注冊(cè)測(cè)繪師考試攝影測(cè)量課件

攝影測(cè)量的分類按照研究對(duì)象不同，分為地形攝影測(cè)量和非地形攝影測(cè)量?jī)纱箢悾话磾z影站的位置或傳感器平臺(tái)，分為航天(衛(wèi)星)攝影測(cè)量、航空攝影測(cè)量、地面攝影測(cè)量等。攝影測(cè)量的分類1攝影測(cè)量的發(fā)展發(fā)展階段原始資料投影方式儀器操作方式產(chǎn)品模擬攝影測(cè)量像片物理投影模擬測(cè)圖儀作業(yè)員手工模擬產(chǎn)品解析攝影測(cè)量像片數(shù)字投影解析測(cè)圖儀機(jī)助作業(yè)員操作模擬產(chǎn)品數(shù)字產(chǎn)品數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)字化影像數(shù)字影像數(shù)字投影計(jì)算機(jī)+外圍設(shè)備自動(dòng)化操作+作業(yè)員的干擾數(shù)字產(chǎn)品模擬產(chǎn)品攝影測(cè)量的發(fā)展發(fā)展階段原始資料投影方式儀器操作方式產(chǎn)品模擬攝2遙感及其發(fā)展

遙感泛指通過非接觸傳感器遙測(cè)物體的幾何與物理特性的技術(shù)。攝影測(cè)量是遙感的前身。遙感技術(shù)主要由遙感圖像獲取技術(shù)和遙感信息處理技術(shù)兩大部分組成。

按電磁波波段的工作區(qū)域，分為可見光遙感、紅外遙感、微波遙感和多波段遙感等。按傳感器的運(yùn)載工具分為航天遙感、航空遙感和地面遙感；按傳感器工作方式分為主動(dòng)方式和被動(dòng)方式兩種。遙感及其發(fā)展遙感泛指通過非接觸傳感器遙測(cè)物體的幾何3攝影測(cè)量與遙感的結(jié)合

國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)(ISPRS)與1988年在日本京都召開的第十六屆大會(huì)上給出定義:“攝影測(cè)量與遙感乃是對(duì)非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及其數(shù)字表達(dá)進(jìn)行記錄、量測(cè)和解譯，從而獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的一門工藝、科學(xué)和技術(shù)”。

攝影測(cè)量與遙感的結(jié)合國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)(ISP4第2章攝影測(cè)量基礎(chǔ)單張航攝像片解析像點(diǎn)坐標(biāo)的量測(cè)立體測(cè)圖的原理與方法攝影測(cè)量解析計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)第2章攝影測(cè)量基礎(chǔ)單張航攝像片解析5航攝像片與地圖的區(qū)別

航攝像片是地面景物的中心投影構(gòu)像，地圖是地面景物的正射投影。只有當(dāng)?shù)孛鎳?yán)格水平且像片也嚴(yán)格水平時(shí)，上述兩種投影結(jié)果才等效。AaBbCcSBbAaCc正射投影中心投影航攝像片與地圖的區(qū)別AaBbCcSBbAaCc正射投影中心投6像片傾斜引起的像點(diǎn)位移

一般情況下，航空攝影所獲取的像片是傾斜的，即使地面嚴(yán)格水平，航攝像片上的目標(biāo)物體也會(huì)因?yàn)橄衿瑑A斜而產(chǎn)生變形或像點(diǎn)位移?？捎孟衿m正的方法予以改正。SfHPP0Aa0像片傾斜引起的像點(diǎn)位移SfHPP0Aa07地面起伏引起的投影差航空攝影的對(duì)象主要是地球表面，地球表面有起伏，包括自然地地形起伏和有人工建筑物。植被等引起的起伏。由于地球表面起伏所引起的像點(diǎn)位移稱為像片上的投影差。SABA1B1地面起伏引起的投影差SABA1B18飛行方向1、框標(biāo)坐標(biāo)系(o'-x'y')常用的坐標(biāo)系統(tǒng)o'x'y'如何表示像點(diǎn)量測(cè)坐標(biāo)？JIAo'x'y'2、掃描坐標(biāo)系(A－IJ)用于表示掃描后數(shù)字影像的量測(cè)象素坐標(biāo)飛行方向1、框標(biāo)坐標(biāo)系(o'-x'y')常用的坐標(biāo)系統(tǒng)o'x9飛行方向1、框標(biāo)坐標(biāo)系(o'-x'y')常用的坐標(biāo)系統(tǒng)o'x'y'

大地坐標(biāo)系是指高斯平面坐標(biāo)和高程所組成的左手空間系；描述地面點(diǎn)的空間位置；攝影測(cè)量的成果最終轉(zhuǎn)化到該坐標(biāo)系中。

3、大地坐標(biāo)系

用于表示像點(diǎn)量測(cè)坐標(biāo)。飛行方向1、框標(biāo)坐標(biāo)系(o'-x'y')常用的坐標(biāo)系統(tǒng)o'x10SoAaxyxySyxyxa-fyxz

像空間坐標(biāo)系s-xyz

表示像點(diǎn)在像方空間位置的空間直角坐標(biāo)系。xyz原點(diǎn)、軸向、作用常用的坐標(biāo)系(x,y,-f)(x,y,-f)O右手系？？左手系SoAaxyxySyxyxa-fyxz像空間坐標(biāo)系11三個(gè)直線元素，描述攝影中心在地面空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(Xs、Ys、Zs)。三個(gè)角元素(、、)，表示攝影光束空間姿態(tài)(像片在攝影瞬間空間姿態(tài)的要素）XYZApSXsYsZs三個(gè)直線元素，描述攝影中心在地面空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(X12框標(biāo)坐標(biāo)系像空間坐標(biāo)系地面輔助坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系像點(diǎn)地面點(diǎn)攝影測(cè)量關(guān)系?內(nèi)方位元素外方位元素關(guān)系?關(guān)系已知像片的方位元素框標(biāo)坐標(biāo)系像空間坐標(biāo)系地面輔助坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系像點(diǎn)地面點(diǎn)攝影13SfAo

在理想情況下，攝影瞬間像點(diǎn)、投影中心、物點(diǎn)位于同一條直線上，描述這三點(diǎn)共線的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱之為共線條件方程。共線條件方程的定義CollinearityConditionEquationsaaaSfAo在理想情況下，攝影瞬間像點(diǎn)、投影中心、物點(diǎn)位14SoAaxyxyxyz（3）S用地面點(diǎn)坐標(biāo)表示像點(diǎn)坐標(biāo)的共線條件方程共線條件方程的推導(dǎo)SoAaxyxyxyz（3）S用地面點(diǎn)坐標(biāo)表示像點(diǎn)坐標(biāo)的共線15像點(diǎn)坐標(biāo)的量測(cè)量測(cè)像點(diǎn)的像片坐標(biāo)(x,y)

傳統(tǒng)的量測(cè)方法包括單像坐標(biāo)量測(cè)儀和立體坐標(biāo)量測(cè)儀?？赏ㄟ^立體影像匹配進(jìn)行自動(dòng)量測(cè)。像點(diǎn)坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差改正主要由攝影材料變形、攝影物鏡畸變、大氣折光以及地球曲率等因素引起，是系統(tǒng)誤差。像點(diǎn)坐標(biāo)的量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差改正16立體像對(duì)的基本概念S1S2ABCDS’2幾何模型立體像對(duì)的基本概念S1S2ABCDS’2幾何模型17航向重疊60％航向重疊60％18視差理論生理視差：

生理視差是產(chǎn)生立體感覺的生理基礎(chǔ)。像對(duì)的立體觀察視差角視差理論生理視差：生理視差是產(chǎn)生立體感覺的生理基礎(chǔ)。像對(duì)的19立體觀察條件①兩張像片必須是從不同攝影站攝取的。②兩眼各看一張像片，即必須分像。③必須使同名像點(diǎn)的連線與眼基線平行，以保證兩視線在同一個(gè)視平面內(nèi)。④比例尺基本一致像對(duì)的立體觀察立體觀察條件①兩張像片必須是從不同攝影站攝取的。像對(duì)的立體觀20①袖珍立體鏡②反光立體鏡③立體量測(cè)觀察系統(tǒng)①立體觀察工具像對(duì)的立體觀察3、分像方法①袖珍立體鏡①立體觀察工具像對(duì)的立體觀察3、分像方法21注冊(cè)測(cè)繪師考試攝影測(cè)量課件223、分像方法②互補(bǔ)色法像對(duì)的立體觀察3、分像方法②互補(bǔ)色法像對(duì)的立體觀察233、分像方法③偏振光法像對(duì)的立體觀察3、分像方法③偏振光法像對(duì)的立體觀察243、分像方法④交替光闌法（閃閉法、光閘法）像對(duì)的立體觀察3、分像方法④交替光闌法像對(duì)的立體觀察25像對(duì)的立體量測(cè)量測(cè)的內(nèi)容：像點(diǎn)坐標(biāo)量測(cè)、左右視差量測(cè)、上下視差量測(cè)。借助于有測(cè)量標(biāo)志的量測(cè)工具或儀器進(jìn)行。測(cè)標(biāo)測(cè)標(biāo)的作用測(cè)標(biāo)的種類像對(duì)的立體量測(cè)量測(cè)的內(nèi)容：測(cè)標(biāo)測(cè)標(biāo)的作用測(cè)標(biāo)的種類26

利用地面控制點(diǎn)及其在片像上的像點(diǎn)，確定像片外方位元素的方法。1、什么叫單像空間后方交會(huì)2、單像空間后方交會(huì)的基本方法角錐體法

利用共線條件方程解算像片的外方位元素3、單像空間后方交會(huì)對(duì)控制點(diǎn)的要求

至少有三個(gè)不在一條直線上的地面控制點(diǎn)空間后方交會(huì)aCBcbS(XS、YS、ZS)AXZY利用地面控制點(diǎn)及其在片像上的像點(diǎn)，確定像片外27空間前方交會(huì)定義

S2o2a2S1o1a1A利用立體像對(duì)兩張像片的內(nèi)方位元素、同名像點(diǎn)坐標(biāo)和像對(duì)的相對(duì)方位元素（或外方位元素）解算模型點(diǎn)坐標(biāo)（或地面點(diǎn)坐標(biāo)）的工作。A1、利用立體像對(duì)兩張像片的相對(duì)方位元素，計(jì)算模型點(diǎn)的三維坐標(biāo)；2、利用立體像對(duì)兩張像片的外方位元素，計(jì)算地面點(diǎn)的地面坐標(biāo)?？臻g前方交會(huì)空間前方交會(huì)定義S2o2a2S1o1a28空間前方交會(huì)公式BAP1P2a空間前方交會(huì)公式BAP1P2a29相對(duì)定向理論共面條件方程在恢復(fù)兩張像片的相對(duì)方位元素之后，同名光線對(duì)對(duì)相交S2S1

AP1a2a1P2BWAo1o2n1n2J2J1共面條件的向量表達(dá)式相對(duì)定向理論共面條件方程在恢復(fù)兩張像片的相對(duì)方位元素之后，同30S2BS1Aa1a2BZBYBX連續(xù)像對(duì)系統(tǒng)連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向元素：S2BS1Aa1a2BZBYBX連續(xù)像對(duì)系統(tǒng)連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向31S1a1a2ABS2單獨(dú)像對(duì)系統(tǒng)單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向元素：S1a1a2ABS2單獨(dú)像對(duì)系統(tǒng)單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向元素：321234563、連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向方程初值給定BX…..點(diǎn)數(shù)、點(diǎn)位S2BS1Aa1a2BZBYBX模型點(diǎn)的上下視差Q1234563、連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向方程初值給定點(diǎn)數(shù)、點(diǎn)位S2B33絕對(duì)定向理論2、空間相似變換絕對(duì)定向理論2、空間相似變換342、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論2、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論352、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論2、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論362、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論2、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論372、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論2、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論38數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)影像數(shù)字化與影像重采樣

影像數(shù)字化包括量化和采樣采樣：每隔一個(gè)間隔獲取一個(gè)點(diǎn)的灰度值。

對(duì)實(shí)際連續(xù)函數(shù)模型離散化的量測(cè)過程量化：將各點(diǎn)的灰度值轉(zhuǎn)換為整數(shù)，將透明底片有可能出現(xiàn)的最大灰度變化范圍進(jìn)行等分，分為若干灰度等級(jí)，一般都取為，時(shí)得到256個(gè)灰度級(jí)，其級(jí)數(shù)是介于0到255之間的一個(gè)整數(shù)，0為黑，255為白，每個(gè)像元素的灰度值占8bit，即一個(gè)字節(jié)

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)影像數(shù)字化與影像重采樣采樣：每隔一個(gè)間隔獲取39影像的內(nèi)定向：內(nèi)定向參數(shù)，利用四個(gè)框標(biāo)點(diǎn)平差解算問題的提出：經(jīng)典的攝影測(cè)量已經(jīng)建立了一整套像點(diǎn)坐標(biāo)與對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)坐標(biāo)間的關(guān)系，只要確定掃描坐標(biāo)系與像平面坐標(biāo)系之間的關(guān)系（內(nèi)定向）就能利用原有理論兩種坐標(biāo)之間存在仿射變換內(nèi)定向的目的：確定掃描坐標(biāo)系和像片坐標(biāo)系之間的關(guān)系數(shù)字化的掃描方向數(shù)字化的步進(jìn)方向xyoO影像的內(nèi)定向：內(nèi)定向參數(shù)，利用四個(gè)框標(biāo)點(diǎn)平差解算問題的提出：40基于灰度的影像匹配

（AreaBasedImageMatching）

全數(shù)字化攝影測(cè)量的核心問題：如何在兩幅（或多幅）影像之間自動(dòng)識(shí)別同名像點(diǎn)（影像相關(guān)）匹配點(diǎn)確定的基礎(chǔ)：匹配測(cè)度?；诓煌睦碚摽梢远x各種不同的匹配測(cè)度，因而形成了各種影像匹配方法數(shù)字影像相關(guān)：利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的方式完成影像的相關(guān)（匹配）基于灰度的影像匹配

（AreaBasedImageMa41一、相關(guān)系數(shù)法:目標(biāo)區(qū)：以左片目標(biāo)點(diǎn)為中心選取個(gè)像素的灰度陣列搜索區(qū)：估計(jì)出右片上同名點(diǎn)可能出現(xiàn)的范圍，建立一個(gè)個(gè)像素的灰度陣列nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)l計(jì)算相關(guān)系數(shù)值：依次在搜索區(qū)內(nèi)取出個(gè)像素的灰度陣列，計(jì)算其與目標(biāo)區(qū)的相似性測(cè)度相關(guān)系數(shù)，可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)相關(guān)系數(shù)一、相關(guān)系數(shù)法:nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)l計(jì)算相關(guān)系數(shù)值：依次在搜42結(jié)果：目標(biāo)區(qū)相對(duì)于搜索區(qū)不斷移動(dòng)一個(gè)整像素，當(dāng)相關(guān)系數(shù)最大時(shí)，對(duì)應(yīng)窗口的中心點(diǎn)即是目標(biāo)點(diǎn)的同名像點(diǎn)特點(diǎn)：搜索的結(jié)果均以整像素為單位相關(guān)系數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)方差函數(shù)，目標(biāo)影像的灰度與搜索影像的灰度之間存在線性畸變時(shí)，仍能較好地評(píng)價(jià)它們之間的相似性程度目標(biāo)區(qū)和搜索區(qū)都是一個(gè)二維的影像窗口，二維相關(guān)結(jié)果：目標(biāo)區(qū)相對(duì)于搜索區(qū)不斷移動(dòng)一個(gè)整像素，當(dāng)相關(guān)系數(shù)最大時(shí)43二、協(xié)方差法nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)協(xié)方差值，當(dāng)協(xié)方差值為最大時(shí)，對(duì)應(yīng)的相關(guān)窗口的中點(diǎn)就是待定點(diǎn)的同名像點(diǎn)。l二、協(xié)方差法nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n44差平方和測(cè)度nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)S2值，當(dāng)S2為最小時(shí)，對(duì)應(yīng)的相關(guān)窗口的中點(diǎn)就是待定點(diǎn)的同名像點(diǎn)灰度差的平方和最小l差平方和測(cè)度nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n45差絕對(duì)值和測(cè)度nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)S值，當(dāng)S為最小時(shí)，對(duì)應(yīng)的相關(guān)窗口的中點(diǎn)就是待定點(diǎn)的同名像點(diǎn)灰度差的絕對(duì)值最小l差絕對(duì)值和測(cè)度nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-46三、高精度最小二乘影像匹配問題的引出：匹配怎樣達(dá)到子像素精度？

在相關(guān)運(yùn)算中引入變形參數(shù)，補(bǔ)償兩相關(guān)窗口之間的輻射畸變幾何畸變引入的變換參數(shù)作為待定值，一同納入到最小二乘解算中，使匹配可達(dá)到1/10甚至1/100像素的高精度（子像素精度）

由德國(guó)Stuttgart大學(xué)Ackermann教授與Pertl提出

影像灰度的系統(tǒng)變形輻射畸變（產(chǎn)生的原因）照明及被攝物體輻射面的方向攝影處理?xiàng)l件的差異影像數(shù)字化過程中產(chǎn)生的誤差等

幾何畸變：產(chǎn)生了影像灰度分布之間的差異（相對(duì)移位、圖形變化）攝影方位不同所產(chǎn)生的影像畸變由于地形坡度所產(chǎn)生的影像畸變等三、高精度最小二乘影像匹配問題的引出：匹配怎樣達(dá)到子像素精度47最小二乘影像匹配的精度

相關(guān)系數(shù)法：相關(guān)系數(shù)越大，匹配質(zhì)量越好。但是無法獲得其精度指標(biāo)最小二乘匹配算法：根據(jù)法方程式系數(shù)矩陣的逆矩陣，同時(shí)求得其精度指標(biāo)

最小二乘影像匹配的精度相關(guān)系數(shù)法：相關(guān)系數(shù)越大，匹配質(zhì)量越48核線的性質(zhì)：同名像點(diǎn)必然位于同名核線上沿核線（一維）進(jìn)行相關(guān)計(jì)算效果：沿同名核線進(jìn)行相關(guān)計(jì)算會(huì)加快搜索速度和增加影像匹配的可靠性

過程：左核線上建立目標(biāo)區(qū)，目標(biāo)的長(zhǎng)度為n個(gè)像素在右片上沿同名核線建立搜索區(qū)，其長(zhǎng)度為m個(gè)像素計(jì)算相關(guān)系數(shù):共計(jì)算個(gè)相關(guān)系數(shù)

注意事項(xiàng)：相似性測(cè)度一般是統(tǒng)計(jì)量，應(yīng)有較多的樣本進(jìn)行估計(jì)（窗口中的像素?cái)?shù)不應(yīng)太少），目標(biāo)區(qū)長(zhǎng)，灰度信號(hào)重心與幾何重心不重合，產(chǎn)生相關(guān)誤差，目標(biāo)區(qū)、搜索區(qū)都取二維窗口，搜索過程只在核線上進(jìn)行

基于核線的一維影像匹配核線的性質(zhì)：同名像點(diǎn)必然位于同名核線上效果：沿同名核線進(jìn)行相49第4章攝影測(cè)量與遙感

處理系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)機(jī)載LIDAR和車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)第4章攝影測(cè)量與遙感

處理系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)50數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)主要功能影像數(shù)字化影像預(yù)處理坐標(biāo)量測(cè)影像定向自動(dòng)空中三角測(cè)量構(gòu)成核線影像影像匹配建立數(shù)字地面模型及其編輯自動(dòng)繪制等高線

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)主要功能51制作正射影像正射影像鑲嵌與修補(bǔ)數(shù)字測(cè)圖制作影像地圖制作透視圖、景觀圖制作立體匹配片GIS功能近景攝影測(cè)量功能遙感圖像處理功能制作正射影像52常用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介VirtuoZo數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)武漢大學(xué)張祖勛院士主持研發(fā)，是一個(gè)功能齊全、高度自動(dòng)化的現(xiàn)代攝影測(cè)量系統(tǒng)，能完成從自動(dòng)空中三角測(cè)量(AAT)到各種比例尺4D產(chǎn)品的測(cè)繪生產(chǎn)。JX-4數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院劉先林院士主持研發(fā)的一套半自動(dòng)化的微機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)。常用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介531、LH的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站DPW770DPW（DigitalPhotogrammtricWorkstations）由美國(guó)Helawa

和瑞士Leica

公司生產(chǎn)。

雙屏，3D鼠標(biāo)，手輪、腳盤，腳踏開關(guān)。

偏振顯示屏、偏振光眼鏡

3Dlabs圖形卡。1、LH的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站DPW770DP541、LH的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站DPW770

高精度圖像掃描儀DSW1、LH的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站DPW770高精度圖像552、Intergraph的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站Imagestation

Imagestation

由美國(guó)Intergraph公司生產(chǎn)。

雙屏，3D鼠標(biāo)。CrystalEyes(液晶)立體眼鏡和發(fā)射器。3DLabs'WildcatII5110立體幀緩存用于立體顯示2、Intergraph的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站Images563、Leica的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站LPS偏振顯示屏、偏振光眼鏡，3D鼠標(biāo)。3、Leica的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站LPS偏振顯示屏、偏574、武大的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站VirtuoZo

VirtuoZo由武漢大學(xué)研制。4、武大的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站VirtuoZo585、中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院的JX－4DPW

5、中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院的JX－4DPW59機(jī)載LIDAR和車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)機(jī)載LIDAR系統(tǒng)機(jī)載LIDAR集激光測(cè)距儀、GPS全球定位系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）于一體。航拍時(shí)，GPS確定傳感器的空間位置（經(jīng)緯度），慣導(dǎo)系統(tǒng)（INS）測(cè)量飛機(jī)的俯仰角、測(cè)滾角和航向角，激光測(cè)距儀直接測(cè)量地形。

機(jī)載LIDAR和車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)機(jī)載LIDAR系統(tǒng)60LIDAR數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)：1、采用主動(dòng)性工作方式，不受日照和天氣條件的限制，全天候?qū)Φ赜^測(cè)。2、發(fā)射的激光脈沖具有很強(qiáng)的穿透能力，能部分地穿透樹林遮擋，直接獲取真實(shí)地面的高精度三維信息。3、能快速獲取大面積的目標(biāo)空間信息，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的及時(shí)采集，從而可以應(yīng)用與需自動(dòng)監(jiān)控的行業(yè)。4、通過對(duì)目標(biāo)的直接掃描來描述目標(biāo)特征，使用龐大的點(diǎn)陣和濃密的格網(wǎng)來獲取目標(biāo)信息，采樣點(diǎn)之間間隔很小，具有精度高、密度大的特點(diǎn)。5、既可以作為獲取地表資源、環(huán)境信息的一種重要技術(shù)手段，又可以同其他技術(shù)手段集成使用，為數(shù)字地球信息智能化處理提供新的融合數(shù)據(jù)源。LIDAR數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)：61車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)(MMS)是指在移動(dòng)載體平臺(tái)上集成多種傳感器，通過多種傳感器自動(dòng)采集各種三維連續(xù)地理空間數(shù)據(jù)，并使用一定的數(shù)據(jù)處理方法，對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和加工，最終生成各種空間信息應(yīng)用系統(tǒng)所需要的圖形、數(shù)據(jù)等信息的科學(xué)和技術(shù)。

MMS基本部件：系統(tǒng)控制模塊、定位定姿模塊、影像獲取模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)(L-MMS)是以汽車作為平臺(tái)，它是在車上裝備GPS接收機(jī)、CCD、INS等傳感器和設(shè)備，在車輛高速行駛過程中，快速采集道路及道路兩旁地物的空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)62第5章野外像片調(diào)繪

與像片控制測(cè)量野外像片調(diào)繪像片控制測(cè)量第5章野外像片調(diào)繪

與像片控制測(cè)量野外像片調(diào)繪63野外像片調(diào)繪像片判讀特征與判讀方法

1.像片判讀特征形狀、大小、色調(diào)、陰影、紋形、布局、位置

2.目視判讀一般方法從宏觀到細(xì)部，從一般細(xì)部到個(gè)別細(xì)部，從一只特征到位置特征，從局部特征到整個(gè)區(qū)域的判讀特征。有直判法、對(duì)比法、綜合判認(rèn)法

野外像片調(diào)繪像片判讀特征與判讀方法64像片調(diào)繪的基本知識(shí)

像片調(diào)繪是以像片判讀為基礎(chǔ)，把航攝像片上的影像所代表的地物識(shí)別和辨認(rèn)出來，并按照規(guī)定的圖示符號(hào)和主機(jī)方式表示在航測(cè)像片上。像片調(diào)繪的基本知識(shí)65像片的綜合取舍

綜合取舍對(duì)地物地貌進(jìn)行選擇和概括的過程像片調(diào)繪的基本作業(yè)流程

準(zhǔn)備工作—像片判讀—綜合取舍—著鉛—詢問檢查—量測(cè)—補(bǔ)測(cè)新增地物—清繪—復(fù)查—接邊像片的綜合取舍66主要地形目標(biāo)的調(diào)繪像片調(diào)繪可采用全野外調(diào)繪法或室內(nèi)綜合調(diào)繪法。在調(diào)繪中應(yīng)判讀準(zhǔn)確，描繪清楚，圖示符號(hào)運(yùn)用恰當(dāng)，各種助劑準(zhǔn)確無誤。對(duì)地物地貌的取舍，以圖面負(fù)載量和保持實(shí)地特征為原則。通過調(diào)繪獲取成果后需要對(duì)調(diào)繪像片進(jìn)行整飾和接邊，以便提供下一工序使用。主要地形目標(biāo)的調(diào)繪67調(diào)繪像片的整飾與接邊調(diào)繪像片的整飾及時(shí)清繪，清繪時(shí)各種地物中心位置要準(zhǔn)確，中心的、中心線應(yīng)按圖示規(guī)定繪出。調(diào)繪像片的接邊

a.圖幅內(nèi)部接邊、幅與幅之間接邊

b.同期作業(yè)接邊、不通氣作業(yè)接邊調(diào)繪像片的整飾與接邊68新增地物的補(bǔ)測(cè)

新增地物必須在調(diào)繪時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，通常采用交會(huì)法、坐標(biāo)法、截距法和比較法確定新增地物的位置。新增地物的補(bǔ)測(cè)69像片控制測(cè)量野外像片控制點(diǎn)的布點(diǎn)方案

1.全野外布點(diǎn)方案

通過野外控制測(cè)量獲得的航片像片控制點(diǎn)不需內(nèi)業(yè)加密，直接提供內(nèi)業(yè)測(cè)圖定向或糾正使用。

2.非全野外布點(diǎn)方案

按航線數(shù)分為單航線和區(qū)域網(wǎng)兩種

3.特殊情況的布點(diǎn)方案像片控制測(cè)量野外像片控制點(diǎn)的布點(diǎn)方案70野外控制點(diǎn)的選擇

航外像片控制點(diǎn)的布設(shè)不僅和布點(diǎn)方案有關(guān)，還須考慮航測(cè)成圖過程中像點(diǎn)量測(cè)的精度、絕對(duì)定向和各類誤差改正對(duì)像片控制點(diǎn)的具體點(diǎn)位要求。野外控制點(diǎn)的選擇71野外控制點(diǎn)的編號(hào)、整飾和注記野外像片控制點(diǎn)的施測(cè)

1.刺點(diǎn)目標(biāo)的選擇要求

2.像片控點(diǎn)平面坐標(biāo)和高程的施測(cè)

先整體到局部，先控制后碎步

3.控制點(diǎn)接邊野外控制點(diǎn)的編號(hào)、整飾和注記72第6章基于攝影測(cè)量與遙感的4D產(chǎn)品生產(chǎn)4D產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)據(jù)流解析空中三角測(cè)量數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)字正射影像圖(DOM)數(shù)字線劃地圖(DLG)數(shù)字柵格地圖(DRG)第6章基于攝影測(cè)量與遙感的4D產(chǎn)品生產(chǎn)4D產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)據(jù)流734D產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)據(jù)流

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與遙感的產(chǎn)品主要包括3大類：

1.影像類產(chǎn)品

2.點(diǎn)和矢量類產(chǎn)品

4D產(chǎn)品是指DEM、DOM、DLG和DRG。

3.影像和矢量相結(jié)合的產(chǎn)品另外，還有各種可視化的立體模型，各種工程設(shè)計(jì)所需的三維信息，各種信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫所需的空間信息等都屬于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的產(chǎn)品范疇。4D產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)據(jù)流74解析空中三角測(cè)量

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量與遙感的產(chǎn)品主要包括3大類：

1.影像類產(chǎn)品

2.點(diǎn)和矢量類產(chǎn)品

4D產(chǎn)品是指DEM、DOM、DLG和DRG。

3.影像和矢量相結(jié)合的產(chǎn)品另外，還有各種可視化的立體模型，各種工程設(shè)計(jì)所需的三維信息，各種信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫所需的空間信息等都屬于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的產(chǎn)品范疇。解析空中三角測(cè)量75解析空中三角測(cè)量概述

解析空中三角測(cè)量指的是用攝影測(cè)量解析法確定區(qū)域內(nèi)所有影像的外方位元素及待定點(diǎn)的地面坐標(biāo)。解析空中三角測(cè)量概述76空中三角測(cè)量、區(qū)域網(wǎng)平差它是利用少量控制點(diǎn)對(duì)整個(gè)區(qū)域所有影像恢復(fù)它們的外方位元素空中三角測(cè)量、區(qū)域網(wǎng)平差它是利用77解析空中三角測(cè)量分類

解析空中三角測(cè)量分類78一、建立航帶模型1、像點(diǎn)坐標(biāo)量測(cè)及系統(tǒng)誤差改正2、每個(gè)像對(duì)進(jìn)行連續(xù)像對(duì)法相對(duì)定向：得到模型點(diǎn)在各自像空間輔助坐標(biāo)系坐標(biāo)（坐標(biāo)原點(diǎn)和比例尺不同）航帶網(wǎng)法空中三角測(cè)量S1S2S3S4各模型的像空間輔助坐標(biāo)系相互平行，每個(gè)像對(duì)以左片為基礎(chǔ)，求出右片相對(duì)左片的相對(duì)定向元素①②模型點(diǎn)在各自像空間輔助坐標(biāo)系坐標(biāo)一、建立航帶模型航帶網(wǎng)法空中三角測(cè)量S1S2S3S4各模型的793、模型連接：利用相鄰模型公共點(diǎn)在像空間輔助坐標(biāo)系的坐標(biāo)應(yīng)相等，求出比例尺歸化系數(shù)，得到模型點(diǎn)在統(tǒng)一的航帶像空間輔助坐標(biāo)系坐標(biāo)S2S3①②M1M2S1模型①和模型②比例尺不等，公共點(diǎn)在模型①位于M1,在模型②位于M2（錯(cuò)開），需要統(tǒng)一比例尺歸化：對(duì)模型②的比例尺進(jìn)行歸化，與模型①具有相同的比例尺，使M1、M2重合3、模型連接：利用相鄰模型公共點(diǎn)在像空間輔助坐標(biāo)系的坐標(biāo)應(yīng)相80計(jì)算方法：一般在模型重疊區(qū)域內(nèi)取上、中、下三個(gè)點(diǎn)測(cè)求比例歸化系數(shù)，取算術(shù)平均值將模型點(diǎn)的坐標(biāo)都納入到全航帶統(tǒng)一的像空間輔助坐標(biāo)系（第一張像片的像空間（輔助）坐標(biāo)系）（一個(gè)一個(gè)像對(duì)依次進(jìn)行）S1S2S3S4①②每一模型的左站在統(tǒng)一的像空間輔助坐標(biāo)系坐標(biāo)計(jì)算順序：后一模型向前一模型進(jìn)行歸化計(jì)算計(jì)算方法：一般在模型重疊區(qū)域內(nèi)取上、中、下三個(gè)點(diǎn)測(cè)求比例歸化81模型點(diǎn)在統(tǒng)一的像空間輔助坐標(biāo)系中坐標(biāo)(以米為單位）：二、航帶模型的絕對(duì)定向：將模型點(diǎn)在統(tǒng)一的航帶像空間輔助坐標(biāo)系坐標(biāo)變換為航帶統(tǒng)一的地面攝影測(cè)量坐標(biāo)為整體平差方便，改成以米為單位：坐標(biāo)值乘以攝影比例尺分母再除以1000，用m表示重心化模型點(diǎn)在統(tǒng)一的像空間輔助坐標(biāo)系中坐標(biāo)(以米為單位）：二、航帶82三、航帶網(wǎng)的非線性變形改正：?jiǎn)栴}的提出：航帶模型仍存在偶然誤差和殘余的系統(tǒng)誤差的影響，模型連接時(shí)誤差的累積使航帶產(chǎn)生變形，致使絕對(duì)定向后獲得的地面坐標(biāo)只是概略值改正方法：用待定參數(shù)構(gòu)成的多項(xiàng)式來逼進(jìn)復(fù)雜的變形曲面，通過最小二乘擬合，使控制點(diǎn)處的變形值與實(shí)際相差最小，平差解求多項(xiàng)式的系數(shù)，進(jìn)行坐標(biāo)的改正，消除誤差的影響解決的辦法：航帶網(wǎng)的非線性變形改正觀測(cè)誤差的累計(jì)影響使X、Y、Z呈現(xiàn)明顯的誤差三、航帶網(wǎng)的非線性變形改正：改正方法：用待定參數(shù)構(gòu)成的多項(xiàng)式83四、航帶網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)平差:由幾條航帶構(gòu)成一個(gè)區(qū)域，整體平差解求各航帶的非線性變形改正系數(shù)，求得整個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)全部待定點(diǎn)的坐標(biāo)，主要過程：各像對(duì)進(jìn)行連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向：得到像點(diǎn)在各自坐標(biāo)模型連接：求比例尺歸化系數(shù)，得到模型點(diǎn)在統(tǒng)一的航帶坐標(biāo)各航帶模型的絕對(duì)定向：將模型點(diǎn)在統(tǒng)一坐標(biāo)變換到全區(qū)域統(tǒng)一的地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系（各航帶坐標(biāo)重心化）修正后的坐標(biāo)航帶網(wǎng)的非線性變形改正：平差整體解求航帶的非線性改正系數(shù)，進(jìn)行坐標(biāo)的改正，得到改正后的坐標(biāo)值四、航帶網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)平差:由幾條航帶構(gòu)成一個(gè)區(qū)域，整體平差解求各84注冊(cè)測(cè)繪師考試攝影測(cè)量課件85獨(dú)立模型法解析空三基本思想：每像對(duì)進(jìn)行獨(dú)立像對(duì)法相對(duì)定向：得到模型點(diǎn)在每個(gè)像對(duì)的像空間輔助坐標(biāo)系的坐標(biāo)各模型進(jìn)行絕對(duì)定向：在滿足模型公共點(diǎn)（連接點(diǎn)）的坐標(biāo)應(yīng)相等及控制點(diǎn)的計(jì)算坐標(biāo)應(yīng)與實(shí)測(cè)坐標(biāo)相等的條件下，平差整體解求每個(gè)模型的七個(gè)絕對(duì)定向元素，求出所有加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)（公共點(diǎn)取均值）各單元模型分別進(jìn)行空間相似變換獨(dú)立模型法解析空三基本思想：各單元模型分別進(jìn)行空間相似變換86光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測(cè)量一、光束法區(qū)域網(wǎng)基本思想以每張像片一束光線為單元，區(qū)域內(nèi)每張像片的控制點(diǎn)、加密點(diǎn)都列立共線條件方程式建立全區(qū)域統(tǒng)一的誤差方程，統(tǒng)一平差解算，整體解求區(qū)域內(nèi)每張像片的6個(gè)外方位元素所有加密點(diǎn)的地面坐標(biāo)為計(jì)算方便，可消去一類未知數(shù)，得到改化法方程（消去X）法方程光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測(cè)量一、光束法區(qū)域網(wǎng)基本思想為計(jì)算方便，87加密（待定）點(diǎn)坐標(biāo)：多片前方交會(huì)二、三種區(qū)域網(wǎng)平差方法的比較獨(dú)立模型法：較航帶法嚴(yán)密計(jì)算較費(fèi)時(shí)不能很好地消除系統(tǒng)誤差的影響，對(duì)粗差有較好的抵抗能力航帶法：分步近似平差，不嚴(yán)密，精度較差計(jì)算速度快，可以提供初始值加密（待定）點(diǎn)坐標(biāo)：多片前方交會(huì)二、三種區(qū)域網(wǎng)平差方法的比較88光束法：理論最嚴(yán)密，精度最高，成為解析空三的主流方法計(jì)算量最大以像點(diǎn)坐標(biāo)為觀測(cè)值，對(duì)系統(tǒng)誤差反映最敏感，通過自檢校法消除系統(tǒng)誤差，達(dá)到厘米級(jí)精度可方便地加入粗差檢測(cè)，對(duì)粗差有較好的抵抗能力三、解析空三的精度分析誤差分布的規(guī)律1、最弱精度位于區(qū)域四周，平面控制點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在四周2、控制點(diǎn)稀疏布點(diǎn)時(shí)，理論精度隨區(qū)域的增大而降低；增大旁向重疊度，可以提高理論精度3、周邊密集布點(diǎn)，光束法的精度不隨區(qū)域大小改變，是常數(shù)4、高程理論精度取決于高程控制點(diǎn)間的跨度與區(qū)域大小無關(guān)由平差可以得到坐標(biāo)的理論精度光束法：三、解析空三的精度分析誤差分布的規(guī)律由平差可以得到坐89實(shí)際精度：通過多余控制點(diǎn)的地面實(shí)際測(cè)量坐標(biāo)與攝影測(cè)量加密坐標(biāo)值的差值（真誤差）估計(jì)點(diǎn)位精度：理論精度：反映偶然誤差的影響，與控制點(diǎn)點(diǎn)位的分布有關(guān)實(shí)際情況：受偶然誤差和殘余系統(tǒng)誤差的綜合影響，理論精度與實(shí)際精度有差異實(shí)際的解算結(jié)果仍呈現(xiàn)明顯的系統(tǒng)誤差和不正常情況（如光束法區(qū)域網(wǎng)平差精度低于獨(dú)立模型法等），需進(jìn)一步進(jìn)行殘余系統(tǒng)誤差的改正實(shí)際精度：通過多余控制點(diǎn)的地面實(shí)際測(cè)量坐標(biāo)與攝影測(cè)量加密坐標(biāo)90GPS輔助空中三角測(cè)量簡(jiǎn)介GPS定位技術(shù)定位特點(diǎn)：實(shí)時(shí)、快速、精確給解析空三帶來怎樣的影響？將攝站的高精度三維坐標(biāo)做觀測(cè)值，以減少地面控制點(diǎn)，與攝影測(cè)量數(shù)據(jù)一起進(jìn)行聯(lián)合平差作業(yè)過程：分別在地面基準(zhǔn)站和飛機(jī)設(shè)置至少兩臺(tái)GPS接收機(jī)GPS數(shù)據(jù)處理，解求攝站坐標(biāo)將GPS攝站坐標(biāo)視為帶權(quán)觀測(cè)值，與攝影測(cè)量數(shù)據(jù)一起進(jìn)行聯(lián)合平差GPS輔助空中三角測(cè)量簡(jiǎn)介GPS定位技術(shù)給解析空三帶來怎樣的91單差分方式相對(duì)動(dòng)態(tài)GPS定位示意圖帶GPS的航空攝影單差分方式相對(duì)動(dòng)態(tài)GPS定位示意圖帶GPS的航空攝影92效果：無失鎖、周跳等信號(hào)間斷，不考慮基準(zhǔn)，GPS攝站坐標(biāo)可完全取代地面控制為解決基準(zhǔn)問題，改正由于失鎖、周跳等引起的系統(tǒng)誤差，需加入少量控制可用于生產(chǎn)效果：無失鎖、周跳等信號(hào)間斷，不考慮基準(zhǔn)，GPS攝站坐標(biāo)可完93POS輔助空中三角測(cè)量

POS（Position&OrientationSystem）系統(tǒng)直接獲取攝影曝光時(shí)刻航攝儀的空間位置和姿態(tài)，即影像的外方位元素：1.差分GPS獲取高精度位置測(cè)量數(shù)據(jù)2.高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)（INS）輸出高采樣率的位置數(shù)據(jù)，通過差分GPS修正慣導(dǎo)系統(tǒng)可以獲取高精度、高采樣率的位置信息，慣導(dǎo)系統(tǒng)的精密陀螺可以輸出高精度的姿態(tài)數(shù)據(jù)POS輔助空中三角測(cè)量94機(jī)載POS系統(tǒng)的組成：a.慣性測(cè)量裝置(IMU)b.GPS接收機(jī)c.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)d.數(shù)據(jù)后處理團(tuán)建機(jī)載POS系統(tǒng)的組成：95POS系統(tǒng)與航空攝影系統(tǒng)的集成：

將POS系統(tǒng)和航攝儀集成在一起，通過GPS載波相位差分定位獲取航攝儀的位置參數(shù)及慣性測(cè)量單元IMU測(cè)定航攝儀的姿態(tài)參數(shù)，經(jīng)IMU、DGPS數(shù)據(jù)的聯(lián)合處理，可直接獲得測(cè)圖所需的每張像片6個(gè)外方位元素，從能夠大大減少乃至無須地面控制直接進(jìn)行航空影像的空間地理定位，為航空影像的進(jìn)一步應(yīng)用提供快速、便捷的技術(shù)手段。POS系統(tǒng)與航空攝影系統(tǒng)的集成：96數(shù)字高程模型(DEM)

數(shù)字高程模型DEM（DigitalElevationModel）：是表示區(qū)域D上地形的三維向量有限序列.

｛Vi=（Xi，Yi，Zi），i=1，2，…n｝

其中（Xi，Yi）∈D是平面坐標(biāo)，Zi是（Xi，Yi）對(duì)應(yīng)的高程.DEM是DTM的一個(gè)子集，是對(duì)地球表面地形地貌的一種離散的數(shù)字表達(dá)，是DTM的地形分量。數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)字高程模型DEM（Digit97地面信息的不同表達(dá)方式地形圖：優(yōu)點(diǎn)：直觀，便于人工使用缺點(diǎn)：計(jì)算機(jī)不能直接利用，不能滿足自動(dòng)化要求，管理不便DTM：地表信息的數(shù)字表達(dá)形式優(yōu)點(diǎn)：直接輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，便于修改、更新、管理，便于轉(zhuǎn)換成其它形式的產(chǎn)品地面信息的不同表達(dá)方式地形圖：優(yōu)點(diǎn)：直觀，便于人工使用DTM98數(shù)字高程模型DEM表示形式

規(guī)則矩形格網(wǎng)（Grid)

利用一系列在X，Y方向上等間隔排列的地形點(diǎn)的高程Z表示地形，形成一個(gè)矩形格網(wǎng)DEMDEM：基本信息+規(guī)則存放的高程值優(yōu)點(diǎn)：存儲(chǔ)量最小，易管理，應(yīng)用最廣泛缺點(diǎn)：不能準(zhǔn)確表達(dá)地形的結(jié)構(gòu)和細(xì)部任一點(diǎn)P(i,j)的數(shù)字高程模型DEM表示形式規(guī)則矩形格網(wǎng)（Grid)利用99優(yōu)點(diǎn)：顧及地貌特征點(diǎn)、線，表達(dá)復(fù)雜地形較準(zhǔn)確缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用、管理復(fù)雜不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)：按地形特征采集的點(diǎn)以一定規(guī)則連接成覆蓋整個(gè)區(qū)域互不重疊的三角形優(yōu)點(diǎn)：顧及地貌特征點(diǎn)、線，表達(dá)復(fù)雜地形較準(zhǔn)確缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)量大，100數(shù)據(jù)點(diǎn)的獲取DEM數(shù)據(jù)采集方法野外實(shí)測(cè)：全站儀、GPS施測(cè)現(xiàn)有圖數(shù)字化手扶跟蹤數(shù)字化掃描數(shù)字化攝影測(cè)量方法解析測(cè)圖儀、自動(dòng)化的測(cè)圖系統(tǒng)進(jìn)行采集（自動(dòng)化DEM數(shù)據(jù)采集）空間傳感器：遙感系統(tǒng)、雷達(dá)等數(shù)據(jù)點(diǎn)的獲取DEM數(shù)據(jù)采集方法101格式轉(zhuǎn)換：數(shù)據(jù)格式不同，轉(zhuǎn)換為內(nèi)插軟件需要的格式坐標(biāo)系統(tǒng)的變換：變換到地面坐標(biāo)系，一般采用國(guó)家坐標(biāo)數(shù)據(jù)編輯：交互方式，查錯(cuò)、補(bǔ)測(cè)柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)：掃描數(shù)字化得到灰度陣列（柵格數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)換為按順序排列的點(diǎn)坐標(biāo)（矢量數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)分塊：數(shù)據(jù)采集方式不同，排列順序不同，內(nèi)插計(jì)算只與周圍點(diǎn)有關(guān)，分塊可保證在大量數(shù)據(jù)中找到需要的點(diǎn)數(shù)據(jù)預(yù)處理格式轉(zhuǎn)換：數(shù)據(jù)格式不同，轉(zhuǎn)換為內(nèi)插軟件需要的格式數(shù)據(jù)預(yù)處理102數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)內(nèi)插數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)內(nèi)插103數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)內(nèi)插的特點(diǎn)：基于原始函數(shù)的連續(xù)光滑性大范圍內(nèi)的地形很復(fù)雜，整個(gè)地球表面起伏不可能用一個(gè)多項(xiàng)式擬合，采用局部函數(shù)內(nèi)插地表既有連續(xù)光滑的特點(diǎn)，又有由于自然或人為的原因產(chǎn)生的不連續(xù)數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)內(nèi)插：根據(jù)參考點(diǎn)上的高程計(jì)算其它待定點(diǎn)處高程的方法用鄰近的數(shù)據(jù)點(diǎn)內(nèi)插出待定點(diǎn)采集的原始數(shù)據(jù)規(guī)則格網(wǎng)非規(guī)則排列非采樣點(diǎn)的高程？數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)內(nèi)插的特點(diǎn)：數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)內(nèi)插：根據(jù)參考點(diǎn)104內(nèi)插方法1、移動(dòng)曲面擬合法*2、線性內(nèi)插*3、雙線性內(nèi)插*4、三次樣條函數(shù)內(nèi)插*5、多面函數(shù)法6、最小二乘配置法7、有限元內(nèi)插法內(nèi)插方法105是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在測(cè)繪中用于繪制等高線、坡度坡向圖、立體透視圖，制作正射影像圖與地圖的修測(cè)數(shù)字地面模型的應(yīng)用領(lǐng)域：在軍事上可用于導(dǎo)航及導(dǎo)彈制導(dǎo)在工業(yè)上可利用DSM繪制出表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物體的形狀DEM的主要應(yīng)用在環(huán)境與規(guī)劃中用于土地利用現(xiàn)狀分析、規(guī)劃、洪水險(xiǎn)情規(guī)劃是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在測(cè)繪中用于繪制等高線、坡度坡向圖、106數(shù)字正射影像圖(DOM)

數(shù)字正射影像圖(DigitalOrthophotoMap，簡(jiǎn)稱DOM)是利用數(shù)字高程模型（DEM）對(duì)掃描數(shù)字化的（或直接以數(shù)字化方式獲取的）航空像片或航天影像，經(jīng)數(shù)字微分糾正、數(shù)字鑲嵌，再根據(jù)圖幅范圍剪切生成的影像數(shù)據(jù)集，是我國(guó)基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品的重要組成部分之一。數(shù)字正射影像圖(DOM)數(shù)字正射影像圖(Digital107DOM制作方法1.航空攝影測(cè)量法a.設(shè)置正射影像參數(shù)b.正射糾正c.單片正射影像鑲嵌d.圖幅正射影像鑲嵌2.航天遙感測(cè)量法DOM制作方法108真正射影像制作采用傳統(tǒng)方法制作的正射影像上仍然存在有投影差的現(xiàn)象，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)正射影像的制作是以2.5維的DEM為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)字糾正計(jì)算的。真正射影像，就是在數(shù)字微分糾正過程中，以數(shù)字表面模型(DSM)為基礎(chǔ)來進(jìn)行數(shù)字微分糾正。真正射影像制作109DOM的質(zhì)量控制正射影像圖的質(zhì)量控制主要包括幾何精度和影像質(zhì)量檢查兩方面。正射影像的影像質(zhì)量主要是指影像的輻射(亮度、色彩)質(zhì)量，一般采用目視檢查方法進(jìn)行，主要內(nèi)容包括：整張影像色調(diào)是否均勻，反差及亮度是否適中，影像拼接處色調(diào)是否一致，影像上是否存在斑點(diǎn)、劃痕或其他原因所造成的信息缺失的現(xiàn)象等。DOM的質(zhì)量控制110DOM的勻光處理由于受光學(xué)航空遙感影像獲取的時(shí)間、外部光照條件以及其他內(nèi)部因素的影響，導(dǎo)致獲取的影像在色彩上存在不同程度的差異，這種差異會(huì)不同程度地影響到后續(xù)數(shù)字正射影像的生產(chǎn)。為了消除影像色彩上的差異，需要對(duì)影像進(jìn)行色彩平衡處理，即勻光處理。DOM的勻光處理111數(shù)字線劃地圖(DLG)

數(shù)字線劃地圖(DigitalLineGraphs，簡(jiǎn)稱DLG)是現(xiàn)有地形圖上基礎(chǔ)地理要素分層存儲(chǔ)的矢量數(shù)據(jù)集。數(shù)字線劃地圖(DLG)112數(shù)字線劃圖的制作1.航空攝影測(cè)量法2.航天遙感測(cè)量法3.地形圖掃描矢量化法4.數(shù)字線劃圖縮編法數(shù)字線劃圖的制作113數(shù)字柵格地圖（DRG）

數(shù)字柵格地圖(DigitalRasterGraphic,DRG)是紙質(zhì)地形圖的柵格形式的數(shù)字化產(chǎn)品，是對(duì)現(xiàn)有紙質(zhì)、膠片等地形圖經(jīng)掃描、幾何糾正及色彩糾正等處理后得到的。數(shù)字柵格地圖（DRG）數(shù)字柵格地圖(DigitalRas114數(shù)字柵格地圖的制作掃描過程中，通過CCD線陣探測(cè)器對(duì)圖形的分割，可生成二維數(shù)字陣列，同時(shí)對(duì)每一陣列元素的灰度(或分色)進(jìn)行量化，再經(jīng)灰度而之花、圖形定向、幾何校正等處理即可形成一幅數(shù)字柵格地圖。主要內(nèi)容包括：

(1)圖形掃描

(2)圖幅定向

(3)幾何校正

(4)色彩校正數(shù)字柵格地圖的制作115謝謝大家！謝謝大家！116攝影測(cè)量的分類按照研究對(duì)象不同，分為地形攝影測(cè)量和非地形攝影測(cè)量?jī)纱箢?；按攝影站的位置或傳感器平臺(tái)，分為航天(衛(wèi)星)攝影測(cè)量、航空攝影測(cè)量、地面攝影測(cè)量等。攝影測(cè)量的分類117框標(biāo)坐標(biāo)系像空間坐標(biāo)系地面輔助坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系像點(diǎn)地面點(diǎn)攝影測(cè)量關(guān)系?內(nèi)方位元素外方位元素關(guān)系?關(guān)系已知像片的方位元素框標(biāo)坐標(biāo)系像空間坐標(biāo)系地面輔助坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系像點(diǎn)地面點(diǎn)攝影118絕對(duì)定向理論2、空間相似變換絕對(duì)定向理論2、空間相似變換119一、相關(guān)系數(shù)法:目標(biāo)區(qū)：以左片目標(biāo)點(diǎn)為中心選取個(gè)像素的灰度陣列搜索區(qū)：估計(jì)出右片上同名點(diǎn)可能出現(xiàn)的范圍，建立一個(gè)個(gè)像素的灰度陣列nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)l計(jì)算相關(guān)系數(shù)值：依次在搜索區(qū)內(nèi)取出個(gè)像素的灰度陣列，計(jì)算其與目標(biāo)區(qū)的相似性測(cè)度相關(guān)系數(shù)，可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)相關(guān)系數(shù)一、相關(guān)系數(shù)法:nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)l計(jì)算相關(guān)系數(shù)值：依次在搜120調(diào)繪像片的整飾與接邊調(diào)繪像片的整飾及時(shí)清繪，清繪時(shí)各種地物中心位置要準(zhǔn)確，中心的、中心線應(yīng)按圖示規(guī)定繪出。調(diào)繪像片的接邊

a.圖幅內(nèi)部接邊、幅與幅之間接邊

b.同期作業(yè)接邊、不通氣作業(yè)接邊調(diào)繪像片的整飾與接邊121數(shù)據(jù)點(diǎn)的獲取DEM數(shù)據(jù)采集方法野外實(shí)測(cè)：全站儀、GPS施測(cè)現(xiàn)有圖數(shù)字化手扶跟蹤數(shù)字化掃描數(shù)字化攝影測(cè)量方法解析測(cè)圖儀、自動(dòng)化的測(cè)圖系統(tǒng)進(jìn)行采集（自動(dòng)化DEM數(shù)據(jù)采集）空間傳感器：遙感系統(tǒng)、雷達(dá)等數(shù)據(jù)點(diǎn)的獲取DEM數(shù)據(jù)采集方法122是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在測(cè)繪中用于繪制等高線、坡度坡向圖、立體透視圖，制作正射影像圖與地圖的修測(cè)數(shù)字地面模型的應(yīng)用領(lǐng)域：在軍事上可用于導(dǎo)航及導(dǎo)彈制導(dǎo)在工業(yè)上可利用DSM繪制出表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物體的形狀DEM的主要應(yīng)用在環(huán)境與規(guī)劃中用于土地利用現(xiàn)狀分析、規(guī)劃、洪水險(xiǎn)情規(guī)劃是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在測(cè)繪中用于繪制等高線、坡度坡向圖、123數(shù)字線劃圖的制作1.航空攝影測(cè)量法2.航天遙感測(cè)量法3.地形圖掃描矢量化法4.數(shù)字線劃圖縮編法數(shù)字線劃圖的制作124攝影測(cè)量的分類按照研究對(duì)象不同，分為地形攝影測(cè)量和非地形攝影測(cè)量?jī)纱箢?；按攝影站的位置或傳感器平臺(tái)，分為航天(衛(wèi)星)攝影測(cè)量、航空攝影測(cè)量、地面攝影測(cè)量等。攝影測(cè)量的分類125攝影測(cè)量的發(fā)展發(fā)展階段原始資料投影方式儀器操作方式產(chǎn)品模擬攝影測(cè)量像片物理投影模擬測(cè)圖儀作業(yè)員手工模擬產(chǎn)品解析攝影測(cè)量像片數(shù)字投影解析測(cè)圖儀機(jī)助作業(yè)員操作模擬產(chǎn)品數(shù)字產(chǎn)品數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)字化影像數(shù)字影像數(shù)字投影計(jì)算機(jī)+外圍設(shè)備自動(dòng)化操作+作業(yè)員的干擾數(shù)字產(chǎn)品模擬產(chǎn)品攝影測(cè)量的發(fā)展發(fā)展階段原始資料投影方式儀器操作方式產(chǎn)品模擬攝126遙感及其發(fā)展

遙感泛指通過非接觸傳感器遙測(cè)物體的幾何與物理特性的技術(shù)。攝影測(cè)量是遙感的前身。遙感技術(shù)主要由遙感圖像獲取技術(shù)和遙感信息處理技術(shù)兩大部分組成。

按電磁波波段的工作區(qū)域，分為可見光遙感、紅外遙感、微波遙感和多波段遙感等。按傳感器的運(yùn)載工具分為航天遙感、航空遙感和地面遙感；按傳感器工作方式分為主動(dòng)方式和被動(dòng)方式兩種。遙感及其發(fā)展遙感泛指通過非接觸傳感器遙測(cè)物體的幾何127攝影測(cè)量與遙感的結(jié)合

國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)(ISPRS)與1988年在日本京都召開的第十六屆大會(huì)上給出定義:“攝影測(cè)量與遙感乃是對(duì)非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及其數(shù)字表達(dá)進(jìn)行記錄、量測(cè)和解譯，從而獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的一門工藝、科學(xué)和技術(shù)”。

攝影測(cè)量與遙感的結(jié)合國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)(ISP128第2章攝影測(cè)量基礎(chǔ)單張航攝像片解析像點(diǎn)坐標(biāo)的量測(cè)立體測(cè)圖的原理與方法攝影測(cè)量解析計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)第2章攝影測(cè)量基礎(chǔ)單張航攝像片解析129航攝像片與地圖的區(qū)別

航攝像片是地面景物的中心投影構(gòu)像，地圖是地面景物的正射投影。只有當(dāng)?shù)孛鎳?yán)格水平且像片也嚴(yán)格水平時(shí)，上述兩種投影結(jié)果才等效。AaBbCcSBbAaCc正射投影中心投影航攝像片與地圖的區(qū)別AaBbCcSBbAaCc正射投影中心投130像片傾斜引起的像點(diǎn)位移

一般情況下，航空攝影所獲取的像片是傾斜的，即使地面嚴(yán)格水平，航攝像片上的目標(biāo)物體也會(huì)因?yàn)橄衿瑑A斜而產(chǎn)生變形或像點(diǎn)位移?？捎孟衿m正的方法予以改正。SfHPP0Aa0像片傾斜引起的像點(diǎn)位移SfHPP0Aa0131地面起伏引起的投影差航空攝影的對(duì)象主要是地球表面，地球表面有起伏，包括自然地地形起伏和有人工建筑物。植被等引起的起伏。由于地球表面起伏所引起的像點(diǎn)位移稱為像片上的投影差。SABA1B1地面起伏引起的投影差SABA1B1132飛行方向1、框標(biāo)坐標(biāo)系(o'-x'y')常用的坐標(biāo)系統(tǒng)o'x'y'如何表示像點(diǎn)量測(cè)坐標(biāo)？JIAo'x'y'2、掃描坐標(biāo)系(A－IJ)用于表示掃描后數(shù)字影像的量測(cè)象素坐標(biāo)飛行方向1、框標(biāo)坐標(biāo)系(o'-x'y')常用的坐標(biāo)系統(tǒng)o'x133飛行方向1、框標(biāo)坐標(biāo)系(o'-x'y')常用的坐標(biāo)系統(tǒng)o'x'y'

大地坐標(biāo)系是指高斯平面坐標(biāo)和高程所組成的左手空間系；描述地面點(diǎn)的空間位置；攝影測(cè)量的成果最終轉(zhuǎn)化到該坐標(biāo)系中。

3、大地坐標(biāo)系

用于表示像點(diǎn)量測(cè)坐標(biāo)。飛行方向1、框標(biāo)坐標(biāo)系(o'-x'y')常用的坐標(biāo)系統(tǒng)o'x134SoAaxyxySyxyxa-fyxz

像空間坐標(biāo)系s-xyz

表示像點(diǎn)在像方空間位置的空間直角坐標(biāo)系。xyz原點(diǎn)、軸向、作用常用的坐標(biāo)系(x,y,-f)(x,y,-f)O右手系？？左手系SoAaxyxySyxyxa-fyxz像空間坐標(biāo)系135三個(gè)直線元素，描述攝影中心在地面空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(Xs、Ys、Zs)。三個(gè)角元素(、、)，表示攝影光束空間姿態(tài)(像片在攝影瞬間空間姿態(tài)的要素）XYZApSXsYsZs三個(gè)直線元素，描述攝影中心在地面空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(X136框標(biāo)坐標(biāo)系像空間坐標(biāo)系地面輔助坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系像點(diǎn)地面點(diǎn)攝影測(cè)量關(guān)系?內(nèi)方位元素外方位元素關(guān)系?關(guān)系已知像片的方位元素框標(biāo)坐標(biāo)系像空間坐標(biāo)系地面輔助坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系像點(diǎn)地面點(diǎn)攝影137SfAo

在理想情況下，攝影瞬間像點(diǎn)、投影中心、物點(diǎn)位于同一條直線上，描述這三點(diǎn)共線的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱之為共線條件方程。共線條件方程的定義CollinearityConditionEquationsaaaSfAo在理想情況下，攝影瞬間像點(diǎn)、投影中心、物點(diǎn)位138SoAaxyxyxyz（3）S用地面點(diǎn)坐標(biāo)表示像點(diǎn)坐標(biāo)的共線條件方程共線條件方程的推導(dǎo)SoAaxyxyxyz（3）S用地面點(diǎn)坐標(biāo)表示像點(diǎn)坐標(biāo)的共線139像點(diǎn)坐標(biāo)的量測(cè)量測(cè)像點(diǎn)的像片坐標(biāo)(x,y)

傳統(tǒng)的量測(cè)方法包括單像坐標(biāo)量測(cè)儀和立體坐標(biāo)量測(cè)儀?？赏ㄟ^立體影像匹配進(jìn)行自動(dòng)量測(cè)。像點(diǎn)坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差改正主要由攝影材料變形、攝影物鏡畸變、大氣折光以及地球曲率等因素引起，是系統(tǒng)誤差。像點(diǎn)坐標(biāo)的量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差改正140立體像對(duì)的基本概念S1S2ABCDS’2幾何模型立體像對(duì)的基本概念S1S2ABCDS’2幾何模型141航向重疊60％航向重疊60％142視差理論生理視差：

生理視差是產(chǎn)生立體感覺的生理基礎(chǔ)。像對(duì)的立體觀察視差角視差理論生理視差：生理視差是產(chǎn)生立體感覺的生理基礎(chǔ)。像對(duì)的143立體觀察條件①兩張像片必須是從不同攝影站攝取的。②兩眼各看一張像片，即必須分像。③必須使同名像點(diǎn)的連線與眼基線平行，以保證兩視線在同一個(gè)視平面內(nèi)。④比例尺基本一致像對(duì)的立體觀察立體觀察條件①兩張像片必須是從不同攝影站攝取的。像對(duì)的立體觀144①袖珍立體鏡②反光立體鏡③立體量測(cè)觀察系統(tǒng)①立體觀察工具像對(duì)的立體觀察3、分像方法①袖珍立體鏡①立體觀察工具像對(duì)的立體觀察3、分像方法145注冊(cè)測(cè)繪師考試攝影測(cè)量課件1463、分像方法②互補(bǔ)色法像對(duì)的立體觀察3、分像方法②互補(bǔ)色法像對(duì)的立體觀察1473、分像方法③偏振光法像對(duì)的立體觀察3、分像方法③偏振光法像對(duì)的立體觀察1483、分像方法④交替光闌法（閃閉法、光閘法）像對(duì)的立體觀察3、分像方法④交替光闌法像對(duì)的立體觀察149像對(duì)的立體量測(cè)量測(cè)的內(nèi)容：像點(diǎn)坐標(biāo)量測(cè)、左右視差量測(cè)、上下視差量測(cè)。借助于有測(cè)量標(biāo)志的量測(cè)工具或儀器進(jìn)行。測(cè)標(biāo)測(cè)標(biāo)的作用測(cè)標(biāo)的種類像對(duì)的立體量測(cè)量測(cè)的內(nèi)容：測(cè)標(biāo)測(cè)標(biāo)的作用測(cè)標(biāo)的種類150

利用地面控制點(diǎn)及其在片像上的像點(diǎn)，確定像片外方位元素的方法。1、什么叫單像空間后方交會(huì)2、單像空間后方交會(huì)的基本方法角錐體法

利用共線條件方程解算像片的外方位元素3、單像空間后方交會(huì)對(duì)控制點(diǎn)的要求

至少有三個(gè)不在一條直線上的地面控制點(diǎn)空間后方交會(huì)aCBcbS(XS、YS、ZS)AXZY利用地面控制點(diǎn)及其在片像上的像點(diǎn)，確定像片外151空間前方交會(huì)定義

S2o2a2S1o1a1A利用立體像對(duì)兩張像片的內(nèi)方位元素、同名像點(diǎn)坐標(biāo)和像對(duì)的相對(duì)方位元素（或外方位元素）解算模型點(diǎn)坐標(biāo)（或地面點(diǎn)坐標(biāo)）的工作。A1、利用立體像對(duì)兩張像片的相對(duì)方位元素，計(jì)算模型點(diǎn)的三維坐標(biāo)；2、利用立體像對(duì)兩張像片的外方位元素，計(jì)算地面點(diǎn)的地面坐標(biāo)?？臻g前方交會(huì)空間前方交會(huì)定義S2o2a2S1o1a152空間前方交會(huì)公式BAP1P2a空間前方交會(huì)公式BAP1P2a153相對(duì)定向理論共面條件方程在恢復(fù)兩張像片的相對(duì)方位元素之后，同名光線對(duì)對(duì)相交S2S1

AP1a2a1P2BWAo1o2n1n2J2J1共面條件的向量表達(dá)式相對(duì)定向理論共面條件方程在恢復(fù)兩張像片的相對(duì)方位元素之后，同154S2BS1Aa1a2BZBYBX連續(xù)像對(duì)系統(tǒng)連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向元素：S2BS1Aa1a2BZBYBX連續(xù)像對(duì)系統(tǒng)連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向155S1a1a2ABS2單獨(dú)像對(duì)系統(tǒng)單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向元素：S1a1a2ABS2單獨(dú)像對(duì)系統(tǒng)單獨(dú)像對(duì)相對(duì)定向元素：1561234563、連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向方程初值給定BX…..點(diǎn)數(shù)、點(diǎn)位S2BS1Aa1a2BZBYBX模型點(diǎn)的上下視差Q1234563、連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向方程初值給定點(diǎn)數(shù)、點(diǎn)位S2B157絕對(duì)定向理論2、空間相似變換絕對(duì)定向理論2、空間相似變換1582、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論2、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論1592、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論2、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論1602、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論2、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論1612、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論2、空間相似變換[二]絕對(duì)定向理論162數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)影像數(shù)字化與影像重采樣

影像數(shù)字化包括量化和采樣采樣：每隔一個(gè)間隔獲取一個(gè)點(diǎn)的灰度值。

對(duì)實(shí)際連續(xù)函數(shù)模型離散化的量測(cè)過程量化：將各點(diǎn)的灰度值轉(zhuǎn)換為整數(shù)，將透明底片有可能出現(xiàn)的最大灰度變化范圍進(jìn)行等分，分為若干灰度等級(jí)，一般都取為，時(shí)得到256個(gè)灰度級(jí)，其級(jí)數(shù)是介于0到255之間的一個(gè)整數(shù)，0為黑，255為白，每個(gè)像元素的灰度值占8bit，即一個(gè)字節(jié)

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)影像數(shù)字化與影像重采樣采樣：每隔一個(gè)間隔獲取163影像的內(nèi)定向：內(nèi)定向參數(shù)，利用四個(gè)框標(biāo)點(diǎn)平差解算問題的提出：經(jīng)典的攝影測(cè)量已經(jīng)建立了一整套像點(diǎn)坐標(biāo)與對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)坐標(biāo)間的關(guān)系，只要確定掃描坐標(biāo)系與像平面坐標(biāo)系之間的關(guān)系（內(nèi)定向）就能利用原有理論兩種坐標(biāo)之間存在仿射變換內(nèi)定向的目的：確定掃描坐標(biāo)系和像片坐標(biāo)系之間的關(guān)系數(shù)字化的掃描方向數(shù)字化的步進(jìn)方向xyoO影像的內(nèi)定向：內(nèi)定向參數(shù)，利用四個(gè)框標(biāo)點(diǎn)平差解算問題的提出：164基于灰度的影像匹配

（AreaBasedImageMatching）

全數(shù)字化攝影測(cè)量的核心問題：如何在兩幅（或多幅）影像之間自動(dòng)識(shí)別同名像點(diǎn)（影像相關(guān)）匹配點(diǎn)確定的基礎(chǔ)：匹配測(cè)度?；诓煌睦碚摽梢远x各種不同的匹配測(cè)度，因而形成了各種影像匹配方法數(shù)字影像相關(guān)：利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的方式完成影像的相關(guān)（匹配）基于灰度的影像匹配

（AreaBasedImageMa165一、相關(guān)系數(shù)法:目標(biāo)區(qū)：以左片目標(biāo)點(diǎn)為中心選取個(gè)像素的灰度陣列搜索區(qū)：估計(jì)出右片上同名點(diǎn)可能出現(xiàn)的范圍，建立一個(gè)個(gè)像素的灰度陣列nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)l計(jì)算相關(guān)系數(shù)值：依次在搜索區(qū)內(nèi)取出個(gè)像素的灰度陣列，計(jì)算其與目標(biāo)區(qū)的相似性測(cè)度相關(guān)系數(shù)，可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)相關(guān)系數(shù)一、相關(guān)系數(shù)法:nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)l計(jì)算相關(guān)系數(shù)值：依次在搜166結(jié)果：目標(biāo)區(qū)相對(duì)于搜索區(qū)不斷移動(dòng)一個(gè)整像素，當(dāng)相關(guān)系數(shù)最大時(shí)，對(duì)應(yīng)窗口的中心點(diǎn)即是目標(biāo)點(diǎn)的同名像點(diǎn)特點(diǎn)：搜索的結(jié)果均以整像素為單位相關(guān)系數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)方差函數(shù)，目標(biāo)影像的灰度與搜索影像的灰度之間存在線性畸變時(shí)，仍能較好地評(píng)價(jià)它們之間的相似性程度目標(biāo)區(qū)和搜索區(qū)都是一個(gè)二維的影像窗口，二維相關(guān)結(jié)果：目標(biāo)區(qū)相對(duì)于搜索區(qū)不斷移動(dòng)一個(gè)整像素，當(dāng)相關(guān)系數(shù)最大時(shí)167二、協(xié)方差法nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)協(xié)方差值，當(dāng)協(xié)方差值為最大時(shí)，對(duì)應(yīng)的相關(guān)窗口的中點(diǎn)就是待定點(diǎn)的同名像點(diǎn)。l二、協(xié)方差法nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n168差平方和測(cè)度nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)S2值，當(dāng)S2為最小時(shí)，對(duì)應(yīng)的相關(guān)窗口的中點(diǎn)就是待定點(diǎn)的同名像點(diǎn)灰度差的平方和最小l差平方和測(cè)度nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n169差絕對(duì)值和測(cè)度nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-n+1)個(gè)S值，當(dāng)S為最小時(shí)，對(duì)應(yīng)的相關(guān)窗口的中點(diǎn)就是待定點(diǎn)的同名像點(diǎn)灰度差的絕對(duì)值最小l差絕對(duì)值和測(cè)度nnm目標(biāo)區(qū)搜索區(qū)可求出(l-n+1)*(m-170三、高精度最小二乘影像匹配問題的引出：匹配怎樣達(dá)到子像素精度？

在相關(guān)運(yùn)算中引入變形參數(shù)，補(bǔ)償兩相關(guān)窗口之間的輻射畸變幾何畸變引入的變換參數(shù)作為待定值，一同納入到最小二乘解算中，使匹配可達(dá)到1/10甚至1/100像素的高精度（子像素精度）

由德國(guó)Stuttgart大學(xué)Ackermann教授與Pertl提出

影像灰度的系統(tǒng)變形輻射畸變（產(chǎn)生的原因）照明及被攝物體輻射面的方向攝影處理?xiàng)l件的差異影像數(shù)字化過程中產(chǎn)生的誤差等

幾何畸變：產(chǎn)生了影像灰度分布之間的差異（相對(duì)移位、圖形變化）攝影方位不同所產(chǎn)生的影像畸變由于地形坡度所產(chǎn)生的影像畸變等三、高精度最小二乘影像匹配問題的引出：匹配怎樣達(dá)到子像素精度171最小二乘影像匹配的精度

相關(guān)系數(shù)法：相關(guān)系數(shù)越大，匹配質(zhì)量越好。但是無法獲得其精度指標(biāo)最小二乘匹配算法：根據(jù)法方程式系數(shù)矩陣的逆矩陣，同時(shí)求得其精度指標(biāo)

最小二乘影像匹配的精度相關(guān)系數(shù)法：相關(guān)系數(shù)越大，匹配質(zhì)量越172核線的性質(zhì)：同名像點(diǎn)必然位于同名核線上沿核線（一維）進(jìn)行相關(guān)計(jì)算效果：沿同名核線進(jìn)行相關(guān)計(jì)算會(huì)加快搜索速度和增加影像匹配的可靠性

過程：左核線上建立目標(biāo)區(qū)，目標(biāo)的長(zhǎng)度為n個(gè)像素在右片上沿同名核線建立搜索區(qū)，其長(zhǎng)度為m個(gè)像素計(jì)算相關(guān)系數(shù):共計(jì)算個(gè)相關(guān)系數(shù)

注意事項(xiàng)：相似性測(cè)度一般是統(tǒng)計(jì)量，應(yīng)有較多的樣本進(jìn)行估計(jì)（窗口中的像素?cái)?shù)不應(yīng)太少），目標(biāo)區(qū)長(zhǎng)，灰度信號(hào)重心與幾何重心不重合，產(chǎn)生相關(guān)誤差，目標(biāo)區(qū)、搜索區(qū)都取二維窗口，搜索過程只在核線上進(jìn)行

基于核線的一維影像匹配核線的性質(zhì)：同名像點(diǎn)必然位于同名核線上效果：沿同名核線進(jìn)行相173第4章攝影測(cè)量與遙感

處理系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)機(jī)載LIDAR和車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)第4章攝影測(cè)量與遙感

處理系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)174數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)主要功能影像數(shù)字化影像預(yù)處理坐標(biāo)量測(cè)影像定向自動(dòng)空中三角測(cè)量構(gòu)成核線影像影像匹配建立數(shù)字地面模型及其編輯自動(dòng)繪制等高線

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)主要功能175制作正射影像正射影像鑲嵌與修補(bǔ)數(shù)字測(cè)圖制作影像地圖制作透視圖、景觀圖制作立體匹配片GIS功能近景攝影測(cè)量功能遙感圖像處理功能制作正射影像176常用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介VirtuoZo數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)武漢大學(xué)張祖勛院士主持研發(fā)，是一個(gè)功能齊全、高度自動(dòng)化的現(xiàn)代攝影測(cè)量系統(tǒng)，能完成從自動(dòng)空中三角測(cè)量(AAT)到各種比例尺4D產(chǎn)品的測(cè)繪生產(chǎn)。JX-4數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院劉先林院士主持研發(fā)的一套半自動(dòng)化的微機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)。常用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介1771、LH的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站DPW770DPW（DigitalPhotogrammtricWorkstations）由美國(guó)Helawa

和瑞士Leica

公司生產(chǎn)。

雙屏，3D鼠標(biāo)，手輪、腳盤，腳踏開關(guān)。

偏振顯示屏、偏振光眼鏡

3Dlabs圖形卡。1、LH的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站DPW770DP1781、LH的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站DPW770

高精度圖像掃描儀DSW1、LH的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站DPW770高精度圖像1792、Intergraph的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站Imagestation

Imagestation

由美國(guó)Intergraph公司生產(chǎn)。

雙屏，3D鼠標(biāo)。CrystalEyes(液晶)立體眼鏡和發(fā)射器。3DLabs'WildcatII5110立體幀緩存用于立體顯示2、Intergraph的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站Images1803、Leica的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站LPS偏振顯示屏、偏振光眼鏡，3D鼠標(biāo)。3、Leica的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站LPS偏振顯示屏、偏1814、武大的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站VirtuoZo

VirtuoZo由武漢大學(xué)研制。4、武大的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站VirtuoZo1825、中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院的JX－4DPW

5、中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院的JX－4DPW183機(jī)載LIDAR和車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)機(jī)載LIDAR系統(tǒng)機(jī)載LIDAR集激光測(cè)距儀、GPS全球定位系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）于一體。航拍時(shí)，GPS確定傳感器的空間位置（經(jīng)緯度），慣導(dǎo)系統(tǒng)（INS）測(cè)量飛機(jī)的俯仰角、測(cè)滾角和航向角，激光測(cè)距儀直接測(cè)量地形。

機(jī)載LIDAR和車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)機(jī)載LIDAR系統(tǒng)184LIDAR數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)：1、采用主動(dòng)性工作方式，不受日照和天氣條件的限制，全天候?qū)Φ赜^測(cè)。2、發(fā)射的激光脈沖具有很強(qiáng)的穿透能力，能部分地穿透樹林遮擋，直接獲取真實(shí)地面的高精度三維信息。3、能快速獲取大面積的目標(biāo)空間信息，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的及時(shí)采集，從而可以應(yīng)用與需自動(dòng)監(jiān)控的行業(yè)。4、通過對(duì)目標(biāo)的直接掃描來描述目標(biāo)特征，使用龐大的點(diǎn)陣和濃密的格網(wǎng)來獲取目標(biāo)信息，采樣點(diǎn)之間間隔很小，具有精度高、密度大的特點(diǎn)。5、既可以作為獲取地表資源、環(huán)境信息的一種重要技術(shù)手段，又可以同其他技術(shù)手段集成使用，為數(shù)字地球信息智能化處理提供新的融合數(shù)據(jù)源。LIDAR數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)：185車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)(MMS)是指在移動(dòng)載體平臺(tái)上集成多種傳感器，通過多種傳感器自動(dòng)采集各種三維連續(xù)地理空間數(shù)據(jù)，并使用一定的數(shù)據(jù)處理方法，對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和加工，最終生成各種空間信息應(yīng)用系統(tǒng)所需要的圖形、數(shù)據(jù)等信息的科學(xué)和技術(shù)。

MMS基本部件：系統(tǒng)控制模塊、定位定姿模塊、影像獲取模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)(L-MMS)是以汽車作為平臺(tái)，它是在車上裝備GPS接收機(jī)、CCD、INS等傳感器和設(shè)備，在車輛高速行駛過程中，快速采集道路及道路兩旁地物的空間位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。車載移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)186第5章野外像片調(diào)繪

與像片控制測(cè)量野外像片調(diào)繪像片控制測(cè)量第5章野外像片調(diào)繪

與像片控制測(cè)量野外像片調(diào)繪187野外像片調(diào)繪像片判讀特征與判讀方法

1.像片判讀特征形狀、大小、色調(diào)、陰影、紋形、布局、位置

2.目視判讀一般方法從宏觀到細(xì)部，從一般細(xì)部到個(gè)別細(xì)部，從一只特征到位置特征，從局部特征到整個(gè)區(qū)域的判讀特征。有直判法、對(duì)比法、綜合判認(rèn)法

野外像片調(diào)繪像片判讀特征與判讀方法188像片調(diào)繪的基本知識(shí)

像片調(diào)繪是以像片判讀為基礎(chǔ)，把航攝像片上的影像所代表的地物識(shí)別和辨認(rèn)出來，并按照規(guī)定的圖示符號(hào)和主機(jī)方式表示在航測(cè)像片上。像片調(diào)繪的基本知識(shí)189像片的綜合取舍

綜合取舍對(duì)地物地貌進(jìn)行選擇和概括的過程像片調(diào)繪的基本作業(yè)流程

準(zhǔn)備工作—像片判讀—綜合取舍—著鉛—詢問檢查—量測(cè)—補(bǔ)測(cè)新增地物—清繪—復(fù)查—接邊像片的綜合取舍190主要地形目標(biāo)的調(diào)繪像片調(diào)繪可采用全野外調(diào)繪法或室內(nèi)綜合調(diào)繪法。在調(diào)繪中應(yīng)判讀準(zhǔn)確，描繪清楚，圖示符號(hào)運(yùn)用恰當(dāng)，各種助劑準(zhǔn)確無誤。對(duì)地物地貌的取舍，以圖面負(fù)載量和保持實(shí)地特征為原則。通過調(diào)繪獲取成果后需要對(duì)調(diào)繪像片進(jìn)行整飾和接邊，以便提供下一工序使用。主要地形目標(biāo)的調(diào)繪191調(diào)繪像片的整飾與接邊調(diào)繪像片的整飾及時(shí)清繪，清繪時(shí)各種地物中心位置要準(zhǔn)確，中心的、中心線應(yīng)按圖示規(guī)定繪出。調(diào)繪像片的接邊

a.圖幅內(nèi)部接邊、幅與幅之間接邊

b.同期作業(yè)接邊、不通氣作業(yè)接邊調(diào)繪像片的整飾與接邊192新增地物的補(bǔ)測(cè)

新增地物必須在調(diào)繪時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，通常采用交會(huì)法、坐標(biāo)法、截距法和比較法確定新增地物的位置。新增地物的補(bǔ)測(cè)193像片控制測(cè)量野外像片控制點(diǎn)的布點(diǎn)方案

1.全野外布點(diǎn)方案

通過野外控制測(cè)量獲得的航片像片控制點(diǎn)不需內(nèi)業(yè)加密，直接提供內(nèi)業(yè)測(cè)圖定向或糾正使用。

2.非全野外布點(diǎn)方案

按航線數(shù)分為單航線和區(qū)域網(wǎng)兩種

3.特殊情況的布點(diǎn)方案像片控制測(cè)量野外像片控制點(diǎn)的布點(diǎn)方案194野外控制點(diǎn)的選擇

航外像片控制點(diǎn)的布設(shè)不僅和布點(diǎn)方案有關(guān)，還須考慮航測(cè)成圖過程中像點(diǎn)量測(cè)的精度、絕對(duì)定向和各類誤差改正對(duì)像片控制點(diǎn)的具體點(diǎn)位要求。野外控制點(diǎn)的選擇195野外控制點(diǎn)的編號(hào)、整飾和注記野外像片控制點(diǎn)的施測(cè)

1.刺點(diǎn)目標(biāo)的選擇要求

2.像片控點(diǎn)平面坐標(biāo)和高程的施測(cè)