攝影測量課件(武大)(緒論)

緒論《攝影測量學(xué)》（上）第一章武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院攝影測量教研室主要內(nèi)容一、攝影測量學(xué)的定義與任務(wù)二、攝影測量學(xué)的發(fā)展歷程三、本課程的主要內(nèi)容定義分類平臺特點任務(wù)§1.1攝影測量學(xué)的定義與任務(wù)通過攝影，進行測量A（X、Y、Z）OZXY1212遙感影像地形圖傳統(tǒng)攝影測量學(xué)定義攝影測量學(xué)是利用光學(xué)攝影機獲取的像片，經(jīng)過處理以獲取被攝物體的形狀、大小、位置、特性及其相互關(guān)系的一門學(xué)科攝影測量與遙感定義1988年ISPRS在日本京都第16屆大會上定義：攝影測量與遙感是對非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及其數(shù)字表達進行記錄、量測和解譯，從而獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的一門工藝、科學(xué)和技術(shù)ISPRS(InternationalSocietyofPhotogrammetryandRemoteSensing)：PhotogrammetryandRemoteSensingistheart,scienceandtechnologyofobtainingreliableinformationfromnoncontractimagingandothersensorabouttheEarthanditsenvironment,andotherphysicalobjectsandprocessesthroughrecording,measuring,analyzingandrepresentation.

攝影測量學(xué)：定義各種類型傳感器被攝物體影像通過量測和解譯過程自然物體及其環(huán)境的可靠信息DEMDLGDRGDOMP31攝影經(jīng)緯儀RC30框幅式航攝儀ADS40數(shù)字航攝儀攝影測量學(xué)：定義各種類型傳感器被攝物體影像通過量測和解譯過程自然物體及其環(huán)境的可靠信息DEMDLGDRGDOMP31攝影經(jīng)緯儀近景影像航空光學(xué)影像ADS40數(shù)字航空影像攝影測量學(xué)：定義各種類型傳感器被攝物體影像通過量測和解譯過程自然物體及其環(huán)境的可靠信息DEMDLGDRGDOM正射影像圖三峽正射影象圖：三條航帶、175張航空影像三峽景觀圖：三條航帶、175張航空影像三維景觀圖BeijingAsianGamesCluster北京城市景觀（亞運村）攝影測量：分類航天攝影測量航空攝影測量地面攝影測量近景攝影測量顯微攝影測量地形攝影測量非地形攝影測量模擬攝影測量解析攝影測量數(shù)字攝影測量按距離遠近按用途按處理手段遙感平臺高度目的、用途其它航天飛機240～350km不定期地球觀測、空間實驗

無線電探空儀100m～100km各種調(diào)查（氣象等）

超高度噴氣機10000～12000m偵察、大范圍調(diào)查

中低高度飛機500～8000m各種調(diào)查、航空攝影測量

飛艇500～3000m空中偵察、各種調(diào)查

直升機100～2000m各種調(diào)查、航空攝影測量

無線遙探飛機500m以下各種調(diào)查、航空攝影測量飛機、直升機牽引飛機50～500m各種調(diào)查、航空攝影測量牽引滑翔機系留氣球800m以下各種調(diào)查

索道10～40m遺址調(diào)查

吊車5～50m地面實況調(diào)查

地面測量車0～30m地面實況調(diào)查車載升降臺攝影測量與遙感：平臺攝影測量：特點無需接觸物體本身獲得被攝物體信息由二維影象重建三維目標面采集數(shù)據(jù)方式同時提取物體的幾何與物理特性攝影測量：任務(wù)之一地形測量領(lǐng)域各種比例尺的地形圖、專題圖、特種地圖正射影像地圖、景觀圖建立各種數(shù)據(jù)庫提供地理信息系統(tǒng)和土地信息系統(tǒng)所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)攝影測量：任務(wù)之二非地形測量領(lǐng)域生物醫(yī)學(xué)公安偵破古文物、古建筑變形監(jiān)測軍事偵察礦山工程

準確恢復(fù)兩張影像的位置關(guān)系快速確定兩張影像上的同名點S1a2a1S2A§1.2攝影測量學(xué)的發(fā)展歷程1839年，阿拉戈發(fā)明攝影術(shù)為攝影測量提供了基本手段1851年，法國陸軍上校勞賽達提出交會攝影測量并測繪了萬森城堡圖，標志著攝影測量的開始1858年，法國攝影師納達爾乘坐氣球在巴黎郊外80m上空拍攝了世界上第一張航空影像1860年，美國人布萊克利用濕板拍攝了波士頓的航空像片1885年，法國人乘坐氣球從2000英尺高空拍攝了巴黎的航空像片1903年，萊特兄弟發(fā)明了飛機使航空攝影和航空攝影測量成為可能1906年，美國人勞倫仕用17只風(fēng)箏吊著巨型相機拍攝了舊金山大火第一次世界大戰(zhàn)期間，首臺航攝儀的問世、立體坐標量測儀和1318立體測圖儀的使用，真正開始了攝影測量學(xué)攝影測量學(xué)的起源模擬攝影測量(1851-1970)解析攝影測量(1950-1980)數(shù)字攝影測量(1970-現(xiàn)在）攝影測量學(xué)的三個發(fā)展階段模擬攝影測量光學(xué)像片光學(xué)機械測圖儀器人工建立立體模型人工量測和解譯機械繪圖圖解線劃地圖像片影像地圖利用光學(xué)/機械投影方法實現(xiàn)攝影過程的反轉(zhuǎn)，用兩個/多個投影器模擬攝影機攝影時的位置和姿態(tài)構(gòu)成與實際地形表面成比例的幾何模型，通過對該模型的量測得到地形圖和各種專題圖單片測圖分工法測圖綜合法測圖光學(xué)糾正儀SEG-1HJ-24WildA10模擬立體測圖儀解析攝影測量1954年，第一臺電子計算機問世1957年，海拉瓦博士提出解析測圖儀的思想，標志著解析攝影測量的開始20世紀70年代末至90年代初，解析攝影測量發(fā)展的鼎盛時期解析攝影測量光學(xué)像片解析測圖儀器計算機建立立體模型人工量測和解譯自動記錄數(shù)字線劃地圖數(shù)字高程模型像片影像地圖以電子計算機為主要手段，通過對攝影像片的量測和解析計算方法的交會方式來研究和確定被攝物體的形狀、大小、位置、性質(zhì)及其相互關(guān)系，并提供各種攝影測量產(chǎn)品的一門科學(xué)解析空三解析測圖儀數(shù)控正射儀德國Zeiss廠C-100型解析測圖儀瑞士Kern廠DSR-1型解析測圖儀瑞士WILD廠OR-1型數(shù)控正射投影儀德國Zeiss廠Z-2型數(shù)控正射投影儀坐標量測儀數(shù)字攝影測量計算機硬、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，使功能增強，成本降低，并為編制大型軟件提供平臺20世紀70年代：數(shù)字攝影測量萌芽階段20世紀80年代：數(shù)字攝影測量原型研究階段20世紀90年代：真正推出可用于生產(chǎn)的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)數(shù)字攝影測量數(shù)字影像數(shù)字測量攝影系統(tǒng)自動建立立體模型自動量測和解譯自動記錄數(shù)字線劃地圖數(shù)字高程模型數(shù)字影像地圖數(shù)據(jù)庫基于攝影測量的基本原理，通過對所獲取的數(shù)字/數(shù)字化影像進行處理，自動（半自動）提取被攝對象用數(shù)字方式表達的幾何與物理信息，從而獲得各種形式的數(shù)字產(chǎn)品和目視化產(chǎn)品計算機技術(shù)數(shù)字圖像處理影像匹配模式識別DPW3-DmouseCrystaleyesVirtualPhotogrammetrynowisavailableSupresoftVirtuoZoNTVirtuoZo

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)JX-4A數(shù)字攝影測量工作站像素工廠發(fā)展階段原始資料投影方式儀器操作方式產(chǎn)品模擬攝影測量像片物理投影模擬測圖儀手工操作模擬產(chǎn)品解析攝影測量像片數(shù)字投影解析測圖儀機助作業(yè)員操作模擬產(chǎn)品數(shù)字產(chǎn)品數(shù)字攝影測量數(shù)字化影像數(shù)字影像數(shù)字投影計算機自動化操作+作業(yè)員干預(yù)數(shù)字產(chǎn)品模擬產(chǎn)品攝影測量三個發(fā)展階段的特點講授內(nèi)容與其他課程的關(guān)系學(xué)習(xí)要求§1.3本課程的主要內(nèi)容攝影測量作業(yè)流程FilmprocessingindarkroomFCIRColorB&WStereoplotterFilmsusedalternativelyAllspectralchannelssimultaneouslyGISDEMOrthophotosMappingRevisionVisualizationImageanalysisClassification

Digitalwork-stationGroundprocessingFilmbasedworkflowRC30DirectdigitalworkflowADS40PrinterColorMSB&WArchivesystemColorFCIRB&WDSW500scannerFilmMassMemory攝影測量：基本關(guān)系式表達像點與地面點之間關(guān)系影像中的幾何信息地物幾何位置模型重建幾何量測xyXYZXYZa

(x,y)xyzS(Xs,Ys,Zs)A(X,Y,Z)共線條件單像攝影測量：理論基礎(chǔ)xyXYZ已知量未知量共線方程XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2共面條件立體攝影測量：目的x1y1XYZ已知量未知量x2y2攝影測量基礎(chǔ)：講授內(nèi)容影像獲取成果表達影像處理What?Where?WhatChange?

第一章緒論

(2學(xué)時)攝影測量學(xué)的定義、任務(wù)和發(fā)展過程

第二章投影幾何基礎(chǔ)知識

(6學(xué)時)投影的分類與透視變換、透視變換成圖第三章單張像片解析

(20學(xué)時)像片的內(nèi)外方位元素、像點位移、常用坐標系、像點坐標變換旋轉(zhuǎn)矩陣、空間坐標變換、共線條件方程、單片空間后方交會

第四章立體觀察與立體量測

(6學(xué)時)人體的立體視覺、人造立體視覺、像對的立體觀察與量測像點坐標量測及系統(tǒng)誤差改正

第五章立體像對解析

(6學(xué)時)共面條件方程、解析相對定向、空間前方交會單元模型的絕對定向

第六章經(jīng)典解析空中三角測量

(10學(xué)時)像片連接點設(shè)置、自由航帶網(wǎng)的建立、光束法區(qū)域網(wǎng)平差

第七章解析空中三角測量的精度與可靠性分析

(6學(xué)時)理論精度和實際精度的評定方法單個備選假設(shè)下的可靠性理論、粗差檢測方法（數(shù)據(jù)探測法、選權(quán)迭代法）

第八章解析空中三角測量最新發(fā)展

(6學(xué)時)GPS輔助空中三角測量DGPS/IMU直接傳感器定向與輔助空中三角測量課堂教學(xué)

(62學(xué)時)課間實習(xí)

(10學(xué)時)參考書

1、李德仁等編，《基礎(chǔ)攝影測量學(xué)》，測繪出版社2、李德仁等編，《攝影測量與遙感概論》，測繪出版社3、李德仁，鄭肇葆編著，《解析攝影測量學(xué)》，測繪出版