测绘学概论(3.1)--摄影测量学

1、基础概念测绘学：研究对实体(包括地球整体、表面以及外层空间各种自然和人造的物体)中与地理空间分布有关的各种几何、物理、人文及其随时间变化的信息的采集、处理、管理、更新和利用的科学与技术。

地形测量学：研究不考虑地球曲率的小区域地表面各类物体形状和大小的测绘科学。

大地测量学：研究需考虑地球曲率的广大地区的测绘科学。

基本任务是建立国家大地控制网，测定地球的形状、大小和研究地球重力场的理论、技术和方法。

又可以分为常规大地测量与卫星大地测量摄影测量学：利用摄影相片来研究地表形状和大小的测绘科学。

又分为地面摄影测量和核孔摄影测量。

工程测量学：研究在工程建设各个阶段所进行的与地形及工程有关的信息的采集和处理、工程的施工放样及设备安装、变形监测分析和预报等的理论、技术与方法, 以及研究对与测量和工程有关的信息进行管理和使用。

地图制图学：利用测量所得的资料，研究如何投影编绘成地图，以及地图制作的理论、工艺技术和应用等方面的测绘科学。

水准面：一个处处与重力方向垂直的连续曲面。

平均海水面：海水静止时的水面，是一个特定重力位的水准面，也称为大地水准面。

参考椭球定位：确定参考椭球面与大地水准面的相关位置，使其在地区范围内与大地水准面最佳拟合，使其作为测量计算的基准面的过程高程：在一般测量工作中以大地水准面作为基准面，因而某点到基准面的高度是指某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，通常称为它是绝对高程或海拔。

等角投影：将地面点沿铅垂线投影到投影面上，并使得投影前后图形的角度保持不变。

直线定向：确定一条直线与基本方向的关系。

三北方向：椭球子午线方向称为直子午线，用磁针北端确定的方向称为磁北线；平行于高斯投影平面直角坐标系X坐标轴的方向称为坐标纵线。

子午线收敛角：子午线与该店坐标纵线的夹角。

东为正，反之为负。

磁偏角：磁北线与真子午线方向的夹角，东为东偏，为正，西为西偏，为负。

方向角：由基本方向线的北端起顺时针方向到一方向线的角度，称为该方向线的方位角。

《摄影测量学》课程笔记第一章绪论一、摄影测量学的基本概念1. 定义摄影测量学是一种通过分析摄影图像来获取地球表面及其物体空间位置、形状和大小等信息的科学技术。

它结合了光学、数学、计算机科学和地理信息科学等多个领域的知识，为地图制作、资源管理、环境监测和工程建设等领域提供精确的数据。

2. 分类- 地面摄影测量：使用地面上的摄影设备进行的摄影测量，适用于小范围或精细的测量工作。

- 航空摄影测量：利用飞行器（如飞机、无人机）搭载摄影设备进行的摄影测量，适用于大范围的地形测绘。

- 卫星摄影测量：通过卫星搭载的传感器获取地球表面信息，适用于全球或大区域的环境监测和资源调查。

3. 应用领域- 地图制作：制作各种比例尺的地形图、城市规划图和专题地图。

- 土地调查：进行土地分类、土地权属界定和土地使用规划。

- 城市规划：辅助城市设计和基础设施规划。

- 环境监测：监测环境变化，如森林覆盖、水资源和污染状况。

- 灾害评估：评估自然灾害的影响范围和损失。

- 军事侦察：获取敌对地区的地理信息。

二、摄影测量学的发展历程1. 早期摄影测量（19世纪中叶-20世纪初）- 1839年，法国人达盖尔发明了银版照相法，这是摄影技术的起源。

- 1851年，瑞士工程师普雷斯特勒使用摄影方法绘制了第一张地形图。

- 1859年，法国人布洛克发明了立体测图仪，使得通过摄影图像进行三维测量成为可能。

2. 现代摄影测量（20世纪初-20世纪末）- 20世纪初，德国人奥佩尔提出了像片纠正和像片定向的理论，为摄影测量学的理论基础做出了贡献。

- 1930年代，随着航空技术的发展，航空摄影测量开始广泛应用。

- 1950年代，电子计算机的出现为摄影测量数据的处理提供了新的工具。

- 1960年代，数字摄影测量开始发展，利用计算机技术进行图像处理和分析。

3. 空间摄影测量（20世纪末-至今）- 1970年代，卫星遥感技术开始应用于摄影测量，提供了全球范围内的地理信息。

测绘学概论目录一、总论二、大地测量学三、摄影测量学四、地图制图学五、工程测量学六、海洋测绘学七、全球卫星定位导航技术八、遥感九、地理信息系统十、误差理论与测量平差十一、地球空间信息学与数字地球总论1.测绘学的基本概念：从广义上讲：测绘学研究的对象是实体，是一门研究实体中与地理空间分布有关的各种几何、物理、人文、属性等信息的采集、处理、管理、更新与运用的科学。

针对地球而言：测绘学是一门研究测定和推算地面及其外层空间点的几何位置、确定地球形状大小和地球重力场，获取地球表面自然形态和人工设施的几何分布、属性等信息，编制全球或局部地区的各种比例尺的普通地图和专题地图，同时建立各种地理信息系统，为国民经济发展和国防建设以及地学研究服务的科学。

2.测绘学研究的内容：1)研究地球重力场理论，确定地球椭球的参数，建立统一的测绘基准和坐标系统以及测定点的坐标的技术和方法。

2)研究地图制作的理论、技术和工艺。

3)研究如何处理带有误差的观测值，设法消除或削弱误差，即误差理论和平差。

3.测绘学的分支：1)大地测量学2)遥感与摄影测量学3)地图制图学4)海洋测量学5)工程测量学4.测绘学中的3S新技术：1)GPS:全球定位系统2)GIS：地理信息系统3)RS：遥感5.地球空间信息学和数字地球的概念：1)当今信息的重要性：从社会经济发展来看，人类走过了资源经济、资本经济和知识经济三个阶段，其社会运作方式如下：资源经济：物质流↓资本经济：资本流→物质流↓知识经济：信息流→资本流→物质流我们可以看出，在知识经济时代，信息流拉动资本流，进而拉动物质流，使得社会生产力极大提高。

可见，信息技术在当代的重要性。

2)数字地球的概念：所谓数字地球，就是对真实地球及其相关现象进行统一的数字化重现和认识。

通俗的讲，就是用数字的方法将地球、地球上的活动及环境的时空变化装入计算机中，运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度的三维描述，为人类生活服务，其本质是一个信息系统。

2024年《测绘学概论》学习心得模版2023年，我在大学的测绘学概论课程中学到了许多有关测绘学的知识和技能。

在这门课上，我学到了如何使用现代测绘工具进行测量和制图，在实践中获得了实际的经验。

我还学习了测绘学的历史和发展，并了解了当前测绘学领域的最新发展。

首先，通过《测绘学概论》这门课程，我对测绘学的定义和范围有了更深入的了解。

我了解到测绘学是一门研究地球和其他天体空间位置、形状和大小的学科，它使用测量和制图来确定地球表面的地理位置、地理特征和地图。

测绘学在各个领域都有广泛的应用，包括土地管理、城市规划、资源管理和环境保护等。

在课堂上，我们学习了测绘学的基本原理和方法。

我们学习了如何使用全站仪和GPS等现代测绘工具进行地面测量，并将采集到的数据进行处理和分析。

通过实际操作，我学会了如何设置仪器、进行观测、处理数据和制作测绘图件。

这些实践经验对我将来的学习和工作都有很大的帮助。

此外，我还学习了地理信息系统（GIS）在测绘学中的应用。

GIS 是一种将地理数据捕捉、存储、查询、分析和展示的技术。

在课程中，我学会了使用ArcGIS软件进行数字地图的绘制和分析。

通过实际操作，我能够将测绘数据导入软件中，并进行空间数据的查询、分析和展示。

我相信这些GIS技能将为我将来的职业发展提供很大的机会。

此外，在《测绘学概论》这门课程中，我还学习了测绘学的历史和发展。

我了解到测绘学从古代的几何学发展而来，并在工业革命后得到了进一步的发展。

现代测绘学依赖于先进的仪器和技术，如全站仪、卫星定位系统和遥感技术等。

这些技术的发展使得测绘学在实践中更加高效和精确。

在学习过程中，我还了解了测绘学领域的最新发展。

例如，我了解到激光测距仪在测量和制图中的广泛应用。

激光测距仪能够快速地测量距离和高度，并能够生成高精度的三维模型。

这种技术不仅在土地测量和工程测量中得到了应用，还在文化遗产保护和城市规划等领域发挥了重要作用。

总的来说，通过学习《测绘学概论》这门课程，我对测绘学有了更深入的了解，并获得了实际操作的经验。

《测绘学概论》课程笔记第一章：测绘学总论1.1 测绘学的基本概念测绘学是一门研究地球形状、大小、重力场、表面形态及其空间位置的科学。

它的主要任务是对地球表面进行测量，获取地球表面的空间信息，并对其进行处理、分析和应用。

测绘学的研究对象包括地球的形状、大小、重力场、表面形态等自然属性，以及人类活动产生的各种地理现象和空间信息。

1.2 测绘学的研究内容测绘学的研究内容主要包括以下几个方面：（1）大地测量学：研究地球的形状、大小和重力场，建立地球的数学模型，为各种测量提供基准。

（2）摄影测量学：利用航空或卫星摄影技术，获取地球表面的空间信息，并通过图像处理技术对其进行解析和应用。

（3）全球卫星导航定位技术：利用卫星导航系统，如GPS、GLONASS、北斗等，进行地球表面空间位置的测量和定位。

（4）遥感科学与技术：利用遥感技术，如卫星遥感、航空遥感等，获取地球表面和大气的物理、化学和生物信息，并进行处理和应用。

（5）地理信息系统：利用计算机技术，对地理空间信息进行采集、存储、管理、分析和可视化，为地理研究和决策提供支持。

1.3 测绘学的现代发展随着科技的发展，测绘学进入了一个新的发展阶段。

现代测绘技术主要包括卫星大地测量、数字摄影测量、激光扫描、遥感技术、地理信息系统等。

这些技术的发展，使得测绘工作更加高效、精确和全面，为地球科学、资源调查、环境保护、城市规划等领域提供了强大的支持。

1.4 测绘学的科学地位和作用测绘学在科学体系中占有重要地位，它是地球科学的基础学科之一，为其他学科提供了重要的数据支持。

同时，测绘学在国民经济和国防建设中发挥着重要作用，如土地管理、城市规划、环境监测、资源调查、灾害预警等，都离不开测绘学的支持。

第二章：大地测量学2.1 概述大地测量学是测绘学的一个重要分支，主要研究地球的形状、大小、重力场及其变化，建立地球的数学模型，为各种测量提供基准。

大地测量学具有广泛的应用，如地球科学研究、资源调查、环境保护、城市规划等。

二、摄影测量学摄影测量学基本概念与原理1.摄影测量学的定义摄影测量【photogrammetry】指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。

传统摄影测量学定义：是利用光学摄影机获取的像片，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学科。

摄影测量学是测绘学的分支学科，它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。

摄影测量学要解决的两大问题是几何定位和影像解译。

几何定位就是确定被摄物体的大小、形状和空间位置。

几何定位的基本原理源于测量学的前方交会方法，它是根据两个已知的摄影站点和两条已知的摄影方向线，交会出构成这两条摄影光线的待定地面点的三维坐标。

影像解译就是确定影像对应地物的性质。

简史19世纪50年代，摄影技术一经问世，便应用于测量。

当时采用地面摄取的成对像片使用同名射线逐点交会的方式进行测量，称为交会摄影测量。

那时摄影机物镜的视场角仅有30°，一个像对所能测绘的面积很小，是地面摄影测量的初始形式。

20世纪初，物镜的视场角有所扩大，并发明了立体观测法，摄影测量进入了新的发展阶段。

1901年德国的普尔弗里希(C.Pulfrich)制成了立体坐标量测仪，1911年德国蔡司光学仪器厂制造出了由奥地利的奥雷尔(E.von Orel)设计的地面立体测图仪，从此便形成了比较完备的地面立体摄影测量。

19世纪末至第一次世界大战之前，很多学者进行了空中摄影的试验,理论和设备方面都有了初步的发展。

例如，德国的S.芬斯特瓦尔德在理论上使用投影几何原理，解析地处理空间后方交会,根据3个地面控制点解算空间摄影站点的坐标；提出了像片核线的定义以及像对的相对定向和绝对定向的概念。

奥地利的山甫鲁(T.Scheim-pflug)首先提出像片纠正、双像投影测图和辐射三角测量的概念，并于1900年研制出八物镜航空摄影机。

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。

第一章绪论摄影测量学分类1.根据摄影机平台的位置：航天摄影测量、航空~~、地面~~、水下~~2.与被测目标距离远近：航天~~、航空~~、地面~~、远景~、显微~~3.按用途分为：地形~~、非地形~~摄影测量学的三个阶段模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量摄影测量学的目的：测制各种比例尺的地形图摄影测量学的特点：在像片上进行量测和解译，无需接触被摄物体本身，因而很少受自然和地理条件的限制，而且可摄得瞬间的动态物体影像。

摄影测量学的主要任务：测制各种比例的地形图、建立地形数据库为地理信息系统、各种工程应用提供基础测绘数据第二章影像获取航空摄影测量优点：成图速度快，精度高，不受气候和季节的限制遥感定义：指通过某种传感器装置，在不与被研究对象直接接触下获取某特征信息，并对这些信息进行提取，加工、表达和应用的一门科学和技术遥感技术：传感器技术；信息传输技术；信息处理、提取和应用技术；目标特征的分析与测量技术遥感技术分类：1.波谱性质：电磁波遥感技术、声呐~~、物理场~~2.感测目标的能源作用：主动~~、被动~~3.记录信息的表达形式：图像式~、非图像式~4.使用平台：航天~~、航空~~、地面~~5.应用领域：地球资源~、环境~、气候~、海洋~、第三章摄影测量基础知识正射投影：若投影光线相互平行且垂直于投影面，称为正射投影中心投影：若投影光线会聚于一点，称为中心投影像片重叠：为了满足测图的需要，在同一条航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠，称为航向重叠，相邻航线也应有足够的重叠，称为旁向重叠摄影比例尺：航摄像片上一线段为L的影像与地面上相应线段的水平距离L之比绝对航高：摄影瞬间摄影机的物镜中心，相对于平均海水面的航高相对航高：相对于其他某一基准面或某一点的高度均为相对航高测量生产对摄影资料的基本要求1.影像的色调2.像片重叠3.像片倾角4.航线弯曲5.像片旋角内方位元素：摄影中心与像片之间相关位置的参数包括三个参数：f X.。

《测绘学概论》教学大纲一、课程基本信息表1 课程基本信息表二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑本课程教学目标如下：课程目标1：知晓测绘学各个分支学科的主要研究内容、理论知识及相关技术。

课程目标2：懂得测绘工程在国防建设、国土信息建设、土木工程建设等各行各业中的作用。

课程目标3：激发对测绘专业的学习热情，树立学习测绘专业的信心，为今后的专业学习从思想认识上打下稳固的基础。

课程目标4：增加对测绘各个学科内容的理解，具备一定自主学习的能力，能够适应测绘行业发展和相关行业对测绘地理信息的需求。

本课程的教学目标对毕业要求的支撑如下表所示：表2 课程教学目标对毕业要求的支撑支撑度标志：“H”表示“强”，“M ”表示“中”，“L ”表示“弱”。

每一门课程至少要对一个毕业要求有强支撑。

三、理论教学内容表3 理论教学内容及学时分配四、课程考核与成绩评价（一）考核内容与评价总评成绩100分=闭卷考试成绩+过程考核成绩1）闭卷考试：根据课程教学目标，重点考核学生对基本知识、重难点知识的理解和应用情况，能反映学生的分析问题、自主学习等能力；考核内容与类型应能支撑课程目标的达成。

2）过程考核：过程考核：包括课堂表现、课后作业、课堂研讨活动等。

表4 课程考核评价方式（二）过程考核评分标准表5 过程考核评分标准五、课程教学目标达成度评价方法课程教学目标达成度评价如下：本门课程学生总评成绩=卷面成绩总分A（满分55%）+课堂表现分数B（满分15%）+课后作业C（满分15%）+课堂研讨D（满分15%）表5 课程考核内容及课程目标达成度评价方法注：课程目标总达成度= 各课程目标达成度的均值。

六、其他有关说明1、在课堂教学中的授课内容方面，在介绍每种科学技术时，从一个初学者的认识规律考虑，按照概念认知、应用流程介绍、展望这样的3个步骤展开，使得学生从数据获取、数据传输、数据处理、结果呈现、实际应用这样的步骤进行认知，利于形成完整知识认知体系。