武大版攝影測量學(xué)重點(diǎn)

1、第一章 緒論1、 基礎(chǔ)地理信息類型傳統(tǒng)的 4D 數(shù)據(jù)DLGDigital Line Graphic，數(shù)字線化圖攝影測量學(xué)DEM Digital Elevation Model，數(shù)字高程模型 DOM Digital Orthophoto Map，數(shù)字正射影像 DRG Digital Raster Graphic，數(shù)字柵格地圖 2、 傳統(tǒng)的攝影測量學(xué)是利用光學(xué)攝影機(jī)獲取的像片，通過像片來研究和確定被攝物體的形狀、大小、位置、性 質(zhì)及其相互關(guān)系的一門科學(xué)技術(shù)。3、 攝影測量與遙感是對非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像進(jìn)行記錄、量測、分析和表達(dá)，從而獲得地球及其環(huán)境 和其它物體的可靠信息的一門工藝、科學(xué)和技術(shù)

2、。 4、攝影測量是影像信息的獲取、處理、提取和成果表達(dá)的一門信息科學(xué)。5、攝影測量的任務(wù)：（1）地形測量領(lǐng)域：各種比例尺的地形圖、專題圖、特種地圖、正射影像地圖、景觀圖；建立各種數(shù)據(jù)庫； 提供地理信息系統(tǒng)和土地信息系統(tǒng)所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（2）非地形測量領(lǐng)域 生物醫(yī)學(xué)、公安偵破、交通事故、勘察古文物、古建筑建筑物、變形監(jiān)測、工業(yè)攝影測量、 環(huán)境監(jiān)測6、攝影測量的特點(diǎn) 無需接觸物體本身獲得被攝物體信息 由二維影象獲取對象的空間三維信息 面采集數(shù)據(jù)方式，信息豐富逼真 同時提取物體的幾何與物理信息7、 攝影測量學(xué)的三個發(fā)展階段（1） 模擬攝影測量階段 (1851-1970) 利用光學(xué)/機(jī)械投影方法實(shí)現(xiàn)攝

3、影過程的反轉(zhuǎn)，用兩個/多個投影器模擬攝影機(jī)攝影 時的位置和姿態(tài)構(gòu)成與實(shí)際地形表面成比例的幾何模型，通過對該模型的量測得到 地形圖和各種專題圖（2） 解析攝影測量階段 (1950-1980)以電子計(jì)算機(jī)為主要手段，通過對攝影像片的量測和解析計(jì)算方法的交會方式來研 究和確定被攝物體的形狀、大小、位置、性質(zhì)及其相互關(guān)系，并提供各種攝影測量 產(chǎn)品的一門科學(xué)（3） 數(shù)字?jǐn)z影測量階段 (1970-現(xiàn)在） 基于攝影測量的基本原理，通過對所獲取的數(shù)字/數(shù)字化影像進(jìn)行處理，自動（半自 動）提取被攝對象用數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息，從而獲得各種形式的數(shù)字產(chǎn) 品和目視化產(chǎn)品8、 攝影測量三個發(fā)展階段的特點(diǎn)9、影像

4、信息學(xué) 影像信息學(xué)是一門記錄、存儲、傳輸、量測、處理、解譯、分析和顯示由非接觸傳感器 影像獲得的目標(biāo)及其環(huán)境信息的科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)體。10、影像的獲取航空 影像的獲取：航空攝影測量主要使用專用的量測航空攝影機(jī) 航天影像的獲?。焊鞣N遙感影像衛(wèi)星 近景影像的獲?。焊鞣N量測及非量測相機(jī)第二章 攝影測量基礎(chǔ)知識1、建立攝影測量坐標(biāo)系的目的 攝影測量學(xué)的基本任務(wù)是根據(jù)像點(diǎn)的位置確定地面得點(diǎn)位置 像點(diǎn)和地面點(diǎn)需要在不同的坐標(biāo)系下定量描述其位置 通過坐標(biāo)變換式，建立像點(diǎn)坐標(biāo)到地面點(diǎn)坐標(biāo)的映射關(guān)系2、 攝影測量使用兩類坐標(biāo)系（1）像方坐標(biāo)系：用于描述像點(diǎn)的平面或空間位置 1、像平面上的直角坐標(biāo)系 2、像空間

5、直角坐標(biāo)系(S-xyz) 3、 像空間輔助坐標(biāo)系(S-uvw) 目的：像空間坐標(biāo)系是從像平面坐標(biāo)系得 到的，造成各像片的像空間坐標(biāo)系不統(tǒng)一，給計(jì)算帶來困難；為了統(tǒng)一不同 像片的像空間坐標(biāo)系，建立一種相對統(tǒng)一的坐標(biāo)系 S-uvw（2）物方坐標(biāo)系：用于描述地面點(diǎn)的平面或空間位置 1、地面測量坐標(biāo)系(T- Xt Yt Zt)地面測量坐標(biāo)為國家統(tǒng)一坐標(biāo)系，平面坐 標(biāo)系為高斯-克呂格三度帶或六度帶 1980 西安坐標(biāo)系、或 1954 北京坐標(biāo)系，高程坐標(biāo)系為 1956 黃海高程系或 1985 黃海高程系 2、 地面攝影測量坐標(biāo)系(D-XYZ) 像空間直角坐標(biāo)系是右手坐標(biāo)系，地面 測量坐標(biāo)系是左手坐標(biāo)系，

6、為了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方便，在兩者之間建立一種過渡 性的坐標(biāo)系。 3、 攝影測量坐標(biāo)系(p-XpYpZp) 將像空間直角坐標(biāo)系沿 w 軸反向平移到地面上某一點(diǎn) p 上所構(gòu)成的地面直角坐標(biāo)系3、像片的方位元素 描述航空攝影瞬間攝影中心和像片在地面設(shè)定的空間坐標(biāo)系中的位置和姿 態(tài)參數(shù)； 方位元素有內(nèi)方位元素、外方位元素像片的內(nèi)方位元素：描述攝影物鏡后節(jié)點(diǎn)(攝影中心)與像片之間相互位置的參數(shù)，內(nèi)方位元 素包括三個參數(shù)：攝影中心 S 到像片的垂距（主距） f，及像主點(diǎn) o 在像片框標(biāo)坐標(biāo)系中的 坐標(biāo) x0,y0像片外方位元素：在恢復(fù)內(nèi)方位元素的基礎(chǔ)上，確定攝影光束在地面直 角坐標(biāo)系（一般為地面攝影測量坐標(biāo)系）

7、中空間位置 和姿態(tài)的參數(shù)。4、理想像片：對于水平的平坦地區(qū)，若能攝取一張水平像片，由于像片與地面平行，則像 片上任意兩像點(diǎn)間的距離與相應(yīng)地面點(diǎn)間的水平距離之比為一常數(shù)，即攝影比例尺 f/H，且 在此像片上任一點(diǎn)引畫的兩條方向線間的夾角等于地面上對應(yīng)的水平角，則這樣的像片可 作為地形圖使用，稱為理想像片。 5、像點(diǎn)位移：當(dāng)像片傾斜、地面起伏時，地面點(diǎn)在航攝像片上構(gòu)像相對于理想情況下的構(gòu)像所產(chǎn)生的位置差異稱像點(diǎn)位移6、像點(diǎn)位移規(guī)律7、航空攝影與航空攝影機(jī) 航空攝影的航攝儀主要選用量測攝影機(jī)，量測攝影機(jī)與普通攝影機(jī)相比，具有如下 三個特征：（1）像距是一個固定的已知值，且等于攝影機(jī)的主距 f（2）攝

8、影機(jī)獲取的像片上有框標(biāo)標(biāo)志（3）攝影機(jī)的內(nèi)方位元素（ x0,y0,f）是已知的8、攝像機(jī)的參數(shù) 航攝機(jī)主距：物鏡中心到像片平面（位于焦點(diǎn)處）的距離，也叫做像片主距 像片框標(biāo)：像框平面上的框標(biāo)標(biāo)志在像片上的成像，在框架中點(diǎn)的機(jī)械標(biāo)志叫機(jī)械框標(biāo)， 在框架的四個角偶上的記號叫光學(xué)框標(biāo) 內(nèi)方位元素：攝影機(jī)主光軸與像平面的交點(diǎn)稱為像片主點(diǎn)。由于制造技術(shù)上的誤差，導(dǎo)致 像片主點(diǎn)與框標(biāo)坐標(biāo)系原點(diǎn)（框標(biāo)連線的交點(diǎn)）不重合。像片主點(diǎn)在框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo) 值（x0,y0）與像片主距 f，被稱為攝影機(jī)的內(nèi)方位元素，或像片的內(nèi)方位元素像場角 視場：光線通過物鏡后，成像平面上照度不均勻的光亮圓 像場：視場內(nèi)物鏡焦面上中

9、央成像清晰的光亮圓 視場角：由物鏡后節(jié)點(diǎn)向視場邊緣射出的光線所張開的角 2a 像場角：由物鏡后節(jié)點(diǎn)向像場邊緣射出的光線所張開的角 2b 常角：(像場角<70。)寬角：(像場角70。 100。)特寬角：(像場角>100。)像幅：攝影機(jī)最大成像膠片大小，一般有 18cm×18cm, 23cm×23cm， 30cm×30cm 三種，在 四邊或四角有框標(biāo)9、 攝影成果的質(zhì)量要求像片的色調(diào)：色調(diào)一致、反差適中，沒有影響測圖的陰影 像片重疊度：沿航線方向相鄰兩張像片應(yīng)有 60%左右的航向重疊，相鄰航線間的像片應(yīng)有 30%左右的旁向重疊 航向重疊：同一條航線上，相鄰

10、兩像片應(yīng)有一定范圍的影像重疊；沿航線方向相鄰兩張像 片應(yīng)有 60%左右的航向重疊，最小不能小于 53 旁向重疊：相鄰航線的像片之間也應(yīng)有一定范圍的影像重疊；相鄰航線間的像片應(yīng)有 30% 左右的旁向重疊，最小不能小于 15 像片傾角：攝影瞬間攝影機(jī)的主光軸發(fā)生了傾斜，主光軸與鉛垂線的夾角，稱為像片傾角； 一般要求像片傾角不大于 20，最大不能超過 30 航線彎曲：把一條航線的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來，各張像片的主點(diǎn)連線不在一條 直線上，而呈現(xiàn)為彎彎曲曲的折線，稱為航線彎曲；航線彎曲度：航線最大彎曲矢量與航 線長度 l / L 之比的百分?jǐn)?shù)。要求航線彎曲度<3% 像片旋角：相鄰像片上主點(diǎn)

11、連線與像幅沿航線方向的兩框標(biāo)連線之間的夾角，稱為像片旋 角；要求像片旋角< 60，最大不超過 8010、航攝像片和地圖的對比地形圖的特點(diǎn) 1、圖上任意兩點(diǎn)間的距離與相應(yīng)地面點(diǎn) 的水平距離之比為一常數(shù)，等于圖 比例尺2、圖上任意一點(diǎn)引畫的兩條方向線間的夾角等于地面上對應(yīng)的水平角航攝像片的特點(diǎn)比 例 尺：地圖有統(tǒng)一比例尺，航片無統(tǒng)一比例尺； 表示方法：地圖為線劃圖（含符號、注記），航片為影像圖； 表示內(nèi)容：地圖需要綜合取舍，航片表示全部地物； 幾何差異：航攝像片可組成像對立體觀察，地圖不能； 11、空間對象的透視變換作圖的基本準(zhǔn)則 找跡點(diǎn)：物面上直線與透視軸的交點(diǎn) 找合點(diǎn)：過投影中心作物面上

12、直線的平行線與合線的交點(diǎn) 找線段端點(diǎn)的中心投影：跡點(diǎn)、合點(diǎn)連線與線段端點(diǎn)、投影中心連線的交點(diǎn) 找線段的中心投影：連接線段端點(diǎn)的中心投影，其連線即為物面上線段的中心投影第四章 攝影測量解析基礎(chǔ)1、立體坐標(biāo)量測步驟 儀器歸零：各個手輪應(yīng)放在零讀數(shù)(x0，y0，p0，q0)位置上，左、右測標(biāo)分別對準(zhǔn)左、右像片盤的中心，再使左、右像片框標(biāo)連線的交點(diǎn)分別與左、右測標(biāo)重合，即像片 歸心儀器坐標(biāo)系原點(diǎn)與像片坐標(biāo)系原點(diǎn)重合 像片定向：使儀器坐標(biāo)軸系與像平面坐標(biāo)軸系平行。移動 X 手輪，單眼觀察測標(biāo)的 移動看是否沿像片上的 x 軸向運(yùn)動，若測標(biāo)不在 x 軸向上，則需要用 螺旋旋轉(zhuǎn)像片， 使測標(biāo)保持在 x 軸上移

13、動 像點(diǎn)量測：移動 X，Y，p，q 手輪，使測標(biāo)立體切準(zhǔn)量測像點(diǎn)，并記下相應(yīng)讀數(shù)鼓上的讀數(shù) x，y，p，q 坐標(biāo)計(jì)算： xa=x-x0, ya=y-y0;xa =xa-( p-p0),ya=ya-( q-q0 ) 2、單張像片的空間后方交會 利用航攝像片上三個以上的像點(diǎn)坐標(biāo)和其對應(yīng)的地面點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)共線條件方程求解像片 外方位元素的工作，稱為單張像片的空間后方交會。3、 雙像解析攝影測量 根據(jù)獲取的立體像對的內(nèi)在幾何特性，按照物點(diǎn)、攝影中心與像點(diǎn)構(gòu)成的幾何關(guān)系，用解 析計(jì)算方法獲取地面的基礎(chǔ)地理信息（點(diǎn)的三維空間位置、幾何信息） 。4、 雙像解析攝影測量的方法及比較5、 5、體像對的空間前方交

14、會 由立體像對中兩張像片的內(nèi)、外方位元素和像點(diǎn)坐標(biāo)來確定相應(yīng)地面點(diǎn)在物方空間坐標(biāo)系 中坐標(biāo)的方法，稱為立體像對的空間前方交會。6、解析相對定向的概念 確定一個立體像對兩像片的相對位置，稱為相對定向。相對定向的目的：確定立體像對兩張像片相對位置和姿態(tài)，建立一個與拍攝物體相似的立體模型，以確定模型點(diǎn)的三維坐 標(biāo)。相對定向元素：確定立體像對兩張像片相對位置和姿態(tài)關(guān)系的參數(shù)。 利用立體像對中攝影時存在的同名光線對應(yīng)相交的幾何關(guān)系，通過量測像點(diǎn)坐標(biāo)，以解析計(jì)算的方法（此時不需要野外控制點(diǎn)），解求兩像片的相對定向元素值的過程，稱之為解析相對定向。6、 絕對定向元素 描述相對定向所建立的立體模型的比例尺和空

15、間方位（絕對位置和姿態(tài)）的參數(shù)稱作絕對定向元素通過將相對定向模型進(jìn)行縮放、平移和旋轉(zhuǎn)，使其達(dá)到絕對位置 原理：絕對定向是利用已知的地面控制點(diǎn)，對立體模型進(jìn)行空間相似變換，解求 7 個絕 對定向元素7、雙像解析的相對定向絕對定向解析方法步驟 綜合立體像對的相對定向和絕對定向過程，可得到雙像解析的相對定向絕對定向解析方 法步驟： 采用連續(xù)像對或單獨(dú)像對的相對定向元素的誤差方程式解算相對定向元素； 由相對定向元素組成左、右像片的旋轉(zhuǎn)矩陣 R1、R2，并利用前方交會式求出模型點(diǎn) 在像空間輔助坐標(biāo)系中的坐標(biāo)； 根據(jù)已知地面控制點(diǎn)，按絕對定向元素的誤差方程式解算該立體模型的絕對定向元素； 按絕對定向公式，

16、將所有待求點(diǎn)的坐標(biāo)納入到地面攝影測量坐標(biāo)系中； 將待求點(diǎn)的地面攝影測量坐標(biāo)系下的坐標(biāo)改化到地面測量坐標(biāo)系下，提交成果。第五章 解析空中三角測量1、解析空中三角測量按航線或區(qū)域網(wǎng)將空中攝站及像片的空間位置和姿態(tài)放到整個網(wǎng)中 ，采用嚴(yán) 密的數(shù)學(xué)模型，用少量的地面控制點(diǎn)為平差條件，按最小二乘法原理，統(tǒng)一 解算測圖所需控制點(diǎn)的地面三維坐標(biāo)，稱之為空中三角測量，亦稱解析空三 加密。2、解析空中三角測量的意義 不觸及被量測目標(biāo)即可測定其位置和幾何形狀 可快速地在大范圍內(nèi)同時進(jìn)行點(diǎn)位測定，以節(jié)省野外測量工作量 不受通視條件限制 區(qū)域內(nèi)部精度均勻，且不受區(qū)域大小限制 除為雙像測圖工序提供大量的控制點(diǎn)坐標(biāo)外，還

17、可提供內(nèi)業(yè)測圖工序所需的各種數(shù)據(jù)和一 系列副產(chǎn)品，如每張像片的絕對傾角、攝站點(diǎn)坐標(biāo)、相對定向元素、絕對定向元素等。 3、解析空中三角測量的應(yīng)用 為立體測繪地形圖、制作影像平面圖和正射影像圖提供定向控制點(diǎn)和像片定向參數(shù)（內(nèi)、外方位元素） 取代大地測量的方法，進(jìn)行三、四等或等外三角測量的點(diǎn)位測定（要求精度厘米級） 地籍測量中測定大范圍內(nèi)界址點(diǎn)的國家統(tǒng)一坐標(biāo)，以建立坐標(biāo)地籍（要求精度厘米 級） 單元模型中大量地面點(diǎn)坐標(biāo)的解析計(jì)算 解析近景攝影測量，如建筑物變形測量、工業(yè)測量及用影像重建物方目標(biāo)等。4、 航帶網(wǎng)法區(qū)域網(wǎng)平差步驟 按單航帶模型法分別建立航帶模型，并計(jì)算各航帶模型點(diǎn)在本航帶統(tǒng)一的輔助坐標(biāo)

18、系中的坐標(biāo)； 各航帶模型的絕對定向 從第一航帶開始，利用本航帶的已知控制點(diǎn)和相鄰航帶的公共點(diǎn)進(jìn)行絕對定 向，將各航帶網(wǎng)納入到統(tǒng)一的坐標(biāo)系中，并求出區(qū)域內(nèi)各航帶模型點(diǎn)在全區(qū) 域統(tǒng)一的地面攝影測量坐標(biāo)系下的概略坐標(biāo)。 計(jì)算航帶的重心坐標(biāo)及重心化坐標(biāo)； 以模型中控制點(diǎn)的加密坐標(biāo)應(yīng)與實(shí)測坐標(biāo)相等，相鄰航帶間公共連接點(diǎn)坐標(biāo)相等為 條件，列出誤差方程式，求解各航帶的非線性改正；用平差計(jì)算得到的多項(xiàng)式系數(shù)，計(jì)算各模型點(diǎn)改正后的坐標(biāo)值。5、光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量實(shí)現(xiàn)步驟 獲取每張像片的外方位元素和待定點(diǎn)坐標(biāo)的近似值； 從每張像片上控制點(diǎn)、待定點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)出發(fā)，按共線方程，逐點(diǎn)建立誤差方程式 并法化； 逐點(diǎn)建

19、立改化法方程式； 邊法化邊消元循環(huán)分塊解求改化法方程式，先求取一類未知數(shù)（一般為每張像片的 外方位元素）； 按前方交會求加密點(diǎn)/待定點(diǎn)的地面坐標(biāo)，對于模型間的公共點(diǎn)，取其平均值作為最 終結(jié)果。6、三種空中三角測量方法的比較7、自動空中三角測量（ AAT）與傳統(tǒng)作業(yè)方式的對比 傳統(tǒng)的：需手工進(jìn)行像片定向并選擇、轉(zhuǎn)刺加密點(diǎn) ，量測加密點(diǎn)和控制點(diǎn)的像片坐標(biāo)，進(jìn) 行區(qū)域網(wǎng)平差，檢測并剔除粗差 。 AAT:除半自動量測控制點(diǎn)之外，其它所有作業(yè)都可以自動完成 ；與 PATB 強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，具有高 性能的粗差檢測功能和高精度的平差計(jì)算功能 。8、 AAT 的特點(diǎn) 自動化程度高，作業(yè)速度快，作業(yè)效率高。 高效、可

20、靠的粗差檢測功能和自動剔除粗差功能。 加密精度高。對各種復(fù)雜地形諸如大面積落水和大面積森林覆蓋等具有高度自適應(yīng)性。 可以自動處理包含交叉航線和分?jǐn)嗪骄€的復(fù)雜測區(qū)?？梢苑奖愕囊?GPS 和 IMU 參數(shù)并進(jìn)行 GPS 聯(lián)合平差。 可以方便的實(shí)現(xiàn)測區(qū)之間的接邊和分割合并。第 6 章數(shù)字?jǐn)z影測量基礎(chǔ)1、 數(shù)字?jǐn)z影測量： 利用數(shù)字灰度（彩色）信號，采用數(shù)字相關(guān)技術(shù)量測同名像點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上通過解析計(jì) 算，進(jìn)行相對定向和絕對定向，建立數(shù)字立體模型，從而建立 DEM、繪制等高線、制 作正射影像圖，采集道路、房屋等地物要素，為 GIS 提供基礎(chǔ)信息。 由于整個過程是以數(shù)字形式在計(jì)算機(jī)中完成，又稱為全數(shù)字?jǐn)z影

21、測量。2、數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)（ Digital Photogrammetric System 簡稱 DPS 或數(shù)字?jǐn)z影測量工作站，Digital Photogrammetric Workstation , DPW）實(shí)質(zhì)上是以工作站或微機(jī)作為主機(jī)的計(jì)算機(jī)影 像處理系統(tǒng)（配置影像數(shù)字化裝置）和專用影像解析軟件，來完成各種數(shù)字?jǐn)z影測量處理 工作。3、影像灰度Ø 影像的灰度（greyscale）又稱光學(xué)密度（optical density），指影像（正片或 負(fù)片）的透明程度，即透光能力。透光率T=F/F0阻光率O=F0/F其中 F0 為投射到透明像片上的光通量；F 為穿過透明像片后的光通量。

22、透光率和阻光率都能說明影像的黑白程度，但為了適應(yīng)人眼的視覺（呈對數(shù)關(guān)系變化 ），采 用對阻光率的對數(shù)表示：Dlg Olg（1/T）把 D 稱為影像的灰度。 顯然：當(dāng)光線全部通過，影像的灰度 D=0；當(dāng)光通過率為 1%時，即不透過率為 100，則 D=2； 實(shí)際獲得的航空攝影底片（負(fù)片）的灰度為 0.3 1.8 之間。 4、影像數(shù)字化過程 將透明像片（正片或負(fù)片）放在影像數(shù)字化器上，通過采樣和量化把像片上 像點(diǎn)的灰度值用數(shù)字形式記錄下來。 采樣在像片上每隔一個間隔（）讀一個點(diǎn)的灰度值的過程，稱為采樣；采樣間隔取決于掃描儀的影像分辨率和應(yīng)用要求； 量化將讀取的灰度值轉(zhuǎn)化為一定量級范圍內(nèi)的整數(shù)的過程

23、，稱為量化?；叶鹊牧炕壱话銥?2m（如 m1,為二值圖像， m8 灰度圖像， 每個像元 8bit，灰度范圍為 0-255）5、數(shù)字影像的內(nèi)定向 內(nèi)定向的目的是要確定掃描坐標(biāo)系與像平面坐標(biāo)系之間的關(guān)系以及數(shù)字影像可能存在的變 形，數(shù)字影像變形主要是仿射變形6、重采樣 數(shù)字影像是個規(guī)則排列的灰度格網(wǎng)序列，但當(dāng)對數(shù)字影像進(jìn)行幾何處理時，如對核線的排 列、數(shù)字糾正等，由于所求得的像點(diǎn)不一定恰好落在原始像片上像素的中心，要獲得該像點(diǎn)的灰度值，就要在原采樣的基礎(chǔ)上再一次采樣，這稱為重采樣。 重采樣的過程就是灰度值內(nèi)插的過程，即利用不落在影像矩陣規(guī)則采樣點(diǎn)上的像點(diǎn)周圍的若干個原始影像上像點(diǎn)的灰度值，來內(nèi)插

24、出所求像點(diǎn)的灰度值。 灰度內(nèi)插的方法有：雙三次卷積法、最臨近像元法和雙線性內(nèi)插法。7、基于灰度的影像匹配 同名像點(diǎn)的確定以影像的灰度分布為基礎(chǔ)，通過在兩影像上一定尺寸的窗口中比較灰度分 布的相似程度，利用相似性測度作為同名點(diǎn)判別的依據(jù)，在灰度層次上進(jìn)行匹配。影像匹配具有兩個重要步驟：相似性測度的計(jì)算和同名像點(diǎn)搜索范圍的確定。 根據(jù)影像匹配時同名像點(diǎn)搜索過程的不同，數(shù)字影像匹配可分為：二維影像匹配和一維影像匹配。二維影像匹配的搜索范圍沿著兩個方向確定，搜索區(qū)域?yàn)橐粋€ k×l 的二維區(qū)域。 一維影像匹配的搜索范圍只是沿著一個方向搜索（通常是核線），搜索區(qū)域?yàn)?1×l 的一維區(qū)域

25、7、 核線的概念 通過攝影基線與地面點(diǎn)所作的平面稱為核面 核面與影像面交線稱為核線 同名像點(diǎn)必定在同名核線上。第七章像片糾正與正射影像圖 1、像片平面圖（或正射影像圖）：是地圖的一種形式，用相當(dāng)于正射投影的像片上的影像 表示地物的形狀和平面位置。 2、像片糾正：將傾斜攝影的航攝像片通過投影變換，獲得相當(dāng)于航攝像機(jī)物鏡主光軸在鉛 垂位置攝影的水平像片，并歸化至規(guī)定的比例尺，或應(yīng)用計(jì)算機(jī)按相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式進(jìn)行 解算，從原始非正射的數(shù)字影像獲取數(shù)字正射影像的作業(yè)過程。像片糾正的實(shí)質(zhì)是要將像片的中心投影變換為成圖比例尺的正射投影，實(shí)現(xiàn)這一變換 的關(guān)鍵是要建立像點(diǎn)與相應(yīng)圖點(diǎn)之間的對應(yīng)關(guān)系。這種關(guān)系可以按

26、投影變換用中心投影方 法建立，也可按數(shù)學(xué)解析方法用函數(shù)式確定。3、 數(shù)字微分糾正：根據(jù)影像的內(nèi)方位元素、外方位元素以及 DEM，利用構(gòu)像方程式，或按一定的數(shù)學(xué)模型（如 高次多項(xiàng)式）用控制點(diǎn)解算，將影像化為很多微小的區(qū)域逐一進(jìn)行糾正，從原始非正射投 影的數(shù)字影像獲取正射影像的過程。4、兩種數(shù)字糾正方法的比較（反解法和正解法） 反解法（間接法）比較適合制作正射影像圖，因?yàn)樗窃谝?guī)則排列的灰度量測值中 進(jìn)行灰度內(nèi)插重采樣，不會出現(xiàn)像素內(nèi)灰度值的空白與重復(fù)；同時其重采樣的結(jié)果 可以直接賦給正射影像，計(jì)算機(jī)不需要大塊的存貯空間； 反解法求解時，在數(shù)字高程模型上可以由地面點(diǎn)坐標(biāo)(X,Y)直接內(nèi)插出其高程值

27、 Z， 無需迭代求解； 正解法（直接法）糾正后的圖像上的糾正點(diǎn)是非規(guī)則排列的，有的像素內(nèi)可內(nèi)出現(xiàn) 空白，而有的像素可能會出現(xiàn)重復(fù)（多個像點(diǎn)），很難獲得規(guī)則排列的數(shù)字影像； 而且需要迭代運(yùn)算，過程比反解法復(fù)雜； 正解法在對航攝像片上的某些特征地物如道路、地類界、房屋輪廓、水涯線等目標(biāo) 進(jìn)行糾正時，比較方便。5、數(shù)字正射影像圖（ Digital Orthophoto Map,DOM)： 一種以航攝像片或遙感影像（灰度/彩色）為基礎(chǔ)，經(jīng)掃描處理并經(jīng)輻射糾 正、微分糾正和鑲嵌，按地形圖范圍裁剪而成的影像數(shù)據(jù)，并將地形要素的 信息以符號、線劃、注記、管理網(wǎng)格、圖廓整飾等形式添加到該影像平面上， 所形成的

28、以柵格數(shù)據(jù)形式存儲的空間數(shù)據(jù)。 該數(shù)據(jù)同時兼具地形圖的幾何精度和影像特征。6、數(shù)字正射影像圖的特征和用途 數(shù)字正射影像圖同時兼具地形圖的幾何精度和影像特征； 數(shù)字正射影像圖具有精度高、信息豐富、直觀逼真、現(xiàn)實(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)； 數(shù)字正射影像圖可作為背景控制信息評價其它數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)實(shí)性和完整 性； 可從數(shù)字正射影像圖中提取自然信息和人文信息，并派生出其它新的信息和產(chǎn)品，為地形圖的修測和更新提供良好的數(shù)據(jù)和更新手段。7、數(shù)字正射影像圖的生成方法： 全數(shù)字?jǐn)z影測量方法 單片數(shù)字微分糾正 正射影像掃描8、三維景觀圖的生成景觀圖生成的方法主要有兩類： 模擬灰度景觀圖:一種是用一定的光照模型模擬光線照射到地面

29、時所產(chǎn)生的 視覺效果，經(jīng)明暗處理產(chǎn)生具有深度感的灰度濃淡圖像，并用純數(shù)學(xué)的方法（如分形幾何方法）模擬地形表面的各種微起伏特征和顏色紋理，這種方法 一般用于顯示 DEM； 真實(shí)景觀圖（Landscape）:另一種是將航空或航天遙感圖像數(shù)據(jù)影射到 DEM上，建立實(shí)際地形的逼真顯示，這種方法可以逼真地顯示地面各種地物和人 工建筑的顏色和紋理特征。第八章攝影測量的外業(yè)工作1、攝影測量外業(yè)工作任務(wù)及作業(yè)流程 在已有大地測量成果和航攝資料的基礎(chǔ)上，需要在野外測定一定數(shù)量的控制點(diǎn)，這項(xiàng)工作 就是攝影測量外業(yè)控制測量。其意義在于把航攝資料與大地測量成果聯(lián)系起來，使像片量測具有與地面測量相同的 數(shù)學(xué)關(guān)系。2、攝

30、影測量成圖的外業(yè)工作內(nèi)容： 像控點(diǎn)聯(lián)測：外業(yè)實(shí)際測定像片控制點(diǎn)并在像片上標(biāo)定像控點(diǎn)的工作，方法：全野外布點(diǎn)（目前這一方法使用較少）空中三角測量（也需要部分像控點(diǎn)） 像片調(diào)繪：在對像片進(jìn)行準(zhǔn)確的判別后，將地貌要素經(jīng)過綜合取舍并按地形 圖圖示的規(guī)定與要求，通過繪圖和各種注記將其位置、數(shù)量、性質(zhì)、質(zhì)量以 及分布，準(zhǔn)確合理地描繪、注記在像片上。調(diào)繪片：記載調(diào)繪內(nèi)容的像片。 像片補(bǔ)測：對于那些影像上未顯示或不清晰（如比例尺過小而未顯示的地物、 云影或陰影遮擋地物）但在地形圖上必須表示的地貌和地物要素，或攝影后 又新出現(xiàn)的地物，還需要按其形狀和位置補(bǔ)繪到像片上的工作。3、流程4、像片控制點(diǎn)的布設(shè) 根據(jù)已知

31、的大地點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)，借助于測量儀器實(shí)際測定像控點(diǎn)的坐標(biāo)，并正確標(biāo)識出像控 點(diǎn)的像點(diǎn)位置。 像控點(diǎn)分類： 平面控制點(diǎn)（僅測定平面坐標(biāo)） 高程控制點(diǎn)（僅測定高程值） 平高控制點(diǎn)（既測定平面坐標(biāo)又測定高程）5、像控點(diǎn)布設(shè)的一般原則和要求 像控點(diǎn)布設(shè)的一般原則 按航線統(tǒng)一布點(diǎn)，不受圖幅限制 同一位置的平面點(diǎn)和高程點(diǎn)，盡量聯(lián)測為平高點(diǎn)； 相鄰像對、相鄰航線之間的像控點(diǎn)應(yīng)盡量公用；當(dāng)航線像片排列交 錯不能公用時，必須分別布點(diǎn)； 位于自由圖邊或非連續(xù)作業(yè)的待側(cè)圖邊的像控點(diǎn)，應(yīng)布設(shè)在圖廓線之外，以保證滿幅成圖； 像控點(diǎn)盡可能在攝影前布設(shè)地面標(biāo)志； 點(diǎn)位應(yīng)是像片上明顯的目標(biāo)點(diǎn)，易于辨認(rèn)。 像控點(diǎn)布設(shè)的位置要求 像

32、控點(diǎn)一般應(yīng)在航向三片重疊和旁向重疊中線附近，困難時可布設(shè)在航向重疊范圍內(nèi)。在像片上應(yīng)布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)位置上，也就是通過像主 點(diǎn)垂直于方位線附近。 像控點(diǎn)距像片邊緣的距離不得小于 1cm，因?yàn)檫吘壊糠钟跋褓|(zhì)量較 差，且像點(diǎn)畸變和大氣折光等引起的移位較大，再者傾斜誤差和投 影誤差使邊緣部分影像變形較大，增加了判讀和刺點(diǎn)的困難。 點(diǎn)位必須離開像片上的各類標(biāo)志（框標(biāo)、片號等）的距離不應(yīng)小于1mm。 旁向重疊小于 15或由于其它原因，控制點(diǎn)在相鄰兩航線上不能公用必須分別布點(diǎn)時，兩控制點(diǎn)之間裂開的垂直距離不得大于像片上2cm。 點(diǎn)位應(yīng)盡量選在旁向重疊中線附近，離開方位線大于 3cm 時，應(yīng)分 別布點(diǎn)。 6、布設(shè)方

33、案 像控點(diǎn)的布設(shè)方案 全野外布點(diǎn)和稀疏布點(diǎn) 全野外布點(diǎn)：對攝影測量測圖過程中所需要的控制點(diǎn)全部由外業(yè)測 定。但不同的成圖方法所需要的控制點(diǎn)類型、數(shù)量及分布位置是不 同的。 用于像片糾正的布點(diǎn)方案采用隔片糾正布點(diǎn)和每片糾正布點(diǎn)至少需要 2 個平高點(diǎn)和 1 個高程點(diǎn) 稀疏布點(diǎn)：指外業(yè)只測定少量像控點(diǎn)，其它大部分像控點(diǎn)通過內(nèi)業(yè) 加密手段獲取。解析空中三角測量采用的外業(yè)布點(diǎn)按航線網(wǎng)布點(diǎn)和 區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)。 航線網(wǎng)布點(diǎn)：以每條航線作為獨(dú)立的平差單元進(jìn)行空中三角 測量加密，此時所需的外業(yè)控制點(diǎn)布點(diǎn)方案為航線網(wǎng)布點(diǎn)。 采用： 六點(diǎn)法（適用于山區(qū)） 區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)：以幾條航線或一個區(qū)域作為平差單元的空中三角加密 所需

34、的外業(yè)控制點(diǎn)布設(shè)方案。6、像片控制點(diǎn)聯(lián)測的 GPS 方法具體方法： 儀器的選用 一般選用載波型單頻、雙頻 GPS 接收機(jī)。 GPS 像控點(diǎn)布設(shè)根據(jù) E 級 GPS 網(wǎng)的布網(wǎng)要求及起算點(diǎn)和像控點(diǎn)的分布布設(shè) GPS 網(wǎng)。網(wǎng)中應(yīng)聯(lián)測三個 以上的國家三角點(diǎn)，考慮到 GPS 高程擬合的需要，在網(wǎng)的四周和中心至少應(yīng)聯(lián)測五個等外 水準(zhǔn)等級以上等級的水準(zhǔn)點(diǎn)作為高程的起算點(diǎn)。 GPS 觀測 觀測之前根據(jù)設(shè)計(jì)網(wǎng)形及衛(wèi)星可見性預(yù)報表選擇合適的觀測時間段，并根據(jù)區(qū)域網(wǎng)中基線長度及 GPS 接收機(jī)的性能確定基線應(yīng)觀測的時間長度。 數(shù)據(jù)處理利用 GPS 數(shù)據(jù)處理軟件對全部觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算。 高程計(jì)算 利用控制網(wǎng)中水準(zhǔn)點(diǎn)或聯(lián)測了水準(zhǔn)的三角點(diǎn)為起算點(diǎn)進(jìn)行高程擬合。7、像控點(diǎn)聯(lián)測的 GPS 方法與常規(guī)方法的比較： GPS 方法聯(lián)測像控點(diǎn)不受地形條件的影響，不要求點(diǎn)間通視。 GPS 方法聯(lián)測像控點(diǎn)可跨等級布設(shè)。 GPS 方法