《現(xiàn)代攝影測量》課程教學大綱

1、現(xiàn)代攝影測量課程教學大綱一、基本信息課程編號20322014課程中文名稱現(xiàn)代攝影測量課程英文名稱Advanced Photogrammetry課程類別通識教育（ ）基礎教育（ ）學科基礎（ ）專業(yè)基礎（ ）專業(yè)技術（ ）課程性質(zhì)必修（ ）限選（ ）任選（ ）適用專業(yè)遙感工程、地理信息工程、測繪工程總學時16學分1先修課程攝影測量基礎、遙感原理與應用、數(shù)字攝影測量并修課程開課單位測繪學院 遙感工程系 本課程對畢業(yè)要求的貢獻介紹攝影測量和計算機覺有關的新技術進展，使學生了解現(xiàn)代攝影測量傳感器平臺進展，基于傳感器平臺技術的空間信息測量技術，有關數(shù)據(jù)處理方法；了解現(xiàn)代攝影測量傳感器進展，基于傳感器技術

2、的空間信息測量技術，有關數(shù)據(jù)處理方法；了解現(xiàn)代攝影測量中涉及移動Web、多傳感器和智能計算方法。，培養(yǎng)學生獨立科研的能力，提高學生的工程實踐能力，提高參與學術交流的能力。二、教學目的與任務現(xiàn)代攝影測量是測繪類本科專業(yè)的專業(yè)技術課。本課程主要介紹與攝影測量和計算機覺有關的新技術， 包括航空航天線陣列攝影測量、無人機（飛艇）攝影測量(UMV)、 移動道路測量、工業(yè)實時攝影測量 、機載激光雷達測量(LiDAR)、合成孔徑雷達測量(InSAR)、數(shù)字光柵三維測量、數(shù)字全息測量，三維城市與建筑重建技術與方法。以及移動Web多傳感器和智能計算等。通過本課程的學習，達到如下教學目標：了解現(xiàn)代攝影測量傳感器平

3、臺進展，基于傳感器平臺技術的空間信息測量技術，有關數(shù)據(jù)處理方法；了解現(xiàn)代攝影測量傳感器進展，基于傳感器技術的空間信息測量技術，有關數(shù)據(jù)處理方法；了解現(xiàn)代攝影測量中涉及移動Web、多傳感器和智能計算方法。三、教學內(nèi)容與要求（一） 現(xiàn)代攝影測量概述 4學時1、現(xiàn)代攝影測量新技術進展 1學時航空航天線陣列攝影測量、無人機（飛艇）攝影測量(UMV)、 移動道路測量、工業(yè)實時攝影測量 、機載激光雷達測量(LiDAR)、合成孔徑雷達測量(InSAR)、數(shù)字光柵三維測量、數(shù)字全息測量，三維城市與建筑重建技術與方法。以及移動Web 多傳感器和智能計算等。2、基于傳感器平臺攝影測量技術進展 1學時傳感器平臺進展

4、：衛(wèi)星傳感器平臺、無人機傳感器平臺、車載傳感器平臺、地面?zhèn)鞲衅髌脚_等。 3、基于傳感器技術的攝影測量進展 1學時星（機）載數(shù)字線陣相機、大幅面數(shù)字相機、機載激光雷達(LiDAR)、合成孔徑雷達三維測量(InSAR)、數(shù)字光柵三維測量、數(shù)字全息變形測量、傾斜攝影測量。4、當今現(xiàn)代攝影測量應用熱點 0.5學時智慧城市建設中攝影測量密集點云+傾斜攝影的三維建模、攝影測量與航空Lidar數(shù)據(jù)自動三維建模、真正射影像、城市建筑室內(nèi)測量導航與自動重建。5、現(xiàn)代攝影測量發(fā)展與挑戰(zhàn) 0.5學時高分辨衛(wèi)星影像的有理多項式系數(shù)（RPC）、高精度衛(wèi)星影像POS定姿定位、多光譜影像12bits信息解譯、航空航天立體攝

5、影測量DSM自動生成、攝影測量自動化、建筑物自動提取等。 教學重點：了解何謂現(xiàn)代攝影測量，何謂現(xiàn)代攝影測量與遙感，現(xiàn)代攝影測量主要處理技術方法。教學難點：立體攝影測量與機載激光雷達(LiDAR)、合成孔徑雷達三維測量(InSAR)、數(shù)字光柵三維測量、數(shù)字全息變形測量技術特點。解決辦法：基于傳感器平臺技術進步和傳感器技術進步，闡述清楚現(xiàn)代攝影測量技術進展與涉及內(nèi)容。（二）高分辨率線陣列影像攝影測量 6學時1、ZY-3衛(wèi)星三線陣傳感器立體測圖 2學時ZY-3衛(wèi)星每條CCD影像為中心投影，飛行方向平行投影，構(gòu)成前下立體、后前立體、下后立體影像。具有POS定姿定位功能. 正視相機2.1m分辨率全色影像

6、、前、后視相機3.5m分辨率影像、多光譜相機分辨率為5.8m影像 。構(gòu)成下視立體影像、后前視立體影像、下后視立體影像。 多光譜影像分析。 2 衛(wèi)星三線陣影像有理函數(shù)模型 1學時衛(wèi)星影像有理函數(shù)模型（RFM:Rational Function Model），分式多項式作為地面點(X, Y, Z)與像點( x, y)間成像幾何關系模型.共線方程顧及地表起伏、大氣折射、像機透鏡畸變以及平臺的位置姿態(tài)變化等稱為物理傳感器模型。 3 機載ADS40三線陣傳感器立體測圖 2學時機載ADS40三線陣傳感器，具有POS(GPS/IMU)精確定位定姿。GPS產(chǎn)生絕對位置，IMU產(chǎn)生相對位置及高精度的pitch、

7、roll、drift姿態(tài)角， IMU用于軌跡更新，飛行軌跡內(nèi)插以800Hz的頻率產(chǎn)生位置和定向數(shù)據(jù)（初始POS數(shù)據(jù)）. 三線陣推掃成像，獲取前視、下視、后視的100重疊、連續(xù)無縫影像。構(gòu)成前下立體、后前立體、下后立體，三對立體影像。4 高分辨率影像地物提取 1學時全自動攝影測量的人工地物的自動測繪。人工地物包括建構(gòu)筑物、道路（橋梁）；人工地物自動識別、自動提取、自動建模（二維模型生成、三維模型生成） 。 教學重點：機載ADS40三線陣傳感器成像模型和衛(wèi)星三線陣影像有理函數(shù)模型，以及計算方法。教學難點：機載ADS40三線陣傳感器成像模型和衛(wèi)星三線陣影像有理函數(shù)模型。解決辦法：與框幅式傳感器成像模

8、型對比，講解機（星）載模型及解算。（三）機載激光雷達測量（LiDAR） 6學時1 機載激光雷達測量技術概述 1學時機載激光雷達測量是由掃描裝置向地面發(fā)射激光脈沖，測量儀器到地球表面的距離，進而計算三維坐標點云。2 機載激光雷達測量系統(tǒng) 1學時集成GPSIMU、激光掃描儀、數(shù)字相機等. 激光掃描儀利用返回脈沖獲取探測目標的距離、坡度、粗糙度和反射率等信息，數(shù)字相機獲取探測目標數(shù)字成像信息，經(jīng)過地面的信息處理而生成逐個地面采樣點的三維坐標。3 機載激光雷達幾何定位 2學時機載激光雷達測量的點云坐標的WGS-84坐標系。其計算過程涉及瞬時激光束坐標系、 激光掃描參考坐標系 、飛行平臺坐標系、 慣性平

9、臺參考坐標系、當?shù)厮絽⒖甲鴺讼担▍⒖紮E球法線為Z軸）、當?shù)卮怪眳⒖甲鴺讼担ù蟮厮疁拭娣ň€為Z軸）、 WGS-84坐標7個獨立坐標系。4 機載激光雷達測量數(shù)據(jù)后處理 2學時機載激光雷達測量數(shù)據(jù)后處理包括點云數(shù)據(jù)濾波、分割、融合回波強度數(shù)據(jù)與高程數(shù)據(jù)分類、基于激光脈沖兩次回波的高差變化分類和三維重建與可視化。教學重點：機載激光雷達測量數(shù)據(jù)后處理方法。教學難點：機載激光雷達測量7個獨立坐標系及關系；機載激光雷達測量數(shù)據(jù)后處理。解決辦法：機載激光雷達測量7個獨立坐標系及關系簡單介紹。重點講解點云數(shù)據(jù)濾波、分割和三維重建與可視化。 四、學時分配表課程總學時內(nèi)的各教學環(huán)節(jié)均應納入表中，建議表格樣式如下：

10、內(nèi) 容講授實驗實踐上機課外學時小計（一） 現(xiàn)代攝影測量概述44（二）高分辨率線陣列影像攝影測量66（三）機載激光雷達測量（LiDAR）66總 計1616五、主要教學方法本課程教學主要以講授為主，其中穿插討論、實例演示、練習題等多種方式。課外答疑是和學生進行交流的好機會。課外答疑采用現(xiàn)場答疑和網(wǎng)絡答疑兩種方式。學生可以在某個指定時間內(nèi)，與教師面對面的探討；也可以通過E_mail的形式，在網(wǎng)絡上與教師進行交流。這種交流將有助于因材施教，發(fā)現(xiàn)問題，及時解決。六、實踐教學內(nèi)容與要求無 七、考核與成績評定平時成績占總成績的30%，期末考試占總成績的70%；平時成績中主要包括出勤（40%）、課堂表現(xiàn)主要包括回答問題滿意的程度、參與討論的積極程度等、課堂練習是否給出正確答案（60%）。期末考試采取撰寫學術論文形式考核。八、大綱編制說明本大綱主要根據(jù)我院遙感工程專業(yè)2016版培養(yǎng)計劃的有關文件，及相關指標體系編制完成。九、教材及參考書目（一）教材（或建議教材）