摄影测量学教案(第07讲像点坐标的系统误差及其改正)
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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。
课程编号:1300358课程类别:必修授课对象:摄影测量专业授课时间:1周教学目标:1. 使学生掌握摄影测量学的基本概念、原理和方法。
2. 理解摄影测量在测绘、地理信息系统、工程等领域中的应用。
3. 培养学生独立完成摄影测量任务的能力。
教学内容:一、摄影测量学概述1. 摄影测量学的定义和任务2. 摄影测量学的发展历史3. 摄影测量学的应用领域二、摄影测量基本原理1. 摄影几何原理2. 摄影测量坐标系3. 摄影测量基本方程三、摄影测量方法1. 模拟摄影测量2. 解析摄影测量3. 数字摄影测量四、摄影测量数据处理1. 影像处理2. 像点量测3. 空中三角测量五、摄影测量应用实例1. 地形测绘2. 城市规划3. 工程测量教学过程:第一周:1. 课堂导入:介绍摄影测量学的基本概念、任务和发展历史,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解摄影测量基本原理,包括摄影几何原理、摄影测量坐标系和摄影测量基本方程。
3. 讲解摄影测量方法,包括模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量。
4. 课堂练习:布置相关习题,让学生巩固所学知识。
第二周:1. 讲解摄影测量数据处理,包括影像处理、像点量测和空中三角测量。
2. 课堂演示:通过实际案例展示摄影测量数据处理过程。
3. 讲解摄影测量应用实例,包括地形测绘、城市规划和工程测量。
4. 课堂讨论:引导学生讨论摄影测量在实际应用中的优势与挑战。
教学评价:1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度,评价学生的积极性。
2. 作业完成情况:检查学生完成课后习题的情况,评价学生对知识的掌握程度。
3. 课堂讨论:评价学生在课堂讨论中的表现,包括发言质量、思维深度等。
教学资源:1. 教材:《摄影测量学》2. 教学课件3. 摄影测量软件4. 摄影测量案例教学反思:1. 关注学生的个体差异,针对不同学生的特点进行差异化教学。
2. 结合实际案例,提高学生的实践能力。
3. 注重培养学生的创新思维和团队合作精神。
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。
摄影测量学课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握摄影测量学的基本原理、方法和应用,培养学生运用摄影测量学解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–掌握摄影测量学的定义、发展历程和基本原理;–理解摄影测量学的基本公式和计算方法;–熟悉摄影测量学在工程、地理信息系统等领域的应用。
2.技能目标:–能够运用摄影测量学的基本公式进行计算和分析;–具备处理摄影测量学实际问题的能力;–熟练使用摄影测量学相关的软件和设备。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的创新意识和团队协作精神;–增强学生对摄影测量学领域的兴趣和好奇心;–使学生认识到摄影测量学在现代社会的重要性,提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容根据教学目标,本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.摄影测量学的定义、发展历程和基本原理;2.摄影测量学的基本公式和计算方法;3.摄影测量学在工程、地理信息系统等领域的应用;4.摄影测量学相关的软件和设备的使用。
具体安排如下:第一章:摄影测量学概述•摄影测量学的定义和发展历程;•摄影测量学的基本原理。
第二章:摄影测量学的基本公式和计算方法•摄影测量学的基本公式;•摄影测量学的计算方法。
第三章:摄影测量学的应用•摄影测量学在工程领域的应用;•摄影测量学在地理信息系统领域的应用。
第四章:摄影测量学相关的软件和设备•摄影测量学相关软件的使用;•摄影测量学相关设备的操作。
三、教学方法为了实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握摄影测量学的基本原理和公式;2.讨论法:通过小组讨论,培养学生的团队协作能力和创新意识;3.案例分析法:通过分析摄影测量学在实际工程和地理信息系统领域的应用案例,提高学生的实践能力;4.实验法:通过实验操作,使学生熟练掌握摄影测量学相关软件和设备的使用。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将采用以下教学资源:1.教材:选用国内外优秀的摄影测量学教材,为学生提供系统的理论知识;2.参考书:提供相关的摄影测量学参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作教学PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣;4.实验设备:配置相应的摄影测量学实验设备,为学生提供实践操作的机会。
第7 次课首页
教案正文
变形的规律。
格网法:在航摄软片曝光时,标准方格网同时构像在软片上,通过检查
航摄像片上格网点的移位来检查像片的变形情况。
4、改正航摄像片系统变形的方法
A、当框标位于四角时
适用于检测均匀伸缩,仿射变形和扭曲变形。
均匀伸缩改正方法
仿射变形改正方法
y
b
x
b
b
y
y
a
x
a
a
x
2
1
2
1
+
+
='
+
+
='
双线性变换公式
xy
b
y
b
x
b
b
y
xy
a
y
a
x
a
a
x
4
3
2
1
4
3
2
1
+
+
+
='
+
+
+
='
线性正形变换公式
y
a
x
a
a
y
y
a
x
a
a
x
2
3
4
3
2
1
+
+
='
-
+
='
y
b
x
b
b
y
y
a
x
a
a
x
2
1
2
1
+
+
='
+
+
='
投影变换公式
物点三者共线。
基准面的选取是
否一致,不一致带
来的误差满足什
么规律。
量测系统有没有
系统误差存在。
这些问题最终体
现为像点的系统
误差。
强调!
启发:
如何利用标准改
正变形?
1
1
2
1
3
2
1
2
1
3
2
1
+
+
+
+
='
+
+
+
+
='
y
c
x
c
b
y
b
x
b
y
y
c
x
c
a
y
a
x
a
x
投影变换线性化公式
xy
a
y
a
y
a
x
a
a
y
x
a
xy
a
y
a
x
a
a
x
5
2
4
2
7
6
2
5
4
3
2
1
+
+
+
+
='
+
+
+
+
='
B、当框标位于四边中央时
适用于均匀伸缩,不均匀伸缩和仿射变形
仿射变形改正方法
y
b
x
b
b
y
y
a
x
a
a
x
2
1
2
1
+
+
='
+
+
='
均匀伸缩或不均匀伸缩改正方法
利用框标改正像点坐标过程:
●量测框标样片上框标坐标)
(y
x'
',;
●量测航摄像片上框标坐标)
(y
x,;
框标和格网分别
讨论。
注意:
介绍思路为主。
2、畸变差的种类
●径向畸变:像点移位位于像主点与像点的连线上。
●切向畸变:像点移位不位于像主点与像点的连线上。
3、产生畸变差的原因
由于理论上和技术上的原因,制造严格无畸变的物镜是不可能的。
航摄仪物镜由许多透镜组合而成,理论上要求各透镜中心位于同一光轴上,即要求同心。
但是制造时,各透镜不可能完全同心,由此造成切向畸变。
4、畸变差公式推导
y
y y x x x r
r '
-='-=
'
∆ )
1()
1(r
r y y r
r x x '
-=''
-
='∆∆ )
1()1(64432216443221ΛΛΛΛr k r k r k k y y r k r k r k k x x -='-='------
五、大气折光差
1、大气折光差的几何意义
2、大气折光差的推导
框标再形式上的区别多介绍。
思路,公式介绍。
3、大气折光差的改正
)
1()
1(r
r
y y r
r
x x ∆∆-
='-='
)1(2)(22
00f
r n n n r r
H +-=∆ ⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨⎧+--='+--
='〕
〔〕〔)1(2)(1)1(2)(122
0022
00f r n n n y y f r n n n x x H H 六、地球曲率的影响
1、地球曲率的几何意义
从光线经过镜头中心时,是否为直线,怎么造成不为一直线入手讨论。
结合图,介绍物镜畸变差的含义,加深印象。
2、地球曲率的推导
θ⋅
=R
D
2
θ
⋅
-
≈D
h
Θ
R
D
h
2
2
-
=
∴
在近似垂直摄影时,地球曲率引起的这种像点移位大小可以用投影误差公式表示:
2
3
2f
H
R
r
r
H
h
r
-
=
-
=
∆
3、地球曲率的改正
第7 次课尾页。