摄影测量学

第一章：

摄影测量学：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，从而对所摄的对象本质提供各种资料的学科。

摄影测量的特点：是在像片上进行测量和解译，无需接触被摄物体本身，因而很少受自然和地理条件的限制，而且可以摄得瞬间的动态物体影像。

摄影测量分类：按摄影机平台（航天摄影，航空摄影，地面摄影，近影摄影，显微摄影），按用途（地形摄影测量，非地形摄影测量）

摄影测量学发展阶段：模拟摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量。

第二章：航空摄影测量，具有成图速度快，精度高，不受气候和季节的限制等优点，是我国基本地图成图的主要方式。

遥感：是指通过某种传感器装置，在不予被研究对象直接接触的情况下，获取其特征信息，并对这些信息进行提取，加工，表达和应用的一门科学和技术。

遥感技术包括传感器技术，信息传输技术，信息处理、提取和应用技术，目标信息特征的分析于测量技术等。

遥感技术依其遥感仪器所选波谱性质可分为电磁波遥感技术，声呐遥感技术，物理场遥感技术。利用各种物体/物质反射或发射出不同性质的电磁波进行遥感，可分为可见光、红外、微波等技术。按照感测目标的能源作用可分为主动式遥感和被动式遥感。

按照记录信息的表现形式可分为图像方式和非图像方式。按照遥感器使用的平台可分为航天遥感、航空遥感、地面遥感技术。按照应用领域可分为地球资源遥感、环境遥感、气象遥感、海洋遥感技术等。

目前遥感技术发展特点：1，追求更高的空间分辨率2，追求更精细的光谱分辨率3，综合各种遥感器的遥感卫星平台4，多波段、多极化、多模式合成孔径雷达卫星5，斜视、立体观测、干涉测量技术的发展。

第三章：摄影比例尺又称为像片比例尺，其定义为航摄像片上一线段为l的影像与地面上相应线段的水平距离l之比，即1/m=l/l.当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称为摄影航高，一般用h表示，摄影比例尺表示为1/m=f/h,f为摄影机主距。

摄影瞬间摄影机物镜中心相对于平均海水面的航高称为绝对航高，相对于其他某一基准面或某一点的高度均为相对航高。

航空摄影计划中的技术部分包括的内容主要有：确定测区范围，根据测区的地形条件、成图比例尺等因素选用摄影机，确定摄影比例尺及航高，需要像片的数量、日期及航摄成果的验收等。摄影测量生产对摄影资料的要求主要包括：

1影像的色调2像片重叠（为了满足测图的需要，在同一条航线上，相邻两像片应有一定的重叠，称为航向重叠60%-65%，最低不小于53%，相邻航向也应有足够的重叠，称为旁向重叠30%-40%，最小不小于15%）3像片倾角，2°到3°4航线弯曲5像片旋角。

中心投影：所有投影光线均经过同一个投影中心。

摄影测量中常用坐标系有两大类：一类是用于描述像点的位置，称为像方坐标系（像平面坐标系，像空间坐标系，像空间辅助坐标系）。另一类是描述地面点的位置，称为物方坐标系（地面测量坐标系，地面摄影测量坐标系）。

内方位元素：表示摄影中心与像片之间相关位置的参数（包括三个参数，即摄影中心s到像片的垂距/主距f及像主点o在框标坐标系中的坐标xo，yo）；外方位元素：表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数（包括六个参数，其中三个是直线元素，用于描述摄影中心的空间坐标值，另外三个是角元素，用于描述像片的空间姿态）

像片纠正：将中心投影转换成正射投影时，经过投影变换来消除像片倾斜所引起的像点位移，使它相当于水平像片的构像，并符合规定的比例尺的变换过程。

航摄像片与地形图的区别：1像片与地形图表示方法与内容不同2像片与地形图的投影方法不同。

第四章：人造立体视觉必须符合自然立体观察的四个条件：，否则用zoom系统等进行调节。

核面：过摄影基线与物方任意一点组成的平面。核线：核面与像片面的交线。

同名核线：同一核面与左右影像相交形成的两条核线，其中核面指物方点与摄影基线所确定的平面；

重建立体模型的过程是：1恢复像片对的内方位元素，也称内定向2恢复像片对的外方位元素。

摄影测量双像立体测图方法有：模拟法立体测图，解析法立体测图，影像数字化立体测图。

相对定向：确定立体像对两像片的相对位置。

立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。

像主点：像片主光轴与像平面的交点。

第五章：单像空间后方交会：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。

双像解析摄影测量三种解法比较（后交-前交解法，相对定向-绝对定向解法，光束法）：第一种方法前交的结果依赖于空间后方交会的精度，前交过程中没有充分利用多余条件平差计算。第二种方法计算公式比较多，最后的点位精度取决于相对定向和绝对定向的精度，用这种方法的解算结果不能严格表达一幅影像的外方位元素。

第三种方法的理论严密，求解精度高，待定点的坐标是按最小二乘准则解得。（基于以上分析，第一种常用在已知像片的外方位元素，需要确定少量待定点坐标时采用；第二种多在航带法解析空中三角测量中应用；第三种方法在光束解析空中三角测量中应用）

简述相对定向的基本过程：获取已知数据 x0 , y0 , f （1）确定相对定向元素的初值0；（2）由相对定向元素计算像空间辅助坐标 u1, v1, w1 , u2, v2, w2；（3）计算误差方程式的系数和常数项；（4）解法方程，求相对定向元素改正数；（5）计算相对定向元素的新值；（6）判断迭代是否收敛；

第六章：解析空中三角测量：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，根据少数的地面控制点，按最小二乘原理进行平差计算，并求加密点地面坐标的方法。

解析空中三角测量通常采用的平差模型可分为航带法、独立模型法和光束法，若按加密区域来分，又可分为单航带法和区域航带法。

区域网法主要有：航带区域网平差（该方法是以航带作为整体平差的基本单元），独立模型法区域网平差（该方法是以单元模型为平差单元），光束法区域网平差（该方法是以每张像片相似投影光束为平差单元，从而求出每张像片的外方位元素及各加密点的地面坐标）

像点坐标系统误差改正：底片变形改正，摄影机物镜畸变差改正，大气折光改正，地球曲率改正。

行带网法空中三角测量的建网过程：1、建立航带模型（像点坐标测量及改正系统误差；连续法相对定向，建立单个立体模型；模型连接，建立统一的航带自由网）2、航带模型的绝对定向3、航带模型的非线性改正。

航带网法区域平差主要步骤：1、按单航带模型法分别建立航带模型以取得各航带模型点在本航带统一的辅助坐标系中的坐标值；2、各航带模型的绝对定向；3、计算重心坐标及重心化坐标；4、根据模型中控制点的加密坐标应与外业实测坐标相等以及相邻航带间公共连接点的坐标应相等为条件，列出误差方程式，并用最小二乘法准则平差计算，整体解求各航带的非线性改正系数；5、用平差计算得出的多项式系数，分别计算各模型点改正后的坐标值。

第七章：4d：dlg数字线化图、drg数字栅格图、dom数字正射影像、dem（dtm）

dem的数据预处理包括：格式转换、坐标系统转换、数据编辑、栅格数据转换为矢量数据，数据分块。

dem数据压缩中常用的方法有整型量存储、压缩编码及差分映射等。dem最基本的应用是求dem范围内任一点p（x，y）的高程。

第八章：利用数字灰度信号，采用数字相关技术量测同名像点，在此基础上通过解析计算，进行内定向、相对定向和绝对定向，建立数字立体模型，从而建立数字高程模型，绘制等高线，制作正射影像图以及为地理信息系统提供基础信息等，这就是数字摄影测量，又称全数字摄影测量。

影像的灰度又称为光学密度。

sift特征匹配算法两阶段：第一阶段是sift特征向量的提取，即从多幅待匹配图像中提取出对尺度缩放、旋转、亮度变化无关的特征向量；第二阶段是sift特征向量的匹配。

sift特征提取流程：构建图像尺度空间与极值点提取—极值点精化与不稳定点剔除—确定特征点方向。

同名相关：沿核线寻找同名像点。确定同名核线方法：一种是根据共面条件的方法，另一种是基于数字影像几何纠正的方法。

数字摄影测量系统：是基于数字影像或数字化影像来完成摄影测量作业的所有软硬件组成的系统。

第九章：从原始非正射的数字影像获取数字正射影像，这些作业过程均称为像片纠正。

像片纠正方法分类：光学机械纠正法，光学微分纠正，数字微分纠正。

数字正射影像图是以航摄像片或遥感影像为基础，经扫描处理并经逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌，按地形图范围裁剪成影像数据，并将地形要素的信息以符号、线画、注记、公路格网、图廓整饰等形式填加到该影像平面上，形成以栅格数据形式存储的影像数据库。数字正射影像图具有精度高、信息丰富、直观逼真现实性强等优点。数字正射影像图制作方法：

全数字摄影测量方法，单片数字微分纠正，正射影像图扫描。

第十章：摄影测量外业工作流程：技术设计，准备工作及拟定作业计划，外业工作施测，外业成果检查与验收。

只测定平面坐标的控制点称为平面点，只测定高程的控制点称为高程点，同时测定平面坐标和高程的控制点称为平高点。所有这些控制点简称像控点。

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