测量是一门通过摄影技术获取地球表面信息，并利用计算机技术进行数据处理和分 析的科学。它起源于19世纪中叶，随着科技的发展，摄影测量经历了模拟摄影测量、解 析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。
Part
04
摄影测量在各领域的应用
城市规划与建筑领域
城市规划
摄影测量技术为城市规划提供了 高精度、高分辨率的地理信息数 据，有助于城市空间布局、道路
交通规划等方面的决策。
建筑设计
通过摄影测量获取建筑物的三维模 型，为建筑设计提供真实、准确的 数据支持，提高设计效率和精度。
浅谈人工智能对摄影测量与遥感技术发展的影响
浅谈人工智能对摄影测量与遥感技术发展的影响发布时间：2021-03-10T03:31:42.835Z 来源：《防护工程》2020年31期作者：刘鑫汤泉寿荣赞[导读] 经济的发展社会的进步推动了我国科学技术的发展，当前，人工智能从算法到应用，新突破层出不穷，对多个行业领域产生了深远影响，也推动了多个领域的智能化发展，例如智能机器人、智能家用电器、智能汽车、智能物流筛选等。
测绘是人类感知地球、地形地物、开发地理信息资源的基础技术，是国家推动“数字化”城市向“智能化”城市发展的基础性、战略性行业，在物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的影响和驱动下，信息化测绘时代逐步到来。
其中，摄影测量与遥感技术是构建信息化测绘体系最为关键的测绘技术，是获取地理信息资源的重要测绘手段，也是受人工智能影响最大、关系最为密切的测绘领域。
32023部队摘要：经济的发展社会的进步推动了我国科学技术的发展，当前，人工智能从算法到应用，新突破层出不穷，对多个行业领域产生了深远影响，也推动了多个领域的智能化发展，例如智能机器人、智能家用电器、智能汽车、智能物流筛选等。
测绘是人类感知地球、地形地物、开发地理信息资源的基础技术，是国家推动“数字化”城市向“智能化”城市发展的基础性、战略性行业，在物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的影响和驱动下，信息化测绘时代逐步到来。
其中，摄影测量与遥感技术是构建信息化测绘体系最为关键的测绘技术，是获取地理信息资源的重要测绘手段，也是受人工智能影响最大、关系最为密切的测绘领域。
关键词：人工智能；摄影测量；遥感技术；发展；影响引言当前，在人工智能的驱动下，摄影测量与遥感技术无论是在理论研究，还是在技术手段应用上都获得了更大发展机遇，同样面临相应发展挑战。
基于此，本文主要对人工智能对摄影测量与遥感技术发展的影响做具体论述，详情如下。
1人工智能对测绘行业的影响人工智能对经济发展与社会建设的影响日益突出，对各行各业带来了巨大的冲击和挑战，同时也为行业的发展提供了新一轮的机遇。
摄影测量_00绪论
（3）研究内容：
①影像信息获取：获取被研究物体的影像；
②影像信息处理：研究单张像片和多张像片处理的理论、方法、设备和技术；
③影像信息表达：将所测成果以图形、图像或数字形式表示和输出的方法。
④影像信息应用：为地理信息系统、各种工程应用提供基础测绘数据，并应用于国 民经济建设和社会发展的诸多领域。
云南锡业职业技术学院 国土资源系 瞿云峰
2021年3月10日 4时13分
2
摄影测量与遥感基础 The Fundamentals of Photogrammetry & Remote Sensing
参考教材：机械工业出版社《摄影测量与遥感基础》 李玲 主编
0 绪论
0.1 摄影测量与遥感的概念 0.2 摄影测量与遥感的发展 0.3 摄影测量与遥感在经济建设中的应用
摄影测量与遥感基础 The Fundamentals of Photogrammetry & Remote Sensing
参考教材：机械工业出版社《摄影测量与遥感基础》 李玲 主编
摄影测量与遥感基础
云南锡业职业技术学院 国土资源系 瞿云峰
2021年3月10日 4时13分
1
摄影测量与遥感基础 The Fundamentals of Photogrammetry & Remote Sensing
云南锡业职业技术学院 国土资源系 瞿云峰
2021年3月10日 4时13分
5
摄影测量与遥感基础 The Fundamentals of Photogrammetry & Remote Sensing
0 绪论
参考教材：机械工业出版社《摄影测量与遥感基础》 李玲 主编
4、分类
航空摄影测量规范 (3)
航空摄影测量规范1. 引言航空摄影测量是一种利用航空摄影技术进行测量和制图的方法。
它广泛应用于地理空间数据管理、城市规划、土地利用、环境监测等领域。
为了确保航空摄影测量的准确性和可信度，制定规范是必不可少的。
本文将介绍航空摄影测量的一般规范和流程。
2. 航空摄影测量的基本原理航空摄影测量是通过航空摄影机在航空器上拍摄地面影像，利用三角测量原理和测量方法，获取地面特征点的空间坐标，进而制图和分析。
其基本原理包括摄影测量的几何关系、地面控制点的布设、照片测量和影像处理等。
3. 航空摄影测量的数据采集3.1 飞行计划和摄影设计在进行航空摄影测量之前，需要进行飞行计划和摄影设计。
飞行计划包括飞行高度、飞行速度、飞行线路等参数的确定。
摄影设计包括摄影地图的制作、布设与核查、航带的规划等。
3.2 摄影机和传感器的选择根据不同的测量要求，选择合适的航空摄影机和传感器进行数据采集。
常用的航空摄影机包括大型框幅照相机、小型框幅照相机和线性数组摄影机等。
3.3 地面控制点的布设为了提高航空摄影测量的精度和可信度，需要在地面上布设控制点。
地面控制点的布设要求具有较好的地理位置精度，并与摄影区域内的目标点有较好的空间分布。
4. 航空摄影测量的数据处理4.1 前方交会在获得摄影测量的原始数据后，需要进行前方交会。
通过前方交会，可以确定地面特征点的物方坐标，并计算机它们的像方坐标。
4.2 控制点的联合平差通过前方交会获取的地面特征点的物方坐标，与地面控制点的空间坐标进行联合平差，以提高摄影测量的精度和可信度。
4.3 数字图像处理经过前方交会和控制点的联合平差后，将获得的影像进行数字图像处理，包括影像校正、放大、增强等，以获取高质量的地形图或地理信息图。
5. 航空摄影测量的精度评定为了验证航空摄影测量结果的精度，需要进行精度评定。
精度评定可以分为内部精度评定和外部精度评定两个方面。
内部精度评定主要是对摄影测量数据本身的精度进行评估，而外部精度评定则是将摄影测量结果与实地测量数据进行比较。
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智能摄影测量学导论
智能摄影测量学是一门新兴的学科领域，它将人工智能和摄影测量学
结合起来，利用计算机视觉、机器学习、深度学习等技术来从照片和
视频中提取三维空间信息。
智能摄影测量学在室外环境、室内环境、
无人机领域、城市规划等领域有着广泛的应用，已成为当今数字化时
代中不可或缺的一部分。
智能摄影测量学的原理是利用相机的拍摄成像原理和计算机视觉技术，以及数学模型方法来实现三维空间数据的提取和计算。
这类技术在地
图制作、城市规划、航空测量等行业应用普遍，其在内部测绘、房屋
装修和视频监控等领域也具有很高的潜力。
智能摄影测量学的方法和技术层出不穷，有传统的摄影测量学技术，
也有机器学习、深度学习模型的应用。
在具体实施时需要依据具体任
务的需求和场景环境，灵活选择合适的技术和方法。
通过数据的预处理、特征提取、建模和精度评价等环节，可以实现高精度、高效率的
数据处理操作，有效提高了工作效率。
与传统的测绘方法相比，智能摄影测量学具有很多优势。
首先，它可
以大大改进测量的效率和精度，提高建筑物和地貌等的三维表现品质，这也使得从照片和视频中提取的三维空间信息能够更加准确的用于建
筑设计和规划。
其次，智能摄影测量学还可以在安全性和便捷性方面带来很多好处，使得任何人都可以在家用笔记本电脑进行三维测量。
此外，通过智能摄影测量学技术，我们还可以实现一些传统测量方式所不可实现的任务，比如进行三维建模、构建网格模型等。
虽然智能摄影测量学的发展之路还很长，但随着人工智能技术的不断发展，它将继续在更广泛的领域中得到应用，为人们提供更便捷、更高效、更准确的数据处理与分析方式。
未来，智能摄影测量学将成为科技和数字化领域中的一个重要分支，不断地推动人类社会向着更加科技化和数字化的未来发展。