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武汉大学武汉大学武汉大学武汉大学讲解内容讲讲解解内内容容武汉大学武汉大学武汉大学武汉大学A（X、Y、Z）OZXY12β1β2普通测量武汉大学武汉大学a1a2先摄影后测量先摄影后测量AS1a2a1S2A摄影测量武汉大学武汉大学(Photogrammetry)摄影测量的定义武汉大学武汉大学摄影测量摄影测量摄影测量摄影测量摄影测量摄影测量摄影测量摄影测量摄影测量摄影测量按距离远近按用途按处理方法摄影测量的分类武汉大学武汉大学地形测量领域各种比例尺的地形图、专题图、特种地图、正射影像地图、景观图建立各种数据库提供地理信息系统和土地信息系统所需要的基础数据摄影测量的任务武汉大学武汉大学非地形测量领域•生物医学•公安侦破•古文物•古建筑•变形监测•军事侦察•矿山工程摄影测量的任务武汉大学武汉大学(1851-1960’s)(1950’s-1980’s)(1970’s-现在）从1851年法国陆军上校劳赛达提出并进行交会摄影测量算起，摄影测量学已经走过了160年的历程：摄影测量的发展历程武汉大学武汉大学摄影测量的发展历程像片物理投影模拟测图仪人工操作模拟产品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化影像数字影像数字投影数字计算机自动化操作+人工干预模拟产品数字产品武汉大学武汉大学解算像片外方位元素Xs,Ys,Zs,ϕ,ω,κ前方交会解算地面点坐标航空影像像控点连测获GCPs像片调绘得地物属性4D4D航空摄影测量的作业流程武汉大学武汉大学(RemoteSensing)(RemoteSensing)遥感的定义武汉大学武汉大学19571962“(RemoteSensing)”1972LandsatMSS遥感的产生武汉大学武汉大学遥感遥感遥感遥感遥感遥感遥感遥感遥感按电磁波长按运载工具按传感器工作遥感的分类武汉大学武汉大学CCDSARInSAR摄影测量与遥感的关系武汉大学武汉大学DEM摄影测量与遥感的关系武汉大学武汉大学摄影测量与遥感的关系武汉大学武汉大学1988年ISPRS在日本京都第16届大会上定义：PhotogrammetryandRemoteSensing摄影测量与遥感的定义武汉大学武汉大学摄影测量与遥感的任务where?what?whatchange?武汉大学武汉大学摄影测量与遥感的特点武汉大学武汉大学武汉大学武汉大学ZSiSi+1航空摄影基本概念武汉大学武汉大学胶片航摄仪座架暗箱镜筒操纵器RCRMKRCRMK武汉大学武汉大学航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离长焦距：(主距255mm)中焦距：(主距＝102～255mm)短焦距：(主距102mm)长焦距：(主距255mm)中焦距：(主距＝102～255mm)短焦距：(主距102mm)FSf像片主距：物镜后节点到像平面的距离胶片航摄仪武汉大学武汉大学像场：物镜焦面上中央成像清晰的范围常角：(视场角75°)宽角：(视场角＝75°~100°)特宽角：(视场角100°)常角：(视场角75°)宽角：(视场角＝75°~100°)特宽角：(视场角100°)像场角：像场直径对物镜后节点的夹角2β胶片航摄仪武汉大学武汉大学航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标航摄像片的大小为23cm×23cm胶片航摄仪武汉大学武汉大学胶片航摄仪500nm580nm640nm700nm750nm黑白感光材料彩色感光材料（用途）R/G/B5500KB3200K4000K彩色感光材料（光照）武汉大学武汉大学胶片航摄仪武汉大学武汉大学胶片航摄仪武汉大学武汉大学胶片航摄仪武汉大学武汉大学数字航摄仪SWDCUCD武汉大学武汉大学UCD由4次分别曝光的9个小面阵拼接成的大面阵UCD由4次分别曝光的9个小面阵拼接成的大面阵中心投影数字航空影像中心投影数字航空影像数字航摄仪武汉大学武汉大学数字航摄仪ADS40武汉大学武汉大学（前视＋下视＋后视）＋近红外＋红＋绿＋兰＝全色＋多光谱LeicaADS40线阵推扫式数字航空影像线阵推扫式数字航空影像数字航摄仪武汉大学武汉大学航摄影像用“线对/mm”表示。反映了线条及其背景间的特定反差比用“地面采样间隔GSD(GroundSampleDistance)”表示。武汉大学武汉大学航摄仪的检定fx0,y0220000武汉大学武汉大学航摄仪的检定武汉大学武汉大学摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直偏离铅垂线的夹角小于3°，夹角为像片倾角铅垂线像片SA摄影机主光轴像片航空摄影基本要求武汉大学武汉大学HfLlm==1f为摄影机主距，H为航高视摄影像片水平、地面取平均高程时，像片上的线段l与地面上相应的水平距L之比为摄影比例尺aASEPfH航空摄影基本要求fmH⋅=相基相绝＋hHH=2/）＋（低高基hhh=武汉大学武汉大学%100×=xxxLlp123Lxlx航空摄影基本要求应达到56%～65%，最小应有50%相HhpppxxxΔ⋅−+=′)1(hhh−=基Δ武汉大学武汉大学І-1Ⅱ-1Lyly%100×=yyyLlq航空摄影基本要求应达到30%～35%相HhqqqyyyΔ⋅−+=′)1(hhh−=基Δ武汉大学武汉大学把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片的主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线，称航线弯曲航线弯曲度航线弯曲度：航：航线最大弯曲矢量线最大弯曲矢量与航线长度之比与航线长度之比的百分数。要求的百分数。要求航线弯曲度航线弯曲度3%Ll航空摄影基本要求武汉大学武汉大学o2一张像片上相邻主点连线与同方向框标连线间的夹角。要求像片旋角6°°o1κ航空摄影基本要求武汉大学武汉大学航空摄影分类2~32~3按摄影倾角按摄影方式1/100001/100001/500001/500001/100001/100001/500001/50000按摄影比例尺武汉大学武汉大学非常规航空摄影70mm70mmSARGPSPOS武汉大学武汉大学航空摄影案例1.2.3.4.5.6.武汉大学武汉大学航空摄影案例1.2.3.4.5.6.比例尺类型航摄比例尺测图比例尺数字影像GSD(cm)1:2000～1:35001:5001:10001:20001:50001:100001:250001:500004~71:3500～1:70007~141:7000～1:1400014~281:10000～1:2000020~401:20000～1:3200040~801:25000～1:6000050~1201:5000070~160小比例尺大比例尺中比例尺m7000m7000相低高）（Hhh41≤−相低高）（Hhh61≤−112km132km23m247m32m198m1:2000065%35%152.4mm23cm23cm19832166m152.4203048m1663048/4=762112km132km23m247m32m198m1:2000065%35%152.4mm23cm23cm(32198)/2=115m112km132km23m247m32m198m1:2000065%35%152.4mm23cm23cm(32198)/2=115m20000152.4/1000=3048m30481153163m0.65+(1-0.65)(115-247)/3048=63.50.65+(1-0.65)(115-23)/3048=66.10.35+(1-0.35)(115-247)/3048=32.20.35+(1-0.35)(115-23)/3048=37.0230(1-0.65)20000/1000=1610m230(1-0.35)20000/1000=2990m112000/299038int(132000/1610+1)8338833116武汉大学武汉大学航空摄影案例1.2.3.4.5.6.武汉大学武汉大学武汉大学武汉大学：：：：：摄影测量的主要任务之一：把地面按中心投影规律获取的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射投影地形图摄影测量的主要任务之一：把地面按中心投影规律获取的摄影把地面按中心投影规律获取的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射投影地形图比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射投影地形图航摄像片与地形图的区别武汉大学武汉大学地形起伏引起的像点位移B0BbAA0sEpb0aa0像片倾斜引起的像点位移spacbABC像点位移武汉大学武汉大学x0,y0,fx0,y0,fxypfx0y0So像片的内方位元素武汉大学武汉大学AYXZoZsXsYs外方位线元素：描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的位置(Xs、Ys、Zs)外方位角元素：描述像片在摄影瞬间的空间姿态像片的外方位元素sϕκω武汉大学武汉大学)()()()()()()()()()()()(333222333111ssssssssssssZZcYYbXXaZZcYYbXXafyZZcYYbXXaZZcYYbXXafx−+−+−−+−+−−=−+−+−−+−+−−=共线条件方程表示投影中心、像点及其对应物点位于一条直线的几何方程表示投影中心、像点及其对应物点投影中心、像点及其对应物点位于一条直线的几何方程XYZa(x,y)xyzS(Xs,Ys,Zs)A(X,Y,Z)武汉大学武汉大学共线条件方程的应用DEMDEM武汉大学武汉大学立体测图原理aA’A”a’AS1S2立体像对分像条件两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼基线应大致平行两像片的比例尺应相近（差别15％）武汉大学武汉大学立体镜观察反光立体镜扩大眼基距，可对大像幅进行立体观察立体观察方法武汉大学武汉大学叠映影像立体观察互补色法在投影器中插入互补色滤光片（品红色、蓝绿色）观测者双眼分别带上同色镜片立体观察方法武汉大学武汉大学叠映影像立体观察光闸法在两投影光路中各安装一光闸（一个打开、一个关闭）观测者双眼分别带上与投影器光闸同步的光闸眼镜光闸起闭频率10Hz立体观察方法武汉大学武汉大学叠映影像立体观察偏振光法在两投影光路中安装两块偏振平面互成90°的起偏镜观测者带上一副检偏镜镜片与起偏镜相同左右偏振平面相互垂直立体观察方法武汉大学武汉大学双目镜观测光路的立体观察通过双筒望远镜观察每个望远镜像面有一固定的测标像片可在两个相互垂直方向共同移动，也可一张像片相对于另一张像片移动可以分别对左右像片进行调焦、亮度调节及必要旋转，观测系统放大倍率可调节立体观察方法武汉大学武汉大学摄影测量解析计算基础武汉大学武汉大学XYZaxyzs(Xs,Ys,Zs)ACBbc单片空间后方交会武汉大学武汉大学x0,y0,f,m,X,Y,Zx,yXs,Ys,Zs,ϕ,ω,κyyZZyYYyXXyyyyvxxZZxYYxXXxxxxvssssssyssssssx−+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=−+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=00ΔΔΔκΔκωΔωϕΔϕΔΔΔκΔκωΔωϕΔϕ)()()()()()()()()()()()(333222333111ssssssssssssZZcYYbXXaZZcYYbXXafyZZcYYbXXaZZcYYbXXafx−+−+−−+−+−−=−+−+−−+−+−−=单片空间后方交会武汉大学武汉大学XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2立体像对的前方交会武汉大学武汉大学222111222111222111ZNZZNZZYNYYNYYXNXXNXXSSASSASSA+=+=+=+=+=+=221112221112221112ZNZNZZBYNYNYYBXNXNXXBSSZSSYSSX−=−=−=−=−=−=12211121221221ZXZXXBZBNZXZXXBZBNZXZX−−=−−=)]()[(21222111YNYYNYYssA+++=(1)、(3)式联立求解立体像对的前方交会武汉大学武汉大学XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2立体像对的相对定向0)(221121=וaSaSSS武汉大学武汉大学立体像对