摄影测量复习提纲

摄影测量学复习提纲2011.12第一章AboutPhotogrammetry摄影测量学Photogrammetry目前获取全要素地理空间信息最重要、最快捷、使用最广泛的手段How？航空影像地形图1988年ISPRS在日本京都第16届大会上定义：摄影测量与遥感是对非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译，从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术摄影测量学Photogrammetry第一章AboutPhotogrammetry第一章AboutPhotogrammetryphotogrammetryRemotesensing第一章AboutPhotogrammetryAnalog—1900-70sAnalytical—1960-90sDigital—198-Now利用几何反转原理，建立缩小模型,利用光学机械模拟装置,实现复杂的摄影测量解算利用数字投影方式,用精确的数字解算代替了精度较低的模拟解算利用数字投影方式,计算机视觉代替人眼的立体观测数字高程模型DEM数字线划地图DLG数字正射影像DOM数字栅格地图DRG数字摄影测量的主要产品第二章基础知识

航空摄影的飞行质量的要求航摄比例尺与航高航片的重叠度像片的倾斜角航线弯曲度航片旋偏角影像质量小于5%航向60％，旁向30％<3度<3％<6度

摄影原理航摄仪第二章基础知识

物镜畸变感光材料大气折光地球曲率

像片误差及其预处理第二章基础知识

感光材料

像片误差及其预处理1234aa’第二章基础知识

物镜畸变

像片误差及其预处理枕形畸变桶形畸变第二章基础知识

大气折光

像片误差及其预处理第二章基础知识

地球曲率

像片误差及其预处理第三章单张像片解析基础

摄影测量是通过量测像片来获得地面目标的几何信息，这就要研究像片和地面之间的几何投影关系。Aa

平行投影与中心投影第三章单张像片解析基础ABCD地形图a0b0c0d0SffABbab'a'航片

如何将中心投影的航摄像片转化为垂直投影的地形图，就成为了航空摄影测量学的主要任务之一。

平行投影与中心投影第三章单张像片解析基础TttNPWiggGRKkkSoOhohocChchcnV透视变换中的特殊点、线、面

平行投影与中心投影第三章单张像片解析基础特殊点、线的特性（像底点等角点等比线）SA0aa0αAnN像底点特性: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.第三章单张像片解析基础数学分析方法第一步：数学描述，建立坐标系第二步：建立关系方程AaoSf航摄像片是地面的中心投影。如何建立像点与地面点之间的关系？框标坐标系像空间坐标系像空辅坐标系地面坐标系像点地面点摄影测量SoAaxyxyxyz关系？关系？已知第三章单张像片解析基础

坐标系地面摄影测量系已知XZY第三章单张像片解析基础框标坐标系像空间坐标系像空辅坐标系关系？关系？

方位元素内方位元素外方位元素第三章单张像片解析基础内方位元素确定投影中心对像片的相对位置的参数；•

内方位元素一般是已知的

注意•

x0，y0都为小值框标坐标系像空间坐标系内方位元素xyz

方位元素第三章单张像片解析基础

方位元素外方位元素XYZApS

确定像片摄影瞬间在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数SoAaxyxyxyz确定像空系的原点S在地面测量坐标系中的坐标；外方位线元素第三章单张像片解析基础

方位元素第三章单张像片解析基础

方位元素ZYX确定摄影光束的空间姿态。Soxyxyz1)

2)3)系统

系统系统外方位角元素第三章单张像片解析基础

像点坐标旋转变换

不同的转角系统所表示的旋转矩阵不同，但其值是相同的。正交矩阵第三章单张像片解析基础

像点坐标旋转变换AxA，yA，zAX，Y，Z点\坐标系S—XYZS—xyzaXa，Ya，Zax，y，-f第三章单张像片解析基础

共线方程SfAo

在理想情况下，摄影瞬间像点、投影中心、物点位于同一条直线上，描述这三点共线的数学表达式称之为共线条件方程。aaa第三章单张像片解析基础

共线方程第三章单张像片解析基础

共线方程应用（1）求像点坐标求：x，y已知：XS，YS，ZSai，bi，ci

ASoxyyxyzX，Y，Z第三章单张像片解析基础

共线方程应用XS，YS，ZSai，bi，ci

求：（2）求解方位元素空间后方交会的基本原理已知：第三章单张像片解析基础

共线方程应用求：X，Y，Z？已知：x，yXS，YS，ZSai，bi，cif第三章单张像片解析基础

像点位移SfHPP0Aaa0像片倾斜的影响SABA1B1地形起伏影响SP0PSSffffhchcm0m倾斜误差倾斜误差MMm0c倾斜误差第三章单张像片解析基础

像点位移—像片倾斜引起rc为以等角点c为辐射中心的辐射距；：为某像点辐射距与hchc的夹角，：为像片倾角，f为摄影机主距SP0PSSffffhchcm0m倾斜误差倾斜误差MMm0c倾斜误差第三章单张像片解析基础

像点位移—像片倾斜引起像点位于等比线上，无像片倾斜引起的像点位移等比线上部的像点的像片倾斜误差方向向着等角点等比线下部的像点的像片倾斜误差方向背向等角点以等角点为中心的辐射线上像片边缘倾斜误差大于像片中心倾斜像片的像点位移以误差值表示与sin的符号有关，主纵线上的像点倾斜误差最大第三章单张像片解析基础

像点位移—地形起伏引起投影误差SHA0aa0αA水平像片上存在地形起伏引起的像点位移地形起伏引起的像点位移是地面点相对于所取基准面的高差而引起的地形起伏引起的像点位移在以像底点为辐射中心的方向线上正高差引起的像点位移由像点朝向底点引入相应值改正第四章立体观测与立体量测SoxyxyxyzaA一个点只能列2个方程未知数却有3个。从方程个数来讲，必须要至少3个方程。第四章立体观测与立体量测SoaxyxyxyzSoaxyxyzSoxyxyxyzaSoxyxyzAa从方程个数来讲，有4个方程，可以解算A第四章立体观测与立体量测生理视差：

生理视差是产生立体感觉的生理基础。视差角

视差第四章立体观测与立体量测

观察立体条件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%）第四章立体观测与立体量测

模拟法测图原理S1S2ABCDS’2摄影过程的几何反转建立与地面相似的光学模型同名光线对对相交第五章双像解析基础

相关概念核面同名核线同名像点摄影基线l1AS1p1l2p2S2第五章双像解析基础

空间前方交会由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点在物方空间坐标系中坐标的方法XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2第五章双像解析基础

空间前方交会-基本公式第五章双像解析基础

空间后方交会+空间前方交会1.像片野外控制测量2.像点坐标的量测3.空间后方交会确定像片的外方位元素4.空间前方交会计算所求点的地面坐标第五章双像解析基础

相对定向+绝对定向外方位元素相对方位元素绝对方位元素立体像对实际地面几何模型相似模型比例尺任意，方位任意第五章双像解析基础

相对定向元素以左像空间坐标系为基础，右像片相对于左像片的相对方位元素X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2BBzBxBy连续法相对定向元素：

By，

Bz，，，第五章双像解析基础

相对定向元素2单独法相对定向元素：1

，

1，2，2，21X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2B在以左摄影中心为原点、左主核面为XZ平面、摄影基线为X轴的右手空间直角坐标系中，左右像片的相对方位元素221第五章双像解析基础

相对定向元素解算同名光线对对相交于核面内XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2

A

A描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数称绝对定向元素。第五章双像解析基础

绝对定向元素绝对定向元素：，X0，

Y0，

Z0，，，第五章双像解析基础

绝对定向元素解算第五章双像解析基础

相对定向+绝对定向

利用相对定向元素的误差方程式解求相对定向元素组成旋转矩阵，利用前方交会公式解求模型点的坐标。根据控制点坐标，解求绝对定向元素。按绝对定向公式，将待定点坐标纳入地面摄影测量坐标中。第五章双像解析基础

光束法严密解以共线条件方程为基础，以待定点和像片的外方位元素为未知数，同时解求像对中两像片的外方位元素和待定点坐标。第六章空三加密

航带法解析空三像点坐标系统误差预改正立体像对相对定向模型连接构建自由航带网航带模型绝对定向航带模型非线性改正加密点坐标计算第六章空三加密

光束法解析空三像片外方位元素和地面点坐标近似值的确定逐点建立误差方程式并法化改化法方程式的建立边法化边消元循环分块解求改化法方程式求出每片的外方位元素加密点坐标计算第六章空三加密

光束法解析空三第六章空三加密

独立模型法解析空三XZYSS高程控制点平高控制点待定点第六章空三加密

独立模型法解析空三建立单元模型，获得各单元模型的模型坐标利用相邻模型间公共点和所在模型中控制点，各单元模型做三维变换，组成总体法方程式。建立全区域的改化法方程，解算每个单元模型的七个参数。根据变换参数计算每个单元模型待定点的坐标，取公共点均值为最后坐标。第七章DEM

概念第七章DEM

建立方法—采样、内插不规则分布点规则分布等高线分布第七章DEM

应用第八章DOM

概念—像片倾斜地形起伏比例尺倾斜水平ABCabc比例尺f/HABCabcC’A’第八章DOM

纠正方法直接法

原始图像纠正图像第八章DOM

纠