1绪论
◆摄影测量学的定义与任务
1、摄影测量学[Photogrammetry]
摄影测量学是利用摄影机或其它传感器采集被测对象的图像信息，经过加工处理和分析，获取有价值的可靠信息的理论和技术的一门学科。
摄影测量是利用摄影机或其他的遥感器采集被测对象的图像信息，经过加工处理和分析，获取有价值的可靠信息的理论和技术。
◆摄影测量学的发展历史
–1851~1859年，劳赛达特提出和进行交会摄影测量，这被称为摄影测量学的真正起点。
–二十世纪初，发明立体观察方法。1901年，立体坐标量测仪问世。主要用于地面摄影测量。
–1900~1960年，为模拟法摄影测量阶段。
–1950~1980年，为解析法摄影测量阶段。
–1980~至今，为数字摄影测量阶段。
◆摄影测量学的分类
●按技术方法分：
模拟摄影测量(1900~1960年)
解析摄影测量(1950~1980年)
数字摄影测量(1980年~~~)
◆摄影测量的主要阶段及特点
1、模拟摄影测量(1900~1960年)，这一时期的特点：
（1）使用的影像资料为硬拷贝像片。
（2）利用光学机械模拟装置,实现了复杂的摄影测量解算。
（3）得到的是（或说主要是）模拟产品。
（4）摄影测量科技的发展可以说基本上是围绕着十分昂贵的立体测图仪进行的。
（5）利用几何反转原理，建立缩小模型。
（6）最直观，好理解。
2、解析摄影测量(1950~1980年) ，这一时期的特点：
（1）使用的影像资料为硬拷贝像片。
（2）使用的是数字投影方式,用精确的数字解算代替了精度较低的模拟解算。
（3）得到的是模拟产品和数字产品。
（4）引入了半自动化的机助作业, 因此,免除了定向的繁琐过程及测图过程中的许多手工作业方式。但需要人用手去操纵(或指挥)仪器,同时用眼进行观测。
3、数字摄影测量(1980年~~~) ，这一时期的特点：
（1）使用的影像资料为数字影像或数字化影像
（2）使用的是数字投影方式,用精确的数字解算代替了精度较低的模拟解算。
（3）得到的是数字产品和模拟产品。
（4）最终是以计算机视觉代替人眼的立体观测,因而它所使用的仪器最终将只是通用计算机及其相应外部设备。
4、各阶段的比较：
1、与大地测量学的关系
摄影测量是测绘地形图的主要方法，为了满足测图的需要，除国家级控制网外，还需要一些测图必需的控制点，以满足空三加密中控制点的要求。而高精度的解析空中三角测量，其精度可达三、四等大地点的要求，为大地测量增加了新的加密控制点的方法。GPS与空中三角测量结合，为高精度，快速定位提供了新的方法。
2、与地图制图学的关系
现代的航空摄影测量学和航天遥感资料是编制现势性强的地图的主要方法。
摄影测量已从目视产品向数字化产品过渡，而地图制图也从传统的手工作业变成一门空间信息图形传输的学科，两者已无明显的界限与分工，其共同的目的是建立地图数据库，建立各种地理信息系统，为国民经济服务。
思考题：
1、什么叫摄影测量学？
2、按技术方法，摄影测量是如何分类的？
3、比较摄影测量各发展阶段的特点？
2航空摄影测量对摄影的基本要求
量测用摄影机的三个特点
1：量测用摄影机的像距是一个固定值，几乎等于摄影机物镜的焦距。
2：摄影机像面框架有无框标标志，是作为区分量测用摄影机和非量测用摄影机的重要标志。
3：摄影机主光轴与像平面的交点称为像主点，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，一般用f表示。摄影机结构设计时要求像片主点应与框标坐标系原点重合。由于制造技术上的误差．常常是达不到完全重合的要求，但是必须精确地测定像片主点在框标坐标系中的坐标值x0,y0,把f,x0,y0就称为像片的内方位元素，内方位元素是否已知也是量测用摄影机的特点。
航空摄影测量与摄影
以测绘地形为目的的空中摄影多采用竖直摄影方式，要求航摄机在曝光的瞬问物镜主光轴保持垂直于地面。实际上，由于飞机的稳定性和摄影操作的技能限制，航摄机主光轴在曝光时总会有微小的倾斜，按规定要求像片倾角应小于3度．这种摄影方式称为竖直摄影。
竖直航空摄影可分为面积航空摄影、条状地带航空摄影和独立地块航空摄影三种。
摄影比例尺及其选择
严格地讲，摄影比例尺是指航摄像片上一线段长为l与地面上相应线段的水平距离L之比。但由于摄影像片有倾角，地形有起伏，所以摄影比例尺处处不等。一般指的摄影比例尺，是把摄影像片当作水平像片，地面取平均高程，这时像片上一线段l与地面上相应线段的水平距离L之比，称为摄影比例尺1/m。即：1/m=l/L=f/H，其中，f为航摄机主距，H为平均高程面的航摄高度，称为航高。
摄影测量测量对空中摄影的基本要求
1：飞行质量
像片比例尺是由摄影机的主距和摄影的高度来确定的：
式中m为像片比例尺分母，f为摄影机主距，H力摄影高度或称航高。
按照摄影测量要求，像片比例尺分母的相对误差一般不应超过5％。因此，空中摄影测量飞行航高H 的变化量也称航高差应限制为：
另外，还规定同一航带内最大与最小航高之差不得大于30m；摄区内实际航高与设计航高之差不得大于50m。
2：像片重叠度
像片的重叠部分是立体观察和像片连接所必需的条件、在航向方向必须要三张相邻像片有公共重叠影像，这一公共重叠部分称之为三度重叠部分（是摄影测量选定控制点的要求）。一般情况下要求航向重叠度最小不能小于53％，旁向重叠度不能小于15％。最好航向保持在60％—65％，旁向重叠度保持15％—30％。
3：航带弯曲
航带弯曲度是指航带两端像片主点之间的直线距离L与偏离该直线最远的像主点到该直线垂距的反比，一般用百分数表示，航带弯曲度一般规定不得超过3％。
4：像片旋偏角
相邻两像片的主点连线与像幅沿航带飞行方向的两框标连线之间的夹角称为像片的旋偏角，对像片的旋偏角一般要求小于6度，个别最大不应大于8度。而且不能连续三片有超过6度的情况。
航摄比例尺与航高：小于5%
航片的重叠度：航向53％，旁向15％
像片的倾斜角：< 3度
航线弯曲度：< 3％
航片旋偏角：<6度
思考题：
摄影测量用摄影机有何特点？
航空摄影测量对摄影有何特殊要求？
3中心投影与内外方位元素
◆中心投影及其特征
1、投影[Projection]
一个空间点按一定方式在一个平面上的构像，叫做该空间点的投影。
2、中心投影与平行投影
投射线互相平行的投影，叫做平行投影。[特殊情况：垂直投影或正射投影]。
所有投射线或其延长线都通过一个固定点的投影，叫做中心投影。
3、航片是地面的中心投影
如何将中心投影的航摄像片转化为垂直投影的地形图，为航空摄影测量学的主要任务之一。4、中心投影的主要特征
点的中心投影一般是点（特例）。
线段的中心投影一般是线段（特例）。
相交线段的中心投影一般是相交线段。（特例）
空间一组不与承影面平行的平行直线，其中心投影为一平面线束。
线束的顶点是由过投影中心并与空间平行直线相平行的投射线与承影面的交点，称为合点。
平面曲线的中心投影一般是平面曲线。（特例）
空间曲线的中心投影是平面曲线。
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.
◆常用的坐标系统
1、像平面坐标系 o-xy
表示像点在像平面内位置的平面直角坐标系。从量测的角度提出框标坐标系的建立。 2、像空间坐标系（s-xyz ）
表示像点在像方空间位置的空间直角坐标系。
可以表示物方点的位置，但主要用于表示像点的空间位置。 3、摄影测量坐标系（S-XYZ ）
表示地面点的空间位置，也可表示像点的空间位置的空间直角坐标系。 4、地面辅助坐标系（T T T T Z Y X O -），简称地辅系
过渡性的地面坐标系统。
摄影测量成果都在地面辅助坐标系中表示。 5、大地坐标系（G G G Z Y X O -）
描述地面点的空间位置，大地坐标系是指高斯平面坐标和高程所组成的左手空间系。 摄影测量的成果最终转化到该坐标系中。
像片的方位元素
1、航摄像片的内方位元素
投影中心对航摄像片的相对位置叫做像片的内方位，确定内方位的独立参数叫做内方位元素。f y x 、、00
2、航摄像片的外方位元素
像片的外方位元素有6个：
其中3个是线元素，即摄影中心S 在地辅系中的坐标；),,(S S S Z Y X 另外3个是角元素，用以确定像空系三轴在地辅系中的方向。
思考题：
? 1、中心投影有哪些特征？
? 2、摄影测量中常用的坐标系统有哪些？（说明各自的原点、坐标轴、作用 ） ? 3、什么是内、外方位元素？都有哪些？其作用分别是什么？
4 共线条件方程
1、 共线方程的定义
在理想情况下，像点、投影中心、物点位于同一条直线上，以三点共线为基础建立起来的描述这三点共线的数学表达式，称之为共线条件方程式。
1）用地面点坐标表示像点坐标的共线条件方程
???
???
?
-+-+--+-+--=-+-+--+-+--=)
()()()()()()()()()()()(333222333111S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T S T Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f y Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f x
摄站在该坐标系中的坐标为S S S Z Y X 、、，任意地面点A 的坐标为X 、Y 、Z 。则对于以S 为 原点，坐标轴向与XYZ
D -各轴相应平行的地辅系而言，地面点A 的坐标为
））、（）、（（S S S Z Z Y Y X X --- 2）用像点坐标表示地面点坐标的共线条件方程
???
?
?
?
?-+-+-=--+-+-=-f
c y c x c f b y b x b Zs Z Ys Y f c y c x c f a y a x
a Zs Z Xs X 321321321321)()(
共线条件方程分析
（1）在已知像片主距f 的情况下，如果还已知摄站坐标 ，以及旋转矩阵的9个元素，就可以得到某一地面点的像坐标x,y 。由旋转矩阵的性质知道，旋转矩阵可由3个独立元素决定，所以，当给定地面点的坐标X,Y,Z ，求其对应的像坐标x,y 时，需要6个独立参数（主距f 一般作为已知条件）。 （2）如果已知某一地面点对应的像坐标x,y ，求该地面点的坐标X,Y,Z ，显然是不可能的。即使在给定主距f ，已知上述6个独立参数的情况下，也只能得到一个比值。实际上这个比值决定了投影光线
的方向，如果增加一个已知条件，如已知地面点的Z 坐标，则可以求出该点X,Y 坐标。
思考题：
? 什么是共线条件方程式？说明“用地面点坐标表示像点坐标的共线条件方程”及其各个参数的
含义。
5 航摄像片的比例尺
◆ 像比例尺定义
一般地说，像片比例尺也可定义为像片上的线段与地面上相应水平线段之比。
比例尺是航摄像片重要几何特征之一，影响像比例尺变化的因素，基本上是地形起伏和像片倾斜。下面假定地面水平，只讨论像片倾斜的像比例尺的影响。
◆ 像点比例尺一般公式
鉴于像比例尺的复杂性我们引入点比例尺的概念。点比例尺定义为像片上某点在某一方向上的无穷小线段与地面上相应线段长度比的极限。即定义点比例尺m /1为：
dS ds S
s m s =
??=→?0
lim
1
ds 和dS 为像片上和地面上某点在某个方向上的微分线段。
像点比例尺的一般公式
?
?α?αα2
2
22
sin
]sin sin cos )sin [()
sin (1f
x y f H y f m
c c c ++--=
分析上式，可以总结三点。
①由于c c y x ,不同，则比例尺不同，说明倾斜像片上像比例尺是随点位不同而不同的。 ②在c c y x ,不变的情况下，改变方向角?，则比例尺发生变化，说明像点的比例尺是有方向性的。
③当地面有起伏时，像点对应的H 发生变化，像比例尺也要发生变化。
特殊点、线比例尺
将各特殊点在（c ，C ）系统中的坐标，以及一些特殊方向的?值代入像点比例尺公式中，便可得出各特殊点在特殊方向上的像比例尺。
这里只讨论00＝?和090＝?情况下，即沿像水平线方向和沿主纵线方向的像比例尺。 ①等角点c 的像比例尺
等角点c 的坐标为：0==c c y x ，所以，等角点的像比例尺为：
H
f m
=
1
说明等角点的像比例尺无方向性，并且它等于同主距水平像片的比例尺。 ②像主点o 的像比例尺
像主点o 的坐标为：2
，0α
ftg
y x c c ==
以0
0=?代入，得到像主点处沿主横线方向的像比例尺：
αc o s 1
H
f m oh
=
以090=?代入，得到像主点处沿主纵线方向的像比例尺：
α2
c o s 1
H
f m ov
=
可见像主点的像比例尺小于相应水平像片的比例尺H f /，并且沿主纵线方向更小。 ③像底点n 的像比例尺
像底点n 的坐标为：αα
sec 2
，0ftg
y x c c ==
以00=?代入，得到像底点处沿像水平线方向的像比例尺：
αs e c 1
H
f m nh
=
以090=?代入，得到像底点处沿主纵线方向的像比例尺：
α
2
s e c 1
H
f m nv
=
可见像底点的像比例尺大于相应水平像片的比例尺H f /，并且沿主纵线方向更大。
n o c 、、三点上的比例尺特性示意如图所示，图中的圆和椭圆表示物面上3个对应点处相等的
微分圆的构像。
等比线把倾斜像片分成两部分。含主点的部分的比例尺都小于H f /，含底点部分的比例尺都大于H f /，而等比线本身的比例尺为H f /，即等于同主距水平像片的比例尺，这也是等比线名称的由来。在几何学上，等比线可以视为是倾斜像片与同主距水平像片的交线。 在倾斜像片上除像水平线外，其它线段上都没有均匀一致的比例尺，一般无法简单表达。
思考题
2、分析产生比例尺不一致的原因。
6 像片倾斜和地形起伏引起的像点移位
因像片倾斜引起的像点移位
1、倾斜误差（Tilt Error ）
倾斜误差：同摄站同主距的倾斜像片和水平像片沿等比线重合时,地面点在倾斜像片上的像点与相应水平像片上像点之间的直线移位。
像点移位比较的标准是什么？分析得到定义。
在图形中，P 是倾斜像片，0P 是假象的与 P 同摄站同主距的水平像片，它们相交于等比线c c h h ，m 是地面点M 在倾斜像片上的实际构像，0m 是地面点M 在水平像片上的假想像点，两张像片沿等比线重合后，0m 在倾斜像片上的位置为0n ，根据定义，显然0mn 就是倾斜误差，倾斜误差我们用a δ表示。
像片倾斜引起的像点移位规律是什么呢？ 下面我们进行倾斜误差公式的推导。
2、倾斜误差公式（Formulation ）
α?α
?δsin sin sin sin 2
c c
a r f r --
=
这便是倾斜误差的严密公式。
由于（9-8）式分母中α?sin sin c r 为小值（Why ？），在精度要求不高时，按泰勒级数展开并取一次项，很容易得到倾斜误差的近似公式：
α?δsin sin 2
f
r c a -
=
上面我们给出了倾斜误差的定义，找到了像片倾斜造成像点移位的规律，现在，给你一张倾斜像片，你如何改掉倾斜误差呢？
首先关心的是倾斜误差产生在什么方向；然后是像点相对基准点的位置关系；最后才是该值的大小。这也就是倾斜误差的性质。
3、倾斜误差性质 Characteristics
倾斜误差产生在等角点的辐射线上，即0,,n m c 三点共线。
移位的方向只和像点的方向角有关
当001800<
360180
<a δ，说明倾斜像点远离等角点移动。
等比线上的像点没有倾斜误差，这说明倾斜像片上等比线上的点与相 应的水平像片具有相同的比例尺，所以叫做等比线。
移位大小变化：c r 增加 绝对值增加； 在辐射距相同时，主纵线上的位移最大。
当倾斜像片的像点进行倾斜误差改正之后，点位由m 变换到0n 的位置，这时就相当于得到了一张水平像片。
刚才讨论了像片倾斜造成的像点变化规律，下面我们寻找地形起伏造成的像点移位的变化规律。
因地形起伏引起的像点移位
1、投影误差Projection Error （比较的标准？）
投影误差：当地面有起伏时，高于或低于所选定的基准面的地面点的像点，与该地面点在基准面上的垂直投影点的像点之间存在的直线移位。
简单的说是由于地形的起伏引起的像点移位。 结合下面图形讲清楚投影误差的含义。
图中，T 为根据需要选定的基准面，P 是倾斜像片，地面点A 在像片上的构像为a ，0A 是地面点A 在基准面上的垂直投影点，0a 是0A 在像片上的构像。根据定义，a a 0就是投影误差，我们用α
δh 来表示。
在推导投影误差公式之前，先给出投影误差的一条重要性质：
过S 作铅垂线SN ，则SN 就是主垂线，显然SN 与0AA 平行。根据合点的性质可知，n 是空间铅垂线无穷远点的构像，所以，n 也必然是线段0AA 所在直线无穷远点的构像，根据直线的中心投影
为一直线的性质，a a n ,,0三点必共线，所以投影误差αδh 必然发生在底点的辐射线上。
设na=rn ，na0=rn0，等角点辐射距，则有
n n r r h -=αδ
令像底点辐射线和像水平线的夹角为?，称为方向角。 下面进行投影误差公式的推导： 2、投影误差公式（Formulation ）
?????
????????--?=a r Hf h a f r r H h h n n
n 2sin sin 212sin sin 21??δα
这是投影误差的严密公式。 分析上述公式，可得a r Hf
h n 2sin sin 2??是小值，在精度要求不高时，按泰勒级数展开并取
一次项，得到近似公式。
近似公式:
)2sin sin 21(α?δαf
r r H
h
h n
n -
?=
如果以00=a 代入，得到水平像片上投影误差的严密公式r H
h
h ?=δ
此时。底点辐射距和主点辐射距相等。
上面我们给出了投影误差的定义，找到了地形起伏造成像点移位的规律，现在，给你一张像片，如何改掉投影误差呢？
仿照讨论倾斜误差性质的方法，从三个方面讨论投影误差的性质：
首先关心的是倾斜误差产生在什么方向；然后是像点相对基准点的位置关系；最后才是该正的大小。这也就是倾斜误差的性质。 3、投影误差性质（Characteristics ）
a 、投影误差产生在底点的辐射线上，即0,,a a n 三点共线。
b 、移位的方向只和地面点相对于基准面的高差有关
0>?h 时，0>αδh ，像点向外移动 0
c 、移位大小变化：
对于一点而言，投影误差的大小有相对性，和基准面的选取有关；
在选定基准面的条件下，高差越大，辐射距越大，则投影差越大；
基准面的相对航高越大，投影误差越小。
投影误差的相对性在摄影测量实践中意义重大，如果不断改变基准面分别使得不同高度的地面点对相应基准面的高差为0，则投影误差消除。
结论：
消除了像片的投影误差，实际上得到了平坦且水平地区的影像。
通过倾斜误差的改正，我们得到了一张水平像片，通过投影误差的改正，又消除了地面点起伏的影响，这时的航空像片，就是理想状态下的构像，它具备地形图的量测性能。
思考题
1、什么是倾斜误差，说明其性质。
2、什么是投影误差，说明其性质。
3、如何将起伏地区的倾斜像片改算为理想状态的构像？
7像点坐标的系统误差及其改正
◆航摄像片的变形[Film Deformation]
1、航摄像片变形的原因
（1）、在摄影曝光时，为压平底片，航摄软片要承受一定的拉力；
（2）、航摄像片经过显影、定影，水洗和干燥等一系列处理，产生伸缩；
（3）、随着时间的推移，底片要产生老化；
（4）、制作软片的工艺不足等。
2、航摄像片变形的种类
分为系统变形和偶然变形
系统变形：每张像片产生同样规律的伸缩，如果系统误差可以用一定的数学公式来描述，则可以消除这种变形的影响。
偶然变形：局部产生偶然变形，只能通过改进航摄像片的制作工艺进行限制。
◆物镜畸变差[Lens Distortion]
1、畸变差的几何意义
2、畸变差的种类
● 径向畸变：像点移位位于像主点与像点的连线上。 ●
切向畸变：像点移位不位于像主点与像点的连线上。
3、产生畸变差的原因
由于理论上和技术上的原因，制造严格无畸变的物镜是不可能的。
航摄仪物镜由许多透镜组合而成，理论上要求各透镜中心位于同一光轴上，即要求同心。但是制造时，各透镜不可能完全同心，由此造成切向畸变。 4、畸变差公式推导 5、畸变差的改正方法
)
1()1(6
44
32
216
44
32
21 r k r k r k k y y r k r k r k k x x -='-='－－－－－－
◆
大气折光差
1、大气折光差的几何意义
2、大气折光差的推导
3、大气折光差的改正 ◆
地球曲率的影响 1、地球曲率的几何意义
2、地球曲率的推导
3、地球曲率的改正
)
2＋
1()
2＋1(2
2
2
2
r Rf
H y y r Rf
H x x ='='
思考题
1、产生像点坐标的系统误差的因素都有哪些?
● 航摄像片的变形 ● 物镜畸变差 ● 大气折光差 ●
地球曲率的影响
8 立体像对概述
◆ 立体像对基本概念
1、 立体像对定义
由不同摄站获取的，具有一定影像重叠的两张像片。 2、 立体像对的特别点线面
两投影中心的连线B 称为摄影基线，o1和o2为左、右像片的像主点，a1和a2是地面上任一点A 在左、右像片上的构像，称为同名像点，射线AS1a1, AS2a2称为同名射线。
摄影基线B 延长线与左、右像片的交点k1,k2称为核点。通过摄影基线S1S2与任一地面点A 所作的平面WA ，称为点A 的核面。核面与像片的交线称为核线，对于同一核面的左右像片上的核
线，如k1a1，k2a2称为同名核线。像片上诸核线均会聚于核点。通过像主点的核面称为主核面。一般倩况下，通过左右像片主点的两个主核面不重合，分别称为左主核面和右主核面。
通过像底点的核面，称为垂核面。因为左右像片的底点与摄影基线B 位于同一铅垂面内，所以一个像对只有一个垂核面。垂核面与像片面的交线称为垂核线。
? 同名光线: corresponding image rays
– (1) 由同一目标点向不同摄影站投射出构成同名像点的光线。 – (2) 立体像对相对定向后，通过同名像点的投影光线。
? 同名像点：任一目标点在不同像片上的构像点。同义词：相应像点 。
? 核线：过摄影基线与目标点的平面(核面)与像片平面的交线。
? 光学立体模型：立体观察一对重叠像片所感受到的被摄目标物三维形态的视模型。
? 几何立体模型 ：恢复立体像对方位元素，使同名光线成对相交所构成的与实地相似的模型。
3、 几何模型的概念
在保持光束形状、恢复摄影时外方位元素之后，由无数同名光线相交得到的曲面是与实地完全套合的立体模型。
在恢复光束内方位元素及保持立体像对的相对方位的情况下，通过摄影过程的几何反转，由无数同名光线相交得到的与实地相似的立体模型。它与立体像对同等重要。
几何模型与实际地表之间关系。
◆ 立体像对的相对方位元素
1、 相对方位元素的概念
描述立体像对中两张像片的相对位置和姿态关系的元素。 讨论：
确定两像空系之间方位关系需哪些元素？
2、 相对方位元素系统
● 以地辅系为基础的相对方位元素系统
υτ,，k , ,?ω?α?x
υτ,决定了摄影基线的方向；
k , ,?ω?α?x 决定了右光束对于左光束的旋转方位。
● 以左像空系为基础的相对方位元素系统 κωαυτ??? , ,,,x υτ,决定了摄影基线的方向；
κωα??? , ,x 决定了右光束对于左光束的旋转方位。
特点：
固定一个光束，移动和转动另外一个光束，便可以确定两个光束间的相对方位。这种相对方位元素系统被称为连续像对系统。
● 以基线坐标系为基础的相对方位元素系统 基线坐标系：
左摄站为原点，摄影基线为X0轴，左主核面为X0Z0面， Z0轴向上为正，Y0轴按右手法则来确定的坐标系。
20112
,,,,κτεκτ
特点：
在不改变两投影中心位置的情况下，通过两个光束旋转来确定相对方位，适用于单独像对的作业，因此又称为单独像对系统。
用于描述两张像片相对位置和姿态关系的参数，称为相对定向元素，用数学计算的方法解求相对定向元素的过程，称为解析法相对定向。
思考：为了求解相对定向元素，是否需要地面控制点？
◆ 立体像对的绝对方位元素
(一) 绝对方位元素的概念
确定几何模型的比例尺和它在地面坐标系中空间方位的元素。 (二) 绝对方位元素系统 以左像空系为模型坐标系
B Z Y X
s s s ,,,,,,111x 111
κωα
以摄测系为模型坐标系
B Z Y X D D D ,,,,,,K ΩΦ
(三) 求两张像片的外方位元素
以使用地辅系为基础的相对方位元素系统和以左像空系为模型坐标系为例。 υτ,，k , ,?ω?α?x +B Z Y X s s s ,,,,,,111x 111κωα
v B Z s sin =? τsin cos v B Y s =?
τcos cos v B X s =?
因此可得：
k 121212121x 2x 12?+=?+=?+=?+=?+=?+=k Z Zs Zs Y Ys Ys X Xs Xs s S x s κωωωααα
解析法绝对定向
相对定向建立的立体模型，是一个以相对定向中选定的像空间辅助坐标系为基准的模型，比例尺也是未知的。要确定立体模型在地面测量坐标系中的正确位置，则需要把模型点的摄影测量坐标转化为地面测量坐标、这一工作需要借助于地面测量坐标为已知值的地面控制点来进行，称为立体模型的绝对定向、所以，解析法绝对定向的目的就是将相对定向后求出的摄影测量坐标变换为地面测量坐标。
由于地面测量坐标系为左手直角坐标系，而摄影测量坐标系为右手直角坐标系，因此，应首先将地面测量坐标系转换为地面摄影测量坐标系。
我们知道，一个像对的两张像片有十二个外方位元素，相对定向求得五个元素后，要恢复像对的绝对位置，还要解求七个绝对定向元素，包括模型的旋转、平移和缩放。它需要地面控制点来解求，这种坐标变换，在数学上为一个不同原点的三维空问相似变换，其公式为：
????
?
????
????+?????
??????????????
?=?????????
?Z Y
X
Z Y X c c c b b b a a a Z Y X P P P tp tp tp 32
1321321λ tp tp tp Z Y X ,,为模型点的地面摄影测量坐标，p p p Z Y X ,,为同一模型点的摄影测量坐标，λ为模型
缩放比例因子，Z Y X ???,,为坐标原点的平移量。
思考题
1、什么是立体像对？几何模型与实际地表之间有何关系？
2、立体像对的特别点线面
3、你认为核线有什么用途？
4、何谓相对方位元素、连续像对系统相对方位元素系统和单独像对系统相对方位元素系统？
5、何谓绝对方位元素？以摄测系为模型坐标系的绝对方位元素有哪些？
9 标准式立体像对
标准式立体像对基本概念
1、标准式像对的定义
摄影基线水平的两张水平像片组成的立体像对叫标准式像对。 标准式像对是理想立体像对。 2、标准式像对的方位元素
0,0,0,,,111111===κωαx Zs Ys Xs 111111,,,,,κωαx Zs Ys B Xs +
????
?
?
?==10
0010
00121R R
10 立体像对的观察和量测
立体像对的立体观察
1、视差理论
生理视差：R R L L C A C A -=η
生理视差是产生立体感觉的生理基础。
2、立体观察条件
①两张像片必须是从不同摄影站摄取的。 ②两眼各看一张像片，即必须分像。
③必须使同名像点的连线与眼基线平行，以保证两视线 在同一个视平面内。 ④比例尺基本一致（比例尺的差异小于比例尺的16%）
4、立体观察工具
① 袖珍立体镜 ② 反光立体镜 ③ 立体量测观察系统
5、分像方法
①互补色法 ②偏振光法
③交替光阑法（闪闭法、光闸法） ④观察工具与立体量测观察设备
◆ 立体像对的量测
量测的内容：像点坐标量测、左右视差量测、左右视察较量测、上下视察量测。
思考题
1、天然立体观察产生立体感觉的原因是什么？像对立体观察产生立体感觉的原因是什么？
2、像对立体观察的条件是什么？最难解决的是哪一个？一般用什么方法解决？
3、立体量测的内容和基本步骤有哪些？
11 单像空间后方交会
◆ 概述
1、 单像空间后方交会
利用地面控制点及其在像片上的像点，确定一张像片外方位元素的方法。
2、单像空间后方交会的基本方法
a. 角锥体法
b. 利用共线条件方程解算像片的外方位元素
a
b c
???
???
?
-+-+--+-+--=-+-+--+-+--=)
Z Z (c )Y Y (b )X X (a )Z Z (c )Y Y (b )X X (a f y )Z Z (c )Y Y (b )X X (a )Z Z (c )Y Y (b )X X (a f x S S S S S S S S S S S S 333222333111
c. 单像空间后方交会对控制点的要求
至少有三个不在一条直线上的地面控制点。但为了保证精度，一般使用至少4个平高控制点，且任意三个不在一条直线上。
◆ 共线条件方程的线性化
11121314151621222324252600
x x c dX s c dYs c dZ s c d c d c d lx c dX s c dYs c dZ s c d c d c d ly αωκαωκ+++++-=+++++-=
◆ 利用共线条件方程解算像片的外方位元素
1、 基本原理
利用共线条件方程的线性化公式（6），可以得到其对应得误差方程式：
111213141516212223242526x x x y
c dXs c dYs c dZs c
d c d c d lx v c dXs c dYs c dZs c d c d c d ly v αωκαωκ+++++-=+++++-=（8）
对于每个地面控制点，都可以按照（8）式列出两个方程式；只要有三个不在一条直线上的控制点，就可以列出六个方程式，联立解答这六个方程式，即可以求得航摄像片的六个外方位元素近似值的改正数。
当控制点的数量多于三个时，则要按最小二乘法解算外方位元素近似值的最或然改正数，这样我们便可以按照以下方式计算：
11
+++=k S k S
k S
dX
X
X
， 11+++=k S k S k S dY Y Y ， 11+++=k S
k
S k S dZ Z Z
1
1
+++=k x
k
x k x
d ααα，1
1
+++=k k
k d ω
ω
ω
，1
1
+++=k k
k d κ
κ
κ
（9）
式中，k 迭代次数。这是因为所用线性化共线条件方程是近似的，故需要有一个迭代过程，知道像片外方位元素的改正数都小于规定的限差为止。
2、计算过程
利用空间后方交会求解外方位元素的基本过程如下：
（一）读入原始数据
原始数据包括像点的观测坐标、像片的内方位元素、控制点在地辅系中的坐标。 （二）确定外方位元素的初值
1、确定摄站坐标的初值
取控制点平面坐标的平均值作为摄站平面位置的初值，即：
n
X X S ]
[0
=
，n
Y Y S
]
[0
=
（10）
式中][],[Y X 为各点地面坐标的总和，n 为已知点的数量。 取航摄的绝对高度0H 作为0
S Z 。
2、确定外方位角元素的初值，在一般情况下，00
00＝＝＝κωαx
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 4、摄影测量存在哪些问题 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。 H f L l m ==1 （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。 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） 投影 斜投影：投影射线与投影平面成斜交 平行投影 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o ，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 。 ④ 合线h i h i 与主纵线vv 的交点i 称为主合点。 8、等角点的特性：在倾斜的航摄像片上和水平地面上，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。 9、摄影测量常用坐标系：像平面坐标系o-xy 、像空间坐标系S-xyz 、像空间辅助坐标系S-XYZ 、摄影测量坐标系A-XpYpZp 、物空间坐标系O-XtYtZt 10、内方位元素（框标坐标系 → 像空间坐标系） 确定摄影机的镜头中心相对于影像位置关系的参数。内方位元素包括3个参数：像主点相对于影像中心的位置x 0，y 0及镜头中心到影像面的垂距f ； 外方位元素（像空间坐标系 → 摄影测量坐标系） 确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数。外方位元素包括3个线元素，用于描述摄影中心S 相对于物方空间坐标系的位置Xs 、Ys 、Zs ；3个角元素，用于描述影像面在摄影瞬间的空中姿态。 11、旋转变换： （1）含义：是指像空间坐标与像空间辅助坐标之间的变换。 （2）方程：设像点a 在像空间坐标系为（x,y,-f ），而在像空辅坐标系中为（X,Y ,Z ），则二者的正交变换为： ???? ? ?????-??????????=??????????-=??????????f y x c c c b b b a a a f y x R Z Y X 32 1 321321 12、共线方程：在摄影成像过程中，摄影中心S 、像点a 及其对应的地面点A 三点位于同一 条直线上。常见共线方程如下： ?????? ? -+-+--+-+--=--+-+--+-+--=-)()()()()()()()()() ()()(33322233311100Zs Z c Ys Y b Xs X a Zs Z c Ys Y b Xs X a f y y Zs Z c Ys Y b Xs X a Zs Z c Ys Y b Xs X a f x x A A A A A A A A A A A A 上式中，（x,y ）为像点ａ在像平面直角坐标系中的坐标；（X A ,Y A ,Z A ）为像点对应物点Ａ在地面坐标系中的坐标；（Xs,Ys,Zs)为投影中心Ｓ在地面坐标系中的坐标；ai 、bi 、ci 9个方向余弦，其中含有三个外方位元素。 13、共线方程的应用： ① 单像空间后方交会和多像空间前方交会 ② 解析空中三角测量光束法平查中的基本数学模型 ③ 构成数字投影的基础 ④ 计算模拟影像数据（已知影像内外方位元素和物点坐标求像点坐标） ⑤ 利用数字高程模型（DEM ）与共线方程制作数字正射影像
摄影测量学 第一章绪论 1、基础地理信息类型传统的 4D 数 据 DLG－Digital Line Graphic，数字线 化图 DEM －Digital Elevation Model，数字高程模 型 DOM － Digital Orthophoto Map，数字正 射影像 DRG － Digital Raster Graphic，数 字栅格地图 2、传统的摄影测量学 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、性质及其相互关系的一门科学技术。 3、摄影测量与遥感 是对非接触传感器系统获得的影像进行记录、量测、分析和表达，从而获得地球及其环境和其它物体的可靠信息的一门工艺、科学和技术。 4、摄影测量是影像信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。 5、摄影测量的任务： （1）地形测量领域：各种比例尺的地形图、专题图、特种地图、正射影像地图、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、交通事故、勘察古文物、古建筑建筑物、变形监测、工业摄影测量、环境监测 6、摄影测量的特点 ?无需接触物体本身获得被摄物体信息 ?由二维影象获取对象的空间三维信息 ?面采集数据方式，信息丰富逼真 ?同时提取物体的几何与物理信息 7、摄影测量学的三个发展阶段 （1）模拟摄影测量阶段(1851-1970) ?利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转，用两个/多个投影器模拟摄影机摄影时的位置和姿态构成与实际地形表面成比例的几何模型，通过对该模型的量测得 到地形图和各种专题图 （2）解析摄影测量阶段(1950-1980) 以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片的量测和解析计算方法的交会方式来 研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系，并提供各种摄影 测量产品的一门科学 （3）数字摄影测量阶段(1970-现在）基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字/数字化影像进行处理，自动（半自动）提取被摄对象用数字方式表达的几何与物 理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品 8、摄影测量三个发展阶段的特点
名称解释 1摄影测量学 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技术。2数字摄影测量 基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字(数字化)影像进行处理，自动（半自动）提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品 3中心投影投影射线汇聚同一点的投影 4像主点相机主光轴与像平面的交点（投影中心S在投影面P上的垂足） 5摄影基线相邻两摄站的连线。 6同名像点同一地面点发出的两条光线经左右摄影中心在左右像片上构成的像点称为同名像点。 7核面通过摄影基线且与像平面相交的任一平面。 8核线核面与像平面的交线。 9空间前方交会由立体像对的两张像片的内外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的空间坐标的方法 10影像匹配通过一定的匹配算法，在两幅或多幅影像之间识别同名像点的过程 二填空题问答题 1摄影测量的任务和特点 摄影测量目前的主要任务是： 1.测制各种比例尺的地形图和专题图； 2.建立地形数据库； 3.为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据； 摄影测量有什么优点和特点1.影像记录目标信息客观、逼真、丰富； 2.测绘作业无需接触目标本身，不受现场条件限制； 3.可测绘动态目标和复杂形态目标； 4.影像信息可永久保存、重复量测使用； 2摄影测量分类：按距离、按用途和按技术手段 按距离 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 3摄影测量坐标系：物方坐标和像方坐标系。 一、物方坐标系：用于描述地面点的位置的坐标系 1、地面测量坐标系（T-XtYtZt）：大地坐标系，国家高程基准 2、地面摄影测量坐标系（D-XYZ）：在像空间辅助坐标系与地面测量坐标系之间建立的一种过渡的坐标系。
第五章数字影像与特征提取 1.什么就是数字影像?其频域表达有什么作用？ 答:①数字影像就是以数字形式保存数字化航空、胶片影像得扫描影像 ②频域表达对数字影像处理就是很重要得。因为变换后矩阵中元素得数目与原像中得相同。但其中很多就是零值或数值很小,这就意味着通过变换、数据可以被压缩,使其能更有效得存储与传递;其次就是影像分解力得分析以及许多影像处理过程。例如滤波、卷积以及在有些情况下得相关运算,在频域内可以更为有利得进行。其中所利用得一条重要关系就就是在空间域内得一个卷积,相当于在频率域内其卷积函数得相乘,反之亦然。在摄影测量中所使用得影像得傅立叶谱可以有很大得变化,例如在任何一张航摄影像上总可以找到有些地方只含有很低得频率信息,而有些地方则主要包含高频信息,偶然得有些地区主要就是有一个狭窄范围得带频率信息。 2.怎样根据已知得数字影像离散灰度值,精确计算其任意一点上得灰度值？ 答::当欲知不位于矩阵(采样)点上得原始函数g(x,y)得数值时就需要内插,此时称为重采样 3.常用得影像重采样方法有哪些？试比较她们得优缺点 答:①常用得影像重采样方法有最邻近像元法、双线性插值、双三次卷积法 ②最邻近像元法最简单、计算速度快、且能不破坏原始影像得灰度信息,但几何精度较差; 双线性插值法虽破坏原始影像得灰度信息,但精度较高,较为适宜; 双三次卷积法其重采样中误差约为双线性插值得1/3,但较费时;
4、已知/为采样 间隔,用双线性插值计算gk,l 答:g(k,l)=W(i,j) g(i,j)+W(i+1,j) g(i+1,j)+W(i,j+1) g(i,j+1)+W(i+1,j+1) //4)*102+(1 - 4) //4(1- /4)*118+( /4)* ( /4)*126 =102+13/-1 ５、什么就是线特征？有哪些梯度算子可用于线特征得提取？ 答:①线特征指影像得边缘与线,边缘可定义影响局部区域特征不相同得那些区域间得分界线,而线则可以认为就是具有很小宽度得其中间区域具有相同影响特征得边缘对 ②常用方法有差分算子、拉普拉斯算子、LOG算子等 第六章影像匹配基础理论与算法 1. 什么就是金字塔影像？基于金字塔影像进行相关有什么好处？为什么? 答:①对于二维影像逐次进行低通滤波,并增大采样间隔,得到一个像元素总数逐渐变小得影像序列,依次在这些影像对中相关,即对影像得分频道相关。将这些影像叠置起来颇像一座金字塔,因而成为金字塔影像结构 ②好处:提高了影响得可靠性与准确性,速度增快,先用低通滤波进行初相关,找到了同名点得粗略位置,然后利用高频信息进行精确相关,实现从粗到细得处理过程 ③因为通过相关函数得谱分析可知,当信号中高频成分较少时,相关函数曲线较平缓;但相关得拉入范围较大;反之,当高频成分较多时,相关函数曲线较陡,相关精度较高,但相关拉入范围较少;此外,当信号中存在高频窄带随机噪声或信号中存在较强得高频信号时,相关
浅析无人机航空摄影测量系统及应用 发表时间：2017-10-26T19:53:11.473Z 来源：《建筑科技》2017年9期作者：舒永国 [导读] 发展低空无人飞行器航测遥感系统是提高测绘现势性的迫切需要，是做好应急救急工作的迫切需要，是构建数字中国、数字城市建设的迫切需要。基于此，本文主要对无人机航空摄影测量系统及应用进行分析探讨。 北京市自来水集团禹通市政工程有限公司北京 100089 摘要：测绘测量技术系统是应对自然灾害、有效处置突发事件、构建完善保障系统与加强防灾减灾工作建设的重要组成部分，也是目前的一个重要战略问题。发展低空无人飞行器航测遥感系统是提高测绘现势性的迫切需要，是做好应急救急工作的迫切需要，是构建数字中国、数字城市建设的迫切需要。基于此，本文主要对无人机航空摄影测量系统及应用进行分析探讨。 关键词：无人机；航空摄影；测量系统；应用 1、前言 航空数字摄影测量是基础地理信息采集的最有效手段之一。随着计算机技术的发展和微处理机的广泛应用，政府各部门对测绘资料的需求越来越大，对资料现势性要求越来越高，对资料所能包涵的信息容量越来越多。无人机航空摄影测量作为一种新型的测量方式不断呈现在大家的面前，伴随着高科技技术环境下测绘技术与测绘装备的快速发展，融合了无人机技术、航空摄影技术、移动测量技术、数字通信技术等一系列新兴技术形态的无人机航空摄影测量系统成为防灾减灾的重要手段，它建立起一整套综合应急测绘保障服务系统。 2、无人机航空摄影测量系统 目前，国内已经投入使用的无人机航空摄影测量系统有“华鹰”、“飞象”、“QuickEye”等。无人机航空摄影测量系统主要由硬件系统和软件系统组成。硬件系统包括机载系统和地面监控系统；软件系统则涵盖了航线设计、飞行控制、远程监控、航摄检查、数据预处理等五个主要的系统。 2.1硬件系统 2.1.1无人机机载系统 在整个无人机航空摄影测量系统构成中，无人机作为主要的系统搭载平台，是整个系统集成与融合的重要基础。这一硬件系统主要由无人机、数字摄影系统、导航与飞行控制系统、通信系统等部分构成。在该系统工作的过程中，整个系统会按照预先设定的航线进行相应的自主飞行，并且完成预先设定的航空摄影测量任务，同时实时地把飞机的速度、高度、飞行状态、气象状况等参数传输给地面控制系统。 2.1.2地面飞行监控系统 这一分支系统是影响飞行平台运行的重要因素，主要有电子计算机、飞行控制软件、电子通信控制介质和电台等设备。在飞行平台的运行过程中，地面飞行控制系统可以据无人机飞行控制系统发回的飞行参数信息，实时在地图上精确标定飞机的位置、飞行路线、轨迹、速度、高度和飞行姿态，使地面操作人员更容易掌握无人机的飞行状况。 2.2软件系统 2.2.1航线设计软件 航线设计在无人机航空摄影测量系统中扮演着十分重要的角色，其直接决定了整个系统工作的方向和精准度。这一分支系统作为信息采集的关键步骤，需要对于系统运行经过的作业范围、地形地貌特点、属性精度要求、摄影测量参数以及摄影测量的结果进行综合设定。航线设计软件需要对相关的工作参数进行综合设定，诸如计算行高、重叠度和地面分辨率等飞行参数，进而获得飞行所需的曝光点坐标、基线长度等参数。此外，航线设计软件还有一个十分重要的功能，那就是对于设计好的航线进行检查，诸如：航线走向、摄影基面、行高、地面分辨率和像片重叠度等。 2.2.2数据接受与预处理系统 这是无人机系统中最为重要的软件系统，也是无人机航空摄影测量系统室外作业的最后一步，直接影响到后续的图像数据处理质量。一般情况下，无人机航空摄影测量系统在影像获取过程中，由于受外界和内部因素的影响，可能降低获取的原始图像的质量。为避免原始图像后续处理的质量问题，在影像配准、拼接之前，必须对原始影像进行预处理。这一预处理的过程，先后涵盖了图像校正、图像增强等方面。 3、项目应用实践 3.1工程概况 井山水库位于抚河流域东乡河南港支流黎圩水上游，地处江西省抚州市东乡县黎圩镇内，坝址位于南港支流东乡县黎圩镇井山村上游河段1.0km狭谷段，坝址区距黎圩镇约5km，距东乡县县城约25km，控制流域面积25.2km2，正常蓄水位83.00m（黄海高程，下同），总库容2250×104m3，是一座灌溉、供水等综合效益的中型水利枢纽工程。 3.2外业测量 3.2.1航摄 航摄仪采用Sonya7R，焦距35mm，相幅大小为：7360×4192，像元分辨率为4.88um。本次无人机航摄分两个架次进行，由GPS领航数据计算相对飞行高度为724m，地面分辨率为0.09m，航摄面积约10km2。两个架次飞行质量和影像良好，影像清晰度较高，且照片色彩均匀，饱和度良好，能够表达真实的地物信息，可以满足1:2000成图要求。本次飞行航向重叠度为75%，旁向重叠度为50%。 3.2.2像控测量 像控点的布设应能够有效控制成图的范围，测区的四周及中心位置必须布设控制点，根据测区的情况，每个测区布设控制点20多个，且都设置为平高点。 3.2.3空中三角测量 本项目采用SVS软件进行空三加密，根据航空飞行及影像分布情况，将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密，即采用自动匹配进行像点量测，剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求，保证在2/3个像素以内。加入外业像控点对本
<<摄影测量学复习提纲>> 1.摄影测量学的定义:是对研究的物体进行摄影，量测和解译所获得的影像 获取被摄物体的几何信息和物理信息的一门科学和技术。 内容：获取被摄物体的影像，研究影像的处理理论、技术、和设备，以及将所处理和量测得到的结果以图解或数字的形式输出技术和设备。 2.主要特点：在像片上进行量测和解译，主要工作在室内进行，无需接触物 体本身，因而很少受自然和地理等条件的限制;所摄影像是客观物体或目标的真实反映，信息丰富直观，人们可以从中获得所研究物体的大量几何信息； 可以拍摄动态体的瞬间影像，完成常规方法难以实现的的测量工作；适用于大范围地形测绘，成图快，效率高；产品形式多样。 3.摄影测量学的分类: 按摄影时摄影机所处位置不同：航天摄影测量（遥感技术）、航空摄影测量（主要方式）、地面摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量。 按应用领域划分：地形摄影测量、非地形摄影测量。 按处理的技术手段分：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。 4.摄影测量学发展的三个阶段:模拟摄影测量,解析摄影测量,数字摄影测 量 5.摄影原理：小孔成像原理 6.成像公式：物方主平面Q到物点A的距离D，称为物距；像方主平面Q’到 像点a的距离d，称为像距。物镜的焦距为F。由光学成像公式可知： 构像公式的另一种形式： 7.物镜的光圈：实际使用的物镜都不是理想的，通过物镜边缘部分的投射光 线都会引起较大的影像模糊和变形。为限制物镜边缘部分的使用，并控制和调节进入物镜的光量，通常在物镜筒中间设置一个光圈。光圈是衡量镜头能通过光线多少的重要参数，一方面可调节物镜使用面积的大小，另一方面了调节进入物镜的光亮。镜头具有汇聚光线的能力，它里面有一个用以控制镜头有效通光口径的装置，称为光圈。 8.快门：快门起遮盖投射光线经物镜进入镜箱体内的作用，是控制曝光时间的
数字摄影测量定义一：基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象的几何与属性信息，并用数字方式表达的摄影测量的分支学科。 数字摄影测量定义二：基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术，从影像（包括硬拷贝影像、数字影像或数字化影像）提取所摄对象的几何与属性信息，并用数字方式表达的摄影测量的分支学科。 数字摄影测量的基本范畴：确定被摄定对象的几何和物理属性，即量测和理解。 计算机辅助测图：以计算机及其输入、输出设备为主要制图工具实现从影像中提取地图信息及其转换、传输、存储、处理和显示。 一个完全的机助测图系统包括数据采集、数据处理和数据输出三部分。 数据采集主要过程： 1）像片的定向，在解析测图仪上要进行解析内定向、相对定向和绝对定向或一步定向，在机助的立体坐标仪也要经过上诉定向。 2）像片定向后，要输入一些基本参数，如测图比例尺、图幅的图廓点坐标、测图窗口参数。 3）为了形成最终形式的库存数据，必须给不同的坐标（地物）以不同的属性代码（特征码），因而从测量每一个地物之前必须要输入属性码。 4）逐点量测地物上的每一个应记录点，或对地物、地貌（等高线等）进行跟踪，由系统确定点的记录与否。 5）当发现错误时进行联机编辑，包括删除、修改、增补等功能，不过联机编辑不宜过多以免降低测图仪利用效率。 6）所测数据以图形方式显示在计算机屏幕上，以便监测量测结果的正确与否。 为快速确定需要编辑的地物，在数据采集时要建立屏幕检索表（作用）。 数字地面模型（DTM ）：是地形表 面形态多种信息（地形、环境、土地利用、人口分布等）的一 种数字化表示。 数字表面模型（DSM ）：包含了地表建筑物、桥 梁和树木等高度的数字高程模型 数字高程模型DEM ：一个地理信息数据库的基本内核，若只考虑DTM 的地形分量，则为 DEM 。表示区域D 上的三维数字向量序列。}{ n i Z Y X V i i i i ...2,1),,,(==其中，（X,Y)是平面坐标,Z 是D Y X i i ∈),(点对应的高程。 DEM 的表现形式： 1)规则矩形格网（GRID)：利用一系列在X ，Y 方向上都是等间隔排列的 地形点的高程Z 表示地形，形成一个矩形格网DEM 。 优点：存贮量小（可压缩）,便于存取和管理： 缺点：有时不能准确表示地形的结构和细部 2)不规则三角网（TIN ）:若将按地形特征采集的点按一定规则连接成覆 盖整个区域且互不重叠的许多三角形，构成一个不规则三角网. 优点：能较好地顾及地面的点、线特征，表示复杂地形比规 则格网精确； 缺点：数据量大，数据结构复杂，管理不便. 3)GRID-TIN 混合网：综合运用规则格网和不规则三角网来表示地形，一般地区使用矩形网数据结构，沿地形特征则附加三角网数据结构。 渐进采样：先按照预定的比较稀疏的间隔进行采样，获得一个比较稀疏的格网，然后分析是否需要对格网进行加密。 逐点内插法：以每一待定点为中心，定义一个局部函数去拟合周围的数据点， 生成DEM 的过程：1、建立局部坐标：对DEM 每一个格网点，从数据点中检索与该DEM
武汉大学测绘学院摄影 测量集中实习 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
课程编号：课程性质：专业必修 数字摄影测量实习 实习报告 学院：测绘学院 专业：测绘工程 地点：校内 班级： 组号： 姓名： 学号： 教师： 2017年 6月 19日至 2017年 7 月 8日
第 1 章空三报告 1.1 NAT空中三角成果数据流程 1.设置测区基本参数 2.建立相机文件，导入老师给的文件 3.导入外业控制点 4.影像格式转换 5.自动转点 6.进行PATB平差计算 1.2 空三加密需要注意 1.像素大小、焦距、像主点坐标、畸变参数，像幅尺寸 (数码相机) 2.模型连接点平面及高程限差、地面定向点残差限差、地面检查点残差限差 3.控制点坐标、刺点片及点之记
1.3 空三流程图 1.4 空三评查步骤 1.4.1 需要平差的原因 1同一物体在不同视角下的图像有极大的不同，物体遮挡而丢失信息 2光照、场景中物体的几何形状和物理特性、物体和摄像机之间的空间关系3从带畸变和噪声的、二维的、单一的灰度值中提取出尽可能不带畸变和噪声的、三维场景中的诸多因素 1.4.2 粗差的影响 1观测值中存在粗差，则某一观测的误差对所有残差都有影响 2 一个观测的残差包含着所有粗差的影响 1.4.3 平差方法-循环粗差剔除 1 先外围加4个点进行平差解算 像方的粗差点排除到一定程度后，开始加预测的控制点，不要一次性刺入所有预测控制点，建议从外向内回字形一圈圈刺预测控制点，留区域中的3到4个控制点做检核点。每刺入一轮都先平差，编辑得差不多再进行下一轮。 2 继续调整控制点
一VirtuoZo NT 系统国内单机 VirtuoZo NT 系统是适普软件有限公司与武汉大学遥感学院共同研制的全数字摄影测量系统，属世界同类产品的五大名牌之一。此系统是基于WindowsNT的全数字摄影测量系统，利用数字影像或数字化影像完成摄影测量作业。由计算机视觉（其核心是影像匹配与影像识别）代替人眼的立体量测与识别，不再需要传统的光机仪器。从原始资料、中间成果及最后产品等都是以数字形式，克服了传统摄影测量只能生产单一线划图的缺点，可生产出多种数字产品，如数字高程模型、数字正射影像、数字线划图、景观图等，并提供各种工程设计所需的三维信息、各种信息系统数据库所需的空间信息。VirtuoZo NT 不仅在国内已成为各测绘部门从模拟摄影测量走向数字摄影测量更新换代的主要装备，而且也被世界诸多国家和地区所采用。（本段摘自《VirtuoZo七步教学手册》） VirtuoZo软件的诞生，张祖勋院士功不可没。可以说，整个软件的设计与开发，张院士起到带头作用。张院士回忆起了将VirtuoZo推向世界的过程。他告诉大家，VirtuoZo的推广和应用，彻底简化了数字摄影测量的仪器设备，改变了摄影测量的“贵族”身份。过去只有极少数院校能进行摄影测量教学，而有了VirtuoZo，目前已有约４０所院校能进行这项教学。它还促使中国摄影测量生产方式完全改变，生产规模扩大，产值大幅度提高，促进了摄影测量的跨越式发展。２００２年国际摄影测量与遥感学会原主席、东京大学教授村井俊治在日本《测量》杂志撰文《中国的ＩＴ行业登陆日本》称：“最先商品化的软件是张祖勋教授开发的利用数字影像匹配进行数字摄影测量的软件，名称叫VirtuoZo，这个软件就是一个数字摄影测量的优秀产品。我想我们已经到了该向中国学习的时候
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。 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。） 14 外方位元素：确定摄影瞬间摄像机或相片的空间位置，即摄影光束空间位置的数据。 15 核面：通过摄影基线与任一物方点所作的平面称为通过该点的核面。 16 核线：核面与影像面的交线称为核线。 17 绝对定向元素：Xs，Ys，Zs， 18 相对定向完成的标志是模型点在统一的辅助坐标系中坐标U V W 的求出。 26 DTM ：用一系列地面点的坐标值以数字方式表达地面。 27 DEM ：地表面只用高程来表示的模型。 28 DLG ：数字线划地图(DLG, Digital Line Graphic)：是与现有线划基本一致的各地图要素
《数字摄影测量》考查题 一、名词解释（每词3分，共30分） 1.数字摄影测量：基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、 数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄 对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。 2.灰度匹配：指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算 法进行匹配，以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像 元的灰度作为图像匹配的基础。 3.同名像点：同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。 4.正射影像纠正：原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状 态、及地表状况的影响，均有程度不同的畸变和失真；对遥感影像的几 何处理，不仅提取空间信息，也可按正确的几何关系对影像灰度进行重 新采样，形成新的正射影像。 5.金字塔影像结构：对二维影像逐次进行低通滤波，增大采样间隔，得到 一个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金 字塔，称为金字塔影像结构。 6.灰度量化：把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。 7.核线：通过摄影基线与地面所作的平面称为核面，而核面与像面的交线 为核线。 8.数字高程模型：用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面 模型。 9.影像分割：把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 10.特征匹配：利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应 点 二、判断（每小题2分，共10分） 1.航摄像片上任意一点都存在像点位移。（正确） 2.最初的影像匹配是利用相关技术实现的，因此也常称影像匹配为影像相 关。（正确） 3.贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误，但其他基本 匹配方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。（错误） 4.多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方，也可以基于物方。（正确） 5.基于特征匹配是最好的匹配方法。（错误） 三、简答题（每小题8分，共40分） 1.摄影测量学的新发展。 答：1）高分辨率遥感影像—数字影像+RPC；2）数码相机逐步应用于航 空摄影测量；3）POS 自动空三；4）动态GPS配合惯性测量系统 （GPS/IMU）；4）激光雷达/激光探测及测距系统（LIDAR）Light Detection And Ranging；5）干涉雷达INSAR 2.数字摄影测量的组成。 答：1）计算机辅助测图：一台计算机工作台，影像获取装置与成果输出
摄影测量实习报告 全数字化摄影测量系统VirtuoZo的学习及使用 实习时间 学生班级 学生姓名 学生学号 所在院系 指导教师
一、实习的目的与意义 本次实习基于全数字摄影测量工作站VirtuoZo，制作数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）和数字线划图（DLG）等产品。通过实习，应掌握VirtuoZo的基本功能和操作流程，掌握4D产品制作过程。 1、了解VirtuoZo数字摄影测量系统的功能； 2、掌握VirtuoZo数字摄影测量系统的作业流程； 3、加深对数字摄影测量基本理论、方法和过程的理解； 4．通过本次实习，加强实践，培养实际动手能力。 二、实习环境： 1．硬件环境：Window操作系统； 2．软件环境：全数字化摄影测量系统VirtuoZo。 三、技术设计 VirtouZo系统是基于WindowsNT的全数字摄影测量系统，利用数字影像或数字化影像完成摄影测量作业。由计算机视觉（其核心是影像匹配与影像识别）代替人眼的立体量测与识别，不再需要传统的光机仪器。从原始资料、中间成果及最后产品等都是以数字形式，克服了传统摄影测量只能生产单一线划图的缺点，可生产出多种数字产品，如数字高程模型、数字正射影像、数字线划图、景观图等，并提供各种工程设计所需的三维信息、各种信息系统数据库所需的空间信息。 1、测区分析 根据原始给定的航片资料和控制点资料，了解此测区共有两条航线，每条航线有三张相片，共可以建立四个模型。根据所提供的控制点数据可以了解每个模型的控制点。这样对测区有一个总体的了解。 在VirtuoZo NT系统中，测区（Block）可理解为一个区域，或一个图幅范围内的所有像对。创建测区就是为将要进行测量的区域创建一个工作区目录。 首先在D盘建立自己的文件夹，并将“数据”文件夹中的内容（images影像数据文件夹、相机参数文件（***.cmr）、控制点文件（***.ctl）及控制点影像文件夹）拷贝到自己的文件夹中。 单击VirtuoZo NT主菜单中的文件，选择打开测区，系统弹出“打开测区”对话框，在当前默认位置输入测区名，点击打开则弹出“设置测区”对话框，然后按（实习指导指导书）要求输入参数后，点击保存，创建自己的测区文件。下次进行作业时，先单击VirtuoZo
摄影测量（一） 一、填空题（20 分，每空 1 分） 1、摄影测量中常用的坐标系有、、、、。 2、解求单张像片的外方位元素最少需要个点。 3、GPS 辅助空中三角测量的作用是。 4、两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要个和个地面控制点。 5、摄影测量加密按平差范围可分为、和三种方法。 6、摄影测量的发展经历了、和三个阶段。 7、恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是方程。 8、法方程消元的通式为 N i ,i +1 = 。 二、名词解释（20 分，每个 4 分） 1、内部可靠性： 2、绝对定向元素： 3、像主点： 4、带状法方程系数矩阵的带宽： 5、自检校光束法区域网平差： 三、简答题（45 分，每题 15 分） 1、推导摄影中心点、像点与其对应物点三点位于一条直线上的共线条件方程，并简要叙述其在摄影测量中的主要用途。 2、像片外方位元素的作用是什么？用图示意以 y 轴为主轴的航摄像片的外方位元素。 3、如果拥有一套 POS 系统，你打算如何用其快速确定地面点的三维坐标（简要叙述基本思想和具体解算过程）？ 四、综合题（15 分） 设某区域由两条航线组成（如图 1 所示），试根据光束法区域网平差原理回答下列问题： ①当控制点无误差时，观测值个数 n、未知数个数 t、多余观测数 r； ②按最小带宽原则在图 a 中标出像片排列顺序号并求出带宽； ③在图 b 中绘出改化法方程系数矩阵结构图(保留像片外方位元素)。
摄影测量（二） 一、名词解释 1摄影测量学 2航向重叠 3单像空间后方交会 4相对行高 5像片纠正 6解析空中三角测量 7透视平面旋转定律 8外方位元素 9核面 10绝对定向元素 二、填空 1摄影测量的基本问题，就是将_________转换为__________。 2物体的色是随着__________的光谱成分和物体对光谱成分固有不变的________、__________、和__________的能力而定的。 3人眼产生天然立体视觉的原因是由于_________的存在。 4相对定向完成的标志是__________。 5光束法区域网平差时，若像片按垂直于航带方向编号，则改化法方程系数阵带宽为_______，若按平行于航带方向编号，则带宽为_________。 三、简答题 1两种常用的相对定向元素系统的特点及相对定向元素。 2倾斜位移的特性。 3单行带法相对定向后，为何要进行比例尺归化？为何进行？ 4独立模型法区域网平差基本思想。 5何谓正形变换？有何特点？
数字摄影测量试题 数字摄影测量》考查题 一、名词解释（每词3分，共30分） 1. 数字摄影测量：基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、 数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像 以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。 2. 灰度匹配：指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算法 进行匹配，以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像元的灰 度作为图像匹配的基础。 3. 同名像点：同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。 4. 正射影像纠正：原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状 态、及地表状况的影响，均有程度不同的畸变和失真；对遥感影像的几何处 理，不仅提取空间信息，也可按正确的几何关系对影像灰度进行重新采样， 形成新的正射影像。 5. 金字塔影像结构：对二维影像逐次进行低通滤波，增大采样间隔，得到一 个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金字塔， 称为金字塔影像结构。 6. 灰度量化：把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。 7. 核线：通过摄影基线与地面所作的平面称为核面，而核面与像面的交线为 核线。 8. 数字高程模型：用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模 型。 9. 影像分割：把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 10. 特征匹配：利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应点 八\、 二、判断（每小题2分，共10分） 1. 航摄像片上任意一点都存在像点位移。（正确） 2. 最初的影像匹配是利用相关技术实现的，因此也常称影像匹配为影像相关。 （正确） 3. 贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误，但其他基本匹配 方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。（错误） 4. 多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方，也可以基于物方。（正确） 5. 基于特征匹配是最好的匹配方法。（错误） 三、简答题（每小题8 分，共40分） 1. 摄影测量学的新发展。 答：1）高分辨率遥感影像一数字影像+RPC 2）数码相机逐步应用于航空摄 影测量；3）POS自动空三；4）动态GPS配合惯性测量系统 （GPS/IMU）；4）激光雷达/激光探测及测距系统（LIDAR）Light Detection And Ranging；5）干涉雷达INSAR 2. 数字摄影测量的组成。 答：1）计算机辅助测图：一台计算机工作台，影像获取装置与成果输出 数字摄影测量试题
武汉大学 2008年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目名称：摄影测量学（A卷）科目代码：936 一、简答题（共5小题，每小题12分，共60分） 1．（12分）请作示意图分别表示航空摄影像片的内方位元素和外方位元素并加以必要的符号和文字说明。 2．（12分）航空摄影测量解析计算中对于像点坐标的系统误差改正，在实际作业过程中通常很少顾及因大气折光和地球曲率引起的像点坐标系统误差改正，请说明为什么？ 3．（12分）请比较说明摄影测量三个历史发展阶段的各自特点。 4．（12分）请详细解释POS辅助空中三角测量的含义，同时说明由POS得到的观测数据与光束法平差的必要性。 5．（12分）请解释选权迭代法粗差探测的基本含义，权函数的选择应满足哪些条件？ 二、综合问答题（共6小题，每小题15分，共90分） 1．（15分）请解释共面条件的含义并给出共面条件的基本表达式，同时说明共面条件在摄影测量中的主要应用。 2．（15分）传统光束法区域网三角测量的基本思想是什么？请用流程图表示传统光束法区域网空中三角测量的主要内容和计算步骤。 3．（15分）在数字高程模型的内插方法中，请以双线性内插方法为例，说明由规则正方形格网点内插离散点高程的原理和方法（请用简图和符号加以辅助说明）。 4．（15分）在航空摄影测量中，地面坡度对数字影像匹配有何影响？有哪些方法可以有效地克服地面坡度对数字影像匹配的影响？ 5．（15分）用传统数字微分纠正方法所制作的正射影像上依然存在投影差的主要原因是什么？可采取哪些措施来限制正射影像上投影差的大小或完全消除正射影像上的投影差现象？ 6．（15分）你认为当代数字摄影测量与计算机视觉在理论和实践方面有哪些联系与区别？
ImageStation SSK摄影测量系统——4D产品生成软件 Intergraph 是目前世界上最大的摄影测量及制图软件的提供商，提供完整的摄影测量解 决方案，其ImageStation系列软件已推出二十年以上，具有深厚的理论基础。已在全球销售 上万套，中国也有许多用户使用该软件。该系统与DMC系统完全兼容，不会出现由于兼容性 及格式转换引起的问题。ImageStation系列软件包括以下模块： ImageStation Photogrammetric Manager项目管理模块(ISPM) ImageStation Digital Mensuration数字量测模块(ISDM) ImageStation Stereo Display立体显示模块(ISSD) ImageStation Feature Collection 数据采集模块(ISFC) ImageStation DTM Collection DTM采集模块(ISDC) ImageStation Base Rectifier 正射纠正模块(ISBR) I/RAS C 遥感图像处理软件 ImageStation Automatic Triangulation动空三模块(ISAT) ImageStation Automatic Evaluation 自动DTM采集(ISAE) ImageStation Ortho Pro自动正射模块(ISOP) ImageStation Photogrammetric Manager 数字摄影测量管理软件（ISPM） 数字摄影测量管理软件提供工作流程所需的数据管理工具。该管理软件提供:目录/编辑、摄影测量的数据大容量输入/输出、标准数据报告和工程的归档/恢复菜单；在标准Intergraph工作站上对摄影测量工程进行安排和数据管理；独特的数据压缩技术可将庞大的数字影像压缩，通过压缩，可高速地进行大量影像的存储、检索和传输。 它还提供以下ASCII文件接口：输入/输出数据到IMA；输入/输出数据到第三方空三软件包（PA T-MR，PAT-BR，BLUH，BINGO及Generic）；提供正射纠正所需参数；影像库和大地数据管理；工作流程的管理和报表生成。 ImageStation Digital Mensuration 数字量测软件（ISDM） 数字定向及空三算法提供先进的摄影测量定向，提供最大精度和可靠性，有简单用户接 口和生产接口。该算法能处理垂直线、倾斜线、量测的近距离和非量测的近距离情况。算法
1摄影测量学 2航向重叠 3单像空间后方交会 4相对行高 5像片纠正 6解析空中三角测量 7透视平面旋转定律 8外方位元素 9核面 10绝对定向元素 一、填空 1摄影测量的基本问题，就是将_________转换为__________。 2物体的色是随着__________的光谱成分和物体对光谱成分固有不变的________、__________、和__________的能力而定的。 3人眼产生天然立体视觉的原因是由于_________的存在。 4相对定向完成的标志是__________。 5光束法区域网平差时，若像片按垂直于航带方向编号，则改化法方程系数阵带宽为_______，若按平行于航带方向编号，则带宽为_________。 三、简答题 1两种常用的相对定向元素系统的特点及相对定向元素。 2倾斜位移的特性。 3单行带法相对定向后，为何要进行比例尺归化？为何进行？ 4独立模型法区域网平差基本思想。 5何谓正形变换？有何特点？ 四、论述题 1空间后方交会的结算步骤。 2有三条航线，每条航线六张像片组成一个区域，采用光束法区域网平差。（1）写出整体平差的误差方程式的一般式。 （2）将像片进行合理编号，并计算带宽，内存容量。 （3）请画出改化法方程系数阵结构简图。 A卷答案： 一、 1是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构想信息，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供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。 3知道像片的内方位元素，以及三个地面点坐标和量测出的相应像点的坐标，就可以根据共线方程求出六个外方位元素的方法。 4摄影瞬间航摄飞机相对于某一索取基准面的高度。 5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象，并符合所规定的比例尺的变换过程。 6是将建立的投影光束，单元模型或航带模型以及区域模型的数字模型，根据少数地面控制点，按最小二乘法原理进行平差计算，并求加密点地面坐标的方法。7当物面和合面分别绕透视轴合线旋转后，只要旋转地角度相同，则投影射线总是通过物面和像面的统一相对应点。 8用以确定摄影瞬间摄影机或像片空间位置，即摄影光束空间位置的数据。