数字摄影测量基本知识。
目录。一.测绘基本概念。
ⅰ. 一些常用术语。
1.误差。2.精度(精确度)
3.测量平差
4.三角测量
5.摄影比例尺。
6.像片的内方位元素和外方位元素。
7.4d产品
8. 3sⅱ.坐标系统。
1.大地坐标系。
2.高斯平面直角坐标系。
3.其它坐标系:
4.高程基准。
.空中三角测量。
1.立体观测。
2.内定向。
3.相对定向。
4.绝对定向。
5.区域平差。
6.联合平差。
7.加密成果。
二.数字摄影测量基本概念。
1.数字摄影测量的定义。
2.数字影像获取与重采样。
3.影像匹配的基本概念。
4.影像相关原理。
5.二维相关与一维相关。
6.金字塔影像。
7.特征匹配与整体匹配。
8.影像匹配的精度。
9.数字微分纠正原理。
三.数字摄影测量系统。
一.测绘基本概念。
ⅰ.常用术语。
1.误差 error
a.系统误差 systematic error
测量的误差在大小和符号上趋于一致,或按一定规律变化,或保持为常数。
b.偶然误差 random error
偶然误差也叫随机误差。其误差量值和符号的变化是没有规律的。
c.粗差 gross error or blunder
粗差也称错误,一般大于5倍的中误差。
2.精度(精确度) accuracy
评定测量成果质量的数量指标。
a.平均误差 **erage error
m** = n;
b.中误差 rmse(root mean square error)
m = sqrt(∑δn );
c.极限误差 limit error
2md.相对误差 relative error
中误差与观测值之比叫做相对中误差。 航测中常用航高的几千分之一来表示高程精度,例如h/8000.
e.标准偏差 standard deviation
与中误差类似,欧美国家常用的评定精度指标。
3.测量平差 survey adjustment
对一组观测值的误差进行合理配赋, 求出最可靠的计算值作为终值, 并对结果的精度进行评定。
最小二乘法(least square method)是测量平差的基础。其基本原理是:
pvv = minimum;
4.三角测量 triangulation
通过观测三角网内各三角点上所有三角形的内角,并测定三角网的一些边,由某一三角点的已知坐标及一边的方位角,根据三角形的几何关系,推算其他点的坐标, 这些测量与计算工作叫做三角测量。
5. 摄影比例尺。
严格讲,摄影比例尺是指航摄像片上一线段为l与地面上相应线段的水平距l之比。由于摄影像片有倾角,地形有起伏,所以摄影比例尺在像片上处处不相等。我们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,这时像片上的一线段l与地面上相应线段的水平距l之比,成为摄影比例尺1/m,即。
1/m=l/l=f/h
式中,f为摄影机主距,h为平均高成面的航摄高度,称为航高。
摄影比例尺愈大,地面的影像愈清晰,有利影像的判读与提高成图的精度。
6.像片的内方位元素和外方位元素。
内方位元素系指摄影机主距 f和摄影机物镜后节点在像平面的正投影位于框标坐标系中的坐标值(x0,у0)。这些数值通过对航摄机鉴定得出,故内方位元素总是已知的。
确定摄影光线束在摄影时的空间位置的数据,叫做像片或摄影的外方位元素。外方位元素有6个数值,包括摄影中心s(图2)在某一空间直角坐标系中的3个坐标值xs、ys、zs和用来确定摄影光线束在空间方位的3个角定向元素,如ψ、ωk角。这些外方位元素都是针对着某一个模型坐标系o-xyz而定义的。
模型坐标系的x坐标轴近似地位于摄影的基线方向,z坐标轴近似地与地面点的高程方向相符。在模型坐标系内所建立的立体模型必须在其后经绝对定向的过程才能取得立体模型的正确方位。
7. 4d产品4d products
a. dem ( dtm )―digital elevation model ( digital terrain model ) 数字高程模型(数字地面模型)
b. dom ( digital orthophoto map ) 数字正射影象图。
c. dlg( digital line graph )or dti ( digital thematic information ) 数字线划图或数字专题信息。
d. drg ( digital raster graphic ) 数字栅格图。
8. 3s―gps,gis,rs
a. gps-global positioning system全球定位系统。
b. gis-geographic information system地理信息系统。
c. rs-remote sensing遥感。
.坐标系统 coordinate systems
1.大地坐标系 geodetic coordinate system
大地参考reference system: 克拉索夫斯基参考椭球体。
大地经度 longitude
大地纬度 latitude
大地方位角 azimuth
2.高斯平面直角坐标系 gauss planar rectangular coordinate system
投影面 project plane: 高斯-克吕格正形投影面, 一种横轴圆柱投影。
1954北京坐标系。
3.其它坐标系:
utm墨卡托投影坐标系:universal transverse mercator projection
wgs 84坐标系。
4.高程基准vertical datum
1956, 1985黄海高程系。
.空中三角测量 analytical aerial triangulation
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)。
1.立体观测 stereo observation
在摄影测量工作站上,立体量测加密点及框标在左右像片上的坐标。
当作业人员通过观测系统使左右眼分别观察左片和右片,则可看到重建的立体光学模型。
建立立体视觉的方法,包括:
互补色法 (complement color);
偏振光立体眼镜(polarized stereo eyeglasses and emitter)法;
液晶立体眼镜(liquid crystal eyeglasses and emitter)法等。
2.内定向 internal orientation
内定向是指根据量测的像片四角框标坐标和相应的摄影机检定植,恢复像片与摄影机的相关位置,即确定像点在像框标坐标系中的坐标。
3.相对定向 relative orientation
相对定向的含义是,恢复摄影瞬间立体像对内左右像片之间的相对空间方位。 确定两个像片的相对空间方位需要5个参数。 相对定向的数学关系通常用同名光线共面条件表示,即左右摄影中心至地面点的两条光线共面。
相对定向一般假定左像片保持水平不变,右片相对左片的五个参数通常以基线分量bx, by 和右片的旋转角ф,w,k表示。 相对。
定向方程式为非线性函数,需要将其线性化。 相对定向至少需量测6个定向点,利用最小二乘法平差解算。
z z′ y y′
s 基线 s′ x′
左核线 a a′ 右核线
图1. 立体像片对示意图。
4.绝对定向 absolute orientation
绝对定向也称大地定向,是指确定立体模型或由多个立体模型构成的区域的绝对方位,也就是确定立体模型或区域相对地面的关系。
在摄影测量中,相对定向所建立的立体模型常处在暂时的或过渡性的模型坐标系中,而且比例尺也是任意的,因此必须把它变换至地面测量坐标系中,并使符合规定的比例尺,方可测图,这个变换过程称为绝对定向。绝对定向的数学基础是三维线性相似变换,它的元素有7个:3个坐标原点的平移值,3个立体模型的转角值和1个比例尺缩放率。
5.区域平差 block adjustment or block aero-
triangulation
区域平差也称区域空中三角测量,俗称电算加密,是对整个区域网进行绝对定向和误差配赋。区域平差目前一般采用独立模型法或光线束法。独立模型法是以单个立体模型为单元;而光线束法则以单张像片为单元。
6.联合平差 simultaneous adjustment
联合平差是指,摄影测量数据与非摄影测量数据的整体联立解算。联合平差也称,带辅助数据的解析空中三角测量。辅助数据系指大地测量观测数据,例如地面距离、水平角、方位角,像片外方位元素,湖面点等高等条件。
目前,联合平差主要是指,摄影测量数据与机载gps精确定位数据的同时整体解算。这是空中三角测量的一项重要进展,可以实现少地控或无地控空中三角测量。
7.加密成果 triangulation results
空中三角测量的成果,包括所有加密点的三维坐标和像片的外方位元素。每张像片外方位元素有6个,包括像片对应的摄影中心坐标和三个绝对角元素。
二。数字摄影测量基本概念basic concept of digital photogrammetry
1.数字摄影测量的定义 definition of digital photogrammetry
目前,世界上对于数字摄影测量的定义,主要有两种观点。
a. 数字摄影测量是基于数字影象和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影象处理、影象匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄对象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。
美国等国称之为软拷贝摄影测量(softcopy photogrammetry),我国王之卓教授称为全数字摄影测量(full digital photogrammetry).这种定义认为,在数字摄影测量过程中,不仅产品是数字的,而且中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的。
数字摄影测量
未通过课程查询。未通过课程成绩?课程号课程名称课序号总评学分学分绩点备注考试性质选课属性学年学期 建筑制图320.03.00.0正常正常考试必修2009春110101288 高等数学 下 814.05.50.0正常正常考试必修2009春110114164 大学物理 上 842.04.00.0正常正常...
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