《摄影测量学》教学大纲

1、摄影测量学教学大纲课程名称：摄影测量学课程英文名称：Photogrammetry课程编码：1301ZY044 课程类别/性质：专业/必修学分：3.0总学时/理论/实验（上机）：48/40/8 开课单位：地球科学学院适用专业：地理信息科学（测绘方向）先修课程：高等数学、线性代数、测量学、误差理论与测量平差基础一、课程简介摄影测量学为地理信息科学（测绘方向）专业一门专业核心课程，主要阐述遥感与摄影测量的基本原理，由摄影测量基础和数字摄影测量两部分构成。摄影测量基础主要讲解摄影测量的基本知识、解析空中三角测量理论与方法。通过该部分内容的学习，使学生获得像片解析的基础知识和用摄影测量方法进行高精度点位

2、测定的作业过程及必要的运算技能，并了解基于航空遥感影像的摄影测量定位定向方法的最新发展趋势；数字摄影测量主要讲授从影像中自动/半自动提取地物特征信息的基本理论和方法。内容包括数字影像与特征提取、数字影像匹配、数字高程模型建立与应用、数字微分纠正及数字测图，并介绍当今世界上有代表性的数字摄影测量系统以及数字摄影测量的发展动态。通过摄影测量学课程的学习，为学生学习后续专业课程以及毕业后运用所学知识进行实际航测生产或从事相关的科学研究和教学工作打下坚实基础。同时能让学生掌握航空摄影测量的外业调绘方法和内业4D产品成图原理的相关知识，具备航空摄影测量的地理信息采集、处理和相关产品生产能力、树立正确的专

3、业价值观。保证学生达成专业的相应毕业要求。二、课程目标学生通过本课程的学习，了解航空摄影测量的一些基本知识和基本方法，掌握航测像片的外业调绘方法，了解内业成图的基本知识，为今后的航测工作打下一定的基础。本课程是一门实践性很强的专业课，主要采用课堂讲授与实验实践相结合的方法教学，结合教材有关内容并及时安排课堂实习，才能使学生对理论知识加以理解和掌握。通过本课程教学，应达到以下目标：1价值目标（或称育人目标）：培养爱国、热爱专业的社会主义新青年。感受我国摄影测量相关企业在人才培养方面的贡献，通过课程学习使学生了解航空摄影测量技术在采集地理信息的优势，通过无人机航拍等配套实验，激发学生对摄影测量的兴

4、趣和对GIS专业的热爱。2知识和能力目标：（1）了解摄影测量的内涵，理解摄影测量的基础知识和概念，掌握各种摄影测量技术手段的技术现状和最新发展（毕业要求5.1）；（2）掌握中心投影构像方程、坐标系统、内外方位元素等基本知识；掌握双像解析基础和解析空中三角测量的原理与方法；掌握利用空间后方交会-前方交会、相对定向-绝对定向以及光速法解求空间点的方法和技巧（毕业要求5.1、6.2）；（3）了解摄影测量测图方法；掌握影像匹配的主要方法；理解数字地面模型和正射影像纠正的概念和方法，掌握4D产品的生产工艺和作业流程（毕业要求6.2）；（4）了解全数字摄影测量工作站的特点，掌握典型摄影测量软件进行定向、匹

5、配、生产DEM和DOM的操作方法，了解摄影测量内外业的作业流程及行业规范（毕业要求6.2）。三、课程教学内容及学时分配课程教学包括课堂教学、课堂研讨、课堂测试、实验动手实践几部分内容。包括10章的理论教学和4个实验内容。课内理论教学40学时，实验8学时（详见本大纲第四部分）。课堂理论教学内容、要求及学时分配如下：课程教学内容及学习要求章节内容思政融入点要 求学时支撑毕业要求指标点理解掌握分析与应用第一章：绪论第一节：摄影测量学的定义和任务为我国科研力量骄傲：我国科学家和国内企业在摄影测量学发展道路上的贡献。包括该技术所涉及软件、硬件的研发促进我国摄影测量技术的飞跃发展。高中低25.1第二节：模

6、拟摄影测量低低低第三节：解析摄影测量高中中第四节：数字摄影测量高中中第五节：当代数字摄影测量的若干典型问题高中中第二章：单幅影像解析基础第一节：空中摄影的基本知识为我国科研力量骄傲：我国李德仁、张祖勋、龚健雅院士在遥感与摄影测量技术的研究，引领着世界遥感与摄影测量技术的发展，促进数字摄影测量仍存在的典型问题的研究取得一定程度的进展。武汉大学珞珈一号卫星的发射，意味着我国高校科研在遥感与摄影测量领域的作用。高高高56.2第二节：中心投影与透视变换高中中第三节：共线方程高高高第四节：航摄像片的像点位移与比例尺高高高第五节：单幅影像解析基础高高高第三章：双像立体测图第一节：人眼的立体视觉和立体观测中

7、中低2第二节：立体像对相对定向与核线几何高高高第三节：立体像对空间前方交会高高高3第四节：单元模型的绝对定向高高高第五节：立体影像对光束法严密解高高中第四章：解析空中三角测量第一节：概述中中低8第二节：影像连接点的类型与设置高高高第三节：像点坐标量测与系统误差预改正高高高第四节：航带法空中三角测量高高中第五节：独立法模型法区域网空中三角测量高高中第六节：光束法区域网空中三角测量高高中第七节：系统误差补偿与自检校光束法区域网平差中低低5.1第八节：摄影测量与非摄影测量观测值的联合平差中低低第九节：GPS辅助空中三角测量为我国企业骄傲：其将软件和硬件产品的研发做到极致，使得测绘的成本骤降，成为引领

8、了全球无人机产品生产和应用的领头羊。中中低第十节：自动空中三角测量中中中第十一节：机载POS系统对地定位低低低第十二节：解析摄影测量中粗差检测原理概述低低低第五章：数字影像与特征提取第一节：数字影像采样与重采样为我国科研力量骄傲：从最新的研究进展展示我国科学家在这些研究领域作出的贡献。高高高25.1第二节：点特征提取算法中中低第三节：线特征提取算子中中低第四节：定位算子中中低第六章：影像匹配基础理论与算法第一节：影像相关原理高高中4第二节：影像相关的谱分析中中低第三节：数字影像匹配基本算法中低低第四节：最小二乘影像匹配中低低第五节：特征匹配高高高第七章：遥数字地面模型的建立与应用第一节：概述爱

9、国：作为与空间数据特别是地形数据接触频繁的行业，我们的学生要时刻保持警惕。具有空间坐标的数据应保持涉密的态度，不能随意传输给别人。警醒当代大学生不能为小私利出卖国家利益。中中低45.1第二节：数字高程模型的数据获取及预处理高高高第三节：数字高程模型的内插方法高高中第四节：DEM的精度及存贮管理高高中第五节：三角网数字地面模型高高中第六节：数字地面模型的应用高高中第八章：数字微分纠正第一节：数字微分纠正的概念爱校：基于本课程的学习，可以利用摄影测量技术，构建长江大学校园实景三维模型。高高中46.2第二节：框幅式中心投影影像的数字微分纠正高高中第三节：线性阵列扫描影像的数字纠正高高中第四节：立体正

10、射影像的制作高高高第五节：真正射影像的概念及制作原理中中低第六节：正射影像的质量控制中低低第七节：景观图的制作原理中低低第九章：计算机辅助测图（数字测图）第一节：矢量数据采集我国数字摄影测量工作站VirtuoZo均已实现相关理论的实践应用。高高高2第二节：数量数据编辑高高高第三节：矢量数据的图形化输出高高高第十章：数字摄影测量系统第一节：概述为我国科研力量骄傲：介绍我国数字摄影测量工作站VirtuoZo、Sm高rt3D等。中低低25.1第二节：数字摄影测量工作站的组成与功能中低低第三节：数字摄影测量工作站的作业与产品中中中第四节：数字摄影测量工作站简介中低低第五节：数字摄影测量系统中低低答疑与

11、讨论课堂知识的全面梳理、重难点知识的重析、讨论和答疑。高高高2注：在“要求”栏内以高、中、低来表示对学生学习程度的要求，高为最高要求。理解指能对所学的内容作归纳、分类、解释、总结、推断和一定程度的发挥。掌握指能理解学习材料的内涵和意义，包括具体分类、区别、流程、误区等的认知和学习。可以借助三种形式来表明对材料的领会，一是转换，即用自己的话或用与原先表达方式不同的方式表达自己的思想；二是解释，即对一项信息加以说明或概述；三是推断，即估计将来的趋势（预期的后果）。分析指能将所学的内容分解并找出它们的相互关系和构成，或能计划、创造、建造或有改变的重构。应用指能将学习材料用于新的具体情境，包括原则、方

12、法、技巧、规律的拓展， HYPERLINK /doc/6670661-6884501.html t _blank 代表较高水平的学习成果。应用需要建立对知识点掌握的基础上。四、实验内容与学时分配课程实验内容为课内设置的一个实践教学环节，由1个专项技能训练实验和3个实操实验组成。分别训练学生室外进行无人机航拍操作技能和室内航空数据处理能力，目的是让学生将课程的理论知识实践与实际应用中，提升学生在摄影测量技术掌握的能力。实验项目与类型序号实验项目实验类型学时支撑毕业要求指标点演示验证综合设计1无人机航拍26.22数据分析、测区建立、影像内定向26.23单模型相对定向、绝对定向26.24核线影像生成

13、26.2实验一：无人机航拍 2学时实验目的：了解和熟悉无人机航拍的流程内容：教师采用带RTK的测绘行业无人机在室外演示无人机校园航拍。实验过程中，教师结合课堂理论知识，详细讲解无人机航拍任务执行前的各种参数含义及设置，包括航拍高度、成像比例尺的计算、航向重叠度、旁向重叠度、航拍角度等。演示航拍操作过程、数据采集、存储和转移原理。经教师演示后，学生分组完成校园部分测区的无人机航拍。实验二：数据分析、测区建立、影像内定向2学时实验目的：了解航拍影像的航线、飞行方向和影像的关系，测区的数据组成，掌握内定向操作流程。内容：教师提供某测区的航拍影像相关资料，包括测区原始影像、航摄比例尺、航拍分辨率、内方

14、位元素、航高、航带数量及方向、测区控制点、数据处理规范与标准等。在对上述测区资料进行分析的前提下，采用数字摄影测量软件建立该测区工程并利用所提供的资料建立航摄影像的框标模板、完成左（右）影像的内定向。实验三：单模型相对定向、绝对定向2学时实验目的：掌握模型的组成，单个模型的相对定向和绝对定向操作流程。内容：在实验二的基础上，通过单个模型（包括左、右影像）的同名点量测、自动相对定向并对定向结果进行检查与调整完成单模型的相对定向。在相对定向基础上，通过量测模型的控制点、进行绝对定向计算、检查与调整，完成测区所有模型的绝对定向。实验四：核线影像生成2学时实验目的：掌握核线影像的范围选定的2种方式，完

15、成核线影像的生成操作。内容：在实验三的基础上，启动模型定向，定义核线范围（该范围可采用自定义的方式，也可以自动生成范围的方式完成），完成核线影像的生成。五、教学方法本课程以“开阔思维，探索新技术”为教学理念，注重学生的自我探索和学习新知识的意识，培养学生自主学习能力。主要教学环节包括课堂教学、课堂研讨、随堂测试、实验动手实践几部分内容。1课堂教学主要采用讲授式的教学方法，结合板书和多媒体技术科学地组织教学内容，善于设问解疑，激发学生的求知欲望和积极的思维活动。在教学中，学生以听课为主，并参与讨论，课后留有思考题。2课堂研讨在课堂教学的同时，适度安排课外相关知识点和资料查阅，让学生通过收集资料对

16、有关问题分组分析和讨论，发挥学生的主观能动性。3随堂测试课堂教学中利用雨课堂辅助适当设置随堂测试，使学生进一步理解和巩固课程所学的教学内容，加深对课堂知识的理解。4实验实践通过室外无人机航拍实验，激发学生对摄影测量技术的学习兴趣。通过室内航摄影像数据处理实验，将课堂的理论知识学习与实践应用结合，增强学生的知识理解和实践掌握能力。六、考核及成绩评定方式课程考核包括考勤、随堂测试、实验成绩、期末闭卷考试三种方式考核学生的学习效果。考勤：10%。主要考核学生的课堂出勤情况，考察对待课程的学习态度。随堂测验：10%。课堂中利用雨课堂进行，主要考核学生对当堂重难点知识的理解和掌握情况。实验成绩：10%。包括1次专项技能训练实验（毕业要求6.2）和3次实操实验（毕业要求6.2）。期末考试：70%。闭卷考试，主要考察学生对整门课程的重难点知识的理解、掌握情况。内容涵盖本课程的基本概念、基本理论和基本方法。考试题型包括：名词解释、选择题、填空题、简答题和论述题等。其中，摄影测量学基础概念10分（毕业要求5.1）、单幅影像解析基础20分（毕业要求5.1、6.2）、双像立体测图20分（毕业要求5.1、6.2）、空中三角测量相关