《現(xiàn)代攝影測(cè)量》課程教學(xué)大綱

1、現(xiàn)代攝影測(cè)量課程教學(xué)大綱一、基本信息課程編號(hào)20322014課程中文名稱現(xiàn)代攝影測(cè)量課程英文名稱Advanced Photogrammetry課程類(lèi)別通識(shí)教育（ ）基礎(chǔ)教育（ ）學(xué)科基礎(chǔ)（ ）專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)（ ）專(zhuān)業(yè)技術(shù)（ ）課程性質(zhì)必修（ ）限選（ ）任選（ ）適用專(zhuān)業(yè)遙感工程、地理信息工程、測(cè)繪工程總學(xué)時(shí)16學(xué)分1先修課程攝影測(cè)量基礎(chǔ)、遙感原理與應(yīng)用、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量并修課程開(kāi)課單位測(cè)繪學(xué)院 遙感工程系 本課程對(duì)畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)介紹攝影測(cè)量和計(jì)算機(jī)覺(jué)有關(guān)的新技術(shù)進(jìn)展，使學(xué)生了解現(xiàn)代攝影測(cè)量傳感器平臺(tái)進(jìn)展，基于傳感器平臺(tái)技術(shù)的空間信息測(cè)量技術(shù)，有關(guān)數(shù)據(jù)處理方法；了解現(xiàn)代攝影測(cè)量傳感器進(jìn)展，基于傳感器技術(shù)

2、的空間信息測(cè)量技術(shù)，有關(guān)數(shù)據(jù)處理方法；了解現(xiàn)代攝影測(cè)量中涉及移動(dòng)Web、多傳感器和智能計(jì)算方法。，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立科研的能力，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，提高參與學(xué)術(shù)交流的能力。二、教學(xué)目的與任務(wù)現(xiàn)代攝影測(cè)量是測(cè)繪類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)課。本課程主要介紹與攝影測(cè)量和計(jì)算機(jī)覺(jué)有關(guān)的新技術(shù)， 包括航空航天線陣列攝影測(cè)量、無(wú)人機(jī)（飛艇）攝影測(cè)量(UMV)、 移動(dòng)道路測(cè)量、工業(yè)實(shí)時(shí)攝影測(cè)量 、機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量(LiDAR)、合成孔徑雷達(dá)測(cè)量(InSAR)、數(shù)字光柵三維測(cè)量、數(shù)字全息測(cè)量，三維城市與建筑重建技術(shù)與方法。以及移動(dòng)Web多傳感器和智能計(jì)算等。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，達(dá)到如下教學(xué)目標(biāo)：了解現(xiàn)代攝影測(cè)量傳感器平

3、臺(tái)進(jìn)展，基于傳感器平臺(tái)技術(shù)的空間信息測(cè)量技術(shù)，有關(guān)數(shù)據(jù)處理方法；了解現(xiàn)代攝影測(cè)量傳感器進(jìn)展，基于傳感器技術(shù)的空間信息測(cè)量技術(shù)，有關(guān)數(shù)據(jù)處理方法；了解現(xiàn)代攝影測(cè)量中涉及移動(dòng)Web、多傳感器和智能計(jì)算方法。三、教學(xué)內(nèi)容與要求（一） 現(xiàn)代攝影測(cè)量概述 4學(xué)時(shí)1、現(xiàn)代攝影測(cè)量新技術(shù)進(jìn)展 1學(xué)時(shí)航空航天線陣列攝影測(cè)量、無(wú)人機(jī)（飛艇）攝影測(cè)量(UMV)、 移動(dòng)道路測(cè)量、工業(yè)實(shí)時(shí)攝影測(cè)量 、機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量(LiDAR)、合成孔徑雷達(dá)測(cè)量(InSAR)、數(shù)字光柵三維測(cè)量、數(shù)字全息測(cè)量，三維城市與建筑重建技術(shù)與方法。以及移動(dòng)Web 多傳感器和智能計(jì)算等。2、基于傳感器平臺(tái)攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)展 1學(xué)時(shí)傳感器平臺(tái)進(jìn)展

4、：衛(wèi)星傳感器平臺(tái)、無(wú)人機(jī)傳感器平臺(tái)、車(chē)載傳感器平臺(tái)、地面?zhèn)鞲衅髌脚_(tái)等。 3、基于傳感器技術(shù)的攝影測(cè)量進(jìn)展 1學(xué)時(shí)星（機(jī)）載數(shù)字線陣相機(jī)、大幅面數(shù)字相機(jī)、機(jī)載激光雷達(dá)(LiDAR)、合成孔徑雷達(dá)三維測(cè)量(InSAR)、數(shù)字光柵三維測(cè)量、數(shù)字全息變形測(cè)量、傾斜攝影測(cè)量。4、當(dāng)今現(xiàn)代攝影測(cè)量應(yīng)用熱點(diǎn) 0.5學(xué)時(shí)智慧城市建設(shè)中攝影測(cè)量密集點(diǎn)云+傾斜攝影的三維建模、攝影測(cè)量與航空Lidar數(shù)據(jù)自動(dòng)三維建模、真正射影像、城市建筑室內(nèi)測(cè)量導(dǎo)航與自動(dòng)重建。5、現(xiàn)代攝影測(cè)量發(fā)展與挑戰(zhàn) 0.5學(xué)時(shí)高分辨衛(wèi)星影像的有理多項(xiàng)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(cè)量DSM自動(dòng)生成、攝影測(cè)量自動(dòng)化、建筑物自動(dòng)提取等。 教學(xué)重點(diǎn)：了解何謂現(xiàn)代攝影測(cè)量，何謂現(xiàn)代攝影測(cè)量與遙感，現(xiàn)代攝影測(cè)量主要處理技術(shù)方法。教學(xué)難點(diǎn)：立體攝影測(cè)量與機(jī)載激光雷達(dá)(LiDAR)、合成孔徑雷達(dá)三維測(cè)量(InSAR)、數(shù)字光柵三維測(cè)量、數(shù)字全息變形測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)。解決辦法：基于傳感器平臺(tái)技術(shù)進(jìn)步和傳感器技術(shù)進(jìn)步，闡述清楚現(xiàn)代攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)展與涉及內(nèi)容。（二）高分辨率線陣列影像攝影測(cè)量 6學(xué)時(shí)1、ZY-3衛(wèi)星三線陣傳感器立體測(cè)圖 2學(xué)時(shí)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(jī)2.1m分辨率全色影像

6、、前、后視相機(jī)3.5m分辨率影像、多光譜相機(jī)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(xué)時(shí)衛(wèi)星影像有理函數(shù)模型（RFM:Rational Function Model），分式多項(xiàng)式作為地面點(diǎn)(X, Y, Z)與像點(diǎn)( x, y)間成像幾何關(guān)系模型.共線方程顧及地表起伏、大氣折射、像機(jī)透鏡畸變以及平臺(tái)的位置姿態(tài)變化等稱為物理傳感器模型。 3 機(jī)載ADS40三線陣傳感器立體測(cè)圖 2學(xué)時(shí)機(jī)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(duì)位置，IMU產(chǎn)生相對(duì)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(wú)縫影像。構(gòu)成前下立體、后前立體、下后立體，三對(duì)立體影像。4 高分辨率影像地物提取 1學(xué)時(shí)全自動(dòng)攝影測(cè)量的人工地物的自動(dòng)測(cè)繪。人工地物包括建構(gòu)筑物、道路（橋梁）；人工地物自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)提取、自動(dòng)建模（二維模型生成、三維模型生成） 。 教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)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(jì)算方法。教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)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(duì)比，講解機(jī)（星）載模型及解算。（三）機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量（LiDAR） 6學(xué)時(shí)1 機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)概述 1學(xué)時(shí)機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量是由掃描裝置向地面發(fā)射激光脈沖，測(cè)量?jī)x器到地球表面的距離，進(jìn)而計(jì)算三維坐標(biāo)點(diǎn)云。2 機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng) 1學(xué)時(shí)集成GPSIMU、激光掃描儀、數(shù)字相機(jī)等. 激光掃描儀利用返回脈沖獲取探測(cè)目標(biāo)的距離、坡度、粗糙度和反射率等信息，數(shù)字相機(jī)獲取探測(cè)目標(biāo)數(shù)字成像信息，經(jīng)過(guò)地面的信息處理而生成逐個(gè)地面采樣點(diǎn)的三維坐標(biāo)。3 機(jī)載激光雷達(dá)幾何定位 2學(xué)時(shí)機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量的點(diǎn)云坐標(biāo)的WGS-84坐標(biāo)系。其計(jì)算過(guò)程涉及瞬時(shí)激光束坐標(biāo)系、 激光掃描參考坐標(biāo)系 、飛行平臺(tái)坐標(biāo)系、 慣性平

9、臺(tái)參考坐標(biāo)系、當(dāng)?shù)厮絽⒖甲鴺?biāo)系（參考橢球法線為Z軸）、當(dāng)?shù)卮怪眳⒖甲鴺?biāo)系（大地水準(zhǔn)面法線為Z軸）、 WGS-84坐標(biāo)7個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)系。4 機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)后處理 2學(xué)時(shí)機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)后處理包括點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波、分割、融合回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)與高程數(shù)據(jù)分類(lèi)、基于激光脈沖兩次回波的高差變化分類(lèi)和三維重建與可視化。教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)后處理方法。教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量7個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)系及關(guān)系；機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量數(shù)據(jù)后處理。解決辦法：機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量7個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)系及關(guān)系簡(jiǎn)單介紹。重點(diǎn)講解點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波、分割和三維重建與可視化。 四、學(xué)時(shí)分配表課程總學(xué)時(shí)內(nèi)的各教學(xué)環(huán)節(jié)均應(yīng)納入表中，建議表格樣式如下：

10、內(nèi) 容講授實(shí)驗(yàn)實(shí)踐上機(jī)課外學(xué)時(shí)小計(jì)（一） 現(xiàn)代攝影測(cè)量概述44（二）高分辨率線陣列影像攝影測(cè)量66（三）機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量（LiDAR）66總 計(jì)1616五、主要教學(xué)方法本課程教學(xué)主要以講授為主，其中穿插討論、實(shí)例演示、練習(xí)題等多種方式。課外答疑是和學(xué)生進(jìn)行交流的好機(jī)會(huì)。課外答疑采用現(xiàn)場(chǎng)答疑和網(wǎng)絡(luò)答疑兩種方式。學(xué)生可以在某個(gè)指定時(shí)間內(nèi)，與教師面對(duì)面的探討；也可以通過(guò)E_mail的形式，在網(wǎng)絡(luò)上與教師進(jìn)行交流。這種交流將有助于因材施教，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決。六、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與要求無(wú) 七、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的30%，期末考試占總成績(jī)的70%；平時(shí)成績(jī)中主要包括出勤（40%）、課堂表現(xiàn)主要包括回答問(wèn)題滿意的程度、參與討論的積極程度等、課堂練習(xí)是否給出正確答案（60%）。期末考試采取撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文形式考核。八、大綱編制說(shuō)明本大綱主要根據(jù)我院遙感工程專(zhuān)業(yè)2016版培養(yǎng)計(jì)劃的有關(guān)文件，及相關(guān)指標(biāo)體系編制完成。九、教材及參考書(shū)目（一）教材（或建議教材）