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1、绪绪 论论 摄影测量学 上 第一章 西南科技大学西南科技大学 主要内容主要内容 一 摄影测量学的定义与任务一 摄影测量学的定义与任务 二 摄影测量学的发展历程二 摄影测量学的发展历程 三 本课程的主要内容三 本课程的主要内容 u定义 u分类 u平台 u特点 u任务 1 1 摄影测量学的定义与任务 遥感影像 地形图 传统摄影测量学定义 摄影测量学是利用光学摄影机获取的 像片 经过处理以获取被摄物体的形 状 大小 位置 特性及其相互关系 的一门学科 摄影测量与遥感定义 1988年ISPRS在日本京都第16届大会上定义 摄影测量与遥感是对非接触传感器系统获得的影像 及其数字表达进行记录 量测和解译
2、从而获得自 然物体和环境的可靠信息的一门工艺 科学和技术 ISPRS International Society of Photogrammetry and Remote Sensing Photogrammetry and Remote Sensing is the art science and technology of obtaining reliable information from noncontract imaging and other sensor about the Earth and its environment and other physical objects
3、 and processes through recording measuring analyzing and representation 摄影测量学 定义 各种类型 传感器 被摄物体 影 像 通过量测和 解译过程 自然物体及其环境的可靠信息 DEMDLGDRGDOM P31 摄 影 经 纬 仪 RC30 框幅式航摄仪 ADS40 数字航摄仪 摄影测量学 定义 各种类型 传感器 被摄物体 影 像 通过量测和 解译过程 自然物体及其环境的可靠信息 DEMDLGDRGDOM P31摄影经纬仪近景影像 航空光学影像航空光学影像 ADS40ADS40数字航空影像数字航空影像 摄影测量学 定义 各种
4、类型 传感器 被摄物体 影 像 通过量测和 解译过程 自然物体及其环境的可靠信息 DEMDLGDRGDOM 正射影像图 三峡正射影象图 三条航带 175张航空影像 三峡景观图 三条航带 175张航空影像 三维景观图 北京城市景观 亚运村 摄影测量 分类 航天摄影测量 航空摄影测量 地面摄影测量 近景摄影测量 显微摄影测量 地 形摄影测量 非地形摄影测量 模拟摄影测量 解析摄影测量 数字摄影测量 按距离远近 按 用 途 按处理手段 遥感平台高度目的 用途其它 航天飞机240 350km不定期地球观测 空间实验 无线电探空仪100m 100km各种调查 气象等 超高度喷气机10000 12000m
5、侦察 大范围调查 中低高度飞机500 8000m各种调查 航空摄影测量 飞艇500 3000m空中侦察 各种调查 直升机100 2000m各种调查 航空摄影测量 无线遥探飞机500m以下各种调查 航空摄影测量飞机 直升机 牵引飞机50 500m各种调查 航空摄影测量牵引滑翔机 系留气球800m 以下各种调查 索道10 40m遗址调查 吊车5 50m地面实况调查 地面测量车0 30m地面实况调查车载升降台 摄影测量与遥感 平台 摄影测量 特点 v无需接触物体本身获得被摄物体信息 v由二维影象重建三维目标 v面采集数据方式 v同时提取物体的几何与物理特性 摄影测量 任务之一 地形测量领域 各种比例
6、尺的地形图 专题图 特种地图 正射影像地图 景观图 建立各种数据库 提供地理信息系统和土地信息系 统所需要的基础数据 摄影测量 任务之二 非地形测量领域 生物医学 公安侦破 古文物 古建筑 变形监测 军事侦察 矿山工程 u模拟摄影测量 u解析摄影测量 u数字摄影测量 1 2 摄影测量学的发展历程 v1839年 法国人达盖尔发明摄影术为摄影测量提供了基本手段 v1851年 法国陆军上校劳赛达提出交会摄影测量并测绘了万森城堡 图 标志着摄影测量的开始 v1858年 法国摄影师纳达尔乘坐气球在巴黎郊外80m上空拍摄了世 界上第一张航空影像 v1860年 美国人布莱克利用湿板拍摄了波士顿的航空像片 v
7、1885年 法国人乘坐气球从2000英尺高空拍摄了巴黎的航空像片 v1903年 莱特兄弟发明了飞机使航空摄影和航空摄影测量成为可能 v1906年 美国人劳伦仕用17只风筝吊着巨型相机拍摄了旧金山大火 v第一次世界大战期间 首台航摄仪的问世 立体坐标量测仪和1318 立体测图仪的使用 真正开始了摄影测量学 摄影测量学的起源 u模拟摄影测量阶段 1851 1970 u解析摄影测量阶段 1950 1980 u数字摄影测量阶段 1970 现在 摄影测量学的三个发展阶段 模拟摄影测量 光 学 像 片 光学机械 测图仪器 人工建立立 体模型 人工量测 和解译 机械绘图 图解线划地图 像片影像地图 利用光学
8、 机械投影方法实现摄影过程的反转 用两个 多个投 影器模拟摄影机摄影时的位置和姿态构成与实际地形表面成比 例的几何模型 通过对该模型的量测得到地形图和各种专题图 单片测图 分工法测图 综合法测图 光学纠正仪 SEG 1 HJ 24 Wild A10 模拟立体测图仪 解析摄影测量 v1954年 第一台电子计算机问世 v1957年 海拉瓦博士提出解析测图仪的思想 标志着解析摄影测量的开始 v20世纪70年代末至90年代初 解析摄影测量发 展的鼎盛时期 解析摄影测量 光 学 像 片 解 析 测图仪器 计算机建立 立体模型 人工量测 和解译 自动记录 数字线划地图 数字高程模型 像片影像地图 以电子计
9、算机为主要手段 通过对摄影像片的量测和解析计算 方法的交会方式来研究和确定被摄物体的形状 大小 位置 性质及其相互关系 并提供各种摄影测量产品的一门科学 解析空三 解析测图仪 数控正射仪 德国Zeiss厂C 100型解析测图仪 瑞士Kern厂DSR 1型解析测图仪 瑞士WILD厂OR 1型数控正射投影仪 德国Zeiss厂Z 2型数控正射投影仪 数字摄影测量 v计算机硬 软件技术的飞速发展 使功能增 强 成本降低 并为编制大型软件提供平台 v20世纪70年代 数字摄影测量萌芽阶段 v20世纪80年代 数字摄影测量原型研究阶段 v20世纪90年代 真正推出可用于生产的数字 摄影测量系统 数字摄影测
10、量 数 字 影 像 数字测量摄影 系统 自动建立 立体模型 自动量测 和解译 自动记录 数字线划地图 数字高程模型 数字影像地图 数 据 库 基于摄影测量的基本原理 通过对所获取的数字 数字化影像进 行处理 自动 半自动 提取被摄对象用数字方式表达的几何 与物理信息 从而获得各种形式的数字产品和目视化产品 计算机技术 数字图像处理 影像匹配 模式识别 DPW 3 D mouse Crystal eyes VirtuoZo 数字摄影测量系统 JX 4A数字摄影测量工作站 发展阶段原始资料投影方式仪器操作方式产品 模拟 摄影测量 像片物理投影模拟测图仪手工操作模拟产品 解析 摄影测量 像片数字投影
11、解析测图仪 机助 作业员操作 模拟产品 数字产品 数字 摄影测量 数字化影像 数字影像 数字投影计算机 自动化操作 作业员干预 数字产品 模拟产品 摄影测量三个发展阶段的特点 u讲授内容 u与其他课程的关系 u学习要求 1 3 本课程的主要内容 摄影测量作业流程 Film processing in darkroom FCIR Color B W Stereo plotter Films used alternatively All spectral channels simultaneously GIS DEM Orthophotos Mapping Revision Visualizati
12、on Image analysis Classification Digital work station Ground processing Film based workflow RC30 Direct digital workflow ADS40 Printer Color MSB W Archive system ColorFCIRB W DSW500 scanner Film Mass Memory 摄影测量 基本关系式 u表达像点与地面点之间关系 影像中的 几何信息 地物几何位置 模型重建 几何量测 x y X Y Z X Y Z a x y x y z S Xs Ys Zs A
13、X Y Z 共线条件 单像摄影测量 理论基础 x y X Y Z 已知量未知量 共线方程 X Y Z a1 x1 y1 x1 y1 z1 S1 A X Y Z a2 x2 y2 z2 y2 x2 S2 共面条件 参考书 1 李德仁 等编 基础摄影测量学 测绘出版社 2 李德仁 郑肇葆 编著 解析摄影测量学 测绘出版社 3 钱曾波 编 解析空中三角测量基础 测绘出版社 4 袁修孝 著 GPS辅助空中三角测量原理及应用 测绘出版社 5 李德仁 袁修孝 著 误差处理与可靠性理论 武汉大学出版社 摄影测量基础 参考资料 教材 张剑清 潘励 王树根 编著 摄影测量学 武汉大学出版社 后续课程 1 数字摄摄影测测量 2 近景摄摄影测测量 3 遥感原理与方法 摄影测量基础 与其他课程关系 先修课程 1 测测量平差原理 2 测测量学 3 高等数学 4 线线性代数 5 航空和航天摄影技术 摄影测量作业流程
