（完整版）摄影测量复习总结

1、本word文档可编辑可修改第一章1.摄影测量学 的定义：摄影测量学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 的形状、大小、位置、特性及其相互关系 的一门学科。2.摄影测量与遥感是对 .非接触传感器系统获得 的影像及其数字表达进行记录、量测和解译，从而获得自然物体和环境 的可靠信息 的一门工艺、科学和技术。3.摄影测量分类：按距离远近：航天摄影测量，航空摄影测量，近景摄影测量，显微摄影测量按用途：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4.摄影测量特点：无需接触物体本身获得被摄物体信息二维影像（平面）重建三维目标（三维空间）同时提取物体 的

2、几何与物理特性5.摄影测量学 的发展：模拟摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量第二章1.航空摄影：沿航向方向相邻两张像片应有60%左右 的航向重叠，相邻航线间 的像片应有30%左右 的旁向重叠，航摄仪在曝光瞬间物镜主光轴保持垂直地面。2.像片倾角：摄影机主光轴与地面铅垂线之间 的夹角。3.像片主距：物镜后节点到像平面 的距离，投影中心至像底片面垂直距离4.视场角：焦平面中央成像清晰地范围-f5.摄影基线：航向相邻两个摄影站间 的距离-B6.摄影比例尺：航摄像片上 的一线段与地面上相应线段L之比1lfm L H7.航线弯曲：把一条航线 的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片 的主点连线不在一条

3、直线上，称为航线弯曲。8.像片旋角：一张像片上相邻主点连线与同方向框标连线间 的夹角，要求像片旋角小于 6。9.航摄像片：投影射线汇聚于一点 的投影称为中心投影。地形图：投影射线与投影平面正交称为正射投影。摄影测量 的主要任务就是把按中心投影规律获取 的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示 的正射投影地形图。10.像点位移：当像片倾斜、地面起伏时，地面点在航摄像片上构象相对于理想情况下 的构象所产生 的 的位置差异称为像点位移。11.透视变换：将空间点、线作中心投影，在投影平面P上得到一一对应 的点、线，这种经中心投影取得 的一一对应投影关系称为透视变换。12.透视变换中重要 的点、线、面

4、 中心投影作图： 第三章 1.摄影测量 的几何处理任务：像点坐标地面点空间坐标，建立适当坐标系，定量描述像方点、物方点之间关系。2.像方空间坐标系：（ 1）像平面坐标系（ 2）像空间坐标系（ x,y,-f）（ 3）像空间辅助坐标系：原点摄影中心 S，坐标轴选择三种情况： A，每条航线第一张像片像空间坐标系，B，Z轴铅锤， X轴XZ 平面，右手系。航向，右手系， C，基线坐标系：摄影基线为 X轴，基线与左片主光轴构成3.物方空间坐标系：（ 1）摄影测量坐标系：像空间辅助坐标系原点平移至地面点（ 2）地面摄影坐标系：国家统一坐标系，平面坐标系为高斯（西安坐标系），高程坐标系为 1985黄海高程系。

5、P-克吕格三度带或六度带投影（ 3）原点为地面某一控制点，4.航摄像片方位元素：Ztp轴与地面测量坐标系 的Zt轴平行， Xtp轴与航线一致。（ 1）内方位元素（ f,x0,y0）：确定摄影中心与像片之间相互关系 的参数（ 2）外方位元素：确定像片航摄瞬间在地面直角坐标系中空间位置和姿态 的参数：三个外方位直线元素： X， Y，Z三个外方位角元素：Y轴为主轴 的转角系统 (本课程仅以此为例 )5.空间直角坐标变换由像点坐标计算地面点坐标，必须引入坐标变换：S-XYZ为像空间辅助坐标系；S-xyz为像空间坐标系；a（x,y）为像片上任一像点 R为正交矩阵， R中 9个元素可分别表示为坐标轴间夹角

6、 的余弦，称为方向余弦6.共线条件方程（ 1）共线条件方程 的一般形式：共线条件：共线条件方程：变形：（2）共线条件方程线性化（泰勒级数展开）观测值： x,y未知数： Xs,Ys,Zs,， ,X,Y,Z,x0,y0,f泰勒级数展开： 7.单像空间后方交会（1）定义：根据影像覆盖范围内一定数量 的分布合理 的地面控制点点 的坐标），利用共线条件方程求解像片外方位元素。（已知其像点和地面（2）误差方程和法方程已知值： x0,y0,f,m,X,Y,Z观测值： x,y未知数： Xs,Ys,Zs, ，泰勒级数展开：误差方程系数推导： 方程 的解算：（3）方程 的解算获取已知数据： m,x0,y0,f,X

7、tp,Ytp,Ztp 量测控制点像点坐标： x,y确定未知数初值： Xs0,Ys0,Zs0, 0， 0， 0组成误差方程式并法化解求外方位元素改正数检查迭代是否收敛8.像点位移与方向偏差（1）像点位移、方向偏差定义像点位移：当像片倾斜、地面起伏时，地面点在航摄像片上构像相对于理想情况下 的构像所产生 的位置差异称为像点位移；方向偏差：从像片上某点作出 的方向线与地面对应点画出 的方向线 的方位角不等，这种差异称为方向偏差。9.航摄像片上一般有哪几种像点位移？列出有关公式分析其位移特点答：因像片倾斜引起 的像点位移、因地形起伏引起 的像点位移。rc2sin sinf（1）因像片倾斜引起 的像点位

8、移：，由上式知：1因向径 rc和倾角恒为正值，当角在 0180 的 I、II象限内， sin为正值，则为负值，即朝向等角点位移；当为正值，即背向等角点位移。角在 180360 的 III、IV象限内， sin为负值，则2当0或 180时， sin 0，则0，即等比线上 的各点没有因像片倾斜所引起 的像点位移。 (因此称为等比线 )3当90或 270时， sin 1，即 rc相同 的情况下，主纵线上 |为最大。r n1sinsin2hr2 fnhHr h1nsinsin22 Hf（2）因地形起伏引起 的像点位移：上式是倾斜像片上因高差影响产生 的像点位移铁公式，式中极角，而这里是以像底点为极点，

9、通过像底点 的水平线为极轴 的，同。rn 、同样是表示向径和这与前面 的 rc 、有所不1当 h为正时，向径 rn增长，h为正，位移背向像底点； h为负时，向径 rn缩短，h为负，位移朝向像底点。2当时 r = 0，则h = 0。这说明位于像底点处 的地面点，不存在因高差影响所产生 的像点位移。rnhHh3当 = 0时：。上式是水平像片上因高差引起 的像点位移公式，此时像底点 n与像主点重合。第四章：立体观察与量测1.像对 的立体观察（1）立体镜观察桥式立体镜 反光立体镜（2）叠影式立体观察互补色法光闸法偏振光法液晶闪闭法（3）双目镜观察光路 的立体观察2.解析内定向（平面坐标变换）确定扫描坐

10、标系与像平面坐标系关系部分改正像底片变形误差计算过程：（1）获取框标点 的理论坐标（2）选择坐标变换模型（ 3）建立误差方程 v=Ax-l,（5）计算像点坐标（4）建立法方程并解算3.像片系统误差：摄影材料变形；摄影机物镜畸变差；大气折光差；地球曲率经内定向、系统误差预改正后 的像点坐标为：4.立体像对 的前方交会（1）立体像对 的重要点线面（2）立体像对分类理想像对：相邻两像片水平、摄影基线水平组成 的像对 竖直像对：相邻两像片不水平、摄影基线不水平组成 的像对（3）立体像对前方交会 的定义已知立体像对中两张像片 的内、外方位元素和像点坐标，确定相应地地面点在物方空间坐标系中坐标 的方法。（

11、4）前方交会 的基本公式点投影系数法前方交会公式：点投影法计算过程：（5）前方交会 的基本公式严密解法最小二乘解算 5.解析法相对定向不涉及地面控制点，只需利用立体像对 的内在几何关系；不考虑像片 的绝对位置及姿态，只恢复立体像对两张像片 的相对位置和姿态关系；相对立体模型 的比例尺、方位任意；描述立体像对两张像片相对位置和姿态关系 的参数相对定向元素解析相对定向原理：同名光线对相交于核面内共面条件方程： 即为：线性化方程：等式两边同时除以：连续法相对定向中常数项 的几何意义：误差方程及法方程 的建立：6.带模型连接条件 的连续法相对定向原理定向过程，顾及前后模型之间 的公共连接点坐标相等 的

12、条件，7.解析法绝对定向使得前后模型比例尺一致（1）绝对定向元素描述立体像对在摄影瞬间 的绝对位置和姿态 的参数，通过将相对定向模型进行缩 放、平移和旋转，使其达到绝对位置（2）物方空间坐标近似坐标变换正变换：（大地测量坐标系变换到地面摄影测量坐标系）反变换：（地面摄影测量坐标系变换到大地测量坐标系）（3）地球曲率引起高程差改正（4）三维空间相似变换原理三维相似变换公式：绝对定向误差方程： 常数项：若直接用模型坐标代替，则有：法方程解算：（量测 2个平高和 1个高程以上 的控制点可以按最小二乘平差法求绝对定向元素）（5）相似变换参数计算步骤：获取控制点坐标Xp,Yp,Zp,Xtp,Ytp,Zt

13、p;1，0， X0,Y0，Z0；给定相似变换参数初值计算重心化坐标；计算误差方程式 的系数和常数项； 解法方程，求相似变换参数改正数；计算相似变换参数 的新值；判断迭代是否收敛。计算重心化坐标：目 的：减少模型点坐标在计算过程中 的有效位数，保证计算 的精度简化法方程 的系数，个别项数值变为零，以提高计算速度8.双像解析摄影测量方法分类：（1）空间后交前方交会法（像片空间后交、前交解求地面目标空间坐标）后方交会求出像片外方位元素：前方交会求出像点对应地面点坐标：（2）相对定向绝对定向法（利用立体像对内在几何关系：相对定向模型点坐标绝对定向地面点坐标）立体像对相对定向；计算模型点摄影测量坐标；绝

14、对定向计算相似变换参数；求地面带你坐标。（3）一步定向解法（光束法求解地面目标 的空间坐标待定点、已知控制点列误差方程，整体平差，理论上最严密）以共线条件方程为基础，未知点、控制点同时列误差方程，整体解算两张像片 的外方位元素及待定点坐标，理论上最严密。像片作为平差单元，每条光线按共线条列误差方程三种方法 的比较： 第五章：立解析空中三角测量概述1.定义：利用航摄像片与所摄目标之间 的空间几何关系，根据航摄像片上所量测 的像点坐标、少量 的地面控制点，利用解析计算 的方法，计算加密点地面坐标、像片外方位元素 的测量方法，称之为解析空中三角测量。2.意义：不触及被量测目标即可测定其位置和几何形状

15、；可快速地在大范围内同时进行点位测定，以节省野外测量工作量；不受通视条件限制；区域内部精度均匀，且不受区域大小限制3.分类：4.影像连接点 的类型明显地物点，标志点，人工转刺点，仪器转刺点，影像相关转点5.航带法空中三角测量将立体像对构成 的单个模型连接成一个航带模型，将航带模型视为单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中累积 的系统误差，加密点 的地面坐标。将航带模型整体纳入到测图坐标系中，从而确定6.构建自由航带网方法：（ 1）带模型连接条件 的连续法相对定向（ 2）连续法相对定向（3）单独法相对定向 7.自由航带网概略绝对定向获取地面控制点 的地面摄影测量坐标；计算重心化坐标；绝对定向解算相似变换参数；计算模型点地面摄测坐标。8.航带网误差传播：系统误差和偶然误差独立积累性误差：不随模型个数 的增加而增大其影响非独立积累性误差：随模型个数 的增加而增大其影响9.