摄影测量1

第一章绪论1、摄影测量分类：a.按摄影机平台位置：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、水下摄影测量；b.按摄影机平台与目标距离的远近：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量；c.按用途分类：地形摄影测量、非地形摄影测量。2、从摄影测量学的发展可分为三个阶段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。3、影像信息学是一门记录、存储、传输、量测、处理、解译、分析和显示由非接触传感器影像获得的目标及其环境信息的科学、技术和经济实体。第二章影像获取1、像幅尺寸：18cm*18cm，23cm*23cm。2、物方空间：物体所在的空间；像方空间：构像所在的空间。3、主距：物镜中心至底片面的距离，表示为f；视场：光线通过物镜后，焦面上照度不均匀的光亮圆；像场：影像相当清晰的一部分视场内的光亮圆；视场角：物镜后节点向视场边缘射出的光线所张开的角，表示为2α；像角：镜头后节点向像场边缘射出的光线所张开的角，表示为2β；最大像幅：像场内接正方形或矩形（常用像场外接正方形为像幅）。4、分辨率：镜头对被摄物体微小细节的分辨能力，分辨率的大小是焦面上1mm宽度内能清晰识别相互平行的线条数目，即R=条数/毫米。5、遥感技术发展特点：a.追求更高的空间分辨率；b.追求更精细的光谱分辨率；c.综合多种遥感器的遥感卫星平台；d.多波段、多极化、多模式合成孔径雷达卫星；e.斜视、立体观测、干涉测量技术的发展。第三章摄影测量基础知识1、摄影比例尺：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之比，即Hfm1。2、摄影航高：摄影机的物镜中心至平均高程面的距离，表示为H。绝对航高：摄影瞬间摄影机中心相对于平均海水面的航高。相对航高：摄影瞬间摄影机中心相对于某一基准面或某一点的高度。3、摄影比例尺越大，像片地面的分辨率越高，从工作量及费用考虑，摄影比例尺要根据测绘地形图的精度要求与获取地面信息的需要来确定。4、航摄计划中的技术部分包括的内容：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；需用像片的数量、日期及航摄成果的验收等。5、对摄影资料的基本要求：a.影像的色调：影像清晰，色调一致，反差适中，不应有妨碍测图的阴影；b.像片重叠：航向重叠（相邻两像片间的影像重叠）60%~65%，不小于53%；旁向重叠（相邻航线间的重叠）30%~40%，不小于15%；c.像片倾角：摄影机轴与铅直方向的夹角α，一般要求不大于2°，最大不超过3°；d.航线弯曲：要求最大偏距与全航线之比不大于3%；e.像片旋角：相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的夹角κ，一般不超过6°，最大不超过8°。5、摄影像片上的特殊点、线、面：6、物方坐标系：a.地面测量坐标系：指由高斯克呂格投影的平面直角坐标与高程组合而成的空间左手直角坐标系；b.地面摄影测量坐标系：X轴大致与航向一致的水平方向，Y轴与X轴正交，Z轴沿铅垂方向的右手直角坐标系。7、在倾斜像片上从等角点出发，引向任意像点的方向线，其方向角与水平像片上相应方向线的方向角恒等。8、当φ=0、180°时，等比线上的点没有位移；当φ180°时，像点朝向等角点位移；当φ180°时，像点背向等角点位移；当φ=90°、180°时，像点位移最大。9、地形起伏引起像点位移，当h为正时，像点背离像底点方向位移；当h为负时，像点朝向像底点方向位移。10、航摄像片与地形图的区别：a.像片与地形图表示方法和内容不同：①在表示方法上，地形图按成图比例尺规定的各种符号、注记和等高线来表示地物、地貌；航摄像片则表示为影像的大小、形状和色调。②在表示内容上，地形图用相应的符号和文字、数字注记通过综合取舍选择有意义的地物表示，像片则是所摄全部影像。b.像片与地形图的投影方式不同：像片采用中心投影，而地形图则是正射投影。第四章双像立体测图基础与立体测图1、双像立体测图：利用一个立体像对（即在两摄站点对同一地面景物摄取有一定影像重叠的两张像片）重建地面立体几何模型，并对该几何模型进行量测，直接给出符合规定比例尺的地形图或建立数字地面立体几何模型。2、人造立体视觉必须符合自然界立体观察的四个条件：a.两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对；b.每只眼睛只能观察像对的一张像片；c.两像片上相同景物的连线与眼睛基线应大致平行；d.两像片的比例尺相近，否则需用ＺＯＯＭ系统等进行调节。3、立体摄影测量：利用一个立体像片对，在恢复它们的内外方位元素后，重建与地面相似的几何模型，并对该模型进行量测。4、上下视差Q：两同名投影点在X方向的偏差。第五章摄影测量解析基础1、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的地面坐标的方法。2、同名射线对对相交：3、立体像对相对定向—绝对定向法解求模型点地面坐标的求解过程：a.用连续像对或单独像对的相对定向元素的误差方程式解求像对的相对定向元素；b.由相对定向元素组成左右像片的旋转矩阵R1、R2，并利用前方交会式求出模型点在相空间辅助坐标系中的坐标；c.根据已知地面控制点的坐标，按绝对定向的误差方程式解求该立体模型的绝对定向元素；d.按绝对定向公式，将所有待定点的坐标纳入地面摄影测量坐标中。第六章解析空中三角测量1、像点坐标的系统误差：a.底片变形改正；b.摄影机物镜畸变差改正；c.大气折光改正；d.地球曲率改正。2、建立航带模型的过程：a.像点坐标量测及改正系统误差；b.连续法相对定向，建立单个立体模型；c.模型连接，建立统一的航带自由网。3、独立模型法空中三角测量的作业流程：a.单独法相对定向建立单元模型，获取个单元模型的模型坐标，包括摄站点；b.利用相邻模型公共点和所在模型中的控制点，各单元模型分别作三维线性变换，按各自的条件列出误差方程式及法方程式；c.建立全区域的改化法方程式，并按循环分块法来求解，求得各个模型点的七个绝对定向元素；d.按平差后求得的七个绝对定向元素，计算各个单元模型中待定点的坐标，若为相邻模型的公共点，取其均值后作为最后的结果。4、光束法区域网空中三角测量的主要内容：a.获取每张像片的外方位元素及待定点坐标的近似值；b.从每张像片上待定点、控制点的像点坐标出发，按共线条件列出误差方程式；c.逐点法化建立改化法方程式，按循环分块的求解方法，先求出其中的一类未知数，通常先求每张像片的外方位元素；d.按空间的前方交会求待定点的地面坐标，对于相邻像片的公共点，应取其均值作为最后结果。5、空中三角测量误差的分布规律：a.三种加密方法最弱点精度位于区域网四周，区域网内部精度较均匀，因此，平面控制点应该布设在区域的四周才能起到控制精度的作用；b.当控制点稀疏补点时，其理论精度会随着区域网的增大而降低，但是若增大旁向重叠，则可以提高区域网平面坐标的理论精度；c.当周边密集布点时，其理论精度对航带法而言小于一条航带的精度，对于独立模型而言，相当于一个单元模型的精度，而光束法区域网的理论精度不随着区域大小而改变；d.区域网平差的高程理论精度取决于控制点定向的跨度，而与区域大小无关。只要高程点的跨度相同，即使区域大小不一样，它们的高程理论精度还是相同的。第九章像片纠正与正射影像图1、平坦地区：测图规范规定投影差不得超过图上±0.4mm。2、数字微分纠正实际解法：一般以正方形为纠正单元，用反解公式计算该纠正单元四个“角点”的像点坐标，再用双线性内插法求得纠正单元的坐标。3、数字正射影像图的制作方法：a.全数字摄影测量方法；b.单片数字微分纠正；c.正射影像图扫描。第十章摄影测量的外业工作1、摄影测量外业工作流程：a.技术设计；b.准备工作及拟定作业计划；c.外业工作施测；d.外业成果检查与验收。2、像控点布设的一般原则：a.像控点一般按航线全区域统一布点，可不受图幅单位的限制；b.布在同一位置的平面点和高程点，应尽量联测成平高点；c.相邻像对和相邻航线之间的像控点应尽量公用，当航线间像片排列交错而不能公用时必须分别布点；d.位于自由图边或非连续作业的待测图边的像控点，一律布在图廓线外，确保成图满幅；e.像控点尽可能在摄影前布设地面标志，以提高刺点精度，增强外业控制点的可靠性；f.点位必须选择在像片上的明显目标点，以便于正确的相互转刺和立体观察时辨认点位。3、像控点的位置要求：a.像控点一般应在航向三片重叠和旁向重叠中线附近，困难时可布在航向重叠范围内，在像片上应布在标准位置上，也就是通过像主点垂直于方位线的直线附近；b.像控点距像片边缘的距离不得1cm，因为边缘部分影像质量较差，且像点受畸变和大气折光差等所引起的移位较大，再则倾斜误差和投影误差是边缘部分影像变形大，增加了判读和刺点的困难；c.点位必须离开像片上的压平线和各类标志，以利于明确辨认，为了不影响立体观察时的立体找准精度，规定离开距离不得小于1mm；d.旁向重叠小于15%或由于其它原因，控制点在相邻航线上不能公用而须分别布点时，两控制点之间裂开的垂直距离不得大于像片上2cm；e.点位应尽量选在旁向重叠中线附近，离开方位线大于3cm时，应分别布点。4、航带网法的布点方案：f.六点法：按每段航带网的两端和中央的像主点，在其上下方向上旁向重叠范围内给布设一对平高点；g.八点法：每段航带网内布设八个平高控制点；h.五点法：若某段航带网的长度不够最大允许长度的3/4，而又超过1/2的短航带网可按五点法布设。5、像片调绘：根据用图的要求，进行适当的综合取舍，并按图式规定的符号将地物、地貌元素描绘在相应的像片上并作各种注记，然后进行室内整饰。6、像片调绘需要注意的方面：a.掌握目视解译特征，做到正确解译和描绘；b.正确掌握综合取舍的原则，综合合理，取舍恰当；c.掌握地物、地貌属性、数量特征和分布情况，依据图式的说明和规定，正确运用统一的符号，注记描绘在像片上。