摄影测量学总结1_摄影测量学总结

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摄影测量学发展三个阶段：模拟/解析/数字摄影测量

摄影资料的基本要求：影像色调（影像清晰，色调一致，反差适中）；相片重叠（航向重叠p%=60%—65%，不小于53%；旁向重叠q%=30%—40%，不小于15%）；像片倾角（不大于2度，不超过3度）；航线弯曲（△L/L不大于3%）；像片旋角（不超过6度，最大不超过8度））

摄影测量实质：摄影测量可以被认为是研究并实现将中心投影的航摄像片转换为正射投影（地图）的科学与技术

正射投影：投影光线相互平行且垂直于投影面 中心投影：投影光线聚于一点

航摄像片主要的点线面：像主点o、像底点n、等角点c、主合点i、朱纵线vv、合线hihi、等比线hchc、基本方向线VV。主垂面W 常用坐标系统：像方坐标系（像平面坐标系；像空间坐标系；相空间辅助坐标系）；物方坐标系（地面测量坐标系；地面摄影测量坐标系）

航摄像片的内外方位元素：内方位元素（表示摄影中心与像片之间相关位置的参数）：f（摄影中心S到像片的垂距）、x0y0（像主点o在框标坐标系中的坐标）；外方位元素（表示摄影中心和像片在地面坐标系中的位置和姿态的参数）：三个直线元素：Xs、Ys、Zs（S在地面摄影测量坐标系中的值）、外方位角元素：φ（航向倾角）、ω（旁向倾角）、κ（像片旋角）

立体像对：在两摄站点对同一地面景物摄取有一定影像重叠的两张像片 立体像对的点线面：摄影基线B（两摄影中心S1、S2的连线）、同名像点a1、a2（地面上任一点A在左右像片上的构像）、同名射线AS1a1、AS2a2、核面WA（通过摄影基线与任意地面点A做的平面）、核线（核面与像片面的交线）、同名核线k1a1、k2a2（同一核面左右像片的核线）、核点k1、k2（基线延长线与左右像片面的交点）、左、右主核面（通过左右像片主点的两主核面）、垂核面（通过像底点的核面）

重建立体模型过程：内定向（恢复像片对的内方位元素）、恢复像片对的外方位元素

摄影测量双向立体测图方法：模拟法/解析法/影像数字化立体测图 恢复像片对的外方位元素两个步骤：相对定向（确定一个立体像对两像片的相对位置）、绝对定向（借助地面控制点恢复或计算7个绝对定向元素）

相对定向元素（5个）：bv、bw（基线分量）、φ

2、ω

2、κ2（右像片3个角元素）

绝对定向元素（7个）：XS、YS、ZS（坐标原点平移量）、λ（模型缩放比例因子）、φ、Ω、Κ（方向余弦）

连续像对：将左片置平，以左片的像空间坐标系作为本像对的像空间辅助坐标系的像对

单向空间后方交会（角锥体法）：利用至少三个已知地面控制点的坐标和其影像上对应的三个像点的影像坐标，根据共线方程，反求该像片的外方位元素

立体像对前方交会：由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标

解析法相对定向：通过计算相对定向元素建立地面立体模型，恢复了摄像时相片之间的相对位置（解析法相对定向恢复核面，要从共面条件式出发解求5个相对定向元素，才能建立地面立体模型）

连续像对相对定向至少量测五对同名像点 解析法绝对定向：把模型点在像空间辅助坐标系中的坐标转化为地面摄影测量坐标（X，Y，Z）

解算绝对定向公式至少需要两个平高控制点和一个高程点（三个控制点不同线），实际中在模型四个角布设四个控制点

立体像对的解析摄影测量目的：求待定点的地面坐标 立体像对的光束法思想：每张像片内所有的控制点、未知点都按共线条件式同时列误差方程式，在相对内联合进行结算，同时求解两像片的外方位元素及待定点坐标

双向解析摄影测量的三种解算方法：后交—前交解法（已知像片外方位元素，需确定少量待定点时用）、相对定向—绝对定向解法（航带法解析空中三角测量中用）、光束法（理论严密，精度最高，光束法解析空中三角测量用）

单张像片空间后方交会、解求像片外方位元素需要四个地面控制点 一个立体像片对模型绝对定向需要四个地面控制点，求出7个绝对定向元素 解析空中三角测量分类：按平差模型（航带法、独立模型法、光束法），按加密区域（单航带法、区域网法）

DTM(Digital Terrain Model, DTM)是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。

DEM是DTM的一个子集，是DTM的基础数据，最核心部分，可以从中提取出各种地形信息

规则格网DEM的优点：易压缩，只记录各格网点的高程 规则格网DEM的缺点：只记录格网上点的高程，无法根据矩形DEM恢复地貌细节。

DEM数据点的采集方法：

1、地面测量

2、现有地图数字化

3、摄影测量

4、空间传感器（LIDAR）直接获取

DEM内插方法一般分为：

1、移动曲面拟合法（逐点内插方式）

2、分块函数法（局部函数内插方式）

3、多面函数法（局部函数内插方式）

4、最小二乘法

5、三角格网法

数字地面模型形式

1、规则矩形格网

2、不规则三角网TIN3、Grid-TIN混合网

数字地面模型应用:概述应用（1、三维景观

2、数码城市和虚拟现实

3、DEM在工程上的应用);应用算法（1、等高线的绘制

2、基于DEM的可视化分析)核线相关：利用立体像对左、右核线上的灰度序列进行的影像相关

三种区域网平差方法从数学模型和平差原理的比较：航带法（数学模型是航带坐标的非线性多项式的改正公式，平差单元为一条航带，观测值为航带地面坐标。通过整体平差解求各航带非线性改正系数。方便，速度快，精度不高）；独立模型法（数学模型是空间相似变换公式，平差单元为独立模型，观测值为模型坐标。可将平面和高程分开求解，仍能得到严密平差的结果）；光束法（数学模型为共线条件方程，平差单元是单个光束，观测值是像点坐标。误差方程由像点坐标观测值列出，能对像点坐标进行系统误差改正。最严密，应用广泛，解析空中三角测量的主流方法，但未知数多，计算量大，影响解求速度）