“攝影測量學”課程介紹 攝影測量始于19世紀中葉，經(jīng)歷了模擬攝影測量和解析攝影測量兩個階段，現(xiàn)已步入數(shù)字攝影測量時代。在已故中國科學院院士王之卓教授的領導下，原武漢測量制圖學院自1956年成立就創(chuàng)辦了航空攝影測量專業(yè)，開設了“航空攝影測量學”課程，王之卓院士主編了《航空攝影測量學》教程并多次為學生主講該門課程。
第一章 緒論
1、 基礎地理信息類型傳統(tǒng)的 4D 數(shù)據(jù)
DLG－Digital Line Graphic，數(shù)字線化圖
攝影測量學
DEM －Digital Elevation Model，數(shù)字高程模型 DOM － Digital Orthophoto Map，數(shù)字正射影像 DRG － Digital Raster Graphic，數(shù)字柵格地圖 2、 傳統(tǒng)的攝影測量學
是利用光學攝影機獲取的像片，通過像片來研究和確定被攝物體的形狀、大小、位置、性 質及其相互關系的一門科學技術。 3、 攝影測量與遙感
是對非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像進行記錄、量測、分析和表達，從而獲得地球及其環(huán)境 和其它物體的可靠信息的一門工藝、科學和技術。 4、攝影測量是影像信息的獲取、處理、提取和成果表達的一門信息科學。 5、攝影測量的任務：
（1）地形測量領域：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)所需要的基礎數(shù)據(jù)
（2）非地形測量領域 生物醫(yī)學、公安偵破、交通事故、勘察古文物、古建筑建筑物、變形監(jiān)測、工業(yè)攝影測量、 環(huán)境監(jiān)測 6、攝影測量的特點
無需接觸物體本身獲得被攝物體信息
由二維影象獲取對象的空間三維信息 面采集數(shù)據(jù)方式，信息豐富逼真 同時提取物體的幾何與物理信息 7、 攝影測量學的三個發(fā)展階段
（1）    模擬攝影測量階段 (1851-1970)
• 利用光學/機械投影方法實現(xiàn)攝影過程的反轉，用兩個/多個投影器模擬攝影機攝影 時
的位置和姿態(tài)構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
（2）    解析攝影測量階段 (1950-1980)
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、性質及其相互關系，并提供各種攝影測量 產(chǎn)品的一門科學
（3） 數(shù)字攝影測量階段 (1970-現(xiàn)在） 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 8、 攝影測量三個發(fā)展階段的特點
第二章  攝影測量基礎知識
1、建立攝影測量坐標系的目的
攝影測量學的基本任務是根據(jù)像點的位置確定地面得點位置 像點和地面點需要在不同的坐標系下定量描述其位置 通過坐標變換式，建立像點坐標到地面點坐標的映射關系
2、 攝影測量使用兩類坐標系
（1）像方坐標系：用于描述像點的平面或空間位置
1、像平面上的直角坐標系 2、像空間直角坐標系(S-xyz)
3、 像空間輔助坐標系(S-uvw) 目的：像空間坐標系是從像平面坐標系得 到
的，造成各像片的像空間坐標系不統(tǒng)一，給計算帶來困難；為了統(tǒng)一不同 像片的像空間坐標系，建立一種相對統(tǒng)一的坐標系 S-uvw
（2）物方坐標系：用于描述地面點的平面或空間位置
1、地面測量坐標系(T- Xt Yt Zt) 地面測量坐標為國家統(tǒng)一坐標系，平面坐
標系為高斯-克呂格三度帶或六度帶 1980 西安坐標系、或 1954 北京坐標系， 高程坐標系為 1956 黃海高程系或 1985 黃海高程系 2、 地面攝影測量坐標系(D-XYZ) 像空間直角坐標系是右手坐標系，地面 測
量坐標系是左手坐標系，為了坐標轉換的方便，在兩者之間建立一種過渡
性的坐標系。
3、  攝影測量坐標系(p-XpYpZp)     將像空間直角坐標系沿 w  軸反向平移到
地面上某一點 p 上所構成的地面直角坐標系
3、像片的方位元素
– 描述航空攝影瞬間攝影中心和像片在地面設定的空間坐標系中的位置和姿 態(tài)
參數(shù)；
– 方位元素有內(nèi)方位元素、外方位元素
像片的內(nèi)方位元素：描述攝影物鏡后節(jié)點(攝影中心)與像片之間相互位置的參數(shù)，內(nèi)方位元 素包括三個參數(shù)：攝影中心 S 到像片的垂距（主距） f，及像主點 o 在像片框標坐標系中的 坐標 x0,y0
像場角 視場：光線通過物鏡后，成像平面上照度不均勻的光亮圓 像場：視場內(nèi)物鏡焦面上中央成像清晰的光亮圓 視場角：由物鏡后節(jié)點向視場邊緣射出的光線所張開的角－ 2a 像場角：由物鏡后節(jié)點向像場邊緣射出的光線所張開的角－ 2b 常 角：(像場角<70。) 寬 角：(像場角＝70。   ~100。) 特寬角：(像場角>100。)
像幅：攝影機最大成像膠片大小，一般有 18cm&times;18cm, 23cm&times;23cm， 30cm&times;30cm 三種，在 四邊或四角有框標
9、 攝影成果的質量要求
像片的色調(diào)：色調(diào)一致、反差適中，沒有影響測圖的陰影 像片重疊度：沿航線方向相鄰兩張像片應有 60%左右的航向重疊，相鄰航線間的像片應有 30%左右的旁向重疊 航向重疊：同一條航線上，相鄰兩像片應有一定范圍的影像重疊；沿航線方向相鄰兩張像 片應有 60%左右的航向重疊，最小不能小于 53％ 旁向重疊：相鄰航線的像片之間也應有一定范圍的影像重疊；相鄰航線間的像片應有 30% 左右的旁向重疊，最小不能小于 15％ 像片傾角：攝影瞬間攝影機的主光軸發(fā)生了傾斜，主光軸與鉛垂線的夾角，稱為像片傾角； 一般要求像片傾角不大于 20，最大不能超過 30 航線彎曲：把一條航線的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來，各張像片的主點連線不在一條 直線上，而呈現(xiàn)為彎彎曲曲的折線，稱為航線彎曲；航線彎曲度：航線最大彎曲矢量與航 線長度 l / L 之比的百分數(shù)。要求航線彎曲度<3% 像片旋角：相鄰像片上主點連線與像幅沿航線方向的兩框標連線之間的夾角，稱為像片旋 角；要求像片旋角< 60，最大不超過 80
10、航攝像片和地圖的對比
地形圖的特點 1、圖上任意兩點間的距離與相應地面點 的水平距離之比為一常數(shù)，等于圖 比例尺
2、圖上任意一點引畫的兩條方向線間的夾角等于地面上對應的水平角
航攝像片的特點
比 例 尺：地圖有統(tǒng)一比例尺，航片無統(tǒng)一比例尺； 表示方法：地圖為線劃圖（含符號、注記），航片為影像圖； 表示內(nèi)容：地圖需要綜合取舍，航片表示全部地物； 幾何差異：航攝像片可組成像對立體觀察，地圖不能； 11、空間對象的透視變換作圖的基本準則
找跡點：物面上直線與透視軸的交點 找合點：過投影中心作物面上直線的平行線與合線的交點 找線段端點的中心投影：跡點、合點連線與線段端點、投影中心連線的交點
找線段的中心投影：連接線段端點的中心投影，其連線即為物面上線段的中心投影
 
第四章  攝影測量解析基礎 1、立體坐標量測步驟
    儀器歸零：各個手輪應放在零讀數(shù)(x0，y0，p0，q0)位置上，左、右測標分別對準左、右像片盤的中心，再使左、右像片框標連線的交點分別與左、右測標重合，即像片 歸心&mdash;&mdash;儀器坐標系原點與像片坐標系原點重合
像片定向：使儀器坐標軸系與像平面坐標軸系平行。移動 X 手輪，單眼觀察測標的 移動看是否沿像片上的 x 軸向運動，若測標不在 x 軸向上，則需要用 &kappa;螺旋旋轉像片， 使測標保持在 x 軸上移動 像點量測：移動 X，Y，p，q 手輪，使測標立體切準量測像點，并記下相應讀數(shù)鼓
上的讀數(shù) x，y，p，q 坐標計算： xa=x-x0, ya=y-y0; xa&rsquo; =xa-( p-p0), ya&rsquo;=ya-( q-q0 ) 2、單張像片的空間后方交會 利用航攝像片上三個以上的像點坐標和其對應的地面點坐標，根據(jù)共線條件方程求解像片 外方位元素的工作，稱為單張像片的空間后方交會。