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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。
摄影测量学教案第一篇 摄影测量基础第一章 绪论主要内容：摄影测量学的定义，摄影测量学的分类，摄影测量要解决的基本问题，航空摄影测量的成图方法，摄影测量的成图作业工序，摄影测量的发展历程。
重点：摄影测量学的定义、分类，摄影测量要解决的基本问题，航空摄影测量测图方法，摄影测量的发展历程。
难点：学时安排：授课 ，实验 。
一、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。
二、分类：(一)、按研究对象：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧交向摄影测量等倾摄影测量等偏摄影测量正直摄影测量非地形摄影测量地形摄影测量 1、地形摄影测量：研究的对象是地区表面的形态，以物体与构像之间的几何关系为基础，最终根据摄影像片测绘出摄影区域的地形图。
2、非地形摄影测量一般是指近景摄影测量，顾名思义，研究的对象在体积和面积上较小，摄影机到摄影目标的距离较近，一般小于300m ，测量的精度相应地要求较高。
基本理论也是根据物体与构像之间的几何关系，但在处理技术上有着其特殊性。
测量成果乃是表示研究对象的一系列特征点的三维坐标值，即研究对象的数字模型可绘制所摄物体的立面图、平面图和显示立体形态的等值图。
(二)、按摄影站的位置：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧水中摄影测量地面摄影测量航空摄影测量航天摄影测量1、航天摄影测量 ：利用航天器和人造卫星、高空飞机进行摄影。
2、航空摄影测量：指的是地形摄影测量，从航摄飞机上对地面进行摄影，目的在于测绘地形图。
3、地面摄影测量：包括地面立体摄影测量和近景摄影测量。
前者在测绘特殊地区的地形图时常采用，后者是对科学技术专题科目进行研究时采用。
4、水中摄影测量是将摄影机置于水中，对水下地表进行摄影以绘制水下地形图，这属于双介质摄影测量。
三、摄影测量要解决的基本问题：将中心投影的像片转换为正射投影的地形图。
四、航空摄影测量绘制地形图的方法：⎪⎩⎪⎨⎧全能法微分法分工法综合法)(1、综合法：是摄影测量和地面地形测量相结合的测图方法。
摄影测量学复习资料（全）48033知识讲解⼀、名词解释1、解析相对定向：根据同名光线对对相交这⼀⽴体相对内在的⼏何关系，通过量测的像点坐标，⽤解析计算⽅法解求相对定向元素，建⽴与地⾯相似的⽴体模型，确定模型点的三维坐标。
2、GPS辅助空中三⾓测量：将基于载波相位观测量的动态 GPS 定位技术获取的摄影中⼼曝光时刻的三维坐标作为带权观测值，引⼊光束法区域⽹平差中，整体求解影像外⽅位元素和加密点的地⾯坐标，并对其质量进⾏评定的理论和⽅法。
3、主合点：地⾯上⼀组平⾏于摄影⽅向线的光束在像⽚上的构像4、核线：⽴体像对中，同名光线与摄影基线所组成核⾯与左右像⽚的交线。
5、航向重叠：同⼀条航线上相邻两张像⽚的重叠度。
6、旁向重叠：两相邻航带摄区之间的重叠。
7、影像匹配：利⽤互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点8、影像的内⽅元素：是描述摄影中⼼与像⽚之间相关位置的参数。
9、影像的外⽅元素：描述像⽚在物⽅坐标的位置和姿态的参数。
10、景深：远景与近景之间的纵深距离称为景深11、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，称为空间前⽅交会。
12、空间后⽅交会：利⽤⼀定数量的地⾯控制点，根据共线条件⽅程或反求像⽚的外⽅位元素这种⽅法称为单张像⽚的空间后⽅交会。
13、摄影基线：相邻两摄站点之间的连线。
14、像主点：像⽚主光轴与像平⾯的交点。
15、⽴体像对：相邻摄站获取的具有⼀定重叠度的两张影像。
16、数字影像重采样：当欲知不位于采样点上的像素值时，需进⾏灰度重采样。
17、核⾯：过摄影基线与物⽅任意⼀点组成的平⾯。
18、中⼼投影：所有投影光线均经过同⼀个投影中⼼。
19、单模型绝对定向：相对定向所构建的⽴体模型经平移、缩放、旋转后纳⼊到地⾯坐标系中的过程相对定向：根据⽴体像对内在的⼏何关系恢复两张像⽚之间的相对位置和姿态，使同名光线对对相交，建⽴与地⾯相似的⽴体模型。
摄影测量学基础试题收集于网络，如有侵权请联系管理员删除中国矿业大学2010～2011学年第1学期 《实用摄影测量学基础》试卷（A ）卷课程编号：07173 考试时间：100分钟 考试方式：闭卷姓名 _________ 班级 _________ 班级序号 _________ 成绩___________一、写出中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。
（12分）二、已知相对定向的误差方程式：vu u q b v N v N q qd b w vd b d N u d N w v w d N w v u v --=--+++--=22112222222222222)(γμκωϕ说明误差方程式中各项系数的求解或确定方法并给出其迭代计算流程图。
（18分）三、指出采用“后方交会+前方交会”和“相对定向+绝对定向”两种方法计算地面点坐标的基本步骤。
（20分）四、如下图1，选择3×3窗口进行相关系数匹配时获得了一对同名像点坐标a1（左影像）和a2（右影像），图像坐标为x a1=80，y a1=2190；x a2=83，y a2=1020（单位：pixel）。
现用最小二乘影像匹配技术对a1和a2进行匹配优化以获得其子像素级的定位精度。
给出如下最小二乘影像匹配获得的变形参数：h0=0.6，h1=0.3，a0=0.4， a1=0.3，a2=0.1，b0=-0.2，b1=0.3， b2=0.2。
假设这些参数为初次迭代结果，求出a2初次迭代后经过几何和辐射变形改正后的灰度值（利用双线性插值法）；假设这些参数为最终迭代结果，求出a1和a2经最小二乘影像匹配后的坐标（在原图像坐标系下）。
（注：a1-x1y1和a2-x2y2为进行最小二乘影像时所选取的局部坐标系）。
（20分）图1五、试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。
（30分）收集于网络，如有侵权请联系管理员删除地理2005《实用摄影测量学基础》试卷（答题时间：100分钟）（B卷）姓名 _________ 班级 _________ 班级序号 __________成绩___________收集于网络，如有侵权请联系管理员删除一、名词解释（每题4分，共20分）1、中心投影2、摄影基线3、立体像对4、相对定向5、解析空中三角测量二、填空题（每空1分，共20分）1、航空摄影像片为_________投影。
2、摄影测量工作的第一步是_________________。
3、像片的外方位元素有6个，分别是__________，__________，____________，___________，___________， ___________。
4、单元模型绝对定向的目的是_________________________,至少需要___________ 个平高和________ 个高程控制点。
5、立体像对的解析有________________， ____________，_________________3种方法。
6、数字影像内定向的目的是____________________________。
7、相对定向元素有_________， ________， _______，________， _______ 5个。
三、简答题（每题8分，共40分）1、绘图并推导中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。
2、简述利用光束法（一步定向法）求解物点坐标的基本思想。
3、简述解析绝对定向的基本过程。
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除4、阐述反解法多项式数字微分纠正的基本步骤。
5、简述相对定向的基本过程。
四、综合题（20分）1、试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除测绘工程2006《摄影测量学》试卷参考答案（A卷）一、名词解释（每题4分，共20分）1、像主点：像片主光轴与像平面的交点。
2、外方位元素：描述像片在物方坐标的位置和姿态的参数。
3、立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。
4、数字影像重采样：当欲知不位于采样点上的像素值时，需进行灰度重采样。
5、核面：过摄影基线与物方任意一点组成的平面。
二、填空题（第7题2分，其余每空1分，共20分）1、中心2、x0，y0，f。
3、像平面坐标系，像空间坐标系，像空间辅助坐标系，地摄坐标系。
4、将摄影模型纳入到地面坐标系中。
5、5，确定两张像片的相对位置，5，同名点。
6、地形起伏，像片倾斜。
7、（42.6mm, -86.2mm，-153.24 mm）。
8、确定像片的外方位元素，3，地面控制。
三、简答题（每题8分，共40分）1、收集于网络，如有侵权请联系管理员删除收集于网络，如有侵权请联系管理员删除)()()()()()()()()()()()(333222333111S A S A S A S A S A S A S A S A S A S A S A S A Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a fy Z Z c Y Y b X X a Z Z c Y Y b X X a f x -+-+--+-+--=-+-+--+-+--=.93,,.,,.,,.,,.,00个方向余弦个外方位角元素组成的为标为物方点的物方空间坐标为摄站点的物方空间坐为影像的内方位元素为像点的框标坐标i i i A A A S S S c b a Z Y X Z Y X f y x y x2、bu,bv,bw 为模型基线分量；N1、N2为左右同名像点的点投影系数；u2,v2,w2为右像点的像空间辅助坐标；q 为定向点上模型上下视差当一个立体像对完成相对定向， q ＝0，当一个立体像对未完成相对定向，即同名光线不相交， q ≠0。
3、（1）外方位元素和地面坐标的计算方式不同；（2） “后方交会+前方交会”和“相对定向+绝对定向”两种方法均可用于单个像对；（3）“相对定向+绝对定向”在空三中具有一定优势。
4、（1）核线重采样法； （2）视差法。
5、根据双线性插值公式：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除)1,1(),1()1()1,()1(),()1)(1(),(++⋅++⋅-++⋅-+⋅--=j i f y x j i f y x j i f y x j i f y x y x f ∆∆∆∆∆∆∆∆ 计算得到a 2的灰度值为1.372.由下述两公式得到通名点坐标为: x a1=80.02，y a1=2189.14；x a2=83.012，y a2=1020.43;⎩⎨⎧++=++=yb x b b y ya x a a x 21022102 ∑∑∑∑⋅=⋅=2222//yyi xx i g gy y g g x x &&&&四、综合题（20分）（1）进行坐标原点和比例尺的归化（4分）（2）存在各航带控制点的加密坐标和实测坐标应相等；航带公共点的加密坐标应和实测坐标相等两类平差条件；可列出10个误差方程式。
（3）69个，可列98个。
（4）测绘工程2006《摄影测量学》参考答案（B卷）一、名词解释（每题4分，共20分）1、中心投影：所有投影光线均经过同一个投影中心。
2、摄影基线：相邻两摄站点之间的连线。
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除3、立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。
4、相对定向：恢复两张像片的相对位置和方位称为相对定向。
5、解析空中三角测量：利用少量的地面控制点和大量的连接点坐标，计算区域网中各像片的外方位元素。
二、填空题（每空1分，共20分）1、中心。
2、内定向。
3、XS，YS，ZS，PHI，OMEGA，KAPPA。
4、将单元模型纳入到绝对坐标系下。
5、后方交会+前方交会，相对定向+绝对定向，光束法。
6、将像点的图像坐标转换为像平面坐标。
7、u,v,phi,omega,kappa。
三、简答题（每题8分，共40分）1、2、光束法是在立体像对内同时解求两像片的外方位元素和地面点的坐标，这种方法是把外方位元素和模型点坐标的计算放在一个整体内进行，俗称一步定向法。
光束法是以共线条件方程为基础，以待定点和像片的外方位元素为未知数，按共线条件统一组成误差方程式，同时解求像对中两像片的外方位元素和待定的坐标。
3、解析绝对定向的基本过程：（1）确定待求参数初始值；（2）计算控制点的两套坐标；（3）列误差方程式迭代求解；（4）判断迭代是否收敛；（4）计算待求参数。
4、反解法多项式数字微分纠正的基本步骤。
利用一般多项式逼近的基本思想是认为影像的变形规律可近似地看作平移、旋转、缩放、仿射和弯曲等基本变形的合成。
用于反解法的多项式为：...)()(...)()(2542321025423210++++++=++++++=i i i i i i i i i i i i i i Y d Y X d X d Y d X d d y Y c Y X c X c Y c X c c x ∆∆对每个控制点，已知其地面坐标i i Y X ,，可以列出上述两个方程，其中：i i x x =∆（近似计算值）-'i x （量测值）i i y y =∆（近似计算值）-'i y （量测值）对于行扫描影像而言，影像坐标i i y x ,和沿航向方向的地面坐标i i i Z Y X ,,之间的近似关系式为：iS i i i i S i Z Z Y f y X Z Z f x -⋅=-=arctan ; 在选用时往往是根据已知的控制点数目来决定多项式的阶数。
为了减少由于控制点选得不准确所产生的不良后果，往往要求有较多的多余控制点数。
为了减少由于控制点位分布不合理而造成在平差过程中法方程系数矩阵的不良状态，也可以考虑采用某种正交多项式代替上述一般形式的多项式。
多项式阶数采用得过高不一定有利。
因为影响变形是极为复杂的，并不一定能用多项式来描述，在很多情况下，采用二阶多式就能满足要求。
5、简述相对定向的基本过程：获取已知数据 x0 , y0 , f（1）确定相对定向元素的初值 μ ＝ ν ＝ ϕ ＝ ω ＝ κ ＝0（2）由相对定向元素计算像空间辅助坐标 u 1, v 1, w 1 , u 2, v 2, w 2（3）计算误差方程式的系数和常数项（4）解法方程，求相对定向元素改正数（5）计算相对定向元素的新值（6）判断迭代是否收敛四、综合题（20分）1、航带网法解析空中三角测量的基本步骤：（1）按单航带法分别建立航带模型，求得各航带模型点在本航带统一的像空间辅助坐标系中的坐标值（航带间的公共模型点独立计算）。
（2）各航带模型的绝对定向：从第一条航带开始，利用本航带带内已知控制点和下一航带的公共点进行绝对定向，求出模型点在全区域统一的地面摄影测量坐标系中的概略坐标。
