页数：56页文件大小：1.38 MB来源： 摄影测量学ppt课件
本课件为《摄影测量学》课程绪论，从摄影测量学的定义与任务切入，梳理学科自1839年摄影术诞生以来的发展脉络，并介绍模拟、解析、数字三个发展阶段的特点，最后说明本课程的讲授内容、先修与后续课程关系及学习要求。
第一章 绪论 《摄影测量学》
主要内容
§1.1 摄影测量学的定义与任务
摄影测量的基本思想是通过摄影，进行测量：利用两摄站对同一地面点构像得到的同名光线，按交会方式解求地面点 A 的三维坐标（X、Y、Z）。
摄影测量与遥感的典型成果：遥感影像（保留地物影像细节）与地形图（按比例尺综合取舍后的线划图）。
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。
Photogrammetry and Remote Sensing is the art, science and technology of obtaining reliable information from noncontact imaging and other sensor about the Earth and its environment, and other physical objects and processes through recording, measuring, analyzing and representation.ISPRS：International Society for Photogrammetry and Remote Sensing，国际摄影测量与遥感学会。
摄影测量学：定义
各种类型的传感器获取被摄物体的影像，通过量测和解译过程，得到自然物体及其环境的可靠信息。
P31 摄影经纬仪：可用于地面摄影测量的量测型摄影设备，其后页给出所摄近景影像实例。
RC30 框幅式航摄仪：传统航空摄影的主要传感器，按中心投影方式逐框幅获取胶片影像。
ADS40 数字航摄仪：直接获取数字影像的航空传感器，对应后文数字摄影测量作业流程。
由传感器获取的影像经量测与解译，产出 DEM、DLG、DRG、DOM 等数字产品；本页以地面摄影测量的近景影像为实例。
P31 摄影经纬仪获取的近景影像样例，用于近景摄影测量与建筑物立面测绘。
航空光学影像：由框幅式航摄仪获取的航空摄影影像，是地形图测绘的基础数据源。
ADS40 获取的数字航空影像：免去胶片冲洗与扫描环节，直接进入数字摄影测量作业流程。
以航空光学影像与 ADS40 数字航空影像为数据源，经量测与解译得到 DEM、DLG、DRG、DOM 等成果。
正射影像图实例：三峡正射影像图，由三条航带、175张航空影像经纠正镶嵌制成，兼具影像信息与地图几何精度。
三峡景观图：由三条航带、175张航空影像配合地形数据构建的三维景观图，可直观表达库区地貌形态。
Beijing Asian Games Cluster：北京城市景观（亚运村）三维可视化成果，展示城市尺度的摄影测量建模能力。
摄影测量：分类
摄影测量与遥感：平台：下表列出各平台的作业高度与用途。
| 平台 | 高度 | 目的、用途 | 其它 |
|---|---|---|---|
| 航天飞机 | 240～350km | 地球观测、空间实验 | 不定期 |
| 无线电探空仪 | 100m～100km | 各种调查（气象等） | — |
| 超高度喷气机 | 10000～12000m | 侦察、大范围调查 | — |
| 中低高度飞机 | 500～8000m | 各种调查、航空摄影测量 | — |
| 飞艇 | 500～3000m | 空中侦察、各种调查 | — |
| 直升机 | 100～2000m | 各种调查、航空摄影测量 | — |
| 无线遥探飞机 | 500m以下 | 各种调查、航空摄影测量 | — |
| 牵引飞机 | 50～500m | 各种调查、航空摄影测量 | 飞机、直升机牵引 |
| 牵引滑翔机 | 800m以下 | 各种调查 | — |
| 系留气球 | 800m以下 | 各种调查 | — |
| 索道 | 10～40m | 遗址调查 | — |
| 吊车 | 5～50m | 地面实况调查 | — |
| 地面测量车 | 0～30m | 地面实况调查 | — |
| 车载升降台 | — | 地面实况调查 | — |
摄影测量：特点
摄影测量：任务之一 地形测量领域
摄影测量：任务之二 非地形测量领域
§1.2 摄影测量学的发展历程
摄影测量的核心问题：准确恢复两张影像的位置关系，快速确定两张影像上的同名点（S1、S2 摄站对地面点 A 构像得到 a1、a2）。
摄影测量学的起源
摄影测量学的三个发展阶段
模拟摄影测量：光学像片 + 光学机械测图仪器，人工建立立体模型、人工量测和解译、机械绘图，得到图解线划地图与影像地图。
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。
光学纠正仪：SEG-1、HJ-24，模拟摄影测量阶段用于像片纠正的仪器设备。
Wild A10 模拟立体测图仪：模拟摄影测量阶段的典型光学机械测图仪器。
解析摄影测量
解析摄影测量：光学像片 + 解析测图仪器 + 计算机，计算机建立立体模型、人工量测和解译、自动记录，得到数字线划地图、数字高程模型与影像地图。
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。
德国 Zeiss 厂 C-100 型解析测图仪：解析摄影测量阶段的代表性仪器。
瑞士 Kern 厂 DSR-1 型解析测图仪。
瑞士 WILD 厂 OR-1 型数控正射投影仪：用于数控正射影像制作。
德国 Zeiss 厂 Z-2 型数控正射投影仪。
坐标量测仪：用于量测像点坐标的仪器，为解析计算提供原始观测值。
数字摄影测量
数字摄影测量：数字影像 + 数字测量摄影系统，自动建立立体模型、自动量测和解译、自动记录，得到数字线划地图、数字高程模型、数字影像地图与数据库。
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。
VirtuoZo 数字摄影测量系统（Supresoft VirtuoZo NT）：配套 3-D mouse（三维鼠标）与 Crystal eyes（液晶立体眼镜），实现 Virtual Photogrammetry。
JX-4A 数字摄影测量工作站：国产数字摄影测量系统，面向生产单位的数字测图作业。
像素工厂（Pixel Factory）：面向海量航空／航天影像的自动化、批量化数据处理系统。
摄影测量三个发展阶段的特点：下表列出各阶段在原始资料、投影方式、仪器、操作方式与产品上的差异。
| 发展阶段 | 原始资料 | 投影方式 | 仪器 | 操作方式 | 产品 |
|---|---|---|---|---|---|
| 模拟摄影测量 | 像片 | 物理投影 | 模拟测图仪 | 手工操作 | 模拟产品 |
| 解析摄影测量 | 像片 | 数字投影 | 解析测图仪 | 机助作业员操作 | 模拟产品、数字产品 |
| 数字摄影测量 | 数字化影像、数字影像 | 数字投影 | 计算机 | 自动化操作＋作业员干预 | 数字产品、模拟产品 |
§1.3 本课程的主要内容
摄影测量作业流程：分为基于胶片的传统流程与直接数字流程两条技术路线。
摄影测量：基本关系式 表达像点与地面点之间的关系（x、y ↔ X、Y、Z）。
共线条件：摄影中心 S(Xs, Ys, Zs)、像点 a(x, y) 与地面点 A(X, Y, Z) 三点位于同一直线上。
单像摄影测量：理论基础 共线方程。
共面条件：两摄站 S1、S2 摄得的同名像点 a1(x1, y1)、a2(x2, y2) 与摄影基线、地面点 A 共处同一核面。
立体摄影测量：目的
摄影测量基础：讲授内容：围绕影像获取、成果表达与影像处理（What? Where? What Change?）展开，下表列出各章学时与内容。
| 章节 | 学时 | 主要内容 |
|---|---|---|
| 第一章 绪论 | 2 | 摄影测量学的定义、任务和发展过程 |
| 第二章 投影几何基础知识 | 6 | 投影的分类与透视变换、透视变换成图 |
| 第三章 单张像片解析 | 20 | 像片的内外方位元素、像点位移、常用坐标系、像点坐标变换、旋转矩阵、空间坐标变换、共线条件方程、单片空间后方交会 |
| 第四章 立体观察与立体量测 | 6 | 人体的立体视觉、人造立体视觉、像对的立体观察与量测、像点坐标量测及系统误差改正 |
| 第五章 立体像对解析 | 6 | 共面条件方程、解析相对定向、空间前方交会、单元模型的绝对定向 |
| 第六章 经典解析空中三角测量 | 10 | 像片连接点设置、自由航带网的建立、光束法区域网平差 |
| 第七章 解析空中三角测量的精度与可靠性分析 | 6 | 理论精度和实际精度的评定方法、单个备选假设下的可靠性理论、粗差检测方法（数据探测法、选权迭代法） |
| 第八章 解析空中三角测量最新发展 | 6 | GPS辅助空中三角测量 |
教材：张剑清，潘励，王树根编著，《摄影测量学》，武汉大学出版社。
参考书
课程网站：http://221.232.129.83/jpkc2005/syclx/index.htm
摄影测量基础：与其他课程关系
先修课程：测量平差原理、测量学、高等数学、线性代数、航空和航天摄影技术。
后续课程：数字摄影测量、近景摄影测量、遥感原理与方法。
作业：PP.11，第1、2题。
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