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1、第一章1 .摄影测量学的定义：摄影测量学是利用光学摄影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体 的的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。2 .摄影测量与遥感是对.非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译， 从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术。3 .摄影测量分类：按距离远近：航天摄影测量，航空摄影测量，近景摄影测量，显微摄影测量按用途：地形摄影测量，非地形摄影测量按处理手段：模拟摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量4 .摄影测量特点：无需接触物体本身获得被摄物体信息二维影像（平面）重建三维目标（三维空间）同时提取物体的几何与物理特性5 .摄影测量学的发
2、展：模拟摄影测量，解析摄影测量，数字摄影测量第二章1 .航空摄影：沿航向方向相邻两张像片应有 60%左右的航向重叠，相邻航线间的像片应有 30% 左右的旁向重叠，航摄仪在曝光瞬间物镜主光轴保持垂直地面。2 .像片倾角：摄影机主光轴与地面铅垂线之间的夹角。3 .像片主距：物镜后节点到像平面的距离，投影中心至像底片面垂直距离-f4 .视场角：焦平面中央成像清晰地范围5 .摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离-B6 .摄影比例尺：航摄像片上的一线段与地面上相应线段L之比_ Lm L H7 .航线弯曲：把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片的主点连线不在一条 直线上，称为航线弯曲。8 .像
3、片旋角：一张像片上相邻主点连线与同方向框标连线间的夹角，要求像片旋角小于 6。9 .航摄像片：投影射线汇聚于一点的投影称为中心投影。地形图：投影射线与投影平面正交 称为正射投影。摄影测量的主要任务就是把按中心投影规律获取的摄影比例尺航摄像片转换 成以测图比例尺表示的正射投影地形图。10 .像点位移：当像片倾斜、地面起伏时，地面点在航摄像片上构象相对于理想情况下的构 象所产生的的位置差异称为像点位移。11 .透视变换：将空间点、线作中心投影，在投影平面P上得到一一对应的点、线，这种经中心投影取得的一一对应投影关系称为透视变换。12 .透视变换中重要的点、线、面面：地面E像片面P 上垂面IV 口水
4、平面金线：迹线TT 主光线SoO 主布线StiN 摄影方向线VV 生纵线，-V 等用线ScC 主合线11thi 主横线儿女， 等比线人儿点：摄影中心S像主点o地主点O像底点n地底点N等用点e地面舔角点C 主合点ifc遁点J中心投影作图:中心投影作图已知Ef面上有4点，在像平面上作对应的像&作图步骤：I）找迹点1 2）找主合点1 3）连TJ与SA, 交点为a中心投影作图已知E平面上有J6仃浅，在像平面上作对应的像ab作图步骤：1）找迹点T2）找合点匕3）连T1与SA, 交点为口4）连T山与SB,交点为b5）h与h连线中心投影作图. -, 叁直物面的空间宜线 通 bm t Kt作时&的像iii作图
5、步骤：1）按E面上点作图方式确定2）找像底点it3 ）连接1T043 W”与SE的交点为白5） a与h连续第三章1 .摄影测量的几何处理任务：像点坐标一地面点空间坐标，建立适当坐标系，定量描述像方点、物方点之间关系。2 .像方空间坐标系：(1)像平面坐标系(2)像空间坐标系(x,y,-f)(3)像空间辅助坐标系：原点摄影中心S,坐标轴选择三种情况： A,每条航线第一张像片像空间坐标系，B, Z轴铅锤，X轴航向，右手系，C,基线坐标系：摄影基线为X轴，基线与左片主光轴构成 XZ平面，右手系。3 .物方空间坐标系：(1)摄影测量坐标系：像空间辅助坐标系原点平移至地面点P(2)地面摄影坐标系：国家统
6、一坐标系，平面坐标系为高斯-克吕格三度带或六度带投影(西安坐标系)，高程坐标系为1985黄海高程系。(3)原点为地面某一控制点，Ztp轴与地面测量坐标系的 Zt轴平行，Xtp轴与航线一致。4 .航摄像片方位元素：(1)内方位元素(f,x0,y0):确定摄影中心与像片之间相互关系的参数(2)外方位元素：确定像片航摄瞬间在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数：三个外方位直线元素：X, Y, Z.(D-QQ1C三个外方位角元素：Y轴为主轴的中转角系统(本课程仅以此为例)/由为主轴的o妙序专角系统1 谢的投影m与七轴夹用一网2、谢的投影m与近轴夹角一omegas3、YS。平面与像片面交线1与y轴 夹扁
7、一ktippg4、三向定义：顺着Y方向看.逆时针为正;Omega, kappa一逆君坐标轴方向 看逆时针为正：5 .空间直角坐标变换由像点坐标计算地面点坐标，必须引入坐标变换:S-XYZ为像空间辅助坐标系；S-xyz为像空间坐标系；a (x,y)为像片上任一像点R为正交矩阵，R中9个元素可分别表示为坐标轴间夹角的余弦，称为方向余弦6.共线条件方程(1)共线条件方程的一般形式：X Y Z共线条件： 兀1一 R=y共线条件方程:X J+y)+、 z)式* x,)+/(v R)+%(z -z j _ j ,*(* *+生(y K)+.“z 变形：3+QLJr = K +亿一 zj严一/TJ 勺上+/
8、y-cj(2)共线条件方程线性化(泰勒级数展开)观测值：x,y未知数：Xs,Ys,zS?,” 父,X,YZ,x0,y0,f 泰勒级数展开：+4VH丫 +/Z +/孔 +4k + M - XdX dY dZ dxa dyQ df= -AX. +反 + -必+也0+包/ + 也*dXs dY, dZs d.巴士 / 4- b (x - jr )113 dF, dY Z L 1 J ,1At At I r *1m -京 一忘克kJ + .3 -力E1 - f - - -工/ + =/尸-ya )C?N f /- =Q二:”见=门口向16 .带模型连接条件的连续法相对定向原理定向过程，顾及前后模型之间
9、的公共连接点坐标相等的条件，使得前后模型比例尺一致7 .解析法绝对定向(1)绝对定向元素进行缩描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数，通过将相对定向模型放、平移和旋转，使其达到绝对位置(2)物方空间坐标近似坐标变换正变换：(大地测量坐标系变换到地面摄影测量坐标系)反变换：(地面摄影测量坐标系变换到大地测量坐标系)AXt北(3)地球曲率引起高程差改正以 Af0AfO 2RAO2 = D2 + JZD2加二鸳十琮2R 2R(4)三维空间相似变换原理 三维相似变换公式：X甲-_1_+ /LRxj 工 6绝对定向误差方程:若直接用模型坐标代替，则有:法方程解算：(量测2个平高和1个高程以上的控制
10、点可以按最小二乘平差法求绝对定向元 素)(5)相似变换参数计算步骤：获取控制点坐标Xp,Yp,Zp,Xtp,Ytp,Ztp;给定相似变换参数初值九=1, e=G=0, X0,YQ Z0;计算重心化坐标；计算误差方程式的系数和常数项;解法方程，求相似变换参数改正数;计算相似变换参数的新值；判断迭代是否收敛。计算重心化坐标:目的：减少模型点坐标在计算过程中的有效位数，保证计算的精度 简化法方程的系数，个别项数值变为零，以提高计算速度8 .双像解析摄影测量方法分类：（1）空间后交一前方交会法（像片空间后交、前交解求地面目标空间坐标）后方交会求出像片外方位元素：dxdx AdxdK x dx dx4v
11、 =AX. +AYK +AZ. +Ag+4毋 + Ak-（x- x jdXs8 八az5dtpd s加v = +-AY + zlZs + -Ak - i J- J *）一dX.dYsaz,dd）c前方交会求出像点对应地面点坐标：XA = X. + N.X. = X. + N,X,- 吊511 I5 ju 吟=3（丫“ + 田）+（工工+加工匕）ZZn + MZL=ZW（2）相对定向一绝对定向法（利用立体像对内在几何关系：相对定向一模型点坐标一 一绝对定向一地面点坐标）立体像对相对定向；计算模型点摄影测量坐标；绝对定向计算相似变换参数；求地面 带你坐标。（3） 一步定向解法（光束法求解地面目标的
12、空间坐标一待定点、已知控制点列误差方 程，整体平差，理论上最严密）以共线条件方程为基础，未知点、控制点同时列误差方程，整体解算两张像片的外方 位元素及待定点坐标，理论上最严密。像片作为平差单元，每条光线按共线条列误差方程 三种方法的比较:严密控控制点察求使用断畲后交一刖交点便能麋腹凑争 笳方位元泰3个平高点已知像片外方 位元素相对定向一 绝对定向点慨藕度跳位于 相魏定晦一踞腐 定前藤鹿2个平高点+ 1个高程点航带法加密一步定向法麴检墨产豳 糟度最痛m 光束法加:密第五章：立解析空中三角测量概述1 .定义：利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系，根据航摄像片上所量测的像点坐标、少量的地面控制点
13、，利用解析计算的方法，计算加密点地面坐标、像片外方位元素的测量方 法，称之为解析空中三角测量。2 .意义：不触及被量测目标即可测定其位置和几何形状；可快速地在大范围内同时进行点位 测定，以节省野外测量工作量； 不受通视条件限制；区域内部精度均匀，且不受区域大小限制3 .分类： （单模型平差范围 航带I区域网 （航带法I数学模型I 独立模型法 （光束法4 .影像连接点的类型明显地物点，标志点，人工转刺点，仪器转刺点，影像相关转点5 .航带法空中三角测量将立体像对构成的单个模型连接成一个航带模型，将航带模型视为单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中累积的系统误差，将航带模型整体纳入到测图坐标系中
14、， 从而确定加密点的地面坐标。6 .构建自由航带网方法：（1）带模型连接条件的连续法相对定向（2）连续法相对定向（3）单独法相对定向7.自由航带网概略绝对定向获取地面控制点的地面摄影测量坐标；计算重心化坐标；绝对定向解算相似变换参数；计算模型点地面摄测坐标。8 .航带网误差传播：系统误差和偶然误差独立积累性误差：不随模型个数的增加而增大其影响非独立积累性误差：随模型个数的增加而增大其影响9 .航带模型非线性变形改正：航带网的误差传播， 使得航带模型产生扭曲变形。 这种变形难以用一个精确的数学模型 表达。数学中可采用多项式曲面逼近的方法解决。常用的两种类型多项式：（1）对X,YZ分别列多项式（15个参数）（ 2）对平面坐标采用正形变换公式（11 个参数）10 . 航带法区域网平差：（ 1）按照单航带法构成自由航带网（ 2）利用本航带的控制点及与上一航带的公共点进行三维空间相似变换，将整区各航线纳入统一的坐标系中（ 3）解求各航带非线性变形改正系数（ 4）计算各加密点坐标