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摄影测量学教案摄影测量学教案一课题：摄影测量学基础教学目标：1. 让学生理解摄影测量学的基本概念和原理。
2. 使学生掌握摄影测量的主要流程和方法。
3. 培养学生对摄影测量技术的应用能力和创新思维。
教学重点&难点：重点：摄影测量的基本原理、像片的获取与处理。
难点：立体像对的解析与应用。
教学方法：问题导向式探究学习教学过程：教师：同学们，我们今天来开始学习一门很有意思的学科——摄影测量学。
首先，大家思考一下，什么是摄影测量学呢？（引导学生思考和讨论）学生：（自由发言）教师：好，那我们来看看摄影测量学的定义。
摄影测量学是通过摄影手段获取物体的影像，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门科学。
（展示相关图片和实例）现在大家对摄影测量学有了初步的认识吧。
那我们来探究一下摄影测量的主要流程有哪些。
（提出问题）学生：（分组讨论）教师：大家讨论得很热烈，我们一起来总结一下。
摄影测量主要包括像片的获取、像片的定向、立体观测与量测、摄影测量解算等步骤。
（结合实例详细讲解每个步骤）接下来我们重点学习像片的获取。
像片是摄影测量的基础，那像片是怎么获取的呢？（引导学生思考）学生：用相机拍照。
教师：对，但不仅仅是这么简单哦。
获取高质量的像片需要考虑很多因素，比如相机的选择、拍摄角度、拍摄距离等等。
（详细讲解像片获取的要点和注意事项）然后我们来探讨一下立体像对。
同学们看这两组像片，它们有什么特点呢？（展示立体像对）学生：它们看起来很相似，但又不完全一样。
教师：非常好，这就是立体像对。
它们是从不同角度拍摄同一物体的像片对，通过对立体像对的解析，我们可以获取物体的三维信息。
（深入讲解立体像对的解析方法和应用）教材分析：本部分内容主要介绍了摄影测量学的基础知识和基本流程，为后续深入学习打下基础。
通过问题导向的探究学习，让学生主动思考和探索，加深对知识的理解和掌握。
作业设计：让学生寻找生活中可以用摄影测量技术解决的问题，并提出解决方案。
摄影测量基础教案教案2013~2014学年度第一学期授课教师：课程名称：摄影测量基础授课班级：12测量授课周数：9周学时：2总学时：18教案班级：12测量2013年9月6日3.2 数字化影像的方法，一种是直接用数字摄影机和各种数字式扫描仪获得，称为数字影像；另一种则是用各种数字扫描仪对已得到的相片影像进行扫描，称为数字化影像。
3.3 20世纪90年代数字摄影测量系统进入实用化阶段，并逐步代替传统的摄影测量仪器和作业方法。
我国自行研制的全数字摄影测量系统VirtuoZo与JX-4A已在我国大规模用于摄影测量生产作业，并在国际上得到应用。
表1 摄影测量的发展历程三、影像信息学的形成与发展1、影像信息的形成：摄影测量与遥感技术有机的结合起来，成为地理信息系统（GIS）技术中的数据采集与更新的重要手段；反过来，GIS是摄影测量与遥感技术教案班级：12测量2013年11月1日图1物镜的成像2.3 物镜的像场、像场角、分解力：在视场面积内能获得清晰影像的区域称为像场，而物镜像方主点与像场直径所张的角称为像场角，分解力一般以1mm宽度内能清晰分辨的线条数来表示。
2.4 物镜的光圈与光圈号数：光圈的作用主要是控制和调节进入物镜的光量，并且限制物镜成像质量较差的边缘部分的入射光。
2.5 摄影机快门：摄影机快门是控制曝光时间的机件装置，它是摄影机的重要部件之一。
2.6 检影器：用来调整像距使检影平面上的影像清晰的过程叫做对光。
3、摄影机简介3.1摄影机按使用目的分为专业摄影机和普通摄影机两相邻摄影站航摄仪物镜中心，航摄像片的像幅边长为l ，其相应被摄地面的实际长度为L ，由平行四边形S 1S 2A 1A 2，可得)%1(%2121L P L P L A A S S Bx x -=-===，又因为ml L H f m L ===,11，所以ml P B x %)1(-=，同理可得旁向航带间距ml P D y Y %)1(-=2.6 航带弯曲度：航带弯曲度是指航带两端像片主点之间的直线距离L 与偏离该直线最远的像主点到该直线垂距δ的比，一般采用百分数表示，即%100%⨯=LR δ，航带弯曲度一般规定不超过3%。
第14 次课首页教 案 正 文 第十四讲 相对定向理论备注一、上讲内容回顾与相关知识复习● 直接线性变换（DLT ）形式的构像方程式 ● 像片纠正● 连续像对相对方位元素系统 ● 单独像对相对方位元素系统 ● 共面条件、上下视差、左右视差二、内容的引出、内容安排、难点重点介绍● 共面条件方程（重点） ● 连续像对相对定向方程（难点） ● 单独像对相对定向方程（难点） ● 相对方位元素的解算（重点）三、共面条件方程在恢复了像对的相对方位元素时，同名光线在各自的核面内对对相交，这些交点就构成了一个与实地相似的几何模型。
从数学上表述构成这种几何模型的条件为：所有同名光线与基线共面。
表示这个条件的方程便是共面条件方程。
共面条件方程的基本形式是基线向量B与左右投影向量21R R ,的混合积等于零，即：021 )(R R B（1） 为了进行计算，必须使用共面条件的坐标表达式，因此在不同的坐标系统中，共面条件的表达式是不同的。
图1从重建空间几何立体模型的角度引入相对定向的概念图1表示在以左像空系为基础的连续像对系统中的情形。
图中，21aa,是同名像点，111aSR，222aSR。
如果以111zyx、、和222zyx、、表示21RR,在坐标系中的坐标分量，则（1）式可以用坐标分量的形式表示为：222111zyxzyxBBBZYX（2）这便是连续像对系统的共面条件方程。
图2图2表示在以基线坐标系为基础的单独像对系统中的情形，同样21aa,是同名像点，111aSR，222aSR。
如果以111ZYX、、和222ZYX、、表示21RR,在基线坐标系中的坐标分量，则（1）式可以用坐标分量的形式表示为：222111ZYXZYXBX（3）这便是单独像对系统的共面条件方程。
无论是（2）式还是（3）式，对于相对方位元素而言是非线性的，并且没有直接表达为相对方位元素的函数形式，为了便于解算相对方位元素，还需要进行线性化。
四、连续像对的相对定向方程将（2）式按第一行元素展开，为：221122112211yxyxBzxzxBzyzyBZYX（4）（4）式可改化为对比共线条件方程211222121122()x y x y y q d d f d x dk x dk f f f（19）六、相对方位元素的解算以单独像对相对定向为例，讨论相对方位元素的解算过程。
摄影测量学教学设计1. 前言摄影测量学是测绘工程中的一门重要课程，是测绘学生必修的一门课程。
这门课程主要学习测量图像中的位置、角度、尺寸等元素，帮助学生掌握图像测量的技能和方法。
本文旨在探讨摄影测量学的教学设计，帮助教师更好地教授这门课程。
2. 教学目标摄影测量学是一门很实用的课程，学生学完此课可以掌握以下技能：•了解摄影测量学基本概念•掌握常用摄影测量仪器使用方法•学习如何处理测量数据•参与实际测量工作并能提供报告和建议3. 教学内容3.1 基本概念1.模型概念及其在摄影测量学中的应用2.各种长度概念（真实长度、像平面长度、形变长度等）3.各种角度概念（真实角度、像平面角度、形变角度等）4.各种比例尺的概念与应用3.2 摄影测量仪器使用方法1.照相机使用方法2.航空相机使用方法3.星载相机使用方法4.光学投影仪使用方法3.3 数据处理1.片极坐标系、像片坐标系与正射影像坐标系的转换2.照片飞行高度与比例尺的关系3.照片立体図的制作与应用3.4 实际测量工作1.室外测量2.航空摄影测量3.红外线遥测测量4.遥感图像解译4. 教学方法摄影测量学是一门实践性很强的课程，因此教学方法应该以实际操作为主。
教师可以将学生分组，每组对一片区域进行全方位拍摄，然后利用考察程序进行照片测量及建模。
教师还可以根据学生的兴趣爱好来设定一些实际项目，如生态环境监测、城市规划、地形地貌分析等。
鼓励学生通过实际应用，将所学知识转化为实际应用能力。
5. 考核方式摄影测量学的考核方式可以采用两种方法，一种是学生自行完成一项测量项目，然后提交成果报告，教师进行评分；另一种是通过口头答辩的方式来考核学生的掌握情况。
无论采用何种方式，都应该注重学生实际应用能力的考核。
6. 总结摄影测量学是一门很实用的课程，它的教学要求既具有理论性又具有实践性，因此对于教师的教学能力及学生的综合素质要求都很高。
通过科学的教学设计，让学生掌握领域内最新的技术和实际应用能力，是摄影测量学教学的最终目标。
教学大纲
一、课程的性质、目的和任务
摄影测量学主要讲解：摄影测量基本知识、解析空中三角测量。
通过学习，使学生获得像片解析的基础知识和用摄影测量方法进行点位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理论与方法的最新发展。
通过本课程的学习，为学生后续专业课程学习以及毕业后能运用所学知识进行实际航测生产或从事相关的科研和教学工作打下坚实基础。
二、课程内容的重点和难点
重点内容：摄影测量常用坐标系，像片的内、外方位元素，影像的立体观测，像点的坐标变换，相对定向和绝对定向的原理与方法，摄影测量区域网平差以及加密点坐标精度和可靠性的定量分析。
难点内容：各种转角系统下的像片外方位元素，空间坐标变换，共线条件方程的线性化及其应用，解析相对(绝对)定向的解算。
三、本课程之前应学习的课程
1、测量平差原理
2、测量学
3、高等数学
4、线性代数
5、航空和航天摄影技术
6、VC 语言程序设计
四、课程主要教学内容
摄影测量学课程教学时长为一个学期，课堂讲授62学时，课间实习10学时，课程设计1周。
《摄影测量学》教学大纲一、课程基本信息1．课程代码：211288002．课程中文名称：摄影测量学课程英文名称：Photography Surveying A3．面向对象：测绘工程专业的学生4．开课学院（课部）、系（中心、室）：信息工程学院测绘工程系5．总学时数：56讲课学时数：48，实验学时数：86．学分数：3.57．授课语种：汉语，考试语种：汉语8．教材：王佩军，徐亚明编著，《摄影测量学》，武汉大学出版社二、课程内容简介本课程主要内容可划分为基础知识即解析摄影测量、数字摄影测量及外业三部分。
其中解析部分主要包括摄影基本知识、单张航摄像片解析、像片立体观察与量测、双像解析摄影测量以及解析空中三角测量几个方面，学生学习本部分内容应达到以下要求：1、摄影测量学的定义与分类（1）掌握摄影测量的定义、分类、平台、特点和任务；（2）掌握摄影测量三个发展阶段的基本特点；2、摄影基本知识（1）了解摄影原理与摄影机类型、基本构造；（2）了解摄影处理与像片的晒印过程；（3）了解航空摄影与摄影测量对摄影的基本要求；（4）掌握像片影像的系统误差类型及处理；（5）了解彩色摄影与其它摄影方式。
3、单张航摄像片解析（1）了解中心投影的基本知识；（2）掌握摄影测量中常用坐标系的三轴定义及用途；（3）掌握航摄像片的内、外方位元素；（4）掌握像点在空间直角坐标系中的变换过程；（5）掌握中心投影的构像方程的推导，了解其应用；（6）掌握像点位移的类型及其规律；（7）掌握单张像片空间后方交会的基本原理与解算步骤。
4、像片立体观察与量测（1）了解人眼的立体视觉原理；（2）了解人造立体视觉原理及产生的条件；（3）掌握像对的立体观察方法；（4）掌握像对的立体量测步骤；（5）了解像点坐标量测仪器。
5、双像解析摄影测量（1）了解双像解析摄影测量的方法；（2）掌握立体像对空间前方交会的原理与过程；（3）掌握空间后方交会与前方交会求解地面点坐标的计算方法；（4）掌握连续法解析相对定向及模型坐标计算过程；（5）掌握立体模型的绝对定向过程；（6）掌握光束法整体解求的原理。
如何进行航空摄影测量的相对定向随着科技的发展和社会的进步，航空摄影测量在地理信息系统（GIS）领域中扮演着重要的角色。
航空摄影测量的相对定向是航空摄影测量过程中的关键环节，其准确性和精度直接影响到后续的地图制作、空间分析和几何模型重建等任务。
本文将重点讨论如何进行航空摄影测量的相对定向，介绍其中的基本原理、方法和技术。
1. 引言航空摄影测量是通过航空器的航摄设备获取地面影像，将地面上的点映射到影像上，以实现对地面的空间信息的获取和分析。
相对定向是航空摄影测量过程中的一个重要步骤，其目的是确定各个摄影片的相对旋转角度和相对尺度比例，以保证摄影片之间的几何关系和精度。
2. 基本原理相对定向是基于摄影测量中的共线条件和根据摄影测量所使用的成像原理进行的。
根据空间几何的基本原理，如果在照片上两个点A、B的像点分别为a、b，那么在影像坐标系中，a、b应满足以下的关系式：(b-a) = R(P-B)其中，b、a是像点的坐标，R是旋转矩阵，P是相机的外方位元素，B是空间点的物方坐标。
而在相对定向中，由于各个摄影片是同时采集的，所以相机的外方位元素是相同的，R矩阵则是各个摄影片间的相对旋转矩阵。
3. 相对定向方法相对定向方法主要包括解析法和数字测量法两种。
解析法是通过解析式计算来确定旋转矩阵，常用的方法有解析法和其它解答法。
解析法主要通过解析解来求解相对旋转矩阵，并且常常需要通过已知控制点来确定比例尺。
数字测量法则是通过计算机软件来进行测量和计算，常用的软件有Photoscan、DPI、ISAR等。
4. 相对定向的技术随着航空摄影测量技术的进步，相对定向的技术也得到了不断的发展和改进。
其中，传感器技术的提升是相对定向技术的重要推动力。
高分辨率的摄影器材和激光雷达技术的引入，使得航空摄影测量能够提供更加精确和准确的数据。
此外，图像匹配技术、立体视觉技术和鲁棒估计等算法的应用，也大大提高了相对定向的效率和准确性。
5. 相对定向误差的控制相对定向误差是指在相对定向过程中产生的误差，主要包括对定点误差和对旋转矩阵误差。
摄影测量学课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握摄影测量学的基本原理、方法和应用，培养学生运用摄影测量学解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–掌握摄影测量学的定义、发展历程和基本原理；–理解摄影测量学的基本公式和计算方法；–熟悉摄影测量学在工程、地理信息系统等领域的应用。
2.技能目标：–能够运用摄影测量学的基本公式进行计算和分析；–具备处理摄影测量学实际问题的能力；–熟练使用摄影测量学相关的软件和设备。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队协作精神；–增强学生对摄影测量学领域的兴趣和好奇心；–使学生认识到摄影测量学在现代社会的重要性，提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容根据教学目标，本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.摄影测量学的定义、发展历程和基本原理；2.摄影测量学的基本公式和计算方法；3.摄影测量学在工程、地理信息系统等领域的应用；4.摄影测量学相关的软件和设备的使用。
具体安排如下：第一章：摄影测量学概述•摄影测量学的定义和发展历程；•摄影测量学的基本原理。
第二章：摄影测量学的基本公式和计算方法•摄影测量学的基本公式；•摄影测量学的计算方法。
第三章：摄影测量学的应用•摄影测量学在工程领域的应用；•摄影测量学在地理信息系统领域的应用。
第四章：摄影测量学相关的软件和设备•摄影测量学相关软件的使用；•摄影测量学相关设备的操作。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握摄影测量学的基本原理和公式；2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队协作能力和创新意识；3.案例分析法：通过分析摄影测量学在实际工程和地理信息系统领域的应用案例，提高学生的实践能力；4.实验法：通过实验操作，使学生熟练掌握摄影测量学相关软件和设备的使用。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将采用以下教学资源：1.教材：选用国内外优秀的摄影测量学教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：提供相关的摄影测量学参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作教学PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：配置相应的摄影测量学实验设备，为学生提供实践操作的机会。
