摄影测量基础缩印.doc

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1、1摄影测量的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。2摄影测量中常用的坐标系有像平面直角坐标系、像空间直角坐标系、像空间辅助坐标系、地面摄影测量坐标系、地面测量坐标系。像方坐标系有三种类型是像平面、像空间和像空间辅助。3习惯上称由大地测量坐标系到地面摄影测量坐标系的变换为正变换。4要将地物点在摄影测量坐标系中的模型坐标转换到地面摄影测量坐标系（两个空间直角坐标系间的坐标变换），最少需要2个平高和1个高程地面控制点。5航摄像片为中心投影，由于像片倾斜和地面起伏两个主要原因导致影像上几何图形与实际地面上的几何图形通常是不相似的。地形图是正射投影。6空间坐标变换中的正交变换矩阵的

2、9个元素中只有3个独立元素。7中心投影共线条件方程表达了摄影中心、像点和对应地物点三点位于同一直线的几何关系，利用其解求单张像片6个外方位元素的方法称为单片空间后方交会，最少需要3个平高地面控制点。Xs, Ys, Zs, j, w, k 8摄影测量中，恢复影像空中姿态的方法有单片空间后方交会、先相对定向再绝对定向、POS系统直接获取外方位元素。影像角元素的表示可采用以 y 轴为主轴的j-w-k转角系统、以x轴为主轴的w-j-k转角系统及以 z 轴为主轴的A-转角系统。 9法方程消元的通式为10从航摄像片上量测的像点坐标可能带有摄影材料变形、摄影机物镜畸变、大气折光误差 和地球曲率误差四种系统误

3、差。11解求单张像片的外方位元素最少需要3个平高地面控制点。12双眼观察立体像对所构成的立体模型称为立体视模型 。13人眼观察两幅影像能产生立体视觉的基本条件是在不同摄站获取的具有一定重叠的两幅影像、观察时每只眼睛只能看一张像片、两幅影像的摄影比例尺尽量一致和两幅影像上相同地物的连线与眼基线尽量平行。利用航摄像片进行立体观察的条件是从两个摄站对同一物体拍摄的立体像对、一只眼睛只看一张像片和眼基线与摄影基线大致平行14摄影测量中，为了恢复立体像对两张像片之间的相互位置关系，可以根据左右像片上的同名像点位于同一核面的几何条件，采用相对定向方法来实现，最少需要量测5对同名像点。15恢复立体像对左右像

4、片的相互位置关系依据的是共面条件方程。16解析相对定向依据的数学方程是共面条件方程。相对定向完成的标志是上下视差为0，最少需要5对同名点。17摄影基线与任一物方点所作的平面称为核面 。18带模型连接条件的连续法相对定向元素有6个。分别为 u，v ，j，。19解析绝对定向至少需要2个平高控制点和1个高程控制点。20摄影测量加密按平差范围可分为单模型、单航带和区域网。按数学模型可分为航带法、独立模型法和光束法三种方法。21航带法区域网平差的观测值为重心化摄测坐标，平差单元为航带模型；光束法区域网平差的观测值为像点坐标，平差单元为单张像片。22GPS辅助空中三角测量的作用是大大减少摄影测量加密所需的

5、地面控制点数，缩短成图周期，提高生产效率，降低生产成本。23POS系统可用于直接测定动态目标的位置和姿态。若将POS数据用于直接传感器定位，除需测定GPS天线相位中心与相机投影中心三个偏心分量外，还必须对IMU与相机坐标轴之间的视准轴误差进行校正。24粗差是人为等因素引起的误差，它具有偶然性，但在数值上比偶然误差大得多。25内部可靠性描述平差系统平差系统可发现、区分不同模型误差的能力 。26矩阵QVVP主要用于研究 观测值的可靠性，其秩等于平差系统的多余观测数。27带状法方程系数矩阵的带宽是指法方程系数矩阵中主对角线元素起沿某一行到最远处的非零元素间所包含的未知数个数。 主轴是在旋转过程中空间

6、方向不变的一个固定轴。像主点:相机主光轴与像平面的交点。主合点:过摄影中心的真水平面与主纵线的交点。透视变换:将空间点、线作中心投影，在投影平面P上得到一一对应的点、线，这种经中心投影取得的一一对应投影关系称为透视变换。摄影基线:相邻两摄站的连线。核面:摄影基线与某一地面点组成的平面。核线:立体像对中，同名光线与摄影基线所组成核面与左右像片的交线。同名光线:同一地面点发出的两条光线。同名像点:同名光线在左右像片上的构像单片空间后方交会:在单张像片上，利用一定数量的地面控制点及其对应的像点坐标，根据共线条件方程求解像片的6个外方位元素(Xs, Ys, Zs, j, w, k)。空间前方交会:已知

7、立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标，确定相应地面点在物方空间坐标系中坐标的方法。人造立体视觉:人眼观察立体像对获得立体视觉的效应。四个条件:不同摄站获取图像具有一定重叠度；一只眼睛只能看一张像片;两张像片上同名点的连线大致与眼基线平行;两张像片的摄影比例尺相差不大,2N-1时，应使用垂直航向排列方式计算内部可靠性：一定假设下，平差系统所能发现的模型误差的最小值。绝对定向元素：确定模型在地面空间坐标系中的绝对位置和姿态的参数。像主点：相机主光轴与像平面的交点。带状法方程系数矩阵的带宽：带状法方程系数矩阵的主对角线元素沿某行（列）到最远非零元素间所包含位置数的个数。自检校光束法区域网平差

8、：选用若干附加参数构成系统误差模型，在光束区域网平差中同时解求这些附加参数，从而在平差过程中 自行检定和消除系统误差影响的区域网平差。绝对定向：将相对定向构建的立体模型经平移、缩放、旋转后纳入到地面坐标系中的过程。绝对定向解算7个参数：，X0 ， Y0 ， Z0 ， ，。空间前方交会：已知立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标，确定相应地面点在物方空间坐标系中坐标的方法。POS辅助空中三角测量：将POS(GPS/IMU)数据视为带权观测值引入摄影测量区域网平差，整体解算地面目标点坐标和像片方位元素，并对其质量进行评定的理论、技术和方法。改化法方程：消除一类未知数后所得的法方程。 外部可靠

9、性：一定假设条件下，平差系统不能发现的模型误差对平差结果的影响。 人造立体视觉：人眼观察立体像对获得立体视觉的效应。人造立体视觉需要满足4个条件：在不同摄站获取具有一定重叠度的两张影像；一只眼眼睛只能看一张像片；两张像片上同名点的连线大致与眼基线平行；两张像片的摄影比例尺相差不大，一般不超过15。 主合点：地面上一组平行于摄影方向线的光束在像片上的构像。（或过摄影中心的真水平面与主纵线的交点。） 单片空间后方交会：利用单张影像覆盖范围内一定数量的地面控制点与其对应的像点，根据共线条件方程反求影像外方位元素的方法。相对定向元素：恢复相邻像片间摄影光束相互位置关系的参数。数字高程模型： 是数字地面

10、模型DTM只考虑地形分量时的结果,表示某一区域D上地形的三维向量有限序列Vi=(Xi,Yi,Zi),i=1,2,，n,其中（Xi,Yi）D是平面坐标，Zi是（Xi,Yi）对应的高程核线重排列: 由于一般情况下数字影像的扫描行与核线并不重合，为了获取核线的灰度序列，对原始数字影像灰度进行的重采样，亦即对原始灰度函数值进行内插。 单片修测： 利用单张像片与DEM对地图进行修测，主要内容为地物的增减，相比于传统方法可以节省资金与工时，是一个迭代求解的过程。 金字塔影像： 对二维影像进行低通滤波，并逐渐增大采样间隔，形成的影像像素数依次减少的影像序列数字微分纠正： 根据有关的参数和数字地面模型，利用相

11、应的构像方程式，或按一定的数学模型用控制点解算，将原始非正射投影的数字影像将影像化为很多微小的区域，逐一利用数字方式进行纠正获取正射影像。 影像核线：立体像对中，同名光线与摄影基线所组成核面与左右像片的交线单模型绝对定向：相对定向所构建的立体模型经平移、缩放、旋转后纳入到地面坐标系中的过程GPS辅助空中三角测量：将基于载波相位观测量的动态GPS定位技术获取的摄影中心曝光时刻的三维坐标作为带权观测值，引入光束法区域网平差中，整体求解影像外方位元素和加密点的地面坐标，并对其质量进行评定的理论和方法解析相对定向：根据摄影时同名光线位于一个核面的条件，利用共面条件方程解算立体像对中两张像片的相互关系参数，使同名光线对对相交影像匹配： 通过一定的匹配算法在两幅或多幅影像之间识别同名点，如二维影像匹配中通过比较目标区和搜索区中相同大小的窗口的相关系数，取搜索区中相关系数最大所对应的窗口中心点作为同名点； 立体正射影像对： 由正射影像和通过该正射影像生成的立体匹配片两者组成的立体相对同名核线： 同一核面与左右影像相交形成的两条核线，其中核面指物方点与摄影基线所确定的平面； 立体透视图： 运用透视原理和一定的数学模型（共线方程）将物方具有三维信息的点转换到指定的平面上，并通过消影处理获得立体透视效果