攝影測量學大綱

《攝影測量學》課程教學大綱一、 課程簡介【課程編號】：051367【開課對象】：四年制本科：測繪工程專業(yè)【學分】：4【總學時】：64【先修課程】：高等數(shù)學、數(shù)字測圖原理與方法、誤差理論與測量平差基礎、高級程序設計語言、測量學、控制測量等。二、 教學目標通過本課學習，使學生掌握攝影測量學的基本理論、基本原理和基本方法；掌握影像信息的獲取方手段及方法；掌握影像信息的處理及提??；掌握獲取各種攝影測量成果的方法。培養(yǎng)學生采用攝影測量手段獲取測量成果的的基本能力。三、 教學要求及內(nèi)容提要第一章緒論（一） 教學要求1、 掌握攝影測量學的定義與任務，攝影測量學研究對象與內(nèi)容，攝影測量學的分類。2、 了解攝影測量的技術(shù)手段。3、 了解攝影測量發(fā)展的三個階段。（二） 內(nèi)容提要1、 攝影測量學的定義與任務2、 模擬攝影測量3、 解析攝影測量4、 數(shù)字攝影測量（三） 重點、難點重點：攝影測量的定義，攝影測量的任務及特點。第二章單幅影像解析基礎（一） 教學要求1、 了解空中攝影的基本知識及基本要求。了解中心、投影的基本知識。2、 掌握攝影測量中常用的坐標系，航攝像片的內(nèi)、外方位元素，像點在不同坐標系中的變換，中心、投影的構(gòu)像方程。3、 掌握像點位移、方像偏差和航攝像片的構(gòu)像比例尺。4、 掌握單像空間的后方交會。（二） 內(nèi)容提要1、 空中攝影的基本知識2、 中心投影與透視變換3、 共線方程4、 航攝像片的像點位移與比例尺5、 單幅影像解析基礎（三）重點、難點重點：攝影測量常用的坐標系，影像的內(nèi)外方位元素，共線方程，單像空間后方交會。難點：內(nèi)外方位元素，共線方程，單像空間后方交會。第三章雙像立體測圖（一） 教學要求1、 了解人造立體視覺，掌握觀察人造立體的條件。2、 掌握相對定向的概念及相對定向元素，了解連續(xù)法相對定向和單獨法相對定向。掌握核面和核線的概念。3、 理解立體像對的空間前方交會原理，掌握計算方法。4、 理解絕對定向的概念及原理，掌握絕對定向的計算方法。5、 理解立體影像對光束法嚴密解的基本思想。（二） 內(nèi)容提要1、 人眼的立體視覺和立體觀測2、 立體像對相對定向與核線方程3、 立體像對空間前方交會4、 單元模型的絕對定向5、 立體影像對光束法嚴密解（三） 重點、難點重點：立體觀察的條件，相對定向、絕對定向的基本思想，立體像對空間前方交會的基本思想及計算方法，立體影像對光束法嚴密解的基本思想，雙像解析攝影測量三種解法的比較。難點：相對定向，絕對定向，立體像對空間前方交會，光束法嚴密解。第四章解析空中三角測量（一）教學要求1、 了解解析空中三角測量的目的和意義。了解解析空中三角測量的分類。2、 掌握像點坐標的量測及系統(tǒng)誤差的改正。3、 掌握航帶法空中三角測量的基本思想及計算方法。4、 掌握獨立模型法空中三角測量的基本思想及計算方法。5、 掌握光束法空中三角測量的基本思想及計算方法。6、 了解聯(lián)合平差的概念，掌握聯(lián)合平差的方法。（二） 內(nèi)容提要1、 概述2、 影像連接點的類型與設置3、 像點坐標量測與系統(tǒng)誤差預改正4、 航帶法空中三角測量5、 獨立模型法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量6、 光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量（三） 重點、難點重點：像點坐標量測，系統(tǒng)誤差改正，航帶法空中三角測量，獨立模型法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量，光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量。難點：航帶法空中三角測量，獨立模型法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量，光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量。第五章數(shù)字影像與特征提?。ㄒ唬?教學要求1、 了解數(shù)字影像的概念，掌握數(shù)字影像采樣和重采樣的理論。2、 了解點特征，掌握點特征提取算法。3、 了解線特征，掌握縣特征提取算法。4、 了解定位算子，掌握定位算子的算法。（二） 內(nèi)容提要1、 數(shù)字影像采樣與重采樣2、 點特征提取算法3、 線特征提取算子4、 定位算子（三） 重點、難點重點：采樣，重采樣，點特征算子，線特征算子，定位算子。難點：采樣、重采樣理論，點特征提取算法，線特征提取算法，定位算子。第六章影像匹配基礎理論與算法（一） 教學要求1、 理解影像相關的原理，掌握數(shù)字相關的概念和方法。2、 掌握影像相關的譜分析，掌握金字塔影像結(jié)構(gòu)及相關原理。3、 掌握數(shù)字影像匹配的五種基本算法。4、 理解最小二乘法影像匹配的原理。5、 掌握特征匹配的原理及算法。（二） 內(nèi)容提要1、 影像相關原理2、 影像相關的譜分析3、 數(shù)字影像匹配基本算法4、 最小二乘影像匹配5、 特征匹配（三）重點、難點重點：金字塔影像相關，數(shù)字影像匹配算法，最小二乘影像匹配原理，特征匹配原理。難點：金字塔影像結(jié)構(gòu)，影像匹配算法。第七章數(shù)字地面模型的建立與應用（一） 教學要求1、 掌握數(shù)字地面模型的概念及形式，了解數(shù)字地面模型的發(fā)展過程。2、 了解數(shù)字高程模型的數(shù)據(jù)獲取方式，掌握DEM數(shù)據(jù)的預處理。3、 掌握數(shù)字高程模型的內(nèi)插方法。4、 掌握DEM的存貯管理方法。5、 掌握三角網(wǎng)數(shù)字地面模型的建立及存貯。6、 掌握基于矩形格網(wǎng)和三角網(wǎng)的DEM內(nèi)插，掌握等高線的繪制，了解DEM的其他應用。（二） 內(nèi)容提要1、 概述2、 數(shù)字高程模型的數(shù)據(jù)獲取及預處理3、 數(shù)字高程模型的內(nèi)插方法4、 DEM的精度及存貯管理5、 三角網(wǎng)數(shù)字地面模型6、 數(shù)字地面模型的應用（三） 重點、難點重點：數(shù)字高程模型的內(nèi)插方法，三角網(wǎng)數(shù)字地面模型的構(gòu)建，基于矩形格網(wǎng)和三角網(wǎng)的DEM內(nèi)插，等高線的繪制。難點：數(shù)字高程模型的內(nèi)插方法，基于矩形格網(wǎng)和三角網(wǎng)的DEM內(nèi)插，等高線的繪制。第八章數(shù)字微分糾正（一）教學要求1、 掌握數(shù)字微分糾正的概念。2、 理解數(shù)字微分糾正的原理，掌握反解法和正解法。3、 掌握框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正和線性陣列掃描影像的數(shù)字微分糾正的方法。4、 理解立體正射影像對制作的原理，了解立體正射影像對的制作方法。5、 了解真正射影像的概念及制作方法。6、 了解正射影像質(zhì)量控制的主要內(nèi)容。7、 了解景觀圖的制作原理。（二） 內(nèi)容提要1、 數(shù)字微分糾正的概念2、 框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正3、 線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正4、 立體正射影像對的制作5、 真正射影像的概念及制作原理6、 正射影像的質(zhì)量控制7、 景觀圖的制作原理（三） 重點、難點重點：數(shù)字微分糾正的概念，框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正的方法，線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正的方法。難點：反解法數(shù)字微分糾正，正解法數(shù)字微分糾正。第九章數(shù)字攝影測量系統(tǒng)（一） 教學要求1、 了解數(shù)字攝影測量工作站的組成及功能。2、 了解數(shù)字攝影測量工作站的作業(yè)方式、流程和產(chǎn)品。3、 了解幾種常用的數(shù)字攝影測量工作站。（二） 內(nèi)容提要1、概述2、 數(shù)字攝影測量工作站的組成及功能3、 數(shù)字攝影測量工作站的作業(yè)與產(chǎn)品4、 數(shù)字攝影測量工作站簡介四、實習內(nèi)容、要求及學時分配實驗一航片的認知2學時實驗二航片的立體觀測2學時實驗三數(shù)字攝影測量工作站介紹2學時實驗四點特征提取2學時實驗五影像匹配2學時實驗六等高線繪制2學時實驗六數(shù)字微分糾正2學時

五、學時分配序號章節(jié)名稱學時學時分配作業(yè)量講授上機1緒論222單幅影像解析基礎108223雙像立體測圖108224解析空中三角測量665數(shù)字影像與特征提取86226影像匹配基礎理論與算法86227數(shù)字地面模型的建立與應用8628數(shù)字微分糾正8629數(shù)字攝影測量系統(tǒng)422合計6450148六、教材及教參使用教材：《攝影測量學》（第二版），張劍清，潘勵，王樹根編著，武漢大學出版社，2010.12。教學參考書：攝影測量學，朱肇光等，測繪出版社，1995年第二版。攝影測量原理，王之卓編，測繪出版社，1973年；攝影測量原理續(xù)編，王之卓編，測繪出版社，1986年；航空攝影測量學（