摄影测量学与遥感 欧阳

以卫星传感器成像为主 （具有宏观特性，光谱特性，时相特性） 遥感 以编制中小比例尺专题图为主 以影像物理信息的处理为主 以各行业、部门专业应用为主 景深：物方能够清晰成像的一段距离 框标：设置在摄影机焦平面上位置固定的光学或机械标志，用于在焦平面上建立像方坐标系。 航摄倾角：摄影主光轴与铅垂方向的夹角。

像片的重叠度：当相邻的两张像片拍摄景区有重叠 时，重叠部分占整张像片的比例。 航线弯曲度：航线两端像片主点间的直线距离L与偏离该直线最远的像主点到直线的垂距δ之比。（要求：<3%）。

航空摄影技术要求：1.航摄倾角<3°。 2.摄影比例尺：航高差|ΔH|≤5%H。3.像片的重叠度：（航向重叠度：Px>53％ 60~65；旁向重叠度Py>15% 15~30）。4. 航线弯曲度<3%。5. 像片旋转角<6°。

投影中心：中心投影射线的汇聚点。

正射投影：投影射线相互平行且与投影平面正交的投影 。

正射影像图：按图幅的具有规定比例尺的（地面）物体的正射投影影像。 像主点：投影中心在投影面上的垂足（主光轴与像平面的交点）。 像底点：过投影中心的铅垂线与像平面的交点。 等角点：像片倾斜角∠osn的角平分线与像平面的交点。 合点：地平面上无穷远点的中心投影。 像片主距：投影中心到像平面的垂距。 摄影测量常用坐标系：

o-zy 像平面坐标系（原点：像主点o ；x、y轴：分别平行于p-xy的坐标轴）；

S-xyz像空间坐标系（原点：投影中心S；x、y轴：分别平行于o-xy的坐标轴；z轴：主光轴方向（os方向为正））；

S-XYZ像空间辅助坐标系（原点：投影中心S；X、Y、Z轴：分别平行于地面摄影坐标系的坐标轴）； D-XYZ地面摄影测量坐标系（原点：测区地面某点D；X轴：大致平行航线方向；Z轴：铅垂向上）； T-XtYtZt地面测量坐标（大地坐标系，国家高程基准，左手系）。 内方位元素：

确定投影中心相对于像平面位置关系的参数。（包括：像主点在框标坐标系中坐标（x 0 , y 0），主距 f）。 外方位元素：

确定摄影瞬间像片在空间坐标系中位置和姿态的参数。（三个线元素：摄影瞬间投影中心S在空间坐标系中坐标 (Xs，Ys，Zs)；三个角元素：摄影瞬间像片在空间坐标系中的姿态角（二个角度确定主光轴方位，另一个角度确定像片在像平面内的方位））。 像点在像空间坐标系和像空间辅助坐标系中的转换：

1.将S-XYZ坐标系绕Y轴旋转φ角，得到新的坐标系S-XφYφZφ。2.将坐标系S-XφYφZφ绕Xφ旋转ω角，得到新的坐标系S-XφωYφωZφω。3.将坐标系S-XφωYφωZφω绕Zφω旋转κ角，得到像空间坐标系。

xf共线方程式：yfa1(XXs)b1(YYs)c1(ZZs)a3(XXs)b3(YYs)c3(ZZs) a2(XXs)b2(YYs)c2(ZZs)a3(XXs)b3(YYs)c3(ZZs)（x,y）—像点的像平面坐标； （X,Y,Z）—物点的地面坐标； （Xs,Ys,Zs)—投影中心的地面坐标； a1 ~ c3 —像片旋转矩阵的方向余弦； f —像片主距。 a11xa12ya13Xa31xa32y1透视变换式：

Ya21xa22ya23a31xa32y1倾斜位移公式及特点： 0xcf公式yc0ffxcycsin

fycycsin其中：（xc,yc）水平像片上的像点坐标; （xc,yc）倾斜像片上的像点坐标。以等角点C为坐标原点,主纵线为y轴、等比线为x轴 特点：1. 等比线上无倾斜位移。2. 水平像片上无倾斜位移。3. 倾斜位移出现在以等角点c为中心的辐射线上，且中心小边缘大。 00高差位移公式及特点：公式：δh=na-na0≈rhh/H

其中：rh：像点对像底点的向径长度，h：物点对物方基准面的高差，H:航高, δ

h

像点的高

差位移。

特点：1. 像底点上无高差位移，2. 水平像片上的高差为，3. 高差位移出现在以像底点为中心的辐射线上，且中心小边缘大。 单像空间后方交会及计算流程

单像空间后方交会：利用像片上三个以上控制点的像点坐标及相应的物方坐标,反算像片外方元素的过程。

xVdXxXs误差方程：VydXyXssxYsyYsdYsdYsxZsyZsdZdZsxyddxyddxyd[x(x)]

d[y(y)]ss计算流程：1.获取已知数据；2.量测控制点的像点坐标并作系统误差改正；3.确定未知数的初始值；4.计算组成旋转矩阵R；5.逐点计算像点的坐标的近似值。6.逐点计算误差方程式的系数和常数项，组成误差方程式；7.组成法方程式；8.解法方程，求得外方位元素的改正数；9.用前次迭代取得的近似值，加本次迭代的改正数，计算外方位元素的新值；10将求得的外方位元素改正数与规定的限差比较，若小于限差，则迭代结束，否则用新的近似值重复4-9，直到满足要求为止。 前方交会公式及计算流程

前方交会：在已知立体像对的两张像片的内、外方位元素前提下，由同名光线交会确定物点空间坐标的计算过程。

XYZXa1Xs1(Ys1N1Ya1Za1Zs1Xa2Xs2N2Y)Ys2a2Za2Zs2公式：

投影系数的计算式

（X,Y,Z）物点的物方坐标（通常为地面摄测坐标） （XsYsZs）投影中心的物方坐标 （XaYaZa）像点的像空间辅助坐标 N投影系数 N1BXZa2BZXa2Xa1Za2Xa2Za1N2BXZa1BZXa1Xa1Za2Xa2Za1

Xa1Xa2计算流程：1. 输入已知数据；2. 计算BXBYBZ; 3.计算R1，R2；4.计算Ya1，Ya2；

Za2iZa1iX5. 计算（N1）i；6.计算YZ；7. 计算其它点？；8输出结果。 i相对定向概念：利用立体像对中存在的同名光线共面的几何关系，以解析计算方法解求两张像片的相对方位元素的过程。

连续法相对定向坐标系：像对的像空间辅助坐标系S1-XYZ选择与像空间坐标系S-xyz重合。

BXBYYa1Ya2BZZa1Za20

连续法相对定向数学模型：共面条件方程

Xa1Xa2误差方程常数项：模型点的上下视差Q=N1Y1N2Y2BY

计算流程：1.输入已知数据及像点坐标的预处理；2. 确定相对定向元素初值；3.计算R1，X1X2R2；4. 计算Y1，Y2；5 计算N1,N2,Q,BY,BZ,,；6. 计算误差方程系数，组成

Z1iZ2i误差方程；7. 组成法方程，并解；8. 计算相对定向元素新值；9.检查改正数是否小于限差，

若满足则结束相对定向计算，否则重复迭代直至小于限差。

绝对定向概念: 利用物方控制点，以解析计算方法解求自由模型的绝对定向元素的过程。 X绝对定向数学模型：YZXmX＝RYm＋YZmZ 计算流程：1. 输入已知数据；2. 确定未知数初始值；3. 计算 R；4.计算lx，ly，lz；5. 组成

误差方程；6. 组成法方程并解；7.计算绝对定向元素新值；8. .检查改正数是否小于限差，若满足则结束相对定向计算，否则重复迭代直至小于限差。9.计算地面摄测坐标。

空中三角测量概念：以像点坐标为依据 ，采用一定的数学模型，用少量控制点作为平差条件，解求加密点物方坐标的理论方法或作业过程。

航带空三过程：一、航带模型的建立：1. 像点坐标量测与系统误差改正，得像控点、加密点的像平面坐标（x,y）；2. 连续法相对定向建立各单模型，得像控点、加密点的模型坐标

(Xm,Ym,Zm)i；3. 各单模型利用公共点连接，建立起航带模型，得像控点、加密点在航带

s模型中的模型坐标(Xm,Ym,Zm)。二、航带模型的绝对定向，得像控点、加密点的地面摄测坐标。三、航带模型的非线性变形改正。四、将加密点地面摄测坐标变换为大地坐标。

s1光束法空三的误差方程：V=AX+Bt-L

DTM及其内插概念：DTM: 数字地面模型, 地面信息的数字表达。内插：在一定范围内，根据若干已知数据点，插值计算出某未知点处的高程的算法。

像片纠正：消除像片倾斜引起的像点位移，并或消除地形起伏引起的像点位移，将影像归化为成图比例尺的技术过程。

数字纠正：对各类地区，在数字摄影测量系统上，以数字图像的像元为纠正单元，根据已建立的物像关系及DEM，逐像元的经数字投影变换实现纠正的技术。

数字纠正方法：一、直接法数字纠正（1、获取原始像片的数字影像；2、依据已建立的物像关系式及DEM逐像元地将原始数字影像投影至物方坐标系，得{(X,Y,Z,D)}；3、正射影像的生成；4、数字正射影像镶嵌制作正射影像图）；二、间接法数字纠正（1、获取原始像片的数字影像；2、依据已建立的物像关系及DEM，逐像元地将正射影像的像元投影至原始影

~~像，得{(x,y)}；3、正射影像生成；4、数字正射影像镶嵌制作正射影像图）

内定向概念、方法：内定向：将仪器坐标系中的像点坐标转换为像平面坐标系中坐标的过程。方法：人工内定向，自动内定向。

影相匹配概念：根据某种相似性尺度评判两张像片上子区域内影像的相似性，以确定同名像点的过程。

相关系数法匹配的原理和过程:

原理：相似性尺度为两窗口内影像（灰度分布）的相关系数。

过程：1.依次在搜索区内取出与目标区同样大小的子窗口,并计算目标窗口与搜索子窗口的影像相关系数ρ；2.ρ最大的子窗口即为匹配窗口；3.目标窗口中心像元 ，与匹配窗口中心像元 为同名像元。

最小二乘匹配原理: 在一个平差系统中，引入变换参数以低偿两个匹配窗口之间的几何及辐射差异，解求匹配点位移的算法。

核面，同名核线，水平核线影像生成方法 核面：通过摄影基线且与像平面相交的任一平面。 同名核线：同一核面与像对相交所得的一对核线。

水平核线影像生成方法：将原始影像上的核线投影到假想的相对水平影像上，并以水平核线方向为行方向，经重采样得到水平影像的过程

数字摄影测量系统主要功能模块及其作用，作业过程、测绘成果

数字摄影测量系统主要功能模块及作用：1、基本数据管理模块（a、基本数据、影像输入及参数设置，b、图廓整饰， c、数据输出，d、三维立体景观显示）；2、定向模块（a、全自动内定向，b、全自动相对定向，c、半自动绝对定向， d、生成核线影像）；3、匹配模块（a、影像匹配预处理，b、影像匹配，c、匹配编辑）；4、DEM生成模块（a、自动生成DEM，b、DEM自动拼接，c、自动绘制等高线）；5、正射影像生成模块（a、自动生成数字正射影像，b、正射影像和等高线叠合，c、正射影像镶嵌）；6、数字测图模块（a、人机交互式立体测绘，b、线划要素半自动提取）。

作业过程：1.数字影像获取。2.数字影像定向。3.建立核线影像。4.影像匹配与建立DTM。5.自动绘制等高线。6.制作数字正射影像。7.数字测图。 测绘成果：DEM，DOM，DLG，DRG. 航测立体测图流程

2航空摄影—>○4像控点加密—>○5内业立体测图 ○

1国家平高控制—>○3像片联测,像片调绘 ○

或

2航空摄影—>○4像控点加密—>○5内业立体测图—>○6地形图调绘—>○7内业编辑、修改、○成图

1国家平高控制—>○3像片联测 ○

像片联测，像片调绘 像片联测：在实地依据若干国家平高控制点，利用外业仪器测定出所选像片控制点的地面坐标，并在像片上标示出点位的工作。

像片调绘：根据地物在像片上的构像规律，在现场对像片判读调查，识别影像的实质内容，并将相应信息按成图要求综合取舍后，用规定的符号表示在像片（图）上的技术过程。