摄影测量学考试资料

摄影测量学考试资料篇1

方面加于分析研究，从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。

2.像片解析：利用数学分析的方法，研究被摄景物在航片上的影像与所摄物体之间的数学

关系，从而建立起像点与物点的坐标关系式。

3.航向重叠：为了满足测图的需要，在同一条航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重

叠，称之为航向冲向重叠

4.旁向重叠：相邻航线也应有足够的重叠，称为旁向重叠。

5.航向重叠一般要求为p%=60%——65%，最小不得小于53%；旁向重叠要求为

p%=30%——40%，最小不得小于15

6.航向重叠度与旁向重叠度是进行立体观察，立体量测及像片连接的必须条件

7.摄影基线B：摄影瞬间相邻两摄站的空间距离

8.引起像片上影像产生误差的因素包括：物镜畸变，感光材料变形，大气折射，地球曲率。

9.空中航摄质量评定：

1）空中航摄质量评定：空中摄影摄影质量评定：**负片上的影像是否清晰，框标影像

是否齐全，像符四周指示器是否清晰

2）**由于太阳的高度角，地物的阴影长度是否超过规范

3）**航摄负片上是否存在云影、划痕、折伤和乳剂脱落现象

4）负片的反差

5）航带的直线性、航带间的平行性、像片间的重叠度、航高差、摄影比例尺等指标的评定

10.像片的方位元素：描述航空摄影瞬间摄影中心与像片在地面设定的空间坐标系中的位置

与姿态的参数称为像片的方位元素。

11.内方位元素：表示摄影中心与像片之间相关位置的参数称为内方位元素

12.外方位元素：表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数称为外方位元素

13.中心投影的构像方程式

14.中心摄影的构像方程式的应用：

1）单像空间后方交会

2）光束法区域网平差的基本公式

3）解析测图仪的数字摄影的基础

4）利用DEM进行单张像片测图

15.人造立体视觉必须符合自然界立体观察的四个条件：

1）两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对

2）每只眼睛必须只能观察像对的一张像片

3）两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼睛基线应大致平行

4）两像片的比例尺相近（差别<15%）否者需用ZOOM系统等进行调节

16.双像解析摄影测量：按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算方式，通过计算

机解求被摄物体的三维空间坐标，称之为双像解析摄影测量

17.解析法处理立体像对的常用方法：

1）利用像片的空间后方交会与前方交会求解地面目标的空间坐标

2）利用相对定向和绝对定向求解地面目标的空间坐标

3）利用光束法双像解析摄影测量求解地面目标的空间坐标

18.解析相对定向：用于描述两张像片相对位置和姿态的参数称相对定向元素，用解析计算的方法解求相对定向元素的过程称为解析相对定向。

19.解析空中三角测量：用计算的方法，根据像片上量测的像点坐标和少量地面控制点，采

用较严密的数学公式，按最小二乘法原理，用少量地面控制点为平差条件，在电子计算机解上解求测图所需控制点的平面坐标和高程。

20.解析空中三角测量的优点：

1）避免仪器在光学和机械方面的缺陷，减少人为的操作误差

2）用计算方法对物理因素引起的像点系统误差进行改正，提高加密成果精度

3）提高效率，减少外业工作量

21.？解析空中三角测量分类：

1）？按平差计算范围大小分：单模型法、单航带法、区域网法

2）？按构网的方法及平差的数学模型可分为：航带解析空中三角测量、独立模型法空

中三角测量、光束法空中三角测量

22.航带法区域网平差：以航带作为基本单元

独立模型法区域网平差：与单元模型为平差单元

光束区域网平差：以每张像片相似投影光束为平差单元

23.像点坐标系统误差内容：

1）底片变形改正

2）摄影机物镜畸变差改正

3）大气七折光改正

4）地球曲率改正

24.航带网法空中三角测量：

1）平差目的：在全区域范围内把航带网模型坐标视为观测值，用最小二乘法整体解算

各航带网的非线性变形改正系数，最终计算出整个测区内所有的加密点的地面测量坐标

2）平差模型：多项式改正

3）平差条件：利用已知控制点内业加密坐标应与外业实测坐标相等，相邻航带间公共

连接点上的加密坐标应相等

25.独立模型法区域网空中三角测量：

1）平差单元：单元模型

2）平差条件：模型间公共点的坐标尽可能一致，控制点的坐标应与其地面摄影坐标尽

可能一致，包括公共摄站点在内

3）平差目的：按最小二乘法原理，确定每一单元模型的旋转、平移和缩放参数，以取

得单元模型在区域中最或是位置，从而确定待定点的地面坐标的方法

4）平差模型：空间相似变换公式

26.光束法区域网空中三角测量：

1）平差单元：一张像片组成的一束摄影光线

2）平差条件:全区域内的控制点和加密点都确保三点共线

3）平差目的：在全区域内进行平差计算。以求得每张像片的六个外方位元素和加密点的地面坐标

4）平差模型：共线方程式

27.光束法区域网空中三角测量的主要内容：

1)获取每张像片外方位元素及待定点坐标的近似值

2)从每张像片上控制点、待定点的像点坐标出发，按共线条件列出误差方程式

3)逐点法化建立改化法方程式，按循环分块的求解方法，先求出其中的一类未知数，通常先求每张像片的外方位元素

4)按空间前方交会求待定点的地面坐标，对于相邻像片的公共点，应取其均值作为最

后的结果

28.数字摄影测量:是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算计算机技术，数字影像

处理，影像匹配，模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象用数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科

29.实现数字影像自动测图的系统称为数字摄影测量系统即DPW

30.数字摄影测量的特点：自动化程度高，可处理多种资料，产品多样化，功能多

31.影像相关的概念：利用两个影像信号相关的函数，评价它们之间的相似性，以确定同名

像点的过程

32.影像相关分类：

1)电子相关

2)光学相关

3)数字相关：利用计算机对数字影像进行数值计算完成影像相关

33.最小二乘法的优点：

1）最小二乘影像匹配中可以非常灵活地引入各种已知参数和条件，从而可以进行整体

平差

2）解决单点的影像匹配问题以求其视差，也可以直接解求其空间坐标

3）同时解决多点影像匹配的可靠性

4）引入粗差检测，从而大大地提高影像匹配的可靠性

34.最小二乘匹配原理：按∑vv=min原则进行影像匹配的数字模型，若在此系统中引入系

统变形参数，按∑vv=min得原则，解求变形参数，就构成了最小二乘影像匹配系统

35.为什么按同名核线将影像的灰度可以重新排列形成核线影像：把二维的影像相关变为一

维的影像相关，大大加快了影像的匹配速度

36.定向参数分：内定向，相对定向，绝对定向

37.数字摄影测量的主要功能与产品：

1)功能：①数字化②影像处理③单片量测④多项量测⑤摄影测量解算⑥数字表面内插

DEM⑦自动生成等高线⑧机组量测与解译⑨交互编网

2)产品：①空中三角量测加密成果②数字地面模型（DEM）③数字线划图（DLG）

④数字正摄影像图(DOM)⑤三维景观观图⑥透视图⑦立体模型⑧各种工程设计所需要的三维空间信息⑨各类地理信息数据库所需要的空间信息

38.数字高程模型数据内插方法：1）移动曲面拟合法2）线性内插3）双线性多项式内插法

4）多面函数法DEM内插5）分块双三次多项式（样条函数法）

39.数字影像匹配：用数字计算的方法对立体像对经数字化后所取得的灰度值，通过相关函

数，探求左右影像的相似程度，以确定同名像点。

40.数字摄影测量测图的主要过程：1）影像数字化2）解析内定向3）相对定向4）绝对定

向5）数字影像处理6）建立DEM 7）自动生成等高线8）生成正射影像9）生成带有等高线的正射影像10）测绘数字地形图（DCG）

41.数字微分纠正：以像元（像素）为纠正单元，利用计算机对数字影像通过图像变换来完

成像片纠正，属于高精度的逐点纠正。

42.像片纠正：将竖直摄影的航片消除因像片倾斜率产生的像点位移，限制或消除因地形起

伏产生的投影差，同时归化影响比例尺工作。

43.像控点布设的一般原则：1）像控点一般按航线全区统一布点，可不受图幅单位的限制2）

布在同一位置的平面点和高程点，应尽量联测成平高点3）相邻像对和相邻航线之间的像控点应尽量公用。当航线间像片排列交错而不能公用时，必须分别布点4）位于自由图边或非连续作业的待测图边的像控点，一律布图廓线外，确保成图满幅5）像控点尽可能在摄影前布设地面标志，以提高刺点精度，增强外业控制点的可靠性6）点位必须选择在像片上的明显目标点，以便于正确地相互转刺和立体观察时辨认点位

44.像控点的位置要求：1）像控点一般应在航向三片重叠和旁向重叠中线附近，困难时可

摄影测量学考试资料篇2

关键词：摄影测量,外业,控制测量

19世纪中叶至今, 摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量3 个发展阶段, 以其他测量技术无法比拟的优势广泛应用于各个行业。摄影测量的关键在于几何定位和影像解析, 为了实现被摄物体大小、形状和空间位置的正确显示, 需要布设必要的影像控制点, 对受到干涉的影像进行正射校正, 获得无差异性的正射投影。而控制点的布设位置、布设密度和精度受到地形、应用对象等影响, 这就要求人们对摄影测量外业的控制测量有一个系统、科学的认识和理解。

1 摄影测量外业控制测量

摄影测量外业控制测量是在测区内测定用于内业几何定位的影像控制点的平面位置和高程值, 是内业影像解析和测图的基础, 其主要目的是计算待求点的平面位置、高程和相片外方位元素, 达到影像和实际地物的正射投影。在数字摄影测量发展阶段, 影像的获取和解析全部实现数字化, 外业控制测量的重要性尤为显著。影像所包含的空间信息是以灰度值矩阵来表示的, 为了达到影像的正确匹配和无差异重叠, 需要对影像进行高精度的正射投影校正和影像灰度阈值分析, 以便将灰度矩阵进行最小误差匹配和数字型数据显示。为了获取相同基准的影像数据, 必须通过控制测量方法建立基准转换系统, 而控制点的布设位置、布设精度和布设密度都会影响基准的转换精度[1]。

2 外业控制点的布设

外业控制点的选择和布设直接关系到影像的最终匹配精度, 所以遵从控制点的布设原则、保证控制点的布设密度、选择合适的控制点位是外业控制点布设的几个基本要求。

2.1 控制点布设原则

控制点的选择和布设不仅和布设方案有关, 还要考虑影像成图、误差改正等对控制点的具体点位要求, 所以应遵循以下原则:一是影像控制点的目标影像应清晰易判读;二是为了减弱和消除投影差对影像匹配结果的影响, 控制点的位置距离影像边缘应≥1~1.5 cm;三是控制点的实地选择应避免受到阴影、相似地物的影响;四是控制点要与周边地物形成一定的灰度反差, 易于进行影像判读和识别控制点;五是控制点的位置要便于测量, 若选用GPS进行点位测量, 需要远离大片水域、电视塔、通信线路等, 以免发生电磁干扰[2]。

2.2 布设方案和点位密度选择

传统摄影测量点位布设方案分为全野外布设方案、非全野外布设方案和特殊情况布设方案, 其方案的选择和应用取决于测图精度、点位布设条件、野外点位联测条件等。按照布设方案的设计, 外业控制点的布设密度和外业工作量也随之变化。如何在减小外业工作量的同时保证影像匹配精度是控制点布设方案选择的关键。按照预期成图比例尺、选择的布设方案、地形地貌情况来选择控制点的密度。例如全野外布点时, 每个影像对应布设4 个平高点, 当成图比例尺大于影像比例尺4 倍时, 应在影像主点附近布设1 个平高点, 而对于地形差异大的区域, 应适当加密控制点数量, 但不宜太多, 以免加重内业计算量或者平差结果出现溢值。

3 外业控制点的施测

摄影测量控制点的野外施测是一项完整的测量任务, 需要进行实际勘探和测量。测量工作必须遵循 “从整体到局部, 先控制后碎部”的原则进行实际勘探、点位选择、埋石标记、空间位置测量等工作。控制点分为平高控制点、平面控制点和高程控制点三类, 同样野外施测工作分为平面位置测量和高程测量。传统施测方法通过布设导线、水准测量获得点位平面位置和高程, 施测精度要满足GB/T7931—2008 1 ∶500 1 ∶1 000 1 ∶2 000 地形图航空摄影测量外业规范所规定精度要求[3], 如导线距离≤3 500 mm, 导线边数不超过12 条, 水平角测回数为DJ2-1 个, DJ6-2 个, 导线闭合差0.5 mm, 方位角闭合差。

GPS技术是利用导航卫星进行实时定位和导航的空间系统, 可以为用户提供精确的空间位置信息, 目前已在各个领域得到了广泛应用。采用GPS网静态定位、GPS-RTK定位等方法, 可以获得不同精度要求的三维点位信息[4,5]。对于影像控制点来说, 影像涵盖面积的数据信息一般都比较多, 传统控制点的施测方法会受到各种因素的影响而造成数据获取精度和效率上的影响, 而GPS技术受地形影响小, 控制点间无须通视, 能够同时获取三维点位信息, 并且能够减小积累误差, 操作简便, 测量结果精度完全能够满足要求, 是外业控制测量的一种最合理的测量手段[6,7]。

4 结论

摄影测量外业控制点的选择和施测, 直接关系到影像匹配和正射投影精度。按照规范和影像应用精度要求, 设计控制点布设方案, 合理选择地面控制点位置, 并采用有效的测量手段对控制点空间位置进行测定, 以保证外业控制点三维坐标的准确获取。目前, 摄影测量为了满足更多方面的应用, 在控制点选择和布设等方面都应进行合理的改变和修正, 还需要进一步探讨和研究。

参考文献

[1]张祖勋, 张剑清.数字摄影测量学[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社, 1996.

[2]李德仁, 周月琴, 金为铣.摄影测量与遥感概论[M].北京:测绘出版社, 2001.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会.GB/T 7931—2008 1∶500 1∶1 000 1∶2 000地形图航空摄影测量外业规范[S].北京:中国标准出版社, 2008.

[4]王树根.摄影测量原理与应用[M].武汉:武汉大学出版社, 2009.

[5]焦字军, 付海德.航测外业布点对解析空中三角测量精度的影响[J].测绘与空间地理信息, 2012, 35 (9) :185-188.

[6]卢晓攀.无人机低空摄影测量成图精度实证研究[D].徐州:中国矿业大学, 2014.

浅析航空摄影测量技术篇3

关键字：航空；技术；摄影

一、航空摄影测量技术的分类

对于航空摄影测量技术而言，由于所测位置的不同，可以将其分为航天、航空以及地面摄影测量技术等三种。又因其研究对象存在很大不同，又将航空摄影测量技术分为地形测量技术与非地形测量技术。在者处理方式上，又有数字测量技术、模拟摄影测量技术与解析测量技术之分。

二、对航空摄影测量技术的任务分析

（一）地形测量。为全面掌握具体的地形图，利用地面积及地形所投影在水平面上的影像，然后将这些数据依照一定的比例尺进行缩放，利用此方法来实现对目标的测量。所测目的的准确性，完全取决于实际数据以及实际图像的掌握情况，依照比例尺对事实的图像数据进行还原，建立专题图片。掌握不同的地图，不但要全面了解其硬件設施，而且还要掌握实际的摄影影像，综合掌握其不同类型的图形情况。其次，对于必要的数据库应当进行建立，分析总结数据库的数据，通过相应的筛选、分类，然后进行汇总，发现有关数据存在的不同，掌握其发生的变化，利用这些数据产生的变化进行参考，进行有效比较，从而确定所测目标的测量精确数据，以此来达到测量的数字化目标的实现。但是数据库的数据必须要有系统性，相关人员进行查阅时，才能很好的得以实现。另外，必须要对地理信息数据以及土地数据，进行基础数据的建立，来实现对测量整体数据的实现，然后在对这些数据进行还原。实施测量工作时，有效的分工可以起到事半功倍的效果，相关人员必须对自己的任务铭记于心，才能获得精确的数据与图像，对地形测量起到一定的辅助作用，互相配合，协同发展。

（二）非地形测量。测量目的不宜地形测量为实现，只是利用测量过程发现各种指标所存在的变化，有效充实理论知识，使之能够对不同的领域进行服务。非地形测量去的的进步，对于生物领域的发展形成了很好的推动作用，在非地形测量的作用下，获得了更加丰富的的生物领域的生物医学资源，促进了其纵深化发展。在现代化的非地形测量技术的发展而言，对于公安机关侦破案件也起到了非常重要的做用，利用该技术，可以很好的发现犯罪分子的藏身之处，加快了办案的速度，提高了办案效率，使许多案件得以迅速侦破。而且该技术也在建筑与考古领域得到了很好的应用，由于文物所处的位置比较特殊，利用非地形测量技术，可以发现他们的位置所在，利于考古发掘，对于考古事业具有很大的推动作用。另外，非地形测量技术，在军事侦查方面也发挥着非常大的作用，利用该技术，能够快速准确的对不同军事地点进行有效检查，发现相关区域内是否有军火存在，以及是否有别的军事人员的存在。倘若遇到战争的发生，能够有效地抑制别的国家在我国领域范围内建立防空识别区，对国家的安全具有很大的促进作用，有效的降低了威胁的存在。利用该技术，对于许多矿物工程也的开发也取得了很好的促进作用，在该技术的运用下，实现了地域的科学开发。非地形测量技术的应用，对于各领域的发展意义重大。

三、航空摄影测量的要点和作业方式应用

（一）航摄准确，航摄设计合理。精确的航设计算是航空摄影测量的前提工作，对于其他指标的发展具有很好的促进作用，在测量工作中航摄的设计也是非常重要的。对其作业方式而言，对作业目标要进行确定，采用合适的角度进行拍摄，达到精准化的计算。实施拍摄要以具体实际出发，利用科学合理的比例，使数据与图像得到还原，将大比例尺的数字图加入其中，通过对航摄的精度、航高、比例尺、焦距、以及影响質量等相关要素进行提高，使其设计更加合理。还原过程必须要确保合理，对于相关数据与图像的设计必须要有依据。确保作业方式的合理。

（二）空中采集准确，数据处理合理。对于康空摄影的测量，不但要保证作业方式的正确性，数据的采集必须要在相关标准下进行，处理数据必须要合理。在实施拍摄时正确的拍摄距离以及方式，是获得精准数据的关键。相关工作人员必须要对拍摄的方法进行全面掌握，根据不同的高度，来确定拍摄方法。数据的处理也必须如此，要做到合理。在相关科研人员的反复计算中，达到对不同的数据进行科学比较与分析，实现测量任务的顺利完成。对于数据的采集应当向数字化自动化方向发展，利用无人飞机，将摄影器材安装在其上面，获取地面图像时，应当垂直拍摄。数据处理过程中采用绘制比例尺实施空中测量，通过模拟与解析法进行测绘，确保数据的精准。采集方式与处理都必须科学合理，只有这样才能确保测量质量。

（三）质量检查准确，成果提交合理。成果检查是确保航空摄影测量的准确性的提高的关键，因此必须予以重视。必须要保证作业步骤的科学性，而且还要注重不同步骤之间的联系。针对所测得相关内容，对结果全面分析，达到结果真实可靠。针对数字的精度，数据是否完整以及准确性等都应进行必要的检查，实施检查的单位必须是质量检查机构，在合同要求下对相关工作进行检查，而且必须要在规定下进行，做好检查与验收工作，如果遇到不符合规定的材料可以予以拒收。只有对相关的数据核实不存在问题后，在对有关部门进行提交，并做详细标记，使有关部门能够依照此数据，有针对性的开展工作，对于作业的方式，也必须对所用的表格以及数据进行详细列出，达到清晰明了。

结语：在航空摄影测量技术的不断发展中，为其它领域的发展做出了突出的贡献。它的广泛应用带动了技术的整体发展，也使勘测技术得到了应用。通过对地形和非地形的测量，使航空摄影测量技术与先进的生产力联系在一起，促进了矿工业、建筑业和农业的发展，为更多领域的发展指明了方向。

参考文献

[1]范承啸，韩俊，熊志军，赵毅.无人机遥感技术现状与应用[J].测绘科学，2013.

[2] 李征航，黄劲松.GPS测量与数据处理[M].武汉：武汉大学出版社，2012.

[3] 魏二虎，黄劲松.GPS测量操作与数据处理[M].武汉：武汉大学出版社，2013.

摄影测量学实习报告篇4

为期两周的摄影测量学实习今天正式结束了，虽然两周时间并不长，但是对于我来说，学到的东西远不能用时间来衡量。在这两周里，我们完成了全数字摄影测量系统实习、数字影像分割程序编制、立体影像匹配程序编制等内容，这些东西让我们的两周很充实，很有意义。

其实刚开始时一直怀疑摄影测量学实习有什么意义，到了今天，我才发现这是有意义的。因为通过本次实习，我们可以将课堂理论与实践相结合，使我们深入掌握摄影测量学基本概念和原理，加强摄影测量学的基本技能训练，并且培养了我们的分析问题和解决实际问题的能力。通过使用数字摄影测量工作站，我们可以了解数字摄影测量的内定向、相对定向、绝对定向、测图过程及方法；通过开发数字影像分割程序和立体影像匹配程序，使自己掌握数字摄影测量基本方法与实现技术，为今后从事有关应用遥感技术应用和数字摄影测量打下坚实基础。所以，就算现在觉得没什么用，但是也为将来奠定了很好的基础。

正因为如此，在这两周中我们都很认真的在学习并且完成实习任务。其实说是两周，但时间真的更短，毕竟赶上了元旦假期，联欢晚会等一系列活动。所以如何在短暂的时间里，更出色的完成任务，是我们必须考虑的。记得实习动员的时候，老师花了很长时间又给我们讲了一次这次实习对我们的重要性，这很触动我们，毕竟老师的苦口婆心我们都看在眼里。不光如此，老师又耐心的把实习要求，实习任务，实习步骤讲解了一遍，让我们大致明白了这次实习从何入手，这

让本来很迷茫的我们瞬间找到了方向，也为我们接下来的工作提供了便利。动员结束的日子，我们便进入机房，正式开始了实习。

首先我们结束了全数字摄影测量系统，这款软件是我们从来没有接触过的，所以刚开始的时候很陌生，不知道怎么用，也不知道能用来做什么。还好，我们有老师的细致讲解，并且借助帮助向导可以解决我们很多问题。所以在这个实习中，我们没有遇到太多困难。让我印象深刻的是，我在做我们小组的绝对定向时，总是提示同名点数不够，就因为此，很难往下一步进行。后来在我们小组的讨论中，和老师的辅导后，我才得以解决这个困难。

第二周的时候，我们主要是利用Matlab进行程序的编写。因为之前的别的实习也要用到Matlab，所以对他已经不是很陌生了。但是当把Matlab和摄影测量的思路相结合的时候，还是出现了不少问题。毕竟摄影测量的原理也不是很容易理解的，加之需要利用计算机语言来实现程序就难上加难了。本来我想过放弃，因为编程实在是一件很麻烦的事。但在同组成员的鼓励下，以及老师的耐心讲解下，我还是坚持了下来，跟着我们小组一起商讨一起编写，虽然途中遇到了很多错误提示，遇到了很多无法实现的程序，但是我们都没有放弃，虚心的请教老师和同学，仔细的检查每一处错误，一一克服了这些问题。就这样，在磕磕绊绊中我们完成了立体影像匹配程序和立体影像匹配程序的编写。当看到最终执行出来的成果时，我们都很高兴，因为，这过程只有体会过的人才知道！

总的来说，这两周过得很难忘，毕竟这是这个学期最后一个实习，也是相当重要的一个实习。在这两周里，我们把平时课本上的知识又复习了一次，并且把它付诸于实践中。能把知识转化为技能是一个很好的过程。在这两周里，我体会到了老师的认真负责，如果没有老师的一遍一遍的耐心讲解，我们估计无法如此按时的完成任务。当然如果没有我们小组成员的通力合作，我也无法得到这么多财富。

感谢本学期的最后一次实习，因为在这过程中，我不光学到了知识，更体会了成长。这是多么宝贵的财富啊。摄影测量学实习真的是很难忘的两周。

摄影测量学考试资料篇5

成绩

《摄影测量学》实习报告

专业：学号：姓名：指导教师：杨化超老师

环境与测绘学院

2013-01-18 实习一 Virtuozo模型定向和核线影像生成

一、实习内容和要求

本章的实习内容包括单片量测，定向（包括内定向、相对定向和绝对定向）和核线重采样。在进行定向之前，还需要建立测区和模型、建立相机检校文件和控制点文件等准备工作。具体实习内容如下：

（1）理解单片量测的原理，掌握其作业流程；

（2）理解控制点文件和相机检校文件的格式和其中各项内容的含义，会自己建立者两个文件；

（3）通过对模型定向的作业，了解数字影像立体模型的建立方法及其全过程，并能较熟练地应用定向模块进行作业，满足定向的基本精度要求；

二、操作过程

影像内定向

所谓内定向就是建立框标坐标系和像平面坐标系之间的对应关系，将像点的框标坐标转化为像平面坐标，为之后的相对定向、绝对定向等后续工作最准备。具体实现过程：

（1）文件>打开测区（默认目录下），在主目录下新建一个文件夹并命名为“cehui082”。设置参数其中包括加密点文件，控制点文件等：cehui08.pas(加密),cehui082.ctl（控制点），cehui082.cmr(相机参数文件)，比例尺：1:20000；

（2）引入影像，设置像素大小：0.045um，添加处理；

（3）设置相机参数。输入相机参数文件cehui082.cmr并输入八个框标坐标系下的坐标；

（4）打开测区，新建一个测区，并选择左右影像，假设为154（左）155（右）；

（5）处理>模型定向>内定向，调整十字丝位置，当位于红圈中心时，接收保存。

相对定向

确定一个立体像对两像片的相对位置称为相对定向。完成相对定向的唯一标准是两像片上同名像点的投影光线对对相交。所有同名像点的投影光线交点的集合构成了地面几何模型。具体实现过程：

（1）选择像空间辅助坐标系。在VirtuozoNT软件中调选入两张连续的像片，以左片的像空间坐标系作为本像对的像空间辅助坐标系（或称以左片为基准）；

（2）由于左像片的像空间坐标即为像空间辅助坐标系，则S1在该坐标系的坐标为：Us1 = Vs1 = Ws1 = 0，像片的三个角元素也为零。右像片中，S2在S1-U1V1W1中的坐标为：US2bu,VS2bV，还有三个角元素。bu、bV、bw为基线分量。其中bu只影像相对定向后建立模型的大小而不影响模型的建立，因此，相对定向元素就只有bV、bw及另外三个角元素；

（3）VirtuozoNT软件中已经设定了相对定向元素求解的算法。所以我们操作人员只需按下相关按钮便完成连续像对的相对定向。

绝对定向

绝对定向的目的是恢复七个绝对定向参数。相对定向所建立的立体模型是一个以相对定向中选定的像空间辅助坐标系为基准的模型，绝对定向的目的是把模型点在像空间辅助坐标系中的坐标（U/V/W）转化为地摄坐标系下的坐标（X/Y/Y）。

解析法绝对定向就是利用控制点在地摄坐标系中的坐标和像点坐标从绝对定向关系式出发求解7个参数的过程。

具体过程：

（1）在两幅图像中选择地面控制点，设置>地面控制点>输入cehui082.ctr>选择四个控制点，输入点号和相应的坐标；

（2）在图像中右键>绝对定向>普通方式。

三、实习总结

通过本次实习，了解到了Virtuozo全数字摄影测量系统的功能强大，熟悉了Virtuozo 全数字摄影测量系统的使用，加深了对相关知识的理解。

实习二影像匹配

一、目的与要求

掌握匹配窗口与间隔的设置，运用匹配模块完成影像匹配。

二、实习说明

（1）影像匹配是摄影测量系统的关键技术，是沿核线一维影像匹配，确定同名像点。其过程是全自动化的。

（2）匹配窗口及间隔在模型参数中设置。窗口设置的大，则数据量就小，但损失地形地貌；窗口设置的小，则数据量就大，但能较好的表示地貌。因此对于平坦地区，窗口可设置大些。

三、实习过程

匹配预处理

（1）在Virtuozo主界面，单击“处理/匹配预处理”菜单，打开匹配预处理窗口；（2）在匹配预处理窗口中，单击“文件/打开模型”菜单，在弹出的打开模型对话框中选择已经进行过定向且需要进行匹配预处理的立体模型文件，然后点击打开；

（3）打开模型后，匹配预处理窗口将在左右窗口分别显示模型的左右影像，并加载编辑菜单项和快速工具条；

（4）基本操作；（5）量测特征线，基于立体模型的同名点，可由人工进行量测，也可由系统自动匹配进行量测；

（6）编辑操作，选择节点->移动节点点位->调节节点高程->插入节点->删除节点->删除特征地物；

（7）存盘退出，单击“文件->保存”菜单项，将量测结果保存在*.ppt文件中。在点击“文件->退出”菜单项，退出预处理模块。

自动影像匹配

选择已经采集过核线影像的立体象对，选择右键菜单核线影像匹配，出现影像匹配进程显示窗口，自动进行影像匹配。匹配结果的编辑

调用匹配编辑模块->显示检查匹配结果->调用编辑主菜单调整其参数->选择编辑范围->对匹配不好的点进行编辑->保存编辑结果->存盘退出。

四、实习心得

影像匹配实质上是在两幅（或多福）影像之间识别同名像点，它是计算机视觉及数字摄影测量的核心问题。由于早期的研究中一般使用相关技术解决影像匹配问题，所以影像匹配常常被称为影像相关。通过摄影测量实习，将课本理论知识与相关软件实践操作相结合的练习与学习，使我进一步理解和熟悉了摄影测量的整个相关流程。通过熟悉产品生成步骤，及对生成结果的分析，我们更易于接受教材上抽象的理论知识，加上平时学习时将各知识点罗列框架，使得摄影测量学在自己脑海中显现出清晰的知识体系轮廓，这些对现在学习、将来研究都存在着很大的现实意义。

实习

三、数字产品生成

一、实习内容

数字高程模型是以数字地面的基础上定义的概念，如果地面点按照一定的格网形式排列，则平面坐标X/Y可以由起始原点推算而无需记录，地面特征形态只需用高程Z表示，这种数据阵列称为数字高程模型。

建立DEM的过程：首先按照一定的数据采集方法，在测区内采集一定数量的离散点作为控制点。以这些控制点为网络框架，用某种数字模型拟合，内插出加密点的高程，以便获取符合要求的DEM。

二、实习过程

此次实验利用VintuoZo系统的工作站的步骤：数字线划图（DLG）

（1）测图>IGS数字化测图：文件>新建文件并以cehui08命名；（2）装载>立体模型，加载上述的立体模型；（3）设置模型边界：文件>设置模型边界；（4）设置图标的显示方式：窗口>横行排列；

（5）使用Ctrl和鼠标滚轮进行数字化测图，并获取相应地物的三维坐标。数字高程模型（DEM）

（1）打开测区，选择打开文件>模型文件，选择一个测区文件cehui082；（2）选择处理>核线重采样；（3）产品>DEM制作；

（4）显示>显示正射影像。也可以显示立体方式，点击显示>立体显示（DEM+正射影像图）。

数字正射影像（DOM）

在此次实验中，采用全数字摄影测量方法来实现。首先对数字影像进行内定向、相对定向、绝对定向后形成DEM，按反解法做单元数字微分纠正，将单片正射影像图进行镶嵌形成DEM。最后按图廓线剪裁得到一幅数字正射影像图，经过相关处理修改后，绘制形成DOM存储

三、实习总结

通过此次实习，我大概了解了Virtuozo系统的运行环境并利用软件进行影像的相关操作，其中最重要的一点就是能过在实习的过程中理清所学的知识点，并知道各个步骤的作用，理清思路后对于我们的学习和复习很重要。但是这是一个漫长的过程。

摄影测量篇6

像空间辅助坐标系:此坐标系的原点仍选在摄影中心S，坐标轴系的选择视需要而定，通常有三种选取方法。其一是取铅垂方向为z轴，航向为X轴，构成右手直角坐标系，见图(a)。其二是以每条航线内第一张像片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系，见图(b)。其三是以每个像片对的左片摄影中心为坐标原点，摄影基线方向为X轴，以摄影基线及左片主光轴构成的面作为XZ平面，构成右手直角坐标系，如图(c)。用S-XYZ表示。

地面测量坐标系：空间大地坐标基准下的高斯-克吕克6°带或3°带投影的平面直角坐标与定义的从某一基准面量起的高程，两者结合而成的空间左手直角坐标系。

摄影测量坐标系：是指描述摄影测量模型的空间直角坐标系。其原点选在某摄站或某一已知点，X轴大体与航线方向一致，Z轴与铅垂线方向一致且向上为正的右旋空间直角坐标系。像点位移：航空像片是地面的中心投影，根据中心投影的原理，无论是带有起伏状态的地形，还是高出地面的任何物体，反映到航空像片上的像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动，这种像点位置的移动，叫做像点位移。主要是由像片倾斜、地面点相对于基准面的高差和物理因素（如摄影材料变形、压平误差、摄影物镜畸变、大气折光和地球曲率等）产生。

为什么研究像点位移的规律可以清楚知道透镜成像的大小，虚实6-=等基本情况，对于应用透镜解决生活和实际问题是必不可少的像点位移的规律：

单向空间后方交会：已知至少3个地面控制点的坐标A，B，C，与其影像上对应的三个像点的影像坐标a，b，c，根据共线方程，反求该像片的6个外方位元素。

立体像对双像前方交会：现已知这两张像片的内外方位元素，设想将该像片的内外方位元素值置于摄影时的位置，显然同名射线S1a1和S2a2必然交于地面点A。这种由立体像对中两张像片的内外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标的方法。

立体像对双像前方交会的目的：利用立体像对上的同名像点，才能得到两条同名射线在空间相交的点。

解析法相对定向：通过计算相对定向元素建立地面立体模型。

解析法相对定向的共面条件：B·（S1a1 X S2a2）=0

摄影测量与遥感技术的发展篇7

所谓的摄影测量和遥感具体的说就是通过分析影像等获取所需的物体, 一般指的是地球以及生态等方面的信息, 进而对其分析记载的一种科学。在摄影测量发展到数字摄影测量阶段及多传感器、多分辨率、多光谱、多时段遥感影像与空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学和与之相关的边缘学科的之间实现交叉渗透、相互融合, 摄影测量以及遥感已经慢慢发展成一门新型的地球空间信息科学。

1 摄影测量与遥感技术概述

通过分析摄影测量和遥感科技可以发现, 该技术在最近的几十年间有了非常大的变化, 从最初的单一范围目前已经发展到多个行业之中, 比如市政项目以及林业和海洋等等。它的存在和发展为国家的经济发展以及社会的稳定贡献着非常显著的力量。对于摄影测量来讲, 它最初从属于模拟摄影, 从1970年之后其开始单独出现, 最近几年其开始融入到数字摄影范畴之中, 摄影测量正在逐渐的转变为数字化测绘技术体系。

对于遥感技术来讲, 它有三个大的构成要素, 即地基系统以及空基系统和研究技术支持系统。通过多种遥感设备来获取地面信息, 经过对信息的搜集以及辨别来判定物体。该技术的优点非常多, 比如其信息获取的范围非常宽, 而且获取资料的速率很快, 所需的时间不长。除此之外, 所受的限制要素不是很多, 获取信息的方法非常多, 获取的信息量也很大。上述这些优点都是其较之于别的技术所凸现出来的长处。

遥感技术应用时的流程。当遥感技术具体运用时, 其流程通常是选择数据, 处理数据, 提取信息, 测定精确性。当前该技术通常是经过卫星获取数据的。在具体检测时要结合相关的图纸, 多方面的比对分析, 将生态以及人为之类的要素都放到材料之中, 只有这样才能够切实的提升信息的精准性。假如活动对于精确新的规定非常高, 我们要将卫星获取的影像信息添加到其中, 进而处理数据。遥感技术获取的信息一般不能直接的辨别, 要通过电脑转变才可以变成我们能够辨别的数据, 而且还要对这些数据修正, 此举是为了提升精准性。同时还要提取出现变化的信息。此处讲到的变化信息指的是新出现的信息, 提取信息是测绘工作中非常关键的一项工作。通过时间先后, 来进行变化信息量的获取, 而且结合时间的改变对今后发展进行合理的预估, 这样便于后续分析。对检测的精度进行评定。精确度在很大的程度上影响到遥感科技的品质, 经过对数据的记载, 我们能够获取更为精准的信息。

2 摄影测量和遥感技术的发展

2.1 摄影测量技术的发展

2.1.1 无人机低空摄影测量

随着无人机低空摄影测量技术的成熟和经济建设的需要, 无人机测绘已经逐渐渗透到多个领域。美国航空航天局也将多种无人机应用于森林火灾监测、精确农业、海洋遥感等研究项目。在可见光遥感方面, 国外的无人机低空摄影测量通常加载高精度的POS, 它的自动化特征更加明显, 此时不需要进行繁琐的地面控制工作, 不过它的缺点是费用太高, 目前我国的无人机还没有进行这方面的尝试。

2.1.2 航空摄影测量技术

假如按照摄影的具体方位进行分类, 可以将其分成三个种类, 分别是航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量, 要结合实际的测量要素开展不一样的探索。对于航天测量工作来讲, 它的测距要更远一些, 在技术上也面对更为严格标准, 对于摄影以及测绘工作者的规定更加的严格, 而且由于环境导致的干扰对工作的影响也更加的明显。假如依据研究对象进行分类, 可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程, 通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据, 把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。如果按照处理措施进行分类, 可以将其分成模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。所谓的模拟摄影测量具体的说就是借助于模拟测量的形式, 确保测量的效果更加精准, 而且降低了失误的发生几率, 通过模拟方法更好的掌控实际, 确保技术的应用更加完善。解析摄影测量具体的说就是通过对数据以及状态等要素分析, 进而实现对综合信息的掌控, 确保存在的问题以及不当之处等都能得以处理, 而且通过深入的分析数据, 让数据达到还原效果, 增加图像的准确率, 并通过分析和应用提供最真实的影像和数据, 更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。

2.2 遥感技术的发展

通过分析比对发现, 在以前, 我们开展测绘工作时过分的重视实地勘察数据以及对数据的分析汇总。在当前阶段, 随着科技的发展, 经济的进步, 我国的测绘工作迎来了全新的发展局面, 相应行业的发展对测绘工艺的规定也更加严格。不论是测绘的形式亦或是具体的内容等都在向着全新的方向迈进, 此时更加的看中精确性, 更加的注意降低误差。最近几年, 该项技术在我国的很多行业以及领域中都得到了非常明显的发展。行业的需求使得测绘工作在不断的发展。那些有着较多功能的传感设备可以为电脑获取测绘信息提供帮助, 同时还能够帮助我们更好的研究信息。遥感科技基于它的强大的应用性特点, 以及它不受环境干扰的优势, 在当前的测绘领域中得到了非常广泛的应用。除此之外, 该项技术还不需要过多的人力资源, 其工作时间非常长, 能够保证我们稳定的开展地质研究等工作。当然, 由于时代在不停的发展, 我们应该不断的对当前的遥感工艺以及测绘科技加以完善, 确保它们高的精准性, 只有这样才可以为项目的有序运作提供合理的技术支撑。

我国获取空间数据的能力在经过五十年的发展, 有了较大的提升。对具有自主知识产权的处理遥感数据平台进行了研发, 从而推动了国产卫星遥感影像地面处理系统的建立, 并在摄影测量方面积极进行研究和探索, 为我国独立处理信息、获取观测体系的建立提供了坚实的基础。从获取数据的能力方面来看, 传感器在国家863以及973计划的支持上成功被研制出来, 成功发射了对地观测的包括通信卫星、海洋卫星、气象卫星以及资源卫星等五十多颗卫星, 并推动了资源、风云、环境减灾以及海洋四大民用对地观测卫星体系的建立, 实现了从太阳和地球同步轨道对地球多传感器、多平台的观测以及对地球表面分辨率不同的雷达和光学图像的获取, 并将这些获取的数据用于对海洋现象、大气成分、自然灾害以及水循环等各个方面的监测。从数据储备方面来看, 数据积累已经成功的覆盖了全国海域、陆地以及我国周围国家和地区的包括一千五百万平方公里的地球表面数据。

3 结束语

随着时代的发展, 此时我国的摄影测量和遥感科技已经步入了全新的发展时期, 也就是信息化的发展时期。在今后的一段时间之内, 相关工作者的工作重点是怎样将各个领域的发展和该项技术有效的结合到一起, 进而带动国家经济进步和社会发展。

摘要：随着科技的发展和社会的进步, 我国的摄影测量和遥感技术等都呈现出了全新的发展面貌。作者在这个大的背景之下, 具体的论述了两者在目前时期的发展模式。

关键词：摄影测量,遥感技术,发展

参考文献

[1]万幼川, 刘良明, 张永军.我国摄影测量与遥感发展探讨[J].测绘通报, 2007, 01:1-4.

[2]刘卫东.摄影测量与遥感发展探讨[J].科技信息, 2008, 35:70+59.

[3]李德仁.摄影测量与遥感的现状及发展趋势[J].武汉测绘科技大学学报, 2000, 01:1-6.

摄影测量学考试资料篇8

关键词：近景摄影测量；地形测量；铁路勘测

中图分类号：P234.1文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 03-0000-01

Railway Worksite Terrain Digital Photogrammetry Measurement Study

Han Zujie

(Third Railway Survey&Design Institute Group Co.,Ltd.,Tianjin300142,China)

Abstract: For the problems in the process of railway survey of the railway work site topographic survey,a digital photogrammetry system to achieve the realization of photogrammetry without control points relative orientation and absolute orientation,by the use of photogrammetric workstation software directly targeted Photogrammetric data processing parameters to obtain contour maps and digital models.Practice has proved that this method can determine the topography and number of work site on three-dimensional model can not only work with the production point of orthophotos can also extend the results of data types,effective in reducing the conventional measurement of field quality control work.

Keywords:Close range photogrammetry;Terrain measurement;Railway Survey

铁路工点（隧道洞口等）地形测量一直是铁路勘测过程中的难题，在传统的测量方法中，可使用全站仪进行全野外测量，也可使用非量测数码按近景摄影测量方法实现洞口测量。全野外测量过程中，使用全站仪在待测量区域测定一定密度的碎部点，由此构建待測定洞口的地形图。近景摄影测量过程中，一般使用非量测数码相机拍摄待测量工点的数字立体影像对，使用全站仪测定待测目标区域范围内一定数量（8-10个）的三维控制点，由此恢复立体影像对的绝对定向，在数字摄影测量软件中采集地形图。在这两种方法中，都需要在待测目标区域内设置控制点或碎部点目标标志（如架设棱镜）。对于待测定工点（隧道洞口）区域，大多处于地势陡峭、行走攀爬困难的峭壁处，在实际测量过程中，外业测量危险性极高、工作强度极大，因此，隧道洞口等工点的地形测量一直都是困挠测绘部门的一大难题，迫切需要一种无需控制点近景摄影测量方法和系统，解决工点测绘。

一、系统原理及组成

我们研究的数字近景摄影测量系统由相机检校获取普通数码相机的内方位元素和系统改正参数实现数字影像的内定向；由经纬仪获取摄影测量像对的定向元素，在没有控制点支持的情况下，实现摄影测量的相对、绝对定向；在定向基础上，由摄影测量工作站软件直接使用定向参数进行摄影测量数据加工，获得工点等目标对象的等高线图和数字模型。

系统由系统检校、图像采集及数据处理三个子系统组成，系统组成框图如图1所示：

系统检校子系统由检校控制场和检校软件组成。检校控制场为经精确测定控制点三维坐标的固定设施，检校过程中，将控制点的三维空间坐标作为已知值直接使用；检校软件为检校数据处理专用软件，通过编辑控制点的像方坐标和物方坐标，按多像空间后方交会算法解算系统的各种参数。

图像采集子系统由经纬仪、数码相机、结构件及测量配件（三角架、基座、钢尺等）组成。经纬仪用于测定图像拍摄时所处位置的像对水平角及垂直角；数码相机为配备定焦镜头的单反数码相机，用于拍摄目标的数字图像；结构件用于连接数码相机与经纬仪；测量配件为架设系统所需的测量三角架、基座及用于量测相对距离的钢卷尺。

数据处理子系统包含定向解算软件及摄影测量处理软件。定向解算软件使用检校参数和经纬仪测量得到的相对角度计算每幅图像的外方位元素实现图像的相对定向和绝对定向；摄影测量处理软件为已有的摄影测量工作站成图软件。

二、作业模式及流程

系统采用预先检校、参数预置的工作模式，即系统参数包含相机成像参数和相机与摄影测量像对基线之间的关系值作为已知值经预先检校得到，在使用过程中，直接使用相机成像参数、间接使用像对关系参数，将像对的所以定向参数均作为已知值使用，然后进行摄影测量处理。

系统使用流程如图2所示：

系统检校是系统用于近景摄影测量前的准备工作，在系统组装完成后实施，如果正常使用系统，检校工作可周期性进行。在每次进行目标图像采集及量测建模之前无需进行。如在使用过程中发现量测精度下降或立体像片显示有明显的上下视差（同名点显示有上下错位现象）时需重新进行检校。

数字图像拍摄和数据后处理工作在每次进行工点测量时进行，首先进行图像序列拍摄，然后使用摄影测量处理软件对拍摄得到数字图像序列进行后处理。

三、试验及精度分析

铁路工点试验选择在处于勘测阶段的某条新建铁路的工点地形。由于场地纵深较大，拍摄时选择了两条基线，分左中右三个测站进行。拍摄时摄站间距离约100m，拍摄距离约1000m，基距比约1/10，拍摄示意图如下：

对工点数据成果检验采用全站仪地形点坐标，与近景摄影测量得到的三维点坐标进行对比，共对比18个地形和地物点，平面中误差为0.28m，高程中误差0.22m。。