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第一章绪论
本章要学习的基本内容包括:摄影测量学的定义、任务和发展阶段;各发展阶段的特点及当前数字摄影测量发展现状;影像信息学的形成与发展。
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●1.1绪论(上)
认识摄影测量学,即利用各种类型的传感器(比如光学摄影机)来采集像片,通过像片来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。摄影测量经历三个阶段。
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●1.2绪论(下)
重点介绍数字摄影测量的现状以及摄影测量与影像信息学的联系。
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第二章影像获取
本章要学习的基本内容包括:典型摄影测量相机及利用相机获取的航空航天影像数据。为后续章节原理的学习奠定数据基础。
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●2.1航空影像获取
航空摄影机的组成部分及分类。
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●2.2遥感影像
遥感系统的分类和遥感技术的特点。
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第三章摄影测量基础知识
本章要学习的基本内容包括:航空摄影基本要求、中心投影的基本知识、摄影测量常用的坐标系统、摄影内方位元素、摄影外方位元素、共线条件方程等,通过本章的学习,让大家掌握摄影测量基础知识,为后续章节学习奠定理论基础。
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●3.1航空摄影
本节讲解了摄影比例尺和摄影航高的定义,空中摄影的四个过程以及摄影测量生产对摄影资料的基本要求。
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●3.2中心投影与正射投影
中心投影是投影射线会聚于一点(投影射线的会聚点称投影中心)的投影方式,正射投影是投影射线与投影平面成正交的投影方式。
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●3.3航摄影像片航特殊的点、线、面
航摄像片上特殊的点、线、面主要有像主点、像底点、迹点、等角点、合点、主合点、遁点,摄影机轴透视轴、主垂线、主纵线、真水平线(合线)、等比线、主横线、主垂面、真水平面(合面),且特殊的点线之间还存在一定关系。
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●3.4摄影测量常用的坐标系统
摄影测量中常用坐标系有两大类:一类是用于描述像点的位置,称为像方坐标系,包括:像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系;另一类是描述地面点的位置,称为物方坐标系,包括地面测量坐标系,地面摄影测量坐标系。
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●3.5航摄像片的内、外方位元素
内方位元素是表示摄影中心与像片之间相关位置的参数,包括三个参数,即摄影中心S到像片的垂距(主距)f及像主点o在框标坐标系中的坐标x0 ,y0。在恢复了内方位元素的基础上,确定摄影中心和像片摄影瞬间在地面坐标系中的位置和姿态的参数称为外方位元素,包括六个参数,即三个角元素和三个线元素。
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●3.6像点的空间直角坐标变换
像点可以利用坐标变换关系式在不同空间直角坐标系之间进行变换,其中方向余弦由三个角元素推导。
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●3.7中心投影构象方程
中心投影的构像方程式又叫共线方程式,他描述了像点a、摄影中心S与地面点A位于一条直线上。
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●3.8航摄像片上的像点位移
因航摄像片是地面的中心投影,所以当像片倾斜或地面有起伏时,所摄取的影像均与理想情况(即像片水平、地面水平)有所差异。也就是地面点在像片上构像的点位偏离了应有的正确位置,产生了像点位移。像点位移包括因像片倾斜引起的像点位移和因地面起伏引起的像点位移(投影差)。
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第四章双向立体测图原理与立体测图
本章要学习的基本内容包括:生物立体视觉原理、立体像对的概念、立体摄影测量原理、立体像对的相对定向元素与模型的绝对定向元素、立体测图。通过本章的学习,掌握立体测图的基本思想和基本原理。
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●4.1人眼的立体视觉原理与立体测量
本小节详细剖析了立体视觉的本质,然后讲述了利用何种方法进行立体观察与立体量测,进一步诠释了立体量测的原理。
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●4.2立体像对与立体测图原理
本小节详细介绍了立体像对中点线面等各要素的定义、测量原理,系统描述了立体像对恢复几何关系过程和上下视差Q。
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●4.3立体像对的相对定向元素和模型的绝对定向元素
本小节明确了相对定向和绝对定向的定义,详细描述了相对定向和绝对定向元素
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●4.4立体测图概述
本小节根据摄影测量发展的所经历的模拟、解析及数字等三个阶段,描述了不同阶段的立体测图方法。
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第五章摄影测量解析基础
本章要学习的基本内容包括:单张像片的空间后方交会、模型的前方交会、像片对的解析法相对定向、解析法绝对定向以及立体像对的光束法解法。
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●5.1概述
像点坐标量测的方法,传统的像点坐标量测仪器。
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●5.2单像空间后方交会
单像空间后方交会概念、基本关系式;后方交会计算方法及误差方程;解算过程及精度评定。
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●5.3立体像对的前方交会
立体像对前方交会概念;立体像对前方交会基本关系式;后交-前交方法介绍。
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●5.4立体像对的解析法相对定向概念
立体像对的相对定向的概念及共面条件。
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●5.5立体像对的解析法相对定向
相对定向元素关系式。
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●5.6立体像对的解析法相对定向的解算
解析法相对定向的解算过程及坐标求解。
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●5.7立体模型的解析法绝对定向
本小节介绍了解析法绝对定向的概念与绝对定向公式线性化的过程,解释了绝对定向元素和进行坐标重心化的原因,并推导了坐标重心化的过程。
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●5.8双向解析的光速法严密解
本小节详细描述了光束法的严密解的基本原理,并推导了光束法的误差方程的解算过程。
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●5.9双像解析摄影测量三种方法的比较
本节详细回顾了后方-前方交会法、相对定向-绝对定向法和光束法的基本原理和解算过程,并全方位比较了三种方法的优劣。
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第六章解析空中三角测量
本章要学习的基本内容包括:航带法空中三角测量原理、独立模型法测量原理、光束法测量原理、GPS辅助空中三角测量原理以及机载POS系统对地定位原理等。
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●6.1概述
本小结介绍了解析空中三角测量的概念;像点坐标量测、像点坐标的系统误差及改正。
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●6.2航带网法空中三角测量
本节主要介绍了航带网法空中三角测量的基本原理和建网过程以及航带网法区域网平差。
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●6.3独立模型法区域网空中三角测量
独立模型法区域网空中三角测量的基本思想和数学模型。
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●6.4光束法区域空中三角测量
本节介绍了光束法区域网空中三角测量的基本思想及主要内容,误差方程式与法方程式的建立,两类未知数分开求解。还包括三种平差方法的比较和解析空中三角测量精度分析以及带有附加参数的自校检法光束法区域网平差的基本内容。
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●6.5GPS辅助空中三角测量
本小结简要介绍了全球定位系统GPS和GPS辅助空中三角测量的基本原理,以及GPS辅助空中三角测量的作业过程。
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●6.6机载POS系统对地定位
本小结介绍了POS系统的组成及与GPS、航空摄影系统集成和POS系统在摄影测量中的应用,并且总结了影像POS系统定位精度的因素。
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第七章数字摄影测量基础
本章要学习的基本内容包括:数字影像概念、影像重采样、影像内定向、影像相关的概念、影像匹配的基本算法以及核线相关的概念等。
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●7.1数字影像及数字影像重采样
本小结介绍了影像灰度和数字影像的基本概念,并介绍了数字影像的获取方法,阐述了数字影像内定向和数字影像重采样的原理。
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●7.2数字影像相关与影像匹配基本算法
影像相关的概念,基于灰度的数字影像相关和影像匹配的集中基本算法。
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●7.3基于物方匹配的VLL法
本小结简单介绍了基于物方匹配的VLL法的基本思想和解算步骤,以及提高VLL匹配精度的方法。
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●7.4最小二乘影像匹配
最小二乘影像匹配的基本思想,仅考虑相对位移的一维最小二乘影像匹配和二维最小二乘影像匹配,最小二乘影像匹配的精度。
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●7.5基于特征的影像匹配概述
本小结简单介绍了特征匹配的概念、基于特征的影像匹配策略和基于点特征的影像匹配。
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●7.6基于特征的SIFT匹配
SIFT特征向量的提取、SIFT特征向量的匹配。
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●7.7核线相关与同名核线的确定
本小结介绍了核线相关的概念,同名核线的确定方法以及形成核线影像的基本原理。
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第八章像片纠正与正射影像图
本章要学习的基本内容包括:像片纠正的概念与分类;数字微分纠正的原理和方法;数字正射影像图的制作方法。
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●8.1像片纠正的概念与分类
像片纠正的概念与分类。
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●8.2数字微分纠正
数字微分纠正基本原理及解算方案。
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●8.3数字正射影像图的制作方法
数字正射影像图的制作方法。
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第九章摄影测量的外野工作
本章要掌握的基本知识点包括:野外控制点的布置及外业工作流程,为外业摄影测量实践奠定理论和方法基础。
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●9.1摄影测量外业工作任务及作业流程
摄影测量外业工作任务主要包括像片控制测量、像片解译及调绘、像片补测。摄影测量工作流程包括技术设计、准备工作及拟订作业计划、外业工作施测、外业成果检查与验收。
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●9.2像片控制点的布设
像控制点的布设方案有:全野外布点、非全野外布点方案(稀疏布点)、六点法、八点法、五点法、区域网布点方案,像控点的布设要遵循像控点布设的一般原则和像控点的位置要求。