摄影测量与遥感课件

摄影测量与遥感绪论1A（X、Y、Z）OZXY12

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2普通测量摄影测量Aa1a2先摄影后测量摄影测量学（Photogrammetry）是利用光学或数码摄影机获取的影像，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门学科。摄影测量的定义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地形摄影测量非地形摄影测量模拟摄影测量解析摄影测量数字摄影测量按距离远近按用途按处理方法摄影测量的分类地形测量领域

各种比例尺的地形图、专题图、特种地图正射影像地图、景观图建立各种数据库提供地理信息系统和土地信息系统所需要的基础数据摄影测量的任务非地形测量领域生物医学公安侦破古文物、古建筑变形监测军事侦察矿山工程摄影测量的任务从1851年法国陆军上校劳赛达提出并进行交会摄影测量算起，摄影测量学已经走过了160年的历程：

摄影测量的发展历程模拟摄影测量(1851-1960’s)解析摄影测量(1950’s-1980’s)数字摄影测量(1970’s-现在）摄影测量三个发展阶段的特点摄影测量的发展历程发展阶段原始资料投影方式仪器操作方式产品模拟摄影测量像片物理投影模拟测图仪人工操作模拟产品解析摄影测量像片数字投影解析测图仪机助作业员操作模拟产品数字产品数字摄影测量数字化影像数字影像数字投影数字计算机自动化操作+人工干预模拟产品数字产品摄影测量的发展历程模拟摄影测量解析摄影测量数字摄影测量技术进步技术革命解算像片外方位元素

Xs,Ys,Zs,,,前方交会解算地面点坐标航空影像像控测量获取GCPs航空摄影航测外业内业加密4D产品生产摄影测量的作业过程遥感是指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性的一门学科。遥感的定义遥感的产生1957年第一颗人造卫星发射升空1962年“遥感(RemoteSensing)”名词诞生1972年美国陆地资源卫星（Landsat）发射成功，星上搭载了多光谱扫描仪（MSS）等新型传感器，获得了大量的地球表面数字影像可见光遥感红外遥感微波遥感多光谱遥感航天遥感航空遥感地面遥感主动式遥感被动式遥感按电磁波长按运载工具按传感器遥感的分类摄影测量与遥感的关系遥感技术为摄影测量提供了多种数据来源，从而扩大了摄影测量的应用领域。框幅式光学摄影机：黑白（传统）框幅式光学摄影机：彩色、彩红外条带式光学摄影机：缝隙、全景光机扫描仪：红外、多光谱、高光谱CCD扫描仪：线阵列、面阵列合成孔径雷达：SAR、InSAR提供：多时相、多光谱、多分辨率的影像信息。摄影测量与遥感的关系摄影测量成熟的理论与方法对遥感技术起推动作用：解析摄影测量理论可以用于遥感图像的高精度几何定位和几何纠正；数字影像匹配理论可以用于多源、多时相、多分辨率遥感影像的融合和几何配准；DEM、地形测量和专题图等数据库是支持和改善遥感图像分类的有效信息；像片判读和遥感图像分类的自动化和智能化是摄影测量与遥感技术的共同研究课题。包括像片判读在内的摄影测量学的发展历史就是遥感的发展历史，而遥感技术则是传统摄影测量学发展的必然趋势，两者的有机结合已成为对地观测的重要手段，是地理信息系统（GIS）技术中数据采集和更新的重要手段！摄影测量与遥感的结合1988年ISPRS（国际摄影测量与遥感协会）在日本京都第16届大会上定义：摄影测量与遥感（PhotogrammetryandRemoteSensing）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。摄影测量与遥感的结合遥感平台高度目的、用途其它航天飞机240～350km不定期地球观测、空间实验

无线电探空仪100m～100km各种调查（气象等）

超高度喷气机10000～12000m侦察、大范围调查

中低高度飞机500～8000m各种调查、航空摄影测量

飞艇500～3000m空中侦察、各种调查

直升机100～2000m各种调查、航空摄影测量

无线遥探飞机500m以下各种调查、航空摄影测量飞机、直升机牵引飞机50～500m各种调查、航空摄影测量牵引滑翔机系留气球800m以下各种调查

索道10～40m遗址调查

吊车5～50m地面实况调查

地面测量车0～30m地面实况调查车载升降台摄影测量与遥感的平台摄影测量与遥感的特点定位：在何处？定量：有多少？定性：是什么？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。摄影测量与遥感的特点航空摄影2航空摄影基本概念ZSS航空摄影基本概念航空摄影基本概念像片存在倾斜位移和投影差，而地图则没有。胶片航摄仪座架暗箱镜筒操纵器我国目前使用的有RC型RMK型框幅式航空摄影机航空摄影航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离像片主距长焦距：(主距：>255mm)中焦距：(主距：102～255mm)短焦距：(主距：<102mm)FSf像片主距：物镜后节点（见P6图1-3）到像平面的距离胶片航摄仪像场：物镜焦面上中央成像清晰的范围（见P7图1-5）像场角常角：(视场角：<70°)宽角：(视场角：70°～

100°)特宽角：(视场角:>100°)像场角：像场直径对物镜后节点的夹角（见P7图1-5）2b胶片航摄仪几个概念胶片航摄仪物镜的分解力：是摄影机物镜的一个重要特征，指物镜对被摄物体微小细部的表达能力，以1毫米宽度内能清晰分辨的线条数表示

物镜的光圈和光圈号数：一组以√2为公比排列的等比数列快门：控制曝光时间的装置像片主点：摄影机主光轴与像片面的交点像片主距：摄影机物镜后节点到像片主点的垂直距离，用f表示量测摄影机特征胶片航摄仪像距是固定值：几乎等于物镜焦距摄影框标：光学和机械框标内方位元素已知：X0、Y0、f航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标航摄像片的大小为23cm×23cm；18cm×18cm，30cm×30cm航摄像片胶片航摄仪感光材料胶片航摄仪盲色片：只能感受波长500nm以下的蓝紫光正色片：只能感受波长580nm以下的绿光分色片：只能感受波长640nm以下的可见光全色片：只能感受波长700nm以下的可见光全色红外片：可感受波长750nm的红外光日光型：适用于R/G/B光谱成分且色温在5500K左右灯光型：适用于B光谱成分较少且色温在3200K左右日灯光两用型：适用于色温在4000K左右黑白感光材料彩色感光材料(光照)彩色负片：记录原景物颜色的补色影像彩色正片：将彩色负片拷贝或放大成透明正片彩色反转片：记录原景物颜色的影像彩色感光材料(用途)感光特性胶片航摄仪感光度：感光材料对光的敏感程度

反差系数：景物反差与影像反差的比值宽容度：能按比例记录景物亮度的曝光量最大范围

灰雾密度：未曝光试片显影后所产生的密度显影动力学曲线：感光特性随显影时间而改变的特性曲线

胶片冲洗显影：将已曝光的卤化银变成可见的由银粒组成的影像

定影：固定显出的影像

水洗：用水洗掉乳剂层中残留的可溶性银络合物

干燥：使膨胀了的明胶层中水分蒸发胶片航摄仪辅助设备滤光片：消除空中蒙雾亮度的影响

像移补偿装置：减少影像的模糊

自动曝光系统：自动调整光圈或曝光时间

胶片航摄仪当代航空摄影相机数字航摄仪SWDC

面阵数字航摄仪DMC

面阵数字航摄仪UCD面阵数字航摄仪由4次分别曝光的9个小面阵拼接成的大面阵中心投影数字航空影像数字航摄仪ADS40

数字航摄仪数字航摄仪

基于线阵传感器

全色、RGB和近红外

三线阵推扫式扫描

POS系统集成了GPS

和IMU（前视＋下视＋后视）＋近红外＋红＋绿＋兰＝全色＋多光谱LeicaADS40线阵推扫式数字航空影像数字航摄仪影像分辨率航摄影像胶片影像分辨率：用“线对/mm”表示。反映了线条及其背景间的特定反差比数字影像分辨率：用“地面采样间隔GSD（Ground

SampleDistance）”表示。当代航空摄影相发展的现状航摄仪的检定检校方法实验室检校法:试验场检校法:自检校法:航摄仪的检定ZSS航空摄影概念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3°，夹角为像片倾角铅垂线像片SA摄影机主光轴像片航空摄影基本要求f为摄影机主距，H为航高视摄影像片水平、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aASEPfH摄影比例尺航空摄影基本要求航摄比例尺分母测图比例尺分母比例尺类型航摄比例尺测图比例尺数字影像分辨率/cm大比例尺1:2000～1:3500

1:5004~71:3500～1:7000

1:10007~141:7000～1:14000

1:200014~28中比例尺1:10000～1:20000

1:500020~401:20000～1:32000

1:1000040~80小比例尺1:25000～1:60000

1:2500050~1201:50000

1:5000070~160航空摄影基本要求123Lxlx航向重叠度航空摄影基本要求应达到60%～65%，最小应有56%△h=h基-hІ-1Ⅱ-1Lyly旁向重叠度航空摄影基本要求△h=h基-h应达到30%～35%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%Ll航线弯曲航空摄影基本要求o2

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<6°°像片旋角过大会减少立体像对的有效范围o1

像片旋角航空摄影基本要求竖直航空摄影：像片倾角<2°～

3°倾斜航空摄影：面积航空摄影线状航空摄影独立地块航空摄影按摄影倾角按摄影方式大比例尺航空摄影：>1/10000中比例尺航空摄影：1/10000～1/50000小比例尺航空摄影：<1/50000按摄影比例尺航空摄影分类航空摄影种类

轻型机小像幅航空摄影（像幅小于70mm×70mm）无人机小像幅航空摄影多光谱航空摄影机载SAR成像航天摄影

GPS辅助航空摄影

POS辅助航空摄影航空摄影案例航摄准备航摄设计空中摄影摄影处理质量检查成果提交

摄区基本情况分析确定航摄设计用图航空摄影案例航摄准备航摄设计空中摄影摄影处理质量检查成果提交

摄影比例尺的确定航摄分区的划分基准面高度的确定航线的敷设航摄基本参数的计算航摄季节和时间的选择航摄仪的选择与检定航摄胶片的选择与测定航空摄影案例比例尺类型航摄比例尺测图比例尺数字影像分辨率/cm大比例尺1:2000～1:3500

1:5004~71:3500～1:7000

1:10007~141:7000～1:14000

1:200014~28中比例尺1:10000～1:20000

1:500020~401:20000～1:32000

1:1000040~80小比例尺1:25000～1:60000

1:2500050~1201:50000

1:5000070~160摄影比例尺的确定航空摄影案例航摄分区的划分分区界线应与图廓线相一致；分区内的地形高差不得大于四分之一相对航高；在能够确保航线的直线型前提下，分区应尽量划大；当地面高差突变或有特殊要求时，分区界线可以破图廓划分。基准面高度的确定分区摄影基准面的高度（h基），以分区内具代表性的高点平均高程（h高）与低点平均高程（h低）之和的二分之一求得。航空摄影案例航线方向和航线敷设航线按东西向直线飞行。特定条件下，亦可根据地形走向与专业测绘的需要飞行；常规航摄航线应与图廓线平行敷设。某些情况下，航线应沿图幅中心线敷设；按专业测绘的要求和特殊的地形条件敷设航线；水域、海区常规敷设航线时，应尽可能避免像主点落水，要确保所有岛屿覆盖完整，并能构成正常重叠的立体像对；测图控制作业非常困难的地区，可根据用户的设计要求，敷设控制航线。航空摄影案例航空摄影案例摄影季节和航摄时间的选择航摄季节应选择本摄区最有利的气象条件，并要尽可能的避免或减少地表植被和其他覆盖物(如：积雪、洪水、沙尘等)对摄影和测图的不良影响，确保航摄像片能够真实地显现地面细部。选择航摄时间，既要保证具有充足的光照度，又要避免过大的阴影，一般根据摄区的太阳高度角和阴影倍数选定。航空摄影案例航摄准备航摄设计空中摄影摄影处理质量检查成果提交

设备的检测航摄试片航空摄影填写飞行日志

配置冲洗药液胶片冲洗像片印制

像片重叠度像片倾斜角像片旋偏角航线弯曲度摄站航高差航摄漏洞航线偏差影像质量

航摄分区略图航片索引图航摄底片、像片航摄仪检定表航摄底片压平质量检测数据表航摄底片密度抽样测定数据表航摄飞行报告附属仪器记录数据成果质量检查报告技术总结航摄资料移交书合同规定的其他资料摄影测量基础3正射投影与中心投影中心投影的两种状态投影方式：地图为正投影，航片为中心投影比例尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺表示方法：地图为线划图，航片为影像图表示内容：地图需要综合取舍几何差异：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正射投影与中心投影地形起伏引起的像点位移spacbABCB0BbAA0sEpb0aa0像片倾斜引起的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像点位移像点位移航摄像片上的点、线、面摄影测量常用坐标系—像方空间坐标系一、像平面坐标系摄影测量常用坐标系—像方空间坐标系二、像空间坐标系摄影测量常用坐标系—像方空间坐标系三、像空间辅助坐标系摄影测量常用坐标系—物方空间坐标系三、摄影测量坐标系------摄影测量坐标系，是第一个像对像空间辅助坐标系沿w轴反向延长平移至地面点P，是航带网中统一的坐标系---地面测量坐标系---地面摄影测量坐标系确定摄影物镜后节点与像片之间相互位置关系的参数内方位元素（x0,y0,f）可恢复摄影光束xypfx0y0So像片的内方位元素AYXZ确定摄影瞬间像片在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数像片的外方位元素AYXZo确定摄影瞬间像片在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数ZsXsYs外方位线元素：描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的位置(Xs、Ys、Zs)外方位角元素：描述像片在摄影瞬间的空间姿态像片的外方位元素s

像点的平面坐标变换---主要解决像点像平面坐标与框标坐标系的转换问题空间直角坐标系之间的变换像点的空间坐标变换---主要解决像点像空间坐标与像空间辅助坐标系的转换问题共线条件方程表示投影中心、像点及其对应物点位于一条直线的几何方程XYZa(x,y)xyzS(Xs,Ys,Zs)A(X,Y,Z)共线条件方程的应用求像底点坐标多像空间前方交会摄影测量中的数字投影基础光束法平差的基本数学模型利用DEM制作数字正射影像图利用DEM进行单张像片测图航摄立体像对解析单张像片摄影测量（单像摄影测量）-----仅能解决地面目标的方向，不能解决地面目标的三维坐标问题立体像对（具有一定重叠度），称为立体摄影测量-----能够解决地面目标的三维坐标问题航摄立体像对解析空间物体—交向角差—生理视差—空间物体立体视觉借用空间物体的构象信息而在视觉上感受出空间物体的存在，称为人造立体效能立体视觉及人造立体视觉航摄立体像对解析aA’A”a’AS1S2立体像对分像条件两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼基线应大致平行两像片的比例尺应相近（差别<15％）人造立体观察条件

常用人造立体效能正立体---左眼看左片、右眼看右片反立体---左眼看右片、右眼看左片（或一对像片原位各自旋转180度）零立体—立体感消失，各自旋转90度航摄立体像对解析像对的立体量测见P45图3-9像点坐标量测

用立体坐标量测仪测定，可直接测量左右像点坐标，也可测量左像片坐标和左右像片的左右视差和上下视差。量测精度为：0.01-0.02mm,估读到0.001-0.002

mm像点坐标量测摄影材料变形摄影物镜畸变大气折光地球弯曲单像坐标量测仪立体坐标量测仪人工屏幕量测自动匹配量测系统误差改正像点坐标量测立体镜观察

反光立体镜

扩大眼基距，可对大像幅进行立体观察立体观察方法叠映影像立体观察

互补色法

在投影器中插入互补色滤光片（品红色、蓝绿色）观测者双眼分别带上同色镜片

立体观察方法叠映影像立体观察

光闸法（闪闭法）

在两投影光路中各安装一光闸（一个打开、一个关闭）观测者双眼分别带上与投影器光闸同步的光闸眼镜光闸起闭频率>10Hz立体观察方法叠映影像立体观察

偏振光法

在两投影光路中安装两块偏振平面互成90°的起偏镜观测者带上一副检偏镜镜片与起偏镜相同左右偏振平面相互垂直立体观察方法双目镜观测光路的立体观察

通过双筒望远镜观察每个望远镜像面有一固定的测标像片可在两个相互垂直方向共同移动，也可一张像片相对于另一张像片移动可以分别对左右像片进行调焦、亮度调节及必要旋转，观测系统放大倍率可调节立体观察方法摄影测量的解析计算单像空间后方交会立体像对的空间前方交会立体像对的相对定向立体像对的绝对定向单张像片空间后方交会单像空间后方交会是解析空中三角测量的基本内容单张像片空间后方交会单张像片的后方交会注意：1.一个点列出两个方程、三个点可列出6个方程，求解6个未知数，即6个外方位元素

2.多余观测：通常在像片四个角选取4个或更多地面控制点目的：获取像片的6个外方位元素立体像对的点、线、面1.垂核面、主核面

2.核点---基线或延长线与像片的交点2.核线--核面与像片的交线一般：左右像片的垂核线是同名核线，左右像片的主核线不是同名核线，立体像对的前方交会立体像对的空间前方交会是摄影测量点位测定和生成DEM的基础立体像对的前方交会公式双向空间后发交会-前方交会解求地面点坐标1.野外像片控制测量----4个控制点2.量测控制点像点坐标及待求点像点坐标3.空间后方交会计算两张像片的外方位元素4.空间前方交会计算待求点坐标连续法相对定向特点：相对定向过程中，只需移动和旋转其中一张像片，另一张始终固定不变单独像对相对定向特点：相对定向过程中，只需旋转两张像片就可以确定两光束的空间方位，无需平移立体像对的相对定向元素和立体模型的绝对定向元素用于描述两张像片相对位置和姿态的参数称为相对定向元素----用解析计算的方法解求相对定向元素的过程称为解析法相对定向连续像对相对定向元素5:单独法相对定向元素5：确定像片在地面坐标系统的绝对位置和姿态的参数，称为绝对定向元素---用解析计算的方法解求绝对定向元素的过程称为解析法绝对定向加密点的坐标变换模型绝对定向完成后，所得的加密点坐标是地面摄影测量坐标系的，还应反算到地面测量坐标系中立体像对的相对定向元素解算共面条件是解求相对定向元素的基本关系式立体像对的相对定向立体模型的绝对定向元素解算立体模型的绝对定向解析计算小结摄影测量坐标系分类人造立体视觉的条件和类型什么是视模型左右视差和上下视差的概念分像的方法什么是立体像对核面、主核面前方交会计算地面点的步骤像对相对定向元素、两个系统绝对定向元素概念、有哪些元素绝对定向至少需要几个地面控制点像对相对定向需要地面控制点吗？立体测图基础航测立体测图的方法：（P65）1.模拟法立体测图2.解析法立体测图3.数字化测图立体测图基础模拟法立体测图的作业过程：（P70）一、内定向：恢复像片的内方位元素，建立和摄影光束相似的投影光束。二、像对相对定向：消除上下视差和左右视差，最少选5个定向点，一般选6个点，点位分布见教材三、模型绝对定向：旋转、缩放、平移到地面坐标系中，规划比例尺为测图比例尺，至少两个平高点、一个高程点，通常在像对重叠部分四角选4个平高点（实际只需3个，一个作为检查用）四、立体测图：地物、高程注记点、地貌、检查接边立体测图基础模拟法立体测图的自我检查内容：一、高程注记点位置和数量是否满足规范要求二、高程注记点高程与等高线有无矛盾三、山头、鞍部、曲线是否遗漏四、曲线精度是否合乎要求五、地形地貌有无变形六、等高线与水系的关系是否合理七、地物地貌要素是否齐全解析空中三角测量基础数字摄影测量基础影像数字化与影像重采样影像的内定向基于灰度的影像匹配基于核线的一维影像匹配基于特征的影像匹配影像数字化影像重采样影像内定向二维影像相关基于核线的一维影像相关特征匹配遥感基础4电磁波卫星遥感中常用的波谱

波长用途紫外线10nm～0.4μm监测气体污染和海面油膜污染可见光0.4～0.76μm测绘、自然资源调查和环境监测红外线0.76μm～1mm军事侦察，浅层地下水、城市热岛、水污染、森林火灾和岩石分类的调查微波0.1～1m测绘、自然资源调查和环境监测交变的电场和磁场相互激发所形成的连续不断的电磁振荡现象大气窗口卫星遥感中的大气窗口

波段用途0.3～1.3μm可见光、部分紫外、近红外1.5～1.8μm2.0～3.5μm近红外、中红外3.5～5.5μm中红外8～14μm远红外1.0mm～1m微波在通过大气窗口时较少被散射、吸收和反射的电磁波谱辐射定标与大气校正系统辐射定标：死像元（散粒噪声）、暗条带大气校正：辐射传输模型、实测光谱数据、影像特征太阳位置引起的辐射误差校正：阴影遮盖地物地形坡度、坡向校正：地形起伏引起的光照变化遥感图像特征空间分辨率：遥感影像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小。空间分辨率越高，识别物体的能力越强光谱分辨率：传感器所能记录的电磁波谱中某一特定波长的范围值。光谱分辨率越高，波长范围越窄时间分辨率：对同一目标进行重复探测时相邻两次探测的时间间隔。时间分辨率越高，识别物体的精度越高常用遥感卫星影像卫星影像名称分辨率(m)最大成图比例尺一般判读的成图比例尺Landsat

MSS791:5000001:250000Landsat

TM301:1000001:50000SPOT1-420,101:500001:25000SPOT510,2.51:250001:10000IKONOS4,11:100001:5000QuickBird2.44,0.611:50001:2000主要用于测绘/修测地形图、制作正射影像图或各种专题图常用遥感卫星影像遥感图像解译的任务目标地物的几何信息

目标地物的属性信息目标地物的变化动态通过对卫星遥感影像的解译，主要获取三方面信息：遥感图像解译方法：目视解译，计算机数字图像处理遥感图像解译的方法

卫星遥感影像解译的关键是遥感影像识别，实质是图像的分类过程，即根据遥感图像的光谱特征、时间特征、时间特征，按照解译者的认知程度进行目标的探测、识别和鉴定。

★目视解译

★计算机数字图像处理形状大小阴影色调（黑白深浅）颜色（色阶色别）纹理（影像结构）图案（图形结构）位置（特定环境）布局（相关位置）综合分析相关分析直接解译标志间接解译标志遥感图像解译的特征遥感图像的目视解译方法直判法：根据直接通过解译标志确定地物对比法：与已知的遥感影像对照确定地物属性邻比法：进行邻近比较区分不同地物动态对比法：不同时相的影像对比分析，了解变化动态逻辑推理法：依据内在联系进行逻辑推理，判读地物原则：总体观察，综合分析，对比分析，重点分析，尊重影像的客观实际步骤：从已知到未知，先易后难，先山区后平原，先地表后深部，先整体后局部，先宏观后微观，先图形后线形方法：遥感图像目视解译的程序了解影像的辅助信息分析已知的专业资料建立解译标志预解译地面实况调查详细解译类型转绘与制图摄影测量与遥感处理系统5数字摄影测量系统功能影像数字化影像预处理坐标量测影像定向空中三角测量影像匹配建立DEM及其编辑自动绘制等高线制作DOMDOM镶嵌与修补数字测图制作影像地图制作透视图、景观图GIS功能近景摄影测量遥感图像处理硬件系统：计算机及其外部设备（立体观测、操作控制、输入输出）软件系统：数字影像处理软件、解析摄影测量软件、模式识别软件及辅助功能软件主要功能：常用数字摄影测量系统VirtuoZo数字摄影测量系统JX4

数字摄影测量系统遥感数字图像处理的内容图像转换图像校正图像增强信息融合图像解译根据遥感图像处理的目的不同：信息损失少，处理精度高；抽象性强，再现性好；通用性广，灵活性高；遥感数字图像处理的优点：遥感图像处理的意义利用遥感图像处理技术获得满足一定精度要求的各种图件；从遥感图像中快速准确地提取所需信息；为遥感图像的计算机解译奠定基础。图像增强：增强目标与背景图像的反差图像平滑：消除高频噪声，降低细节反差图像锐化：增强高频成分，突出边缘信息图像粗加工：系统误差改正（畸变）图像精纠正：消除几何变形几何纠正遥感图像处理的内容图像间的匹配：任意坐标系多源图像配准图像绝对配准：特定坐标系多源图像配准像素级：改善分割和特征提取等处理效果特征级：以高置信度来提取影像特征信息符号级：提高信息在高抽象层次上的利用辐射校正自动配准数据融合数据预处理：主要是加、减、乘、除运算监督分类：先学习后分类法、训练场地法非监督分类：边学习边分类法图像分类遥感图像处理系统输入设备输出设备存储设备操作台硬件系统

数据存取辐射校正几何纠正统计分析图像分类特征提取成果输出其他功能软件系统

Lidar

是20世纪90年代发展起来的新型传感器，集激光扫描、POS于一体，可直接获取DSMIMUGPSLaserscannerGPS机载LiDAR系统机载LiDAR系统的优越性主动式直接测量系统，全天候航空遥感作业，快速获取高精度数字高程信息激光脉冲信号能穿过部分植被，快速获得高精度和高空间分辨率的森林或山区的真实数字地面模型基本不需要地面控制点，而且速度快、作业周期短和易于更新作业安全，可进行危险地区的测图跟踪将信息获取、信息处理及应用技术纳入同一系统中，有利于自动化程度机载LiDAR系统的应用获取大范围高精度DSM/DEM测制带状目标地形图测绘线状地物线路图（电力线、输气管线、高速公路等）直接获取森林地区真实地表的高精度三维信息海岸带地形测量土地剖面图测量危险区域的测量数字城市三维建模数据的采集高空间采样密度的地形测量（灾害评估、矿区堆积物等）大地水准面确定车载移动测图系统（MMS）GPS天线电子陀螺云台黑白CCD相机彩色CCD相机MMS基本部件：系统控制模块、定位定姿模块、影像获取模块和数据处理模块航测外业6像片判读的定义像片判读是根据影像所显示的各种规律，借助相应的仪器设备和相关资料，采用一定方法对影像进行分析判断，从而确定影像所表达的地物属性、特征，为测制地形图或其他专业部门提供必要的地形要素。像片判读特征主要包括：形状特征、大小特征、色调特征、阴影特征、纹形图案特征、位置布局特征、活动特征。像片调绘的定义像片调绘是在像片判读的基础上，把影像所代表的地物识别和辨认出来，并按规定图式符号和注记方式表示在航摄像片上。一般采用先室内判读，后野外检查补绘的调绘方法像片调绘的主要内容

地理名称（地名、单位、街道、居民地、河流等的名称）地类及地类界独立地物居民地道路及其附属设施屋檐改正信息工农业设施地上管线设施水系、地貌和植被等信息像片调绘的综合取舍原则

根据地形元素的作用根据地形元素的分布密度根据地形元素的特征（密度特性）根据成图比例尺的大小根据用户对地形图的要求地物在地形图上表示合理，主次分明，重点突出像片调绘的一般要求判读准确，描绘清晰，图式符号恰当，注记无误图上依比例尺表示的地物，只作性质和数量说明影像模糊或遮盖的地物可在调绘片上补调补调面积较大、新增的地物，变化的地形和地貌，需采用全野外数字测图方法进行补测拆除的建筑物应在像片上用红×划去，范围较大时应加注说明野外像片调绘案例准备工作像片判读综合取舍着铅询问调查量测补测新增地物清绘接边像控点的布设全野外布点非全野外布点特殊情况的布点通过野外控制测量获得航摄像片定向所需的控制点像控点的选择原则明显地物点航向及旁向6片（困难5片）重叠范围内旁向重叠中线附近距像片边缘不小于1～1.5cm离通过像主点且垂直于方位线的直线不超过1cm，最大超过1.5cm自由图边、待成图边及其他成图方法成图的图边控制点一律不在图廓线外像控点的点之记在最清晰的一张像片上刺点刺孔直径不得大于0.1mm刺点误差小于像片上0.1mm同一控制点只能在一张像片上刺孔国家等级的三角点、水准点及小三角点均应刺点像控点应根据刺孔位置在实地打桩一个测区内的控制点应统一编号，采用字母加数字的编号方法，P代表平面点，G代表高程点，N代表平高点像控点必须在刺点片反面进行整饰像控点的联测像控点的平面位置采用GPSRTK、电磁波测距导线、交会及引点等方法施测像控点的高程采用测图水准、电磁波测距高程导线、GPS高程等方法施测像控点测量结束后必须与相邻图幅与区域进行控制接边4D产品生产74D产品数字高程模型：

DEM（DigitalElevationModel）数字正射影像：

DOM（DigitalOrthophotoMap）数字线划地图：

DLG（DigitalLineGraphics）数字栅格地图：

DRG（DigitalRasterGraphics）4D产品生产的数据流程航片卫片等立体像对像控测量像片调绘影像定向等空中三角测量DEMDOM地物半自动测量等高线三维景观图DLG全要素地图DRG利用计算的方法，根据航摄像片上所量测的像点坐标和必要的用以确定平差基准的非摄影测量信息测定所摄目标地区未知点的物方空间坐标，称之为解析空中三角测量。

俗称摄影测量加密、电算加密解析空中三角测量的定义不触及被量测目标即可测定其位置和几何形状，不受通视条件限制；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；可同时确定区域内所有像片的外方位元素，且区域内部精度均匀，不受区域大小限制。解析空中三角测量的意义为4D产品生产提供定向控制点和像片定向参数；进行三、四等或等外三角测量的点位测定；测定大范围内界址点的统一坐标；单元模型中大量地面点坐标的计算；解析近景摄影测量和非地形摄影测量。解析空中三角测量的目的单模型法航带法区域网法按平差范围航带法独立模型法光线束法按数学模型解析空中三角测量的分类航带法

解求航线的非线性改正参数

独立模型法

解求模型的相似变换参数

光束法

解求像片的外方位元素及物点坐标

像片坐标初步航带平差计算/量测航线区域网平差计算/量测独立模型相对定向航线构成光束法独立模型法航带法解析空中三角测量的分类解析空中三角测量的精度理论精度:实际精度:利用安装于飞机上与航摄仪相连接的和设在地面一个或多个基准站上的至少两台GPS信号接收机同步而连续地观测GPS卫星信号、同时获取航空摄影瞬间航摄仪快门开启脉冲，经GPS载波相位测量差分定位技术的离线数据后处理获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标，然后将其视为带权观测值引入摄影测量区域网平差中，经采用统一的数学模型来整体确定地面目标点位和像片方位元素，并对其质量进行评定的理论、技术和方法。GPS-supportedAerialTriangulationGPS辅助空中三角测量减少野外工作量、缩短测量周期、降低生产成本、提高生产效率。XZYSS高程控制点平高控制点待定点GPS辅助空中三角测量现行航空摄影系统改造及偏心测定带GPS信号接收机的航空摄影解求GPS摄站坐标GPS摄站坐标与摄影测量数据联合平差，以确定目标点位并评定其质量GPS辅助空中三角测量GPS天线放大器GPS信号接收机航摄仪天线飞行方向XYGPS天线ZuvwX,Y,ZXs,Ys,ZsGPS辅助空中三角测量GPS空三对地面控制点的要求：

a、四角平高控制点＋

2排高程控制点

b、四角平高控制点＋

2条垂直构架航线平高地面控制点高程地面控制点GPS辅助空中三角测量利用安装于飞机上与航摄仪相连接的POS系统同步而连续地观测GPS卫星信号、同时测定航空摄影瞬间航摄仪的姿态角，经GPS载波相位测量动态定位技术的离线数据后处理获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标及影像的姿态角，然后将其视为带权观测值引入光束法区域网平差中，经采用统一的数学模型来整体确定地面目标点位和像片方位元素，并对其质量进行评定的理论、技术和方法。POS-PositionandOrientationsystem

POS辅助空中三角测量可直接测得像片的外方位元素，进而减少野外控制测量工作、提高摄影测量生产效率。直接测量摄影时刻像片位置和姿态精度POS辅助空中三角测量立体像对空间前方交会多像空间前方交会POS直接定位XZYSS平高控制点待定点POS辅助空中三角测量解析空中三角测量案例资料准备野外像控点的转刺加密点的选点观测相对定向区域网平差计算加密分区接边质量检查成果整理与提交

像片索引图数字/数字化航摄影像航摄仪检定书飞行记录资料测区内现有小比例尺地形图

区域网像控点刺点片区域网像控点联测成果解析空中三角测量案例资料准备野外像控点的转刺加密点的选点观测相对定向区域网平差计算加密分区接边质量检查成果整理与提交

定向点残余上下视差同一航带模型连接差

平差计算精度检查

像控点成果使用正确性检查航摄仪检定参数与航摄参数各项平差计算的精度提交成果的完整性

起算数据文件像点坐标原始观测值文件平差结果文件影像外方位元素文件精度评定文件

测区加密分区图区域网略图成果检查与技术总结报告

同比例尺、同地形类别同比例尺、不同地形类别不同比例尺数字高程模型DEM（DigitalElevationModel）是用一组有序数值表示地面高程的一种实体地面模型DEM的概念(X0,Y0)DxDy规则格网DEM的表示DEM的表示不规则三角网DEM的采集地面测量DEM的采集摄影测量DLG手扶跟踪数字化仪扫描数字化仪DEM的采集地图数字化GPSDEM的采集空间传感器获取LiDARDEM的内插方法线性内插法双线性多项式内插法分块双三次多项式内插法移动曲面内插方法根据一系列数据点上的高程信息来拟合反映地表起伏的特征，并内插出指定点的高程信息。DEM的应用等高线自动绘制立体透视图制作坡度、坡向计算土方量计算水文分析蜂窝电话的基站分析DEM生产案例

内定向：≤0.01mm

相对定向：≤0.005mm

绝对定向平面坐标：≤0.0002Mm

高程定向：≤0.3m

（绝对定向误差均为平地）资料准备定向建模特征点、线采集构建TIN内插DEMDEM数据编辑DEM数据接边DEM数据镶嵌与裁切DEM质量检查成果整理与提交

数字/数字化航摄影像解析空中三角测量成果其他外业控制成果技术设计书

特征点特征线各种水岸线森林区域线影响正常观测的影像范围线空间参考坐标系