《數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量》課程教學(xué)大綱

1、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量課程教學(xué)大綱課程英文名稱：Digital Photogrammetry課程編號(hào)：HZ192160課程類別：專業(yè)教育平臺(tái)（專業(yè)核心課程）課程性質(zhì)：必修課學(xué) 分：2學(xué) 時(shí)：32 （其中：講課學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：。上機(jī)學(xué)時(shí)：0）適用專業(yè)：測(cè)繪工程開(kāi)課部門：環(huán)境與資源學(xué)院測(cè)繪與地理信息工程系先修課程：高等數(shù)學(xué)A1/A2、線性代數(shù)、測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)、誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ) 后續(xù)課程：攝影測(cè)量應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、測(cè)繪工程專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)、測(cè)繪工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）一、課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備以下能力：.熟悉攝影測(cè)量學(xué)的定義、任務(wù)和開(kāi)展歷程；掌握雙像立體測(cè)圖的基本原理; 掌握攝影測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)。具備

2、運(yùn)用數(shù)學(xué)和測(cè)量學(xué)的理論，分析和解算攝影測(cè)量 中透視變換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和共線條件方程問(wèn)題的能力；.掌握解析攝影測(cè)量和解析空中三角測(cè)量的原理與方法，具備根據(jù)測(cè)繪工程 的實(shí)際情況，運(yùn)用相關(guān)知識(shí)對(duì)復(fù)雜測(cè)繪問(wèn)題進(jìn)行分析、建立適當(dāng)?shù)哪Ｐ汀⑻岢鼋?決方案的能力；.熟悉數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的基礎(chǔ)理論，了解攝影測(cè)量學(xué)最新的開(kāi)展進(jìn)展和前沿動(dòng) 向，具備通過(guò)自主學(xué)習(xí)的方式獲取相關(guān)專業(yè)知識(shí)的能力。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法和課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)12.1能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)與工程科學(xué)的基本 理論運(yùn)用到識(shí)別、分析復(fù)雜測(cè)繪工程問(wèn)題。2.問(wèn)題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科 學(xué)的

3、基本原理與方法，識(shí)別、表達(dá)、分析復(fù)雜 測(cè)繪工程問(wèn)題，并通過(guò)文獻(xiàn)研究尋求其解決方 案，以獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)23.1能夠根據(jù)復(fù)雜測(cè)繪工程工程的目標(biāo)、任 務(wù)和要求，并運(yùn)用專業(yè)測(cè)繪知識(shí)設(shè)計(jì)解決方 案。3.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案：在考慮社會(huì)、健康、安 全、法律、文化以及環(huán)境等多重因素影響下， 能夠利用工程測(cè)量等專業(yè)知識(shí)，針對(duì)復(fù)雜的測(cè) 繪工程實(shí)踐問(wèn)題創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)技術(shù)方案。課程目標(biāo)312.3 了解測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的重要進(jìn)展和前沿動(dòng) 態(tài)，能夠根據(jù)文獻(xiàn)資料不斷學(xué)習(xí)提升以適應(yīng) 測(cè)繪技術(shù)的開(kāi)展。12.終身學(xué)習(xí)：樹(shù)立自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的理 念，具有刻苦學(xué)習(xí)、善于鉆研、鍥而不舍的精 神，具有較強(qiáng)的自我獲取、更新和拓展知識(shí)的

4、能力。Ui單元數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)1緒論授課4學(xué)時(shí)課程目標(biāo)12攝影測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)授課8學(xué)時(shí)作業(yè)1課程目標(biāo)13雙像立體測(cè)圖原理授課3學(xué)時(shí)課程目標(biāo)14攝影測(cè)量解析基礎(chǔ)授課8學(xué)時(shí)作業(yè)2課程目標(biāo)25解析空中三角測(cè)量授課6學(xué)時(shí)作業(yè)3課程目標(biāo)26數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)授課3學(xué)時(shí)作業(yè)4課程目標(biāo)3、課程的主要內(nèi)容及基本要求第一單元 緒論（4學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1）知識(shí)點(diǎn)攝影測(cè)量學(xué)的定義、任務(wù)、分類、特點(diǎn)；攝影測(cè)量學(xué)的開(kāi)展歷程；攝影測(cè)量 的開(kāi)展趨勢(shì)。使 點(diǎn)攝影測(cè)量的過(guò)程；攝影測(cè)量學(xué)開(kāi)展的三個(gè)階段。難 點(diǎn)模擬、解析、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的基本思想?；疽?、識(shí) 記：UCD; ADS40; 4D產(chǎn)品

5、；立體坐標(biāo)量測(cè)儀；數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量網(wǎng) 格。2、領(lǐng) 會(huì)：攝影測(cè)量過(guò)程；航空攝影測(cè)量作業(yè)流程；攝影測(cè)量學(xué)的起源; 攝影測(cè)量的開(kāi)展趨勢(shì)。3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠闡述攝影測(cè)量三個(gè)開(kāi)展階段的特點(diǎn)。4、綜合運(yùn)用：無(wú)。第二單元 攝影測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)（8學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1）知識(shí)點(diǎn)航空攝影要求；中心投影；航攝像片上特殊的點(diǎn)、線、面；攝影測(cè)量常用坐 標(biāo)系；航攝像片的方位元素；像空間直角坐標(biāo)系變換；共線條件方程；航攝像片 的像點(diǎn)位移。使 點(diǎn)透視變換作圖；攝影測(cè)量的五個(gè)坐標(biāo)系及關(guān)系；像空間直角坐標(biāo)系變換；共 線條件方程及應(yīng)用。難 點(diǎn)三個(gè)轉(zhuǎn)角系統(tǒng)；像空間直角坐標(biāo)系變換；共線條件方程?；疽?、識(shí) 記：主距；像場(chǎng)角；框標(biāo)；像片傾角

6、；影像重疊；攝影基線；攝 影比例尺；航線彎曲；像片旋角；中心投影；像主點(diǎn)；主光軸；內(nèi)外方位元素。2、領(lǐng) 會(huì)：航空攝影基本要求；航攝像片與地形圖的區(qū)別；航片中的重 要點(diǎn)、線、面；透視變換的特性；攝影測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)；三個(gè)轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的意義；像 點(diǎn)位移的特點(diǎn)。3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠運(yùn)用透視變換進(jìn)行作圖，找出物體的所對(duì)的像；能夠?qū)?像平面坐標(biāo)變換為像空間坐標(biāo)。4、綜合運(yùn)用：推導(dǎo)共線條件方程，理解方程中每個(gè)字母的含義，并應(yīng)用于 攝影測(cè)量實(shí)際。第三單元 雙像立體測(cè)圖原理（3學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1）知識(shí)點(diǎn)人眼立體視覺(jué)與立體量測(cè)；立體像對(duì)與立體測(cè)圖原理；相對(duì)定向元素與絕對(duì) 定向元素。重 點(diǎn)相對(duì)定向元素與絕對(duì)定向元素；連續(xù)

7、法和單獨(dú)法相對(duì)定向的過(guò)程。難 點(diǎn)立體像對(duì)恢復(fù)幾何關(guān)系的過(guò)程；連續(xù)法和單獨(dú)法相對(duì)定向元素?；疽?、識(shí) 記：正、反、零立體；同名像點(diǎn)；同名射線；核面；核線；上下 視差；相對(duì)定向元素；絕對(duì)定向元素。2、領(lǐng) 會(huì)：人造立體視覺(jué)的條件；常用的立體觀察方法；立體攝影測(cè)量。3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠闡述立體像對(duì)恢復(fù)幾何關(guān)系的過(guò)程。4、綜合運(yùn)用：無(wú)。第四單元 攝影測(cè)量解析基礎(chǔ)（8學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)2）知識(shí)點(diǎn)單像空間后方交會(huì)；立體像對(duì)前方交會(huì)；解析相對(duì)定向；立體模型絕對(duì)定向。 使 點(diǎn)單像后方交會(huì)誤差方程的建立與求解；點(diǎn)投影系數(shù)法的計(jì)算；相對(duì)定向原理; 絕對(duì)定向原理。難 點(diǎn)單像后方交會(huì)誤差方程的求解過(guò)程；相對(duì)定向的向量

8、表示及求解。基本要求1、識(shí) 記：點(diǎn)投影系數(shù)；三維空間相似變換；正、逆變換；重心化坐標(biāo)。2、領(lǐng) 會(huì)：?jiǎn)蜗窨臻g后方交會(huì)定義；空間后方交會(huì)的精度；后方交會(huì)、 前方交會(huì)的計(jì)算步驟；雙像解析的空間后方-前方交會(huì)方法的過(guò)程；相對(duì)定向元 素計(jì)算過(guò)程；Q、q的含義；立體模型絕對(duì)定向步躲；解析攝影測(cè)量三種方法的 比擬。3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠運(yùn)用單像后方交會(huì)計(jì)算外方位元素。4、綜合運(yùn)用：能夠運(yùn)用后方交會(huì)一前方交會(huì)法計(jì)算地面點(diǎn)坐標(biāo)；能夠分析 解析攝影測(cè)量的三種方法所需的控制點(diǎn)數(shù)量。第五單元 解析空中三角測(cè)量（6學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)2）知識(shí)點(diǎn)解析空中三角測(cè)量；航帶法空中三角測(cè)量；光束法空中三角測(cè)量。重 點(diǎn)航帶法、獨(dú)立模型法

9、、光束法的原理；航帶法區(qū)域網(wǎng)平差；航帶法誤差方程 的個(gè)數(shù)；光束法誤差方程的個(gè)數(shù)；光束法帶寬的計(jì)算。難 點(diǎn)航帶模型的非線性改正；航帶法、光束法誤差方程個(gè)數(shù)；改化法方程系數(shù)陣。 基本要求1、識(shí) 記：航帶法；光束法；獨(dú)立模型法；改化法方程；帶寬。2、領(lǐng) 會(huì)：解析空中三角測(cè)量的意義、目的、分類；航帶法的作業(yè)流程; 雙像解析中的光束法嚴(yán)密解；自檢校光束法區(qū)域網(wǎng)平差原理。3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：光束法帶寬計(jì)算。4、綜合運(yùn)用：根據(jù)具體案例計(jì)算航帶法和光束法的誤差方程個(gè)數(shù)。第六單元 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)（3學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)3） 知識(shí)點(diǎn)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量概述；數(shù)字影像重采樣；影像相關(guān)與影像匹配。使 點(diǎn)數(shù)字影像重采樣原理；影像匹配

10、的基本算法。難 點(diǎn)最小二乘匹配；基于特征的匹配?；疽?、識(shí) 記：攝影測(cè)量工作站；灰度；重采樣；影像相關(guān)；匹配；SIFT算 子。2、領(lǐng) 會(huì)：數(shù)字影像獲取方法；常用影像匹配算法的原理。3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠運(yùn)用軟件實(shí)現(xiàn)影像的重采樣。4、綜合運(yùn)用：能夠運(yùn)用軟件實(shí)現(xiàn)不同算法的數(shù)字影像匹配。各教學(xué)單元的學(xué)時(shí)分配參考下表：學(xué)時(shí)分配知識(shí)單元理論學(xué)時(shí)第一單元緒論4第二單元攝影測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)8第三單元雙像立體測(cè)圖原理3第四單元攝影測(cè)量解析基礎(chǔ)8第五單元解析空中三角測(cè)量6第六單元 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)3合計(jì)32五、教學(xué)方法與手段1、本課程內(nèi)容較抽象，且要求的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較高，授課時(shí)要重點(diǎn)突出，注重 課程內(nèi)容的相互聯(lián)系，相互

11、呼應(yīng)。盡可能把抽象的理論具體化，使復(fù)雜的理論變 得簡(jiǎn)單、直觀，力求化難為易。2、堅(jiān)持傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合，積極應(yīng)用多媒體教學(xué)技術(shù)和 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，如慕課、雨課堂等，采用混合式教學(xué)，努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3、注重應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)、開(kāi)展課堂問(wèn)答、討論等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極 思考問(wèn)題、分析問(wèn)題，拓展學(xué)生的思維。4、注重課前預(yù)習(xí)和課后練習(xí)，大力培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、獨(dú)立解決問(wèn)題的 能力，提高學(xué)生的計(jì)算能力。5、本課程是一門比擬新的課程，相關(guān)理論和方法開(kāi)展迅速，應(yīng)關(guān)注專業(yè)最 新資訊并及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容。六、考核要求、方式與成績(jī)?cè)u(píng)定考核要求：需覆蓋大綱中各知識(shí)單元全部教學(xué)內(nèi)容，主要是教材中重要的

12、基 本原理和基本方法的應(yīng)用，亦會(huì)少量涉及到補(bǔ)充的內(nèi)容或布置的參考資料內(nèi)容?？己诵问剑嚎荚?考查。成績(jī)?cè)u(píng)定：課程考核選擇百分制模式，平時(shí)考查與期末考試相結(jié)合。課程考 核總評(píng)成績(jī)由期末考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)兩局部構(gòu)成，具體計(jì)算為總評(píng)成績(jī)二期末 考試成績(jī)義50%+平時(shí)成績(jī)x50%,課程考核的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)以及與課程目標(biāo)和畢業(yè)要 求的對(duì)應(yīng)關(guān)系參考下表：課程考核構(gòu)成評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)評(píng)估課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求平時(shí)成績(jī)（50%）作業(yè)1課程目標(biāo)12.1作業(yè)2課程目標(biāo)23.1作業(yè)3課程目標(biāo)23.1作業(yè)4課程目標(biāo)312.3課堂表現(xiàn)課程目標(biāo)1、2、32.1、3.K 12.3期末考試（50%）填空、選擇、簡(jiǎn)答、 計(jì)算等題型課程目標(biāo)1、2

13、、32.1、3.1、12.3期末考試統(tǒng)一命題，統(tǒng)一評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一考試時(shí)間?？荚嚪秶怀^(guò)大綱的 內(nèi)容，考試時(shí)間為100分鐘，成績(jī)定為百分制。平時(shí)成績(jī)由作業(yè)成績(jī)和課堂表現(xiàn)成績(jī)構(gòu)成，每項(xiàng)都按百分制評(píng)分，最后分別 按80%和20%的比重計(jì)算平時(shí)成績(jī)，即平時(shí)成績(jī)=作業(yè)成績(jī)x80%+課堂表現(xiàn)成績(jī) 20%o作業(yè)會(huì)隨教學(xué)進(jìn)度屢次上交評(píng)分，每次評(píng)分在作業(yè)總成績(jī)中所占比重由授課 教師根據(jù)作業(yè)量和難度確定，每次作業(yè)均為百分制，最后按比重計(jì)入作業(yè)成績(jī)， 作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參考下表：考核內(nèi)容90-100 分75-89 分60-74 分低于60分按時(shí)提交作業(yè) （權(quán)重0.2）按時(shí)完成并提交按時(shí)提交，有個(gè)別題 目未計(jì)算出結(jié)果按時(shí)

14、提交，有題目未完成補(bǔ)交作業(yè)方法正確性，訓(xùn) 練完成度。（權(quán)重0.5）采用方法正確，步 驟正確、完整采用方法正確，步驟 有完整，順序有誤采用方法正確，步驟 缺失、不完整采用方法錯(cuò)誤， 步驟不正確、不 完整結(jié)果正確性 （權(quán)重0.3）計(jì)算結(jié)果正確，結(jié) 果表述清晰明了計(jì)算結(jié)果正確，結(jié)果 未總結(jié)表述，個(gè)別結(jié) 果未算出計(jì)算結(jié)果有些未完 成，其他結(jié)果正確計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤 或未算出課堂表現(xiàn)成績(jī)由出勤和主動(dòng)回答課堂問(wèn)題構(gòu)成，每項(xiàng)均為百分制，最后按權(quán)重計(jì)入課堂表現(xiàn)成績(jī)，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參考下表:考核內(nèi)容90-100 分75-89 分60-74 分低于60分出勤 （權(quán)重0.4）滿勤，沒(méi)有無(wú)故曠 課或遲到出現(xiàn)1次無(wú)故曠課或遲到出現(xiàn)2次無(wú)故曠課或遲到出現(xiàn)3次及以上無(wú)故缺勤主動(dòng)回答課堂 問(wèn)題 （權(quán)重0.6）上課積極與老師互 動(dòng)，課堂問(wèn)題經(jīng)常 主動(dòng)回答且回答正 確上課偶爾主動(dòng)回答課 堂問(wèn)題且回答基本正 確上課幾乎不主動(dòng)回答 課堂問(wèn)題，但被點(diǎn)名 回答基本能夠回答正 確上課不主動(dòng)回 答課堂問(wèn)題，被 點(diǎn)名回答錯(cuò)誤 或答