武大版攝影測(cè)量學(xué)重點(diǎn)

第一章緒論基礎(chǔ)地理信息類(lèi)型傳統(tǒng)的4D數(shù)據(jù)DLG－DigitalLineGraphic，數(shù)字線化圖

攝影測(cè)量學(xué)DEM－DigitalElevationModel，數(shù)字高程模型DOM－DigitalOrthophotoMap，數(shù)字正射影像DRG－DigitalRasterGraphic，數(shù)字柵格地圖傳統(tǒng)的攝影測(cè)量學(xué)是利用光學(xué)攝影機(jī)獲取的像片，通過(guò)像片來(lái)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(mén)科學(xué)技術(shù)。攝影測(cè)量與遙感是對(duì)非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像進(jìn)行記錄、量測(cè)、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(mén)工藝、科學(xué)和技術(shù)。4、攝影測(cè)量是影像信息的獲取、處理、提取和成果表達(dá)的一門(mén)信息科學(xué)。5、攝影測(cè)量的任務(wù)：（1）地形測(cè)量領(lǐng)域：各種比例尺的地形圖、專(zhuān)題圖、特種地圖、正射影像地圖、景觀圖；建立各種數(shù)據(jù)庫(kù)；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(cè)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(cè)、工業(yè)攝影測(cè)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)6、攝影測(cè)量的特點(diǎn)?無(wú)需接觸物體本身獲得被攝物體信息?由二維影象獲取對(duì)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(shí)提取物體的幾何與物理信息攝影測(cè)量學(xué)的三個(gè)發(fā)展階段（1）模擬攝影測(cè)量階段(1851-1970)?利用光學(xué)/機(jī)械投影方法實(shí)現(xiàn)攝影過(guò)程的反轉(zhuǎn)，用兩個(gè)/多個(gè)投影器模擬攝影機(jī)攝影時(shí)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(guò)對(duì)該模型的量測(cè)得到地形圖和各種專(zhuān)題圖（2）解析攝影測(cè)量階段(1950-1980)以電子計(jì)算機(jī)為主要手段，通過(guò)對(duì)攝影像片的量測(cè)和解析計(jì)算方法的交會(huì)方式來(lái)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(cè)量產(chǎn)品的一門(mén)科學(xué)（3）數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段(1970-現(xiàn)在）動(dòng)）提取被攝對(duì)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)品攝影測(cè)量三個(gè)發(fā)展階段的特點(diǎn)9、影像信息學(xué)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?。汉娇諗z影測(cè)量主要使用專(zhuān)用的量測(cè)航空攝影機(jī)航天影像的獲取：各種遙感影像衛(wèi)星近景影像的獲?。焊鞣N量測(cè)及非量測(cè)相機(jī)第二章攝影測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)1、建立攝影測(cè)量坐標(biāo)系的目的?攝影測(cè)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(guò)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)系攝影測(cè)量使用兩類(lèi)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、像空間直角坐標(biāo)系(S-xyz)?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)系得像片的像空間坐標(biāo)系，建立一種相對(duì)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(cè)量坐標(biāo)系(T-XtZt) 地面測(cè)量坐標(biāo)為國(guó)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19801954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?地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系(D-XYZ)像空間直角坐標(biāo)系是右手坐標(biāo)系，地面性的坐標(biāo)系。?攝影測(cè)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(gè)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(cè)量坐標(biāo)系）中空間位置和姿態(tài)的參數(shù)。4、理想像片：對(duì)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)，即攝影比例尺在此像片上任一點(diǎn)引畫(huà)的兩條方向線間的夾角等于地面上對(duì)應(yīng)的水平角，則這樣的像片可作為地形圖使用，稱(chēng)為理想像片。5、像點(diǎn)位移：當(dāng)像片傾斜、地面起伏時(shí)，地面點(diǎn)在航攝像片上構(gòu)像相對(duì)于理想情況下的構(gòu)像所產(chǎn)生的位置差異稱(chēng)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(cè)攝影機(jī)，量測(cè)攝影機(jī)與普通攝影機(jī)相比，具有如下三個(gè)特征：（1）像距是一個(gè)固定的已知值，且等于攝影機(jī)的主距f（2）攝影機(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(gè)角偶上的記號(hào)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(chēng)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(chēng)為攝影機(jī)的內(nèi)方位元素，或像片的內(nèi)方位元素像場(chǎng)角視場(chǎng)：光線通過(guò)物鏡后，成像平面上照度不均勻的光亮圓像場(chǎng)：視場(chǎng)內(nèi)物鏡焦面上中央成像清晰的光亮圓視場(chǎng)角：由物鏡后節(jié)點(diǎn)向視場(chǎng)邊緣射出的光線所張開(kāi)的角－a像場(chǎng)角：由物鏡后節(jié)點(diǎn)向像場(chǎng)邊緣射出的光線所張開(kāi)的角－b常 角：(像場(chǎng)角<。)寬 角：(像場(chǎng)角＝。~。)特寬角：(像場(chǎng)角>。)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)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(méi)有影響測(cè)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(chēng)為像片傾角；一般要求像片傾角不大于20，最大不能超過(guò)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(lái)，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(chēng)為航線彎曲；航線彎曲度：航線最大彎曲矢量與航線長(zhǎng)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)連線與像幅沿航線方向的兩框標(biāo)連線之間的夾角，稱(chēng)為像片旋角；要求像片旋角<8010、航攝像片和地圖的對(duì)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(huà)的兩條方向線間的夾角等于地面上對(duì)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(wú)統(tǒng)一比例尺；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(duì)立體觀察，地圖不能；11、空間對(duì)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(guò)投影中心作物面上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(cè)量解析基礎(chǔ)1、立體坐標(biāo)量測(cè)步驟?儀器歸零各個(gè)手輪應(yīng)放在零讀數(shù)(xyp，0位置上左右測(cè)標(biāo)分別對(duì)準(zhǔn)左、右像片盤(pán)的中心，再使左、右像片框標(biāo)連線的交點(diǎn)分別與左、右測(cè)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(dòng)X手輪，單眼觀察測(cè)標(biāo)的移動(dòng)看是否沿像片上的xxκ螺旋旋轉(zhuǎn)像片，使測(cè)標(biāo)保持在x軸上移動(dòng)?像點(diǎn)量測(cè)：移動(dòng)X，Y，p，q手輪，使測(cè)標(biāo)立體切準(zhǔn)量測(cè)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(huì)利用航攝像片上三個(gè)以上的像點(diǎn)坐標(biāo)和其對(duì)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(chēng)為單張像片的空間后方交會(huì)。雙像解析攝影測(cè)量根據(jù)獲取的立體像對(duì)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）。雙像解析攝影測(cè)量的方法及比較5、5、體像對(duì)的空間前方交會(huì)由立體像對(duì)中兩張像片的內(nèi)、外方位元素和像點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)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(chēng)為立體像對(duì)的空間前方交會(huì)。6、解析相對(duì)定向的概念確定一個(gè)立體像對(duì)兩像片的相對(duì)位置，稱(chēng)為相對(duì)定向。相對(duì)定向的目的：確定立體像對(duì)兩張像片相對(duì)位置和姿態(tài)，建立一個(gè)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(duì)定向元素：確定立體像對(duì)兩張像片相對(duì)位置和姿態(tài)關(guān)系的參數(shù)。利用立體像對(duì)中攝影時(shí)存在的同名光線對(duì)應(yīng)相交的幾何關(guān)系，通過(guò)量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)，以解析相對(duì)定向。絕對(duì)定向元素描述相對(duì)定向所建立的立體模型的比例尺和空間方位（絕對(duì)位置和姿態(tài)）的參數(shù)稱(chēng)作絕對(duì)定向元素通過(guò)將相對(duì)定向模型進(jìn)行縮放、平移和旋轉(zhuǎn)，使其達(dá)到絕對(duì)位置原理：絕對(duì)定向是利用已知的地面控制點(diǎn)，對(duì)立體模型進(jìn)行空間相似變換，解求7個(gè)絕對(duì)定向元素7、雙像解析的相對(duì)定向－絕對(duì)定向解析方法步驟綜合立體像對(duì)的相對(duì)定向和絕對(duì)定向過(guò)程，可得到雙像解析的相對(duì)定向－絕對(duì)定向解析方法步驟：?采用連續(xù)像對(duì)或單獨(dú)像對(duì)的相對(duì)定向元素的誤差方程式解算相對(duì)定向元素；?由相對(duì)定向元素組成左、右像片的旋轉(zhuǎn)矩陣在像空間輔助坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；?根據(jù)已知地面控制點(diǎn)，按絕對(duì)定向元素的誤差方程式解算該立體模型的絕對(duì)定向元素；?按絕對(duì)定向公式，將所有待求點(diǎn)的坐標(biāo)納入到地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系中；?將待求點(diǎn)的地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系下的坐標(biāo)改化到地面測(cè)量坐標(biāo)系下，提交成果。第五章解析空中三角測(cè)量1、解析空中三角測(cè)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(gè)網(wǎng)中加密。2、解析空中三角測(cè)量的意義?不觸及被量測(cè)目標(biāo)即可測(cè)定其位置和幾何形狀?可快速地在大范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行點(diǎn)位測(cè)定，以節(jié)省野外測(cè)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(cè)圖工序提供大量的控制點(diǎn)坐標(biāo)外，還可提供內(nèi)業(yè)測(cè)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(duì)傾角、攝站點(diǎn)坐標(biāo)、相對(duì)定向元素、絕對(duì)定向元素等。3、解析空中三角測(cè)量的應(yīng)用?為立體測(cè)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）??地籍測(cè)量中測(cè)定大范圍內(nèi)界址點(diǎn)的國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)，以建立坐標(biāo)地籍（要求精度厘米級(jí)）?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(cè)量，如建筑物變形測(cè)量、工業(yè)測(cè)量及用影像重建物方目標(biāo)等。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)系中的坐標(biāo)；?各航帶模型的絕對(duì)定向–域統(tǒng)一的地面攝影測(cè)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(cè)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(cè)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(lèi)未知數(shù)（一般為每張像片的?終結(jié)果。6、三種空中三角測(cè)量方法的比較7、自動(dòng)空中三角測(cè)量（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(cè)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(cè)并剔除粗差。性能的粗差檢測(cè)功能和高精度的平差計(jì)算功能。的特點(diǎn)自動(dòng)化程度高，作業(yè)速度快，作業(yè)效率高。高效、可靠的粗差檢測(cè)功能和自動(dòng)剔除粗差功能。加密精度高。對(duì)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?？梢宰詣?dòng)處理包含交叉航線和分?jǐn)嗪骄€的復(fù)雜測(cè)區(qū)?？梢苑奖愕囊隚PS和IMU參數(shù)并進(jìn)行GPS聯(lián)合平差?？梢苑奖愕膶?shí)現(xiàn)測(cè)區(qū)之間的接邊和分割合并。第6章 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量：算，進(jìn)行相對(duì)定向和絕對(duì)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(gè)過(guò)程是以數(shù)字形式在計(jì)算機(jī)中完成，又稱(chēng)為全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量。2、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)（DigitalPhotogrammetricSystem簡(jiǎn)稱(chēng)DPS或數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站，DigitalPhotogrammetricWorkstation,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(zhuān)用影像解析軟件，來(lái)完成各種數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量處理工作。3、影像灰度影像的灰度（greyscale）又稱(chēng)光學(xué)密度（optical負(fù)片）的透明程度，即透光能力。透光率 阻光率 其中為投射到透明像片上的光通量；F為穿過(guò)透明像片后的光通量。透光率和阻光率都能說(shuō)明影像的黑白程度，但為了適應(yīng)人眼的視覺(jué)（呈對(duì)數(shù)關(guān)系變化用對(duì)阻光率的對(duì)數(shù)表示：D＝lgO＝lg（1/T）把D稱(chēng)為影像的灰度。顯然：當(dāng)光線全部通過(guò)，影像的灰度D=0；當(dāng)光通過(guò)率為1%時(shí)，即不透過(guò)率為D=2；實(shí)際獲得的航空攝影底片（負(fù)片）的灰度為1.8之間。4、影像數(shù)字化過(guò)程?像點(diǎn)的灰度值用數(shù)字形式記錄下來(lái)。?采樣? 在像片上每隔一個(gè)間隔（Δ）讀一個(gè)點(diǎn)的灰度值的過(guò)程，稱(chēng)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(jí)范圍內(nèi)的整數(shù)的過(guò)程，稱(chēng)為量化。? 灰度的量化級(jí)一般為m＝1,為二值圖像，灰度圖像，每個(gè)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(gè)規(guī)則排列的灰度格網(wǎng)序列，但當(dāng)對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行幾何處理時(shí)，如對(duì)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(chēng)為重采樣。重采樣的過(guò)程就是灰度值內(nèi)插的過(guò)程，即利用不落在影像矩陣規(guī)則采樣點(diǎn)上的像點(diǎn)周?chē)娜舾蓚€(gè)原始影像上像點(diǎn)的灰度值，來(lái)內(nèi)插出所求像點(diǎn)的灰度值?；叶葍?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(guò)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(cè)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(gè)重要步驟：相似性測(cè)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(shí)同名像點(diǎn)搜索過(guò)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(gè)方向確定，搜索區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)k×l的二維區(qū)域。1×l的一維區(qū)域核線的概念通過(guò)攝影基線與地面點(diǎn)所作的平面稱(chēng)為核面核面與影像面交線稱(chēng)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(guò)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(guò)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(duì)應(yīng)關(guān)系。這種關(guān)系可以按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。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(guò)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(cè)值中進(jìn)行灰度內(nèi)插重采樣，不會(huì)出現(xiàn)像素內(nèi)灰度值的空白與重復(fù)；同時(shí)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(shí)，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Z，無(wú)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(huì)出現(xiàn)重復(fù)（多個(gè)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(guò)程比反解法復(fù)雜；?正解法在對(duì)航攝像片上的某些特征地物如道路、地類(lèi)界、房屋輪廓、水涯線等目標(biāo)進(jìn)行糾正時(shí)，比較方便。5、數(shù)字正射影像圖（DigitalOrthophotoMap,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)輻射糾所形成的以柵格數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)的空間數(shù)據(jù)。–該數(shù)據(jù)同時(shí)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(shí)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(píng)價(jià)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(cè)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(cè)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(lèi)：–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時(shí)所產(chǎn)生的一般用于顯示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)影射到工建筑的顏色和紋理特征。第八章 攝影測(cè)量的外業(yè)工作1、攝影測(cè)量外業(yè)工作任務(wù)及作業(yè)流程在已有大地測(cè)量成果和航攝資料的基礎(chǔ)上，需要在野外測(cè)定一定數(shù)量的控制點(diǎn)，這項(xiàng)工作就是攝影測(cè)量外業(yè)控制測(cè)量。其意義在于把航攝資料與大地測(cè)量成果聯(lián)系起來(lái)，使像片量測(cè)具有與地面測(cè)量相同的數(shù)學(xué)關(guān)系。2、攝影測(cè)量成圖的外業(yè)工作內(nèi)容：–? 全野外布點(diǎn)（目前這一方法使用較少）? 空中三角測(cè)量（也需要部分像控點(diǎn)）–像片調(diào)繪：在對(duì)像片進(jìn)行準(zhǔn)確的判別后，將地貌要素經(jīng)過(guò)綜合取舍并按地形及分布，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。–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)已知的大地點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)，借助于測(cè)量?jī)x器實(shí)際測(cè)定像控點(diǎn)的坐標(biāo)，并正確標(biāo)識(shí)出像控點(diǎn)的像點(diǎn)位置。?像控點(diǎn)分類(lèi)：?平面控制點(diǎn)（僅測(cè)定平面坐標(biāo)）?高程控制點(diǎn)（僅測(cè)定高程值）?平高控制點(diǎn)（既測(cè)定平面坐標(biāo)又測(cè)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(cè)為平高點(diǎn)；?相鄰像對(duì)、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(cuò)不能公用時(shí)，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(shí)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(guò)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(kāi)像片上的各類(lèi)標(biāo)志（框標(biāo)、片號(hào)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(shí)，兩控制點(diǎn)之間裂開(kāi)的垂直距離不得大于像片上?點(diǎn)位應(yīng)盡量選在旁向重疊中線附近，離開(kāi)方位線大于3cm時(shí)，應(yīng)分別布點(diǎn)。?6、布設(shè)方案?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(duì)攝影測(cè)量測(cè)圖過(guò)程中所需要的控制點(diǎn)全部由外業(yè)測(cè)定。但不同的成圖方法所需要的控制點(diǎn)類(lèi)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(gè)平高點(diǎn)和1個(gè)高程點(diǎn)?稀疏布點(diǎn)：指外業(yè)只測(cè)定少量像控點(diǎn)，其它大部分像控點(diǎn)通過(guò)內(nèi)業(yè)加密手段獲取。解析空中三角測(cè)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(cè)量加密，此時(shí)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(gè)區(qū)域作為平差單元的空中三角加密所需的外業(yè)控制點(diǎn)布設(shè)方案。6、像片控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)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(jí)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(cè)三個(gè)以上的國(guó)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(cè)五個(gè)等外水準(zhǔn)等級(jí)以上等級(jí)的水準(zhǔn)點(diǎn)作為高程的起算點(diǎn)。GPS觀測(cè)觀測(cè)之前根據(jù)設(shè)計(jì)網(wǎng)形及衛(wèi)星可見(jiàn)性預(yù)報(bào)表選擇合適的觀測(cè)時(shí)間段，并根據(jù)區(qū)域網(wǎng)中基線長(zhǎng)度及GPS接收機(jī)的性能確定基線應(yīng)觀測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)度。數(shù)據(jù)處理利用GPS數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)全部觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平差計(jì)算。高程計(jì)算利用控制網(wǎng)中