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1、第一章绪论第二章1、传统摄影测量的定义: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2、摄影测量与遥感的定义: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,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3、4D产品:DOM (数字正射影像图)、DEM (数字高程模型)、DRG (数字栅格地图)、DLG (数字线划地图)4、摄影测量的四个特点(相较与传统的摄影测量) 无需接触物体本身获得被摄物体信息 由二维影像重建三维目标 面采集数据方式同时提取物体的几何与物理特性5、摄影测量的分类按距离远近航天摄影测量航空摄影测量
2、地面摄影测量近景摄影测量显微摄影测量按处理手段:模拟摄影测量解析摄影测量数字摄影测量按用途:地形摄影测量非地形摄影测量6、摄影测量学的任务:地形摄影测量领域: 测制各种比例尺的地形图、专题图、正射影像地图、景观图;建立地形数据;为地理信息系统和各种工程应用提供基础数据 非地形摄影测量领域:(1)生物医学;古文物、古建筑;建筑物变形监测7、摄影信息学的形成与发展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(1951-1970)像片物理投影模拟测图仪作业员手工模拟产品解析摄影测量(1950-1980)像片数字投影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 (1970-至今)像片
3、、数字影 像、数字化影像数字投影数字摄影 测量系统自动化操作+作业员的干预数字产品、模拟产品8、模拟摄影测量:利用光学/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。得到的是:图解线划地图 和 像片影像地图。9、解析摄影测量:以电子计算机为主要手段,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。得到的是:数字线划地图、数字高程模型、像片影像地图10、数字摄影测量:基于摄影测量的基本原理,通
4、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。可以得到:数字线划地图、数字高程模型、数字影像地图、数据库。11、影像信息学的形成与发展:摄影测量、遥感和地理信息系统的有机结合,导致了信息 科学分支一一影像信息学的形成影像信息学是一门记录、存储、传输、量测、处理、解译、 分析和显示由非接触传感器影像获得的目标及其环境信息的科学、技术和经济实体。第三章摄影测量的基本知识12、像片的尺寸:航摄像片为量测像片,有光学框标和机械框标。航摄像片的大小为 18cmxl8cm, 23cmx23cm。13、摄影航高:摄
5、影航高:以拍摄区域内平均高程面为摄影基准面,摄影机的物镜中心到 基准面的距离称为摄影航高,H 绝对航高:摄影瞬间摄影机的物镜中心相对平均海水面的航高 相对航高:相对其他某一基准面或某一点的航高14、摄影比例尺:视摄影相片为水平,地面取平均高程时,相片上的线段l与地面上相应的=丄=了水平距离L之比为摄影比例尺 一 厂一 亍 f为摄像机主距,H为航高。15、飞机航高的规范要求:飞机飞行时的航高与选定的航高H之间的差异不得大于5%,同 一航线内,各摄影站的高差不得大于50m。16、制定航摄计划:确定测区范围根据测区的地形条件、成图比例尺等因素选用摄影机 确定摄影比例尺及航高需用像片的数量、日期及航摄
6、成果的验收17、影像质量、控制指标/摄影资料的基本要求: 航向重叠度:在同一条航线内相邻两像片之间的影像重叠。航空摄影时,航向重叠一般规 定为60%65%,最小不得小于53%,最大不大于75%;在航向方向必须要3张相邻像片有公 共重叠部分,这一公共重叠部分称之为三度重叠。 旁向重叠度:两相邻航带像片之间的重叠部分。航空摄影时,旁向重叠一般规定为 30%40%,最小不得小于15%,最大不大于50%。 航向、旁向重叠度小于最低要求称为航摄漏洞,需要在航测外业做补测。当地面起伏较大 是,要增大重叠度 像片倾角:在摄像瞬间摄影机轴发生了倾斜,摄影机轴与铅直方向的夹角a称为像片的倾 角。当a =0时,为
7、垂直摄影,是最理想的情形。但是飞机受气流影响,航摄机不可能完全 置平,一般是要求倾角不大于2,最大不超过3。 航线弯曲:把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来,各张像片的主点连线不在一条 直线上,而呈现为弯弯曲曲的折线,称为航线弯曲。航线弯曲会影响到航向重叠、旁向重叠 的一致性,甚至会产生航摄漏洞,影响摄影测量的作业。航线弯曲度:航线最大弯曲矢量与航线长度之比的百分数,要求航线弯曲度3%。 像片旋偏角:相邻两像片的主点连线与像幅沿航线方向两机械框标(在中点的是机械框标, 在端点的光学框标)连线之间的夹角称为像片的旋偏角,K。(产生原因)K是由于摄影时 摄像机定向不准而产生的。旋偏角会影响像片
8、的重叠度,一般要求小于6,个别最大不超 过8。18、投影:一个空间点按一定方式在一个平面上的构像,叫做该空间点的投影。19、平行投影:投影射线平行于某一固定方向的投影称为平行投影。20、正射投影:投影射线平行且投影射线与投影平面正交的投影。21、中心投影:所有投射线或其延长线都通过一个固定点的投影,叫做中心投影。22、航摄仪焦距:物镜节点到焦点的距离23、像片主距:物镜节点到像平面的距离24、负片/阴位:投影中心位于物和像之间(上面)25、正片/阳位:投影中心位于物和像同侧(下面)26、地形图的特点:图上任意两点间的距离与相应的地面点的水平距离之比为一常数,等于图比例尺。图上任意一点引画的两条
9、方向线间的夹角等于地面上对应的水平角。27、航摄相片与地形图的差异:比例尺:地图有统一的比例尺,航片无统一比例尺 表示方法:地图为线划图,航片为影像图 表示内容:地图需要综合取舍,航片无取舍 几何差异:航摄像片可组成像对立体观察(P44)28、摄影测量的主要任务之一:把地面按中心投影规律获取的摄影比例尺航摄像片转换成 以测图比例尺表示的正射投影地形图。29、合点:合点定义:线束的顶点是由过投影中心并与空间平行直线相平行的投射线与承影 面的交点,称为合点。空间一组不与承影面平行的直线无穷远点处的中心投影。30、 中心投影的主要特征:点的中心投影一般是点。线段的中心投影一般是线段。相交线段的中心投
10、影一般是相交线段。 空间一组不与承影面平行的平行直线,其中心投影为一平面线束。 平面曲线的中心投影一般是平面曲线。空间曲线的中心投影是平面曲线。31、透视变换:将空间点、线作中心投影,投影面上得到一一对应的点、线,这种经过中心 投影得到的一一对应的投影关系称为透视变换。32、透视中心:在透视变换的情况下,投影中心称为透视中心。33、航摄像片上特殊的点、线、面:S摄影中心;o像主点,O地主点;n像底点,N地底 点,c等角点,C地面等角点;i主合点;J主循点。So称为称为摄影机轴,So=f称为摄影 机主距,SN称为航高,用H表示;So与Sn的夹角a称为像片倾角。W称为主垂面,P像 平面,地面E;
11、W与P交线vv为主纵线,W与E的交线称为基本方向线VV;过S作平行 于E的水平面Es称为合面;合面与像片面P的交线hi、hi称为合线。合线与主纵线vv交 点i称为主合点。过c、o分别作平行于hihi的直线hchc、hoho分别称为等比线和主横线点:摄影中心s 像主点o 地主点O 像底点n 地底点N 等角点t地面等角点C 主合点i主遁点J34、底点特性:铅垂线在像平面上的构像位于以像底点n为辐射中心的相应辐射线上。35、等角点特性:在倾斜像片和水平地面上,由等角点c和C所引出的一对透视对应线物方 向偏差,保持着方向角相等。36、等比线特性:等比线的构像比例尺等于水平像片上的摄影比例尺,不受相片倾
12、斜影响。37、像方坐标系:用来描述像点的位置/用来表示像点的平面坐标和空间坐标38、物方坐标系:描述地面点的位置/用于描述地面点在物方空间的位置,有地面测量坐标 系及地面摄影测量坐标系两种。39、框标坐标系(O-xy):用于表示像点的量测坐标40、像平面坐标系(O-xy):用于表示像点在像平面上的位置41、像空间坐标系(S-xyz):建立像点与对应地面点之间的联系,一种过渡性的坐标系42、像空间辅助坐标系(S-XYZ): X轴大体上与航线方向一致,Y、Z轴分别接近水平和铅 垂,为同一航线上不同像片间建立一种相对统一的坐标系,像空间和物空间过渡性的坐标系43、地面摄影测量坐标系(M-XtpYtp
13、Ztp):以地面上某一点M为坐标原点,坐标轴与像空间 辅助坐标轴平行,像辅助空间和物空间过渡性的坐标系。44、地面测量坐标系(t-XtYtZt):地面测量坐标系是指高斯平面坐标和高程所组成的左手 空间直角坐标系。描述地面点的空间位置,摄影测量的成果最终转化到该坐标系中像点框标坐标内方住元素像空间坐标外方住元素地3&摄影测量坐标地面测量坐标确定摄影时摄影中心、 像片与地面工者之间 的相关位置关系的参 数45、内方位:投影中心对航摄像片的相对位置叫做像片的内方位;46、内方位元素:确定投影中心对像片的相对位置的参数;确定内方位的独立参数叫做内方 位元素(框标一像空间)47、内方位元素的作用1、像点
14、的框标坐标系向像空系的改化;2、确定摄影光束的形状;48、外方位元素:确定摄影时像空间坐标系在地面摄影测量坐标系中位置(线元素)和姿态 (角元素)的元素叫做航摄像片的外方位元素。49、外方位线元素:确定像空间坐标系的原点S在地面摄影测量坐标系中的坐标(XsYsZs)50、外方位角元素:确定像空间坐标系三轴在地面摄影测量坐标系中的方向。51、三个角度系统(名称):(像空f地摄)1)纟入、疋彙純2)0、AT 余純主垂面方向角、像片倾角、像片旋角9 :航向倾角。z轴在XZ坐标面上的投影与Z轴的夹角。W :旁向倾角。z轴与XZ坐标面之间的夹角。K像片旋角。Y轴在xy坐标面上的投影与y轴的夹角。作用:9
15、、W确定z轴的方向;K确定x, y轴在自身平面内的方向52、像片的方位元素:内方位元素3个,外方位元素6个。53、一点两系建立同一个点在像空间坐标系与像空间辅助坐标系中坐标值之间的对应关系。54、像空系和像辅系转换:确定旋转矩阵(三个角元素的确定):给出三个独立的方向余弦 就可以建立旋转矩阵。55、旋转矩阵的性质: 旋转矩阵是一个正交矩阵; 旋转矩阵每行或每列各元素的自乘之和为1,互乘之和为0; 旋转矩阵中的元素等于其代数余子式; 给出三个独立的方向余弦就可以建立旋转矩阵。56、方向余弦定义:像空间坐标系与像空间辅助坐标系相应两坐标轴系间夹角的余弦。57、共线条件方程定义(描述像点、投影中心、物点间的关系)在理想情况下,摄影瞬间像 点、投影中心、物点位于同一条直线上,描述这三点共线的数学表达式称之为共线条件方