数字摄影测量学

数字摄影测量技术数字摄影测量(Basic concept of digital photogrammetry)是基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。

下面由小编为你介绍一下什么是数字摄影测量。

数字摄影测量美国等国称之为软拷贝摄影测量(Softcopy Photogrammetry)，我国王之卓教授称为全数字摄影测量(Full Digital Photogrammetry)。

这种定义认为，在数字摄影测量过程中，不仅产品是数字的，而且中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的。

定义英文：Basic concept of digital photogrammetry世界上对于数字摄影测量的定义，主要有两种观点。

a. 数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。

美国等国称之为软拷贝摄影测量(Softcopy Photogrammetry)，我国王之卓教授称为全数字摄影测量(Full Digital Photogrammetry).这种定义认为，在数字摄影测量过程中，不仅产品是数字的，而且中间数据的记录以及处理的原始资料均是数字的。

b. 另一种定义，则只强调其中间数据记录及最终产品是数字形式的，即数字摄影测量是基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术，从影像(包括硬拷贝，数字影像或数字化影像)提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量分支学科。

这种定义的数字摄影测量，包括计算机辅助测图(常称为数字测图)与影像数字化图。

影像数字化测图，是利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理，用计算机视觉(其核心是影像匹配与影像识别)代替人眼的立体量测与识别，完成影像几何与物理信息的自动提取。

数字摄影测量知识点总结第一章绪论摄影测量和遥感的概念：摄影测量和遥感是一门记录、测量和解释非接触式传感器系统获得的图像及其数字表达，从而获得可靠的自然物体和环境信息的技术、科学和技术。

摄影测量与遥感的主要特点：①在像片上进行量测和解译；② 它不需要接触物体本身，受自然和地理条件的限制较小；③ 可拍摄瞬时动态物体图像；④像片及其它各类影像提供物体的大量几何信息和物理信息摄影测量学的三个发展阶段：① 模拟摄影测量（1851-1970）利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转。

用两个/多个投影器模拟摄影机摄影时的位置和姿态，构成与实际地形表面成比例的几何模型，通过对该模型的量测得到地形图和各种专题图。

② 分析摄影测量学（1950-1980）是一门以计算机为主要手段，通过摄影照片测量和分析计算方法的交叉，研究和确定物体的形状、大小、位置、性质和关系，并提供各种摄影测量产品的科学。

③ 数字摄影测量（1970年至今）基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字/数字化影像进行处理，自动(半自动)提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品。

摄影测量学三个发展阶段的特点：摄影测量分类：按距离：航空航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量、微距摄影测量。

根据目的：地形摄影测量、非地形摄影测量按处理手段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量单幅图像摄影测量的理论基础：共线方程和共面条件摄影测量的任务：地形测量场c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。

c建立各种数据库。

C提供地理信息系统和土地信息系统所需的基础数据。

非地形测量领域C生物医学C公共安全检测c古文物、古建筑c建筑物变形监测c军事侦察c矿山工程第二章单张航相机胶片分析航摄机主距：航空摄影机物镜中心至底片面的距离是固定值，常用f表示。

摄影机的主距分为：长焦距(主距≥200mm)中焦距(主距100～200mm)短焦距(主距≤l00mm)对应的像场角分为：恒定角度（低于75°）广角（75°~100°）超广角（高于100°）摄影比例尺：是指航摄像片上一线段为l与地面上相应线段的水平距l之比。

数字摄影测量学复习总结第一章绪论1.摄影测量的三个发展阶段及其特点是什么答：P3的表1-12.什么是数字摄影测量它的组成部分有哪些，各有什么特点答：p4页组成部分：计算机辅助测图、影像数字化测图（混合数字摄影测量、全数字摄影测量（通用数字摄影测量、实时数字摄影测量））3.简述数字摄影测量的新进展与发展趋势。

答：p6的五点第二章数字影像获取的预处理基础1.什么是数字影像其频域表达有什么用处答：p12的定义频域表达的用处：（1）变换后的能量大部分都集中于低频谱段，有利于后续图像的压缩存储、快速传输，减少运算时间提高效率；（2）可对信号不同频率成分的能量的表达更直观，有利于影像分解和影像处理。

2.分析离散数字图像卷积的直观背景，并说明数字滤波的计算过程。

答：直观背景：p17数字滤波的计算过程：略3.如何确定数字影像的采样间隔答：采样定理：（由频率域推导而来）当采样间隔能使在函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，根据采样数据可完全恢复原函数g（x）。

4.采样函数有哪些性质有哪些直观解释答：略5.怎样对影像的灰度进行量化答：影像的灰度概念p20怎样对影像的灰度量化p216.航空数字影像获取系统有哪些特点叙述3种航空数字影像获取系统的结构与性质。

答：数字航摄仪的特点p22叙述3种航空数字影像获取系统的结构与性质：ADS\DMC\UCD\SWDC\VisionMap A37.什么是数字影像重采样常用的数字影像重采样方法有哪些各有哪些优缺点答：（1）影像内插和重采样的概念p17（2）常用的采样方法p18（最近邻内插法、双线性内插法和双三次卷积法）（3）优缺点：p20表2-1第三章数字影像解析基础1.什么是数字影像内定向为什么要数字影像内定向答：概念及目的P383.什么是单像空间后方交会计算过程主要有哪几步答：概念：p394.什么是共面条件方程利用它可以解决摄影测量中哪些问题答：p43解决的问题有：像对的相对定向与解析空中三角测量。

数字摄影测量定义一：基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象的几何与属性信息，并用数字方式表达的摄影测量的分支学科。

数字摄影测量定义二：基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术，从影像（包括硬拷贝影像、数字影像或数字化影像）提取所摄对象的几何与属性信息，并用数字方式表达的摄影测量的分支学科。

数字摄影测量的基本范畴：确定被摄定对象的几何和物理属性，即量测和理解。

计算机辅助测图：以计算机及其输入、输出设备为主要制图工具实现从影像中提取地图信息及其转换、传输、存储、处理和显示。

一个完全的机助测图系统包括数据采集、数据处理和数据输出三部分。

数据采集主要过程：1）像片的定向，在解析测图仪上要进行解析内定向、相对定向和绝对定向或一步定向，在机助的立体坐标仪也要经过上诉定向。

2）像片定向后，要输入一些基本参数，如测图比例尺、图幅的图廓点坐标、测图窗口参数。

3）为了形成最终形式的库存数据，必须给不同的坐标（地物）以不同的属性代码（特征码），因而从测量每一个地物之前必须要输入属性码。

4）逐点量测地物上的每一个应记录点，或对地物、地貌（等高线等）进行跟踪，由系统确定点的记录与否。

5）当发现错误时进行联机编辑，包括删除、修改、增补等功能，不过联机编辑不宜过多以免降低测图仪利用效率。

6）所测数据以图形方式显示在计算机屏幕上，以便监测量测结果的正确与否。

为快速确定需要编辑的地物，在数据采集时要建立屏幕检索表（作用）。

数字地面模型（DTM ）：是地形表 面形态多种信息（地形、环境、土地利用、人口分布等）的一 种数字化表示。

数字表面模型（DSM ）：包含了地表建筑物、桥 梁和树木等高度的数字高程模型数字高程模型DEM ：一个地理信息数据库的基本内核，若只考虑DTM 的地形分量，则为DEM 。

表示区域D 上的三维数字向量序列。

}{n i Z Y X V i i i i ...2,1),,,(==其中，（X,Y)是平面坐标,Z 是D Y X i i ∈),(点对应的高程。

数字摄影测量学重点总结一：名词解释1、影像匹配：通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点，如二维影像匹配中通过比较目标区和搜索区中相同大小的窗口的相关系数，去搜索区中相关系数最大所对应的窗口中心点作为同名点。

2、金字塔影像：对二维影像进行低通滤波，并逐渐增大采样间隔，形成的影像像素依此减少的影像序列。

3、立体正射影像对：由正射影像和通过该正射影像生成的立体匹配片两者组成的立体相对。

4、同名核线：同一核面与左右影像相交形成的两条核线，其中核线面指物方点与摄影基线所确定的平面。

5、立体透视图：运用透视原理和一定的数学模型，将物方具有三维信息的点转换到指定的平面上，并通过消隐处理获得立体透视效果。

6、数字微分纠正：根据有关的参数与数字地面模型，利用相应的构象方程式，或按一定的数学模型用控制点结算，从原始非正射投影的数字影像获取正射影像。

7、重采样：8、影像相关：利用互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点。

9、数字相关：利用计算机对数字影像进行数值计算完成影像的相关。

10、数字高程模型：是数字地面模型DTM 只考虑地形分量时的结果,表示某一区域 D 上地形的三维向量有限序列{Vi=(Xi,Yi,Zi),i=1,2,…，n},其中（Xi,Yi）∈D 是平面坐标，Zi 是（Xi,Yi）对应的高程。

11、核线重排列:由于一般情况下数字影像的扫描行与核线并不重合，为了获取核线的灰度序列，对原始数字影像灰度进行的重采样，亦即对原始灰度函数值进行内插。

12、单片修测：利用单张像片与DEM 对地图进行修测，主要内容为地物的增减，相比于传统方法可以节省资金与工时，是一个迭代求解的过程。

二：简答题1、相关函数估计：a较小，S（f）较平缓，高频信息较丰富相关函数R（τ）较陡峭，相关精度高拉入范围较小出错率高；a较大功率谱S（f）较陡峭，低频信息占优势，相关函数R（τ）较平缓，相关精度较差，拉入范围较大，出错率低。

数字摄影测量学习题与参考答案一、名词解释1、数字摄影测量：基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配，模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。

2、计算机辅助测图（机助测图）以计算机及其输入、输出设备为主要制图工具实现从影像中提取地图信息及其转换、传输、存贮、处理与显示。

3、影像的颗粒噪声：采用摄影方式获得光学影像，由于卤化银颗粒的大小和形状以及不同颗粒状曝光与显影中的性能都是一些随机因素，这就形成了影像的颗粒噪声。

4、Shannon 采样定理：当采样间隔能使在函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，l f x 21≤∆根据采样数据可以完全恢复原函数g(x)。

称fl 为截止频率或Nyquist频率。

5、影像灰度的量化：是把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。

6、比特分割就是将量化后的数据分成不同的比特位, 依次取出某一比特位上的值（0或1）或形成二值图像。

在每个比特位上交替地以黑白标记表示0和1。

7、影像分割将一幅影像划分为互不重叠的一组区域的过程,它要求得到的每个区域的内部具有某种一致性或相似性,而任意两个相邻的区域则不具有此种相似性。

8、分频道相关：先对原始信号进行低通滤波，进行粗相关，将其结果作为预测值，逐渐加入较高的频率成分，在逐渐变小的搜索区中进行相关，最后用原始信号，以得到最好的精度。

9、金字塔影像结构：对二维影像逐次进行低通滤波，增大采样间隔，得到一个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金字塔，称为金字塔影像结构。

10、多测度（多重判据）影像匹配利用多个匹配测度进行判别，当满足所有条件时，才认为是同名影像。

11、影像匹配：12、彩色变换：是指将红、绿、蓝系统表示的图像变换为用强度、色度、饱和度系统表示的图像的处理方法。

13、图像的复合（融合）Image Fusion将多元信道所采集的关于同一目标的图像经过一定的图像处理，提取各自信道的信息，最后综合成统一图像或综合图像特征以供观察或进一步处理。

数字摄影测量实习报告数字摄影测量实习报告精选3篇（一）实习报告一、实习目的和背景数字摄影测量是一种基于摄影测量原理和数字图像处理技术的测量方法，具有高精度、高效率、低成本等特点，被广泛应用于工程测量、地理信息系统等领域。

本次实习旨在通过实际操作掌握数字摄影测量的基本原理和方法，并进一步了解数字摄影测量在实际工作中的应用。

二、实习内容和步骤1. 实习前准备在实习前，我们需要了解数字摄影测量的基本原理和方法，熟悉所用的数字摄影测量设备的操作方法，并做好实习前的准备工作，包括准备摄影测量所需的地面控制点、三角定位要求的物方像方成像物的准备等。

2. 实习操作在实习过程中，我们将按照以下步骤进行实际操作：1）设置数字摄影测量设备首先要选择合适的数字摄影测量设备，并进行设备设置和校正，确保设备能够正常工作。

2）采集影像数据通过摄影测量设备进行影像采集，将实地物体转化为数字图像，以供后续处理和分析。

3）地面控制点的布设与测量根据实际情况，布设一定数量的地面控制点，在摄影测量范围内均匀分布，以提供测量的参考基准。

4）影像的预处理对采集到的数字图像进行预处理，包括去畸变、校正等操作，以提高影像的质量。

5）数字图像的配准和定位利用地面控制点和对应的像点，在数字图像上进行配准和定位，建立物像对应关系。

6）数字摄影测量的数据处理和分析利用数字图像的几何信息，进行测量数据的处理和分析，提取所需的测量结果。

7）误差分析和精度评定对测量结果进行误差分析和精度评定，评估数字摄影测量的准确性和可靠性。

8）实习总结和报告撰写总结本次实习的所学所得，撰写实习报告，包括实习目的、实习内容、实习步骤、实习结果和经验教训等。

三、实习结果和经验教训通过本次实习，我们掌握了数字摄影测量的基本原理和方法，并实际操作了数字摄影测量设备，采集了影像数据，并进行了数据处理和分析。

在实习过程中，我们发现了一些问题，例如影像采集过程中光照条件不理想导致影像质量不高，数据处理过程中需要注意地面控制点的选择和配准的准确性等。

数字摄影测量基本概念一、名词1.数字摄影测量：是基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论方法，从影像中提取所摄对象用数字表达方式表达的几何和物理信息的摄影测量分支学科。

2.影像数字化测图（数字摄影测量）：是利用计算机对数字影像或数字化影像进行处理，由计算机视觉代替人眼的立体量测与识别，完成影像几何与物理信息的自动提取。

3.图板定向：目的是建立空间坐标系与绘图坐标系之间的变换关系4.裁剪：所有图形必须绘在轮廓线之内，或是一定范围的区域不允许一部分图形被绘出，前者称为窗口外裁剪，后者称为窗口内裁减。

5.DTM6.DEM7.DHM8.不规则三角网:9.数字影像：数字影像是一个灰度矩阵，矩阵的每个元素是一个灰度值，对应着光学影像或实体的一个微小区域，称为像元。

各像元的灰度值代1.图、基于数字相关的自动化测图。

2.数字影像传感器有电子扫描器、电子-光学扫描器、固体阵列式数字化器三大类。

3.确定同名核线的基本方法有两类：一是基于数字影像的几何特征；二是基于共面条件。

4.核线重采样有两种方式：在水平相片获取核线影像、直接在倾斜相片上获取影像。

5.影像分割的方法有：阈值法、区域生长法、集群分类法16.数字影像传感器的检校常用的数学模型有：仿射变换，双线性变换，投影变换，高阶相似变换。

17.常用的熵（信息测度）：Shannon-Wiener熵、条件熵、平方熵、立方熵18.DEM有多种表示方式，主要包括规则矩形格网与不规则三角网等。

三、简答1.简述数据采集的主要过程。

P8内定向→相对定向→绝对定向→输入参数→输入属性→地物量测→联机编辑结束2.什么是属性码表和坐标表，各有什么特点？P10属性码表ACL ：在对每一地物进行采集前，输入其属性码。

如不输入新的属性码，系统自动取前一地物的属性码。

每一地物与表中的一行相对应，表的行数即地物的序号，属性码是固定长的行，因而在外存中是固定长度的记录，可以随机存取坐标表CL：量测数据每一点的三维坐标（X，Y，Z）是数字测图数据的主体，后面的都是链接指针，供编辑与检索使用如果单向检索，只需设置一个bp，最后一点可以设置特殊标志。