《數(shù)字?jǐn)z影測量》課程教學(xué)大綱

1、數(shù)字?jǐn)z影測量課程教學(xué)大綱一、基本信息課程編號20324066課程中文名稱數(shù)字?jǐn)z影測量課程英文名稱Digital Photogrammetry課程類別通識教育（ ）大類基礎(chǔ)（ ）專業(yè)核心（ ）專業(yè)技術(shù)（ ）課程性質(zhì)必修（ ）任選（ ）適用專業(yè)測繪工程、地理信息系統(tǒng)、遙感科學(xué)與技術(shù)總學(xué)時48學(xué)分3先修課程攝影測量基礎(chǔ)并修課程遙感圖像解譯開課單位測繪與城市空間信息學(xué)院遙感工程系本課程對畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)具有影像數(shù)據(jù)獲取和處理的能力，具有通過二維影像進(jìn)行三維建模的能力，具有影像三維建模軟件操作能力注：“課程類別”和“課程性質(zhì)”中用“”標(biāo)記選項。二、教學(xué)目的與任務(wù)數(shù)字?jǐn)z影測量是遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要課程。

2、通過本課程的教學(xué)，達(dá)到如下教學(xué)目標(biāo)：了解數(shù)字?jǐn)z影測量的發(fā)展?fàn)顩r和若干問題。掌握數(shù)字影像獲取、采樣與重采樣、相對定向直接解、空間后方交會直接解的原理和方法，掌握核線幾何關(guān)系幾何和核線排列的原理和方法。熟悉影像點、線特征提取的原理和方法，掌握典型特征定位算子的原理。掌握影像匹配的原理和方法，主要掌握相關(guān)函數(shù)測度、協(xié)方差測度和相關(guān)系數(shù)測度的方法。掌握最小二乘影像匹配的原理和單點最小二乘影像匹配的方法。掌握數(shù)字地面模型的獲取和應(yīng)用相關(guān)方法。掌握數(shù)字微分糾正的原理和方法，重點掌握反解法數(shù)字微分糾正。掌握正射影像、立體正射影像對與真正射影像生成的方法。了解新型航空攝影測量傳感器、及其數(shù)字?jǐn)z影測量數(shù)據(jù)處理方

3、法。了解歷史上著名的和近年來出現(xiàn)的新的數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)。掌握數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的原理和方法。三、教學(xué)內(nèi)容與要求（一）緒論 2學(xué)時1、攝影測量的發(fā)展階段及特點 0.5學(xué)時2、數(shù)字?jǐn)z影測量 0.5學(xué)時3、全數(shù)字?jǐn)z影測量的若干問題 1學(xué)時基本要求：熟悉攝影測量的發(fā)展階段及特點熟悉數(shù)字?jǐn)z影測量發(fā)展?fàn)顩r及若干問題。（二）數(shù)字影像解析基礎(chǔ) 6學(xué)時1、影像影像獲取與重采樣理論 1.5學(xué)時2、影像影像獲取與重采樣理論 1.5學(xué)時3、相對定向直接解 1學(xué)時4、空間后方交會的直接解 1學(xué)時5、核線幾何關(guān)系與核線排列 1學(xué)時基本要求：了解相對定向和空間后方交會直接解的方法掌握核線幾何與核線排列的原理與方法（三

4、）影像特征提取與定位算子 8學(xué)時1、點特征提取 1.5學(xué)時2、線特征提取 1.5學(xué)時3、影像特征定位 1學(xué)時4、影像特征提取的編程實現(xiàn) 4學(xué)時基本要求：熟悉點、線特征提取算子了解定位算子中的Fostner定位算子和高精度角點與直線定位算子能夠編程實現(xiàn)影像特征提取算法（四）影像匹配理論與算法 8學(xué)時1、影像相關(guān)原理 1學(xué)時2、數(shù)字影像匹配基本算法 2學(xué)時3、基于物方的影像匹配 1學(xué)時4、影像灰度匹配編程實現(xiàn) 4學(xué)時基本要求：熟悉影像相關(guān)的原理掌握數(shù)字影像匹配的基本算法能夠編程實現(xiàn)影像灰度匹配算法（五）特征匹配與整體匹配 4學(xué)時1、基于特征的影像匹配 1學(xué)時2、SIFT影像匹配 2學(xué)時3、整體影像

5、匹配 1學(xué)時基本要求：了解特征匹配的原理和方法了解整理影像匹配的相關(guān)方法熟悉SIFT影像匹配的原理和過程（六）最小二乘影像匹配 3學(xué)時1、最小二乘影像匹配原理 1學(xué)時2、單點最小二乘影像匹配 1學(xué)時3、最小二乘影像匹配的精度 1學(xué)時基本要求：掌握最小二乘影像匹配的原理熟悉單點最小二乘影像匹配的過程（七）數(shù)字地面模型的建立 5學(xué)時 1、DEM數(shù)據(jù)采集 1學(xué)時2、DEM數(shù)據(jù)預(yù)處理 2學(xué)時3、數(shù)字地面模型的應(yīng)用 2學(xué)時基本要求：熟悉數(shù)字地面模型的概念掌握DEM數(shù)據(jù)預(yù)處理的方法（八）數(shù)字微分糾正 5學(xué)時1、框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正 2學(xué)時2、線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正 2學(xué)時3、正射影像與真正

6、射影像 1學(xué)時 基本要求：掌握框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正反解法的原理及過程了解線性陣列掃描影像的數(shù)字糾正的原理及方法（九）新型航空攝影測量傳感器及數(shù)據(jù)處理 3學(xué)時1、機(jī)載定位定向系統(tǒng)（POS） 1學(xué)時2、機(jī)載激光掃描系統(tǒng)（LiDAR） 1學(xué)時4、ADS40影像的幾何處理 1學(xué)時基本要求： 了解POS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的原理了解ADS40影像的幾何處理方法（十）數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng) 2學(xué)時 1、數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng) 1學(xué)時2、全數(shù)字型數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng) 0.5學(xué)時3、實時攝影測量系統(tǒng) 0.5學(xué)時基本要求：1、了解各種數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境、主要功能、作業(yè)方式和主要產(chǎn)品四、學(xué)時分配表課程總學(xué)時內(nèi)的各教學(xué)

7、環(huán)節(jié)均應(yīng)納入表中，建議表格樣式如下：內(nèi) 容講授實驗實踐上機(jī)課外學(xué)時小計（一）緒論22（二）數(shù)字影像解析基礎(chǔ)66（三）影像特征提取與定位算子448（四）影像匹配理論與算法448（五）特征匹配與整體匹配44（六）最小二乘影像匹配33（七）數(shù)字地面模型的建立55（八）數(shù)字微分糾正55（九）新型航空攝影測量傳感器及數(shù)據(jù)處理 33（十）數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)44總 計40848五、主要教學(xué)方法本課程教學(xué)主要以、課堂教授為主，其中穿插討論、實例演示、練習(xí)題以及上機(jī)等多種方式。其中，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式占整個教學(xué)過程的10%，主要是學(xué)生可以在課下通過互聯(lián)網(wǎng)去使用優(yōu)質(zhì)的教育資源完成知識的學(xué)習(xí)，在課堂上老師進(jìn)行答疑解惑、

8、知識的運(yùn)用。六、實踐教學(xué)內(nèi)容與要求（一）內(nèi)容1、編寫數(shù)字影像特征提取和匹配的算法程序2、編寫正射影生成程序3、應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測量軟件完成數(shù)字產(chǎn)品的生成（二）要求1、掌握數(shù)字影像特征提取的算法和原理，并能用一種編程語言實現(xiàn)相關(guān)算法代碼的編寫2、掌握影像匹配的幾種算法，并能應(yīng)用一種編程語言實現(xiàn)某種影像匹配算法的實現(xiàn)過程3、掌握數(shù)字微分糾正的原理和方法，并能夠應(yīng)用一種編程語言實現(xiàn)數(shù)字微分糾正的過程4、掌握近現(xiàn)代數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程和產(chǎn)品生成過程，并能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)七、考核與成績評定平時成績占總成績的50%，期末考試占總成績的50%；考試以百分制成績。平時成績中主要包括出勤（4

9、0%）、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(xí)是否給出正確答案（20%）、上機(jī)練習(xí)主要包括操作的熟練程度、結(jié)果是否正確、實驗報告是否完整（20%）、作業(yè)（20%）。期末考試中客觀題（30%），主觀題（70%），以閉卷形式考試。八、大綱編制說明本課程的編寫參考了16版的教學(xué)內(nèi)容以及國家精品課程建設(shè)的內(nèi)容，同時根據(jù)本學(xué)院的辦學(xué)特點及學(xué)生的接受程度以及課時等實際情況進(jìn)行編制。九、教材及參考書目（一）教材（或建議教材）（1）張祖勛，張劍清，數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)（第二版），武漢：武漢大學(xué)出版社，2012（二）參考書目（1）耿則勛，張保明，范大昭，數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)，北京：測繪出版社，2010十、其他可以利用的學(xué)習(xí)資源1、數(shù)字航空攝影測量 測圖規(guī)范 第1部分：1：500 1：1 000 1：2000數(shù)字高程模型 數(shù)字正射影像圖