摄影测量基础知识

《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。

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1篇一、基础知识题1. 什么是摄影测量？解析：摄影测量是利用摄影手段，通过分析、处理、解释和分析摄影影像，获取地物形状、大小、位置、属性等信息的科学和技术。

2. 摄影测量的主要应用领域有哪些？解析：摄影测量广泛应用于城市规划、国土测绘、农业、林业、水利、交通、军事、环境监测等领域。

3. 什么是像片比例尺？解析：像片比例尺是指地面上的实际距离与像片上相应距离的比值，通常用分数表示。

4. 什么是像点？解析：像点是指像片上与地面某点相对应的点，它是地面点在像片上的投影。

5. 什么是立体像对？解析：立体像对是指由同一摄影机在同一时间、同一地点，对同一地区进行两次摄影所得到的两张像片。

二、技术原理题1. 摄影测量中的主要坐标系有哪些？解析：摄影测量中的主要坐标系有地面坐标系、像片坐标系、主距坐标系等。

2. 什么是主距？解析：主距是指从摄影机主点（像片中心）到像片平面的距离。

3. 什么是像片重叠？解析：像片重叠是指两张相邻像片之间，地面上的某些部分在两张像片上均有投影。

4. 什么是立体观测？解析：立体观测是指通过立体像对，利用人眼或立体观测仪，观察地面物体在像片上的立体关系。

5. 什么是像点坐标？解析：像点坐标是指像片上像点的空间位置，通常用像片坐标系表示。

三、实际应用题1. 如何进行航测外业测量？解析：航测外业测量主要包括以下步骤：（1）确定测区范围、比例尺、精度要求等；（2）选择合适的摄影机、胶片或数字相机；（3）制定航摄方案，包括航线、航高、航向等；（4）实施航摄，确保影像质量；（5）进行像片控制测量，确定像片坐标系；（6）进行立体观测，获取地面点坐标；（7）进行像片纠正、拼接等处理；（8）进行数据整理、分析，生成所需成果。

2. 如何进行数字摄影测量？解析：数字摄影测量主要包括以下步骤：（1）选择合适的数字相机，确保影像质量；（2）获取数字影像数据；（3）进行预处理，包括图像配准、几何校正、辐射校正等；（4）进行立体观测，获取地面点坐标；（5）进行数据整理、分析，生成所需成果。

摄影测量基础知识一、航空摄影测量1.航空摄影:a.航空摄影机Leica:RC10,RC30Zeiss:RMK,LMKb.航摄仪焦距:窄角:300mm,常角:210mm,宽角:153mm,特宽角:70—100mm:c.像幅Format 180mm*180mm,230mm*230mm:d.像片倾斜角,航向和旁向倾角:=60%,旁向:>=30%:f.摄影比例尺,M图:M像=5倍左右2.外业控制测量与调绘a.控制点布设:平面控制点一般布设在所测区域的四角及周边,高程控制点则根据精度要求按基线数敷设高程导线.b.地面标志布设:对于高精度的测绘项目,在航空摄影前应在计划的平面控制点位置布设特定形状的标志.c.控制点联测:一般应先与高等级的国家三角点联测,控制点实测可用全站仪,激光测距仪,GPS全球定位系统等仪器进行.d.野外调绘:外业调绘系指利用航摄像片,放大像片或地形原图,实地辨认并绘注植被边界,电力线,通讯线,以及道路,居民地,水系的名称等.二、解析空中三角测量a.刺点:在涤纶像片上利用精密刺点仪,将选定的内业加密点刺出并编号标注.b.立体观测:在精密立体坐标量测仪或解析测图仪上,立体量测加密点及框标在左右像片上的坐标.当作业人员通过观测系统使左右眼分别观察左片和右片,则可看到重建的立体光学模型。

其他建立立体视觉的方法,包括:互补色法;偏振光立体眼镜法;液晶立体眼镜法等。

c.内定向:内定向是指根据量测的像片四角框标坐标和相应的摄影机检定植,恢复像片与摄影机的相关位置,即确定像点在像框标坐标系中的坐标.d.相对定向:相对定向的含义是,恢复摄影瞬间立体像对内左右像片之间的相对空间方位.确定两个像片的相对空间方位需要5个参数.相对定向的数学关系通常用同名光线共面条件表示,即左右摄影中心至地面点的两条光线共面.相对定向一般假定左像片保持水平不变,右片相对左片的五个参数通常以基线分量Bx,By 和右片的旋转角Ф,W,K表示.相对定向方程式为非线性函数,需要将其线性化.相对定向至少需量测6个定向点,利用最小二乘法平差解算.e.绝对定向:绝对定向也称大地定向,是指确定立体模型或由多个立体模型构成的区域的绝对方位,也就是确定立体模型或区域相对地面的关系.绝对定向参数为7个.f.区域平差:区域平差也称区域空中三角测量,俗称电算加密,是对整个区域网进行绝对定向和误差配赋.区域平差目前一般采用独立模型法或光线束法.独立模型法是以单个立体模型为单元;而光线束法则以单张像片为单元。

《摄影测量学》基础知识梳理1、摄影测量学的主要任务：①测制各种比例尺的地形图和专题图；②建立地形数据库；③为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据；2、摄影测量是利用光学摄影机摄影的像片，研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门学科和技术3、摄影测量的优点：①影像记录目标信息客观、逼真、丰富；②测绘作业无需接触目标本身，不受现场条件限制；③可测绘动态目标和复杂形态目标；④影像信息可永久保存、重复量测使用；4、按用途分类：地形摄影测量、非地形摄影测量5、按平台分类：航天/航空/地面/显微/水下+摄影测量6、按影像信息处理的技术手段分类：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量7、摄影机的两大组成部分：镜箱（物镜）、暗箱8、摄影物镜：相机上由单个凸透镜或凹凸透镜组合（等效透镜）成的精密光学成像系统9、折射平面将空间分为两部分，物体所在的空间称为物方空间，影像所在的空间称为像方空间；两侧与主光轴的交点为物方主点和像方主点10、D 为物距，d 为像距，f 为焦距：fd 11D 1=+11、有效孔径与物镜焦距f 之比的倒数即为光圈号数，光圈号数越小，能通过的光线越多，反之12、摄影时感光材料单位面积上取得的曝光量H 等于照度E 与曝光时间t 的乘积，即H=Et13、景深：指被摄景物中能产生较为清晰影像的最近点至最远点的距离。

光圈号数越大，景深越大；光圈号数越小，景深越小14、快门是控制曝光时间的重要机件，快门从打开到关闭所经历的时间称为曝光时间，或称快门速度15、航空摄影机按摄影机主距的长度可分为短焦距（<150mm ）、中焦距（150～300mm ）和长焦距（>300mm ）摄影机。

航空摄影机的像幅均采用正方形。

短焦距航空摄影机的像幅多为18×18cm ，中焦距的多为23×23cm ，长焦距的多为23×23cm 或30×30cm16、框标：设置在摄影机焦平面（承影面）上位置固定的光学机械标志，用于在焦平面上（像片上）建立 像方坐标系17、量测用摄影机的特征:①像距是一个固定的已知值，几乎等于摄影机物镜的焦距；②承片框上具有框标；③内方位元素是已知的；18、像主点（o ）：像片主光轴与像平面的焦点19、摄影机（像片）主距：像主点与物镜后节点之间的距离20、航摄仪的三大主要部件：镜头、框标平面、底片21、摄影比例尺是指航摄设计中的像片比例尺，像片比例尺是由摄影机的主距和摄影的高度来计算的。

摄影测量的基础知识与技巧摄影测量是一种通过航空或地面摄影获取地理信息的方法。

它结合了摄影、地理和测量学的原理和技术，可以用于地图制作、地形测量、工程设计等领域。

本文将介绍摄影测量的基础知识和一些实用技巧。

一、摄影测量的原理摄影测量的原理基于像空间的投影关系。

当摄影机拍摄地面上的物体时，物体的影像在感光材料上形成。

根据物体和摄影机之间的几何关系，可以测量出物体在像素中的位置，并进一步推算出物体在地面上的位置和大小。

摄影测量中使用的摄影测量机是一种专用的相机，具有较大的感光面积和高分辨率。

它通常配备有测量设备，如倾斜测量仪和三轴加速度计，以便获取更精确的几何数据。

二、摄影测量的数据处理摄影测量的数据处理过程包括影像坐标测量、控制点确定、三角化计算等。

首先，需要在地面上设置一些控制点，用于连接影像和地面坐标系统。

然后，通过对影像进行测量，可以得到影像中物体的像素坐标。

最后，利用三角化计算方法，将像素坐标转化为地面坐标。

在摄影测量中，精确测量控制点非常重要。

控制点的数量和位置应该能够满足测量的精度要求，并覆盖整个测区。

此外，利用GPS等先进技术获取的高精度控制点可以提高摄影测量的准确性。

三、摄影测量的应用摄影测量在地图制作、地形测量、工程设计等领域有着广泛的应用。

在地图制作中，摄影测量可以提供高分辨率的影像数据，用于制作数字地图、卫星地图等。

借助摄影测量技术，可以获取地面上的地物信息，并将其准确地绘制在地图上。

在地形测量中，摄影测量可以用于获取地表的高程信息。

通过对影像进行解析和处理，可以构建起三维模型，进而分析地形的变化和特征，对地质灾害、土地利用规划等方面提供支持。

在工程设计中，摄影测量可以用于工程建设的前期调研和设计。

通过获取现场的影像资料，可以进行精确的测量和分析，从而为工程设计提供数据支持，并减少工程建设的风险。

四、摄影测量的技巧在进行摄影测量时，有一些技巧可以帮助提高测量的准确性和效率。

首先，选择适当的摄影测量机和摄影参数非常重要。

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。