摄影测量考试重点

1、1.普通测量存在的两大问题：在待测物上放置标尺或棱镜。在待测点周围找到至少两个已知点，任意两点必须通视。2.摄影测量学（Photogrammetry）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及其相互关系的一门学科。3. 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。4.摄影测量学的作业过程：传感器，物体，解译。5.DEM (Digital Elevation Model)正射影像图（DOM）DLG6.按距离远近航天摄影测量航空摄影测量地面摄影测量近景摄影测量显微摄影测量按用途地形摄影

2、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。7.摄影测量：特点，无需接触物体本身获得被摄物体 信息由二维影象重建三维目标 面采集数据方式 同时提取物体的几何与物理特性8,摄影测量：步骤航空摄影航测外业内业加密4D产品生产9摄影测量学的三个发展阶段模拟摄影测量(1851-1960)解析摄影测量(1950-1980)数字摄影测量(1970-现在）10模拟摄影测量；利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转，用两个/多个投影器模拟摄影机摄影时的位置和姿态构成与实际地形表面成比例的几何模型，通过对该模型的量测得到地形图和各种专题图11模拟摄影测量主要的特征形成了比较完整的摄影测量学

3、的基本概念。根据像片变成地形图的作业过程及需要，生成了大量复杂、昂贵的摄影测量仪器。根据仪器及测量原理的不同形成较完整的像片变为地形图的测绘方法（单片测图法、分工法测图、综合法测图）12数字摄影测量计算机硬、软件技术的飞速发展，使功能增强，成本降低，并为编制大型软件提供平台20世纪70年代：数字摄影测量萌芽阶段20世纪80年代：数字摄影测量原型研究阶段20世纪90年代：真正推出可用于生产的数字摄影测量系统13数字摄影测量：基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字/数字化影像进行处理，自动（半自动）提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品14摄影测量：

4、基本关系式，表达像点与地面点之间关系，影像中的几何信息，模型重建，几何量测，地物几何位置15在小孔处安装摄影物镜，在像平面处放置感光材料，物体的入射光线经物镜后投射到感光材料上，经摄影处理形成光学影像。16中心投影有两种状态：1）投影平面和物点在投影中心的两侧，此时像片为负片。2）投影平面和物点在投影中心的同一侧，此时像片为正片。3）无论像片处在正片还是负片，像点与物点之间的几何关系不变。17共轭光线：在由物点发射的诸入射光线和经物镜出射的诸成像光线中，有一对共轭光线，其入射光线与主光轴的夹角和出射光线与主光轴的夹角相等。此时，共轭光线与主光轴的交点分别为k和k“， 分别称为前节点S（物方节点

5、）和后节点S（像方节点）。共轭光线表达了像点和物点之间一一对应的关系 18量测摄影机的基本要求 物镜要求具备良好的光学特性：物镜的畸变差要小，分辨率要高，透光率强。机械结构要稳定。航空摄影机应同时具备摄影过程的自动化装置，使安装在飞机上的此类摄影机能对地面连续的进行摄影。19量测摄影机的特征：量测用摄影机的像距（像片主距）是一个固定的已知值。1航摄仪焦距：物镜中心（物镜节点）到焦点的距离，像片主距：物镜中心（物镜后节点）到像平面的距离用于测绘地形的航摄仪，摄影的物距要比像距大的多，摄影时摄影物镜固定调焦于无穷远点处，因此，像距是一个定值，约等于航摄仪物镜的焦距（Focal length）。2摄

6、影机像面框架上有框标标志(fiducial marks)：像平面与物镜的主光轴垂直，同时像平面也是一个框标平面，因此像点在像片平面上的位置，可以根据像片上的框标坐标系来确定。航摄像片为量测像片，有机械框标和光学框标航摄像片的大小为18cm18cm, 23cm23cm3内方位元素(Interior orientation elements)的数值是已知的：像主点（Principal point）：摄影机主光轴与像平面的交点。像片主距（ f ）：摄影机物镜后节点到到像平面的距离。20像场：物镜焦面上中央成像清晰的范围像场角：像场直径对物镜后节点的夹角常角：(像场角100。)21摄影测量学利用光学摄

7、影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体的大小、形状、位置、特性及其相互关系的一门学科。22视摄影像片水平、地面取平均高程时，像片上的线段 l 与地面上相应的水平距L 之比为摄影比例尺。f为摄影机主距，H为航高23像片比例尺：在同一高度上进行空中摄影，所得像片的比例尺基本上是一致的。但由于空中气流或其它因素的影响，会使摄影比例尺发生变化。如果相邻两像片的比例尺相差太大，则会影响像对的立体观察。相邻两像片的比例尺之差超出航测仪器的允许范围时，则无法进行作业，为此，摄影比例尺的变化要有一定的限制。测量规范规定同一航带内最大航高与最小航高之差不得大于30m；摄影区域内实际航高与设计航高之差不得大于50

8、m。航高：指摄影飞机在摄影瞬间相对于某一水准面的高度，从该水准面起算向上为正。航高分为相对航高和绝对航高。24相对航高是指摄影机物镜相对于某一基准面的高度，常称为摄影航高。它是相对于被摄区域内地面平均高程基准面的设计航高。绝对航高是相对于平均海平面的航高，是指摄影机瞬间的真实海拔高度。25摄影比例尺的选择：摄影比例尺。控制摄影计划设计时的像片比例尺。比例尺的选取与成图比例尺、摄影测量内业成图方法和成图精度等因素有关。26摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离26摄影测量生产对摄影资料的基本要求1、影像的色调影像的色调：（清晰，色调一致）2、像片倾角 垂直摄影：以测绘地形图为目的的空中摄影多采用垂

9、直摄影的方式。要求航摄机在曝光的瞬间物镜主光轴垂直于地面。像片倾角要小于 2 3 摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，偏离铅垂线的夹角小于30，夹角为像片倾角3、像片重叠像片重叠度。摄影测量使用的航摄像片，要求沿航线飞行方向两相邻像片上对所摄地面有一定的重叠影像，这种重叠部分称为航向重叠度(heading overlap)。对于区域航空摄影而言，要求两相邻航带之间也需要有一定的影像重叠，这种重叠部分称为旁向重叠度(side overlap)。像片的重叠部分是立体观察和像片连接所必须的条件。4、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直线上，而呈现为弯弯曲曲

10、的折线，称航线弯曲。航线弯曲度：航线最大弯曲矢量与航线长度之比的百分数。要求航线弯曲度3%5、像片旋角相邻像片的主点连线与像幅航线方向框标连线间的夹角称为像片旋角。要求像片旋角6像片旋角过大会减少立体像对的有效范围27中心投影的基本知识投影：用一组假象的直线将物体向几何面投影。投影射线：投影的直线。投影平面：投影的几何面。投影射线会聚于一点的投影称为中心投影投影射线的汇聚点S称为投影中心。投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影 航摄像片为中心投影，地形图为正射投影28地形图的特点：1、地形图上任意两点间的距离与相应地面点的水平距离之比为一常数（成图比例尺）。 2、由地形图上任意一点

11、引出的两方向线之间的夹角，等于地面上对应的水平角。29 航摄像片的特点：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像点位移30由于存在像片倾斜和地形起伏两种误差的影响，致使影像发生几何变形，反映为影像比例尺有不同的变化，相关方位也发生变化。若利用航摄像片制作正射影像图时，必须消除倾斜误差和投影误差，统一像片上各处比例尺，使中心投影的航摄像片转化为正射投影的影像。31航摄像片与地形图的区别比 例 尺：地形图属于正射投影，具有统一比例尺，即地形图上所有的图形不仅与实际形状完全相似，而且其方位也保持不变。航片属于中心投影，因存在像片倾斜和地形起伏误差的影响

12、，导致影像有变形，无统一比例尺。表示方法：地形图为线划图，它是按照成图比例尺所规定的各种符号、注记和等高线来表示地物、地貌的。航摄像片为影像图，表示为影像的大小、形状和色调。表示内容：地形图用相应的符号和文字、数字注记表示，而在像片上是表示不出来的；地图需要综合取舍，只表示那些经选择的有意义的地物，而像片展示所有地物的全部影像。几何差异：航摄像片可组成像对立体观察摄影测量的主要任务之一：把地面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33航摄像片上的特殊的点线面 将空间点、线做中心投影，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的投影关系

13、称为透视变换。34透视变换的特性：同素性几何元素的种类不发生变化；互换性像与物互换性；结合性直线的交点投影仍为直线的交点。34点：摄影中心S、像主点o、地主点O、 像底点n、地底点N、等角点c、地面等角点C、主合点i 面：地平面E、像平面P、主垂面W、真水平面Es线：透视轴（迹线）TT、主光轴SoO、主垂线SnN 基本方向线VV、主纵线vv 、等角线ScC 、主合线hihi、主横线hoho、等比线hchc 35点：摄影中心 像主点o地主点O像底点n地底点N等角点c地面等角点C主合点i主遁点J 面：地面E像片面P主垂面W真水平面Es线：迹线TT 主光线SoO 主垂线SnN 摄影方向线VV主纵线v

14、v等角线ScC主合线hihi主横线hoho等比线hchc35底点特性铅垂线在像平面上的构像位于以像底点n为辐射中心的相应辐射线上36等角点特性在倾斜像片和水平地面上，由等角点c和C所引出的一对透视对应线无方向偏差，保持着方向角相等。在倾斜像片上以等角点c为角点量测的某一角度可用于代替在地面上用C为测站实测的角度。37等比线特性等比线的构像比例尺等于水平像片上的摄影比例尺，不受像片倾斜影响38像空间坐标系是描述像点在像空间位置的坐标系。其以摄影中心S为原点，x、y轴与像平面坐标系的x、y轴平行，Z轴与主光轴重合，形成像空间右手坐标系S-xyz，每个像点的Z坐标都等于 -f，而x，y坐标就是像点在

15、像平面坐标x，y。 像空间直角坐标系是随着每张航摄像片摄影瞬间的空间方位而定的。所以，不同航摄像片的像空间直角坐标系是各自独立的。39 像空间辅助坐标系由于各像片的像空间坐标系不统一，计算困难，为此，需要建立一种相对统一的坐标系，称为像空间辅助坐标系。它是像空间和物空间过渡性的右手坐标系，用S uvw表示，其坐标原点任取摄影中心S，坐标轴依情况而定。40通常像空间辅助坐标系（S-XYZ）三种选取方法：（1）取u、v、w轴系分别平行于地面摄影测量坐标系D-XYZ；（2）以每条航带第一条像片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系。（3）以每个像对的左片摄影中心为坐标原点，摄影基线方向为u轴，以摄影基线

16、及左片主光轴构成的平面作为uw平面，过原点且垂直于uw平面的轴为v轴构成右手直角坐标系。40地面测量坐标系（T X t Y t Z t ）地面测量坐标系是指空间大地基准下的高斯-克吕格3带或6带（或任意带）投影的平面直角坐标系（如1980西安坐标系和1954北京坐标系）与定义的从某一基准面量起的高程系（1956年黄海高程和1985国家基准高程），两者组合而成的空间左手直角坐标系。41地面摄影测量坐标系（D X Y Z ）由于摄影测量坐标系是右手系，而地面测量坐标系是左手系，需要在两种坐标系之间建立一个过渡性坐标系，称为地面摄影测量坐标系。42内方位元素（interior orientation

17、 elements 在S-xyz中)确定摄影中心与像片之间相关位置关系的参数称为影像的内方位元素。利用内方位元素可将像点在框标坐标系 P x y 中的量测坐标转换为像空间坐标系中的坐标 S x y z ，用于解析计算。43外方位元素（ exterior orientation elements 在恢复像片内方位元素的基础上，在地面空间直角坐标系中确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数称为外方位元素。一张像片有6个外方位元素。3个直线元素和3个角元素。44在理想情况下，摄影瞬间像点、投影中心、物点位于同一条直线上，描述这三点共线的数学表达式称之为共线条件方程。45共线条件方程的应用求像底点

18、坐标单像空间后方交会摄影测量的投影基础航空影像模拟仿真光束法平差的函数模型利用DEM制作数字正射影像图求像点位移利用DEM进行单张像片测图45倾斜误差定义同摄站同主距的倾斜像片和水平像片沿等比线重合时,地面点在倾斜像片上的像点与相应水平像片上像点之间的直线移位。几何学上，等比线可以视为是倾斜像片与同主距水平像片的交线。在倾斜像片上从等角点出发，引向任意像点的方向线，其方向角与水平像片上相应方向线的方向角恒等。46以等角点为原点，水平像片上像点的方向线与对应的倾斜像片上像点的方向线的偏差。过等角点c在倾斜像片和水平像片上分别引绘的同名地物点的方向角相等，即无方向偏差。47投影误差定义当地面有起伏