第3章 摄影测量基础知识汇总
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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。