摄影测量基础

摄影测量学基础知识点一、摄影测量学的基本概念。

1. 摄影测量学定义。

- 摄影测量学是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构像信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。

简单来说，就是利用摄影像片来测定物体的形状、大小和空间位置的学科。

2. 摄影测量的分类。

- 按距离远近分。

- 航天摄影测量：利用航天器（卫星、航天飞机等）上的摄影机对地球表面进行摄影，获取大面积的影像数据，主要用于地形测绘、资源调查、环境监测等全球性或大区域的项目。

- 航空摄影测量：通过飞机等航空飞行器上的航空摄影机对地面进行摄影，是地形测绘、城市规划等中常用的测量手段，它可以获取较高分辨率的影像，覆盖范围相对航天摄影测量小，但精度较高。

- 地面摄影测量：将摄影机安置在地面上，对目标物进行摄影测量。

常用于近景摄影测量，如建筑变形监测、文物保护中的三维建模等。

- 按用途分。

- 地形摄影测量：主要目的是测绘地形图，获取地面的地形地貌信息，包括等高线、地物位置等。

- 非地形摄影测量：用于测定物体的外形、大小和运动状态等，在工业制造（如汽车外形检测）、生物医学（如人体骨骼测量）等领域有广泛应用。

3. 摄影测量的发展历程。

- 早期的摄影测量主要基于模拟摄影测量仪器，如立体测图仪等。

通过光学机械的方法，将摄影像片进行模拟处理，实现地形测绘等功能。

- 随着计算机技术的发展，进入解析摄影测量阶段。

通过建立数学模型，利用计算机解算像片上像点的坐标，提高了测量的精度和效率。

- 现在，数字摄影测量成为主流。

它以数字影像为基础，利用计算机视觉、图像处理等技术，实现自动化、智能化的摄影测量处理，如数字高程模型（DEM）生成、正射影像图制作等。

二、摄影测量的基本原理。

1. 中心投影原理。

- 摄影测量中，摄影机的镜头相当于一个中心投影的投影中心。

地面上的点在像片上的成像过程是中心投影。

- 设地面点A，摄影中心S，像点a，在中心投影下，A点发出的光线通过镜头S 后，在像平面上成像为a点。

摄影测量的基本原理和方法摄影测量是一种重要的地理信息获取方法，通过利用光线的传播规律和相机的成像原理，获取地物的形状、位置和空间关系等信息。

本文将探讨摄影测量的基本原理和方法，从光学成像到数字图像处理，从地面摄影到航空摄影，为读者全面了解摄影测量提供指引。

一、光学成像原理摄影测量的基础是光学成像原理。

当光线经过透镜或镜头时，会发生折射或反射，并在感光介质上形成倒立且与原物相似的实像。

在摄影测量中，我们利用相机的成像原理，通过调整相机参数（如焦距、光圈、快门速度等），来实现将地表上的地物以几何比例表达在胶片或数字传感器上的目的。

二、摄影测量的方法1. 垂直摄影垂直摄影是最常见的摄影测量方法之一。

利用具有垂直视角的摄影设备（如手持相机、航空相机或无人机相机），在垂直方向上拍摄地物。

借助于垂直摄影，我们可以获取地物在平面上的位置信息，进而进行地图制图、地形建模等应用。

2. 斜向摄影斜向摄影是指通过人工或航空器悬挂的相机设备，以一定倾角对地表进行拍摄。

相对于垂直摄影，斜向摄影可以提供更丰富的地物纹理信息和立体感。

这种方法常被用于城市规划、森林资源调查等领域。

3. 立体摄影立体摄影是指通过两个或多个相机同时拍摄同一目标，以模拟人眼的视觉效果。

通过测量不同相机位置下的视差，可以计算出地物的三维坐标。

立体摄影广泛应用于地形测量、建筑物立面测绘等领域，具有重要的实际价值。

4. 遥感摄影遥感摄影是指利用航空器或卫星从高空对地球表面进行拍摄的摄影测量方法。

遥感摄影所获取的图像可以用于遥感影像解译、环境监测、农业调查等领域。

随着卫星技术的不断发展，遥感摄影在大规模地理信息获取中发挥越来越重要的作用。

三、摄影测量的处理流程1. 内方位元素计算内方位元素包括相机的焦距、光轴偏角、主距等参数。

通过摄影畸变校正、特征点匹配等方法，可以计算得到相机的内方位元素。

2. 外方位元素测定外方位元素指的是相机拍摄时的位置和姿态参数。

通过影像地面控制点的测量、相片影像的解析和摄影几何的计算，可以推算得到相机的外方位元素。

摄影测量的基础知识与技巧摄影测量是一种通过航空或地面摄影获取地理信息的方法。

它结合了摄影、地理和测量学的原理和技术，可以用于地图制作、地形测量、工程设计等领域。

本文将介绍摄影测量的基础知识和一些实用技巧。

一、摄影测量的原理摄影测量的原理基于像空间的投影关系。

当摄影机拍摄地面上的物体时，物体的影像在感光材料上形成。

根据物体和摄影机之间的几何关系，可以测量出物体在像素中的位置，并进一步推算出物体在地面上的位置和大小。

摄影测量中使用的摄影测量机是一种专用的相机，具有较大的感光面积和高分辨率。

它通常配备有测量设备，如倾斜测量仪和三轴加速度计，以便获取更精确的几何数据。

二、摄影测量的数据处理摄影测量的数据处理过程包括影像坐标测量、控制点确定、三角化计算等。

首先，需要在地面上设置一些控制点，用于连接影像和地面坐标系统。

然后，通过对影像进行测量，可以得到影像中物体的像素坐标。

最后，利用三角化计算方法，将像素坐标转化为地面坐标。

在摄影测量中，精确测量控制点非常重要。

控制点的数量和位置应该能够满足测量的精度要求，并覆盖整个测区。

此外，利用GPS等先进技术获取的高精度控制点可以提高摄影测量的准确性。

三、摄影测量的应用摄影测量在地图制作、地形测量、工程设计等领域有着广泛的应用。

在地图制作中，摄影测量可以提供高分辨率的影像数据，用于制作数字地图、卫星地图等。

借助摄影测量技术，可以获取地面上的地物信息，并将其准确地绘制在地图上。

在地形测量中，摄影测量可以用于获取地表的高程信息。

通过对影像进行解析和处理，可以构建起三维模型，进而分析地形的变化和特征，对地质灾害、土地利用规划等方面提供支持。

在工程设计中，摄影测量可以用于工程建设的前期调研和设计。

通过获取现场的影像资料，可以进行精确的测量和分析，从而为工程设计提供数据支持，并减少工程建设的风险。

四、摄影测量的技巧在进行摄影测量时，有一些技巧可以帮助提高测量的准确性和效率。

首先，选择适当的摄影测量机和摄影参数非常重要。

摄影测量的基础知识摄影测量是一种利用摄影技术进行测量和制图的方法。

它通过对一组影像进行测量和分析，获取构建物体的空间位置、形状和尺寸等信息。

它起源于航空摄影技术的发展，但如今已广泛应用于地理测绘、土地规划、地质勘探、环境监测等领域。

一、摄影测量的原理摄影测量的原理基于光的三角测量和相对定位原理。

当光线通过透镜进入相机之后，会在相片上形成一张影像。

通过对这张影像进行测量和分析，可以获取目标物体的几何信息。

例如，通过测量影像中物体的像平面坐标、像元大小和相机的内外参元素等，可以计算出物体在三维空间中的位置、形状和尺寸。

二、摄影测量的基本流程摄影测量的基本流程包括摄影、像片测量、物体空间定位和模型制图等步骤。

1. 摄影：在摄影测量中，摄影是获取影像数据的关键步骤。

可以使用航空摄影、卫星遥感或地面摄影等方式获取影像。

摄影时需要考虑光照条件、相机参数、拍摄角度等因素，以获得高质量的影像。

2. 像片测量：像片测量是摄影测量的核心环节。

它主要通过解算像片上的像点坐标来获取目标物体的空间信息。

像片测量可以分为手工测量和数字测量两种方法。

手工测量通常是通过放大影像，并使用测量仪器对像点坐标进行测量。

数字测量则是利用计算机软件对影像进行自动测量，提高测量效率和精度。

3. 物体空间定位：物体空间定位是将影像上的像点坐标转换为物体在三维空间中的位置坐标。

它需要利用相机的内外参元素，以及控制点的坐标数据进行解算和计算。

控制点是已知坐标的地面点，用于校正像片测量的误差和确定相机参数。

常见的控制点有已知坐标的地面物体、人工标志和全球定位系统等。

4. 模型制图：模型制图是将摄影测量结果绘制成地理信息系统或地图的形式。

它可以分为几何制图和影像制图两种类型。

几何制图是将摄影测量得到的三维空间信息进行展示和表达，例如创建数字地面模型、数字高程模型和地形剖面图。

影像制图则是基于影像的图像处理和分析，以提取地物特征和进行分类、目标检测等应用。