第一篇：《攝影測(cè)量學(xué)》教學(xué)大綱

《攝影測(cè)量學(xué)》教學(xué)大綱

一、課程基本情況

總 學(xué) 時(shí)：48 講課學(xué)時(shí)：40 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8 總 學(xué) 分：3.0 課程類別：專業(yè)基礎(chǔ) 考核方式：考試 適用對(duì)象：地理信息系統(tǒng)

先修課程：地理信息系統(tǒng)專業(yè)概論、數(shù)字測(cè)圖原理與方法 參考教材：《攝影測(cè)量學(xué)》張劍清、潘勵(lì) 出版社：武漢大學(xué)出版社

二、課程的性質(zhì)、任務(wù)與目的

本課程為地理信息系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生必修課中的一門(mén)主干課程。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握地學(xué)信息調(diào)查的重要載體和手段——航攝像片及其解析的知識(shí)，初步具備利用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行影像信息識(shí)別、提取、處理和應(yīng)用的知識(shí)和技能。

三、課程內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配

（一）導(dǎo)論（2學(xué)時(shí)）

1.了解攝影測(cè)量的發(fā)展歷程 2.了解攝影測(cè)量的任務(wù)

3.了解數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量在地理信息系統(tǒng)技術(shù)中的作用

（二）單張航攝像片的解析（10學(xué)時(shí)）

1．了解航空攝影的基本知識(shí) 2．理解攝影測(cè)量常用的坐標(biāo)系 3．理解航攝像片的內(nèi)、外方位元素 4．掌握中心投影的構(gòu)像方程與投影變換

（三）雙像解析攝影測(cè)量（10學(xué)時(shí)）

1．了解航攝像對(duì)的立體觀察與量測(cè) 2．理解立體像對(duì)的前方交會(huì)公式 3.理解解析法相對(duì)定向、解析法絕對(duì)定向 4.理解解析法空中三角測(cè)量

（四）全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)（10學(xué)時(shí)）

1.理解數(shù)字?jǐn)z像及數(shù)字影像重采樣 2.理解基于灰度的數(shù)字影像相關(guān) 3.理解核線相關(guān)與同名核線的確定

4.理解基于特征的影像匹配 5.掌握數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)

（五）數(shù)字?jǐn)z影內(nèi)外業(yè)詳細(xì)生產(chǎn)流程（8學(xué)時(shí)）

1.了解數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的外業(yè)工作 2.掌握數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的內(nèi)業(yè)工作 3.了解數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量外業(yè)調(diào)繪任務(wù) 4.了解數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)據(jù)入庫(kù)工作 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與基本要求：

（一）數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)認(rèn)識(shí)（2學(xué)時(shí)）

了解數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的生產(chǎn)流程和對(duì)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

（二）定向參數(shù)解算（2學(xué)時(shí)）掌握內(nèi)定向、相對(duì)定向、絕對(duì)定向參數(shù)計(jì)算。

（三）立體測(cè)圖（2學(xué)時(shí)）

掌握立體測(cè)圖、并按照測(cè)繪制圖規(guī)范制作標(biāo)準(zhǔn)分幅的數(shù)字地圖。

（四）DEM、正射影像制作（2學(xué)時(shí)）掌握DEM、正射影像制作方法。

四、教學(xué)方法和手段

課堂上利用多媒體手段進(jìn)行詳細(xì)講解與演示，學(xué)生在實(shí)踐中親自動(dòng)手操作，使之理論與實(shí)踐相結(jié)合，在實(shí)踐操作中更好的理解理論。并注意培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí)。

五、成績(jī)?cè)u(píng)定

實(shí)驗(yàn)成績(jī)+期末考試=該課成績(jī)，其中實(shí)驗(yàn)操作占２０分，期末考試占８０分。

六、其它說(shuō)明

無(wú)

教學(xué)大綱撰寫(xiě)人：任東風(fēng)

地理信息科學(xué)系主任：李如仁

測(cè)繪與地理科學(xué)學(xué)院教學(xué)院長(zhǎng)：王崇倡

第二篇：攝影測(cè)量學(xué)

攝影測(cè)量學(xué)：是對(duì)研究的對(duì)象進(jìn)行攝影，根據(jù)所獲得的構(gòu)想信息，從幾何方面和物理面加分析研究，從而對(duì)所攝影的對(duì)象本質(zhì)提供各種資的一門(mén)學(xué)科。

航向重疊：供測(cè)圖用的航測(cè)相片沿飛行方向上相鄰像片的重疊。

4D產(chǎn)品：是指 DEM、DLG、DRG、DOM。

空間前方交會(huì)：由立體像對(duì)中兩張像片的內(nèi)、外方位元素和像點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)確定相應(yīng)地面點(diǎn)的地面坐標(biāo)的方法，稱為空間前方交會(huì)。

點(diǎn)像空間后方交會(huì)：知道像片的內(nèi)方位元素，以及三個(gè)地面點(diǎn)坐標(biāo)和量測(cè)出的相應(yīng)像點(diǎn)的坐標(biāo)，就可以根據(jù)共線方程求出六個(gè)外方位元素的方法。

相對(duì)航高：攝影瞬間航攝飛機(jī)相對(duì)于某一索取基準(zhǔn)面的高度。

相片糾正：將中心投影轉(zhuǎn)換成正射投影時(shí)，經(jīng)過(guò)投影變換來(lái)消除相片傾斜所引起的像點(diǎn)位移，使它相當(dāng)于水平相片的構(gòu)象，并符合所規(guī)定的比例尺的變換過(guò)程。

解析空中三角測(cè)量：是將建立的投影光束，單元模型或航帶模型以及區(qū)域模型的數(shù)字模型，根據(jù)少數(shù)地面控制點(diǎn)，按最小二乘法原理進(jìn)行平差計(jì)算，并求加密點(diǎn)地面坐標(biāo)的方法。透視平面旋轉(zhuǎn)定律：當(dāng)物面和合面分別繞透視軸合線旋轉(zhuǎn)后，只要旋轉(zhuǎn)地角度相同，則投影射線總是通過(guò)物面和像面的統(tǒng)一相對(duì)應(yīng)點(diǎn)。

外方位元素：用以確定攝影瞬間攝影機(jī)或像片空間位置，即攝影光束空間位置的數(shù)據(jù)。核面：通過(guò)攝影基線與任意物方點(diǎn)所作的平面稱作通過(guò)該點(diǎn)的核面。

絕對(duì)定向元素：確定相對(duì)定向所建立的幾何模型比例尺和恢復(fù)模型空間方位的元素。像主點(diǎn)：像片主光軸與像平面的交點(diǎn)。

立體像對(duì)：相鄰攝站獲取的具有一定重疊度的兩張影像。

數(shù)字影像重采樣：當(dāng)欲知不位于采樣點(diǎn)上的像素值時(shí)，需進(jìn)行灰度重采樣。

中心投影：所有投影光線均經(jīng)過(guò)同一個(gè)投影中心。

攝影基線：相鄰兩攝站點(diǎn)之間的連線。

相對(duì)定向：恢復(fù)兩張像片的相對(duì)位置和方位稱為相對(duì)定向。

雙像解析攝影測(cè)量：按照立體像對(duì)與被攝物體的幾何關(guān)系，以數(shù)學(xué)計(jì)算方式，通過(guò)計(jì)算機(jī)解求被攝物體的三維空間坐標(biāo)的方法，稱為雙像解析攝影測(cè)量。

x??f

y??fa1(XA?XS)?b1(YA?YS)?c1(ZA?ZS)a3(XA?XS)?b3(YA?YS)?c3(ZA?ZS)a2(XA?XS)?b2(YA?YS)?c2(ZA?ZS)

a3(XA?XS)?b3(YA?YS)?c3(ZA?ZS)

x,y為像點(diǎn)的框標(biāo)坐標(biāo).x0,y0,f為影像的內(nèi)方位元素.XS,YS,ZS為攝站點(diǎn)的物方空間坐標(biāo).XA,YA,ZA為物方點(diǎn)的物方空間坐標(biāo).ai,bi,ci為3個(gè)外方位角元素組成的9個(gè)方向余弦.

第三篇：攝影測(cè)量學(xué)實(shí)習(xí)報(bào)告

專業(yè)班級(jí)：地信姓

名：康念坤學(xué)

號(hào)：指導(dǎo)老師：劉昭華實(shí)習(xí)時(shí)間：實(shí)習(xí)地點(diǎn)：測(cè)繪機(jī)房

攝影測(cè)量學(xué) 實(shí)習(xí)報(bào)告

101班

06

2012.06.15-2012.06.21

目 錄

一、實(shí)習(xí)目的

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容

三、實(shí)習(xí)步驟

3.1 建立測(cè)區(qū)與模型的參數(shù)設(shè)臵 3.2 同名核線影像的采集與匹配 3.3 航片的內(nèi)定向、相對(duì)定向與絕對(duì)定向 3.4 DEM、DOM與等高線等數(shù)字產(chǎn)品的生成 3.5 基于立體影像的數(shù)字化測(cè)圖（IGS數(shù)字測(cè)圖）3.6 多個(gè)模型的拼接、成果圖輸出

四、實(shí)習(xí)中遇到的問(wèn)題

五、實(shí)習(xí)心得

一、實(shí)習(xí)目的

1、了解4d的基本概念，了解VirtuoZo NT系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境及軟件模塊的操作特點(diǎn)，了解實(shí)習(xí)工作流程，從而能對(duì)4d產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)習(xí)有個(gè)整體概念。

2、掌握創(chuàng)建/打開(kāi)測(cè)區(qū)及測(cè)區(qū)參數(shù)文件的設(shè)臵，掌握參數(shù)文件的數(shù)據(jù)錄入完成原始數(shù)字影像格式的轉(zhuǎn)換。

3、通過(guò)對(duì)模型定向的作業(yè)，了解數(shù)字影像立體模型的建立方法及全過(guò)程，并能較熟練地應(yīng)用定向模塊進(jìn)行作業(yè)，滿足定向的基本精度要求，掌握核線影像重采樣，生成核線影像對(duì)。

4、掌握正射影像分辨率的正確設(shè)臵，制作單模型的數(shù)字正射影像，掌握等高線參數(shù)設(shè)臵，生成等高線，通過(guò)正射影像或疊加等高線影像的顯示，檢查是否有粗差，掌握DEM拼接及自動(dòng)正射影像鑲嵌。

5、掌握立體切準(zhǔn)的基本專業(yè)技能，掌握地物數(shù)據(jù)采集與編輯的基本操作，掌握文字注記的方法。

6、學(xué)會(huì)使用圖廓整飾模塊，掌握?qǐng)D廓整飾中各項(xiàng)參數(shù)的意義及其設(shè)臵方式，生成圖廓參數(shù)文件，制作完整的DOM圖幅產(chǎn)品，生成圖廓參數(shù)文件，制作完整的DRG圖幅產(chǎn)品。

7、通過(guò)對(duì)實(shí)習(xí)成果的分析，了解數(shù)字產(chǎn)品的基本質(zhì)量要求，總結(jié)實(shí)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題以及實(shí)習(xí)成果的不足之處，并能分析其原因。

8、理解數(shù)據(jù)格式輸出的意義，了解VirtuoZo NT系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式輸出的具體操作。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容

1、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

2、模型定向及生產(chǎn)核線影像

3、影響匹配及匹配后的編輯

4、生產(chǎn)DEM機(jī)正射影像的制作

5、DEM的拼接和影像的鑲嵌

6、圖廓整飾

7、產(chǎn)品數(shù)據(jù)格式輸出

8、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)圖

9、成果分析

三、實(shí)習(xí)步驟

一、建立測(cè)區(qū)與模型的參數(shù)設(shè)臵

1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完善后，進(jìn)入VIrtuoZo主界面，首先要新建一個(gè)測(cè)區(qū)，通過(guò)文件－打開(kāi)測(cè)區(qū)，我們可以新建一個(gè)名為hammer的測(cè)區(qū)，系統(tǒng)默認(rèn)后綴名為blk，默認(rèn)保存在系統(tǒng)盤(pán)下的Virlog文件夾里。這個(gè)blk文件其實(shí)只是個(gè)索引文件，它最終指向的是測(cè)區(qū)設(shè)臵里面的測(cè)區(qū)主目錄文件夾。建立好blk文件之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出“設(shè)臵測(cè)區(qū)”的對(duì)話框，我們按照原始數(shù)據(jù)提供的信息，相應(yīng)填寫(xiě)該對(duì)話框，填寫(xiě)好之后保存退出。

2.進(jìn)入“設(shè)臵－相機(jī)文件”，找到剛才在設(shè)臵測(cè)區(qū)對(duì)話框中新建的相機(jī)檢校文件，雙擊進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)臵界面，相機(jī)參數(shù)可以直接通過(guò)輸入按鈕，輸入原始數(shù)據(jù)里面已有的cmr文件。

3.進(jìn)入“設(shè)臵－地面控制點(diǎn)”，可以逐點(diǎn)輸入控制點(diǎn)文件，或者直接通過(guò)“輸入”按鈕，直接讀取一個(gè)控制點(diǎn)文件。

4．原始影像的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

單擊Start，將*.tif文件轉(zhuǎn)換為*.vz文件, 并將*.vz文件存放在測(cè)區(qū)目錄下的images分目錄中，單擊Quit 退出。

二.模型定向

1．創(chuàng)建模型，設(shè)臵模型參數(shù)

打開(kāi)Setup Image list對(duì)話框，分兩條航帶單擊Add按鈕分別添加按順序添加兩條航帶上的六張像片，通過(guò)Moveup、Movedown上下移動(dòng)像片；單擊Image_no按鈕將index改為與航片號(hào)相同的數(shù)字；單擊Triangulation——Imgelist——Interior orientation——do，2.自動(dòng)內(nèi)定向

（1）框標(biāo)近似定位成功，選擇界面左窗口下的“save”按鈕，如圖

有自動(dòng)或人工兩種方式：

① 自動(dòng)方式：選擇“Autotic”按鈕后，移動(dòng)鼠標(biāo)在左窗口中的當(dāng)前框標(biāo)中心點(diǎn)附近單擊鼠標(biāo)左鍵，小十字絲將自動(dòng)精確對(duì)準(zhǔn)框標(biāo)中心；

② 人工方式：若自動(dòng)方式失敗，則可選擇“Manual”按鈕，移動(dòng)鼠標(biāo)在左窗口中的當(dāng)前框標(biāo)中心點(diǎn)附近單擊鼠標(biāo)左鍵，再分別選擇“up”、“down”、“l(fā)eft”、“right”按鈕，微調(diào)小十字絲，使之精確對(duì)準(zhǔn)框標(biāo)中心。

注意：調(diào)整中應(yīng)參看界面右上方的誤差顯示，當(dāng)達(dá)到精度要求后，選擇“save”按鈕。左影像內(nèi)定向完成后，程序讀入右影像數(shù)據(jù)，對(duì)右影像進(jìn)行內(nèi)定向，具體操作同上

（2）找同名像點(diǎn)，每個(gè)模型找一對(duì)同名像點(diǎn)，（3）聯(lián)接點(diǎn)的提取，使用默認(rèn)的參數(shù)

在系統(tǒng)主菜單中，選擇Triangulation——Tie—point Extraction——makeall，如圖13，單擊“是”——Auto-select ties，——單擊“是”

注意：調(diào)整中應(yīng)參看定向結(jié)果窗中的誤差顯示，以保證精度要求。當(dāng)達(dá)到精度要求后，單擊鼠標(biāo)左鍵彈出菜單，選擇“保存”，則相對(duì)定向完成。（4）進(jìn)行光束法平差計(jì)算

在系統(tǒng)主菜單中，選擇Triangulation—Auto-select ties，進(jìn)行平差計(jì)算（計(jì)算直到光束法平差程序?qū)υ捒虿辉購(gòu)棾鰹橹梗?。?）交互編輯并生成加密點(diǎn)，然后再生成加密點(diǎn)，點(diǎn)擊Triangulation—>Create Pass Point，如圖

VirtuoZoNT 3.5.0軟件實(shí)驗(yàn)步驟：

（一）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：

1．啟動(dòng)

軟件

2．打開(kāi)測(cè)區(qū)

3．打開(kāi)模型

4．設(shè)臵模型參數(shù)：

（二）定向操作：

1．內(nèi)定向：

2．自動(dòng)相對(duì)定向：

3．普通方式的絕對(duì)定向：

（1）半自動(dòng)量測(cè)：依次量測(cè)3個(gè)點(diǎn)，然后點(diǎn)擊“預(yù)測(cè)控制點(diǎn)”。

（2）絕對(duì)定向計(jì)算

添加各控制點(diǎn)，并調(diào)準(zhǔn)各控制點(diǎn)，使其誤差小于0.03。

4．定義作業(yè)區(qū)

此處定義的作業(yè)區(qū)應(yīng)大于自動(dòng)定義的最大作業(yè)區(qū)

5．自動(dòng)生成核線影像：

自動(dòng)生成核線影像，單擊鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，選擇“生成核線影像”→“非水平核線”，程序依次對(duì)左、右影像進(jìn)行核線重采樣，生成模型的核線影像。單擊鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，選擇“保存”，然后再?gòu)棾霾藛?，選擇“退出”，然后回答界面上的提示，程序退出相對(duì)定向的界面，回到系統(tǒng)主界面。

（三）、同名核線影像的采集與匹配

1．影像匹配

在VirtuoZo NT主菜單中，選擇菜單“處理”→“影像處理”，出現(xiàn)影像匹配計(jì)算的進(jìn)程顯示窗口，自動(dòng)進(jìn)行影像匹配。

2.匹配結(jié)果編輯

對(duì)選中區(qū)域編輯運(yùn)算：

（1）平滑算法： 選擇編輯區(qū)域后，選擇平滑檔次（輕、中、重）；再單擊“平滑算法”按鈕，即對(duì)當(dāng)前編輯區(qū)域進(jìn)行平滑運(yùn)算。（2）擬合算法：

選擇編輯區(qū)域后，選擇表面類型（曲面、平面）；再單擊“擬合算法”按鈕，即對(duì)當(dāng)前編輯區(qū)域進(jìn)行擬合運(yùn)算。

（四）生成DEM、等高線、正射影像及等高線疊合正射影像的操作：

1．生成數(shù)字高程模型DEM 在系統(tǒng)主菜單中，選擇“產(chǎn)品”→“生成DEM”→“生成DEM(M)”項(xiàng)，屏幕顯示計(jì)算提示界面，計(jì)算完畢后，即建立了當(dāng)前模型的DEM。

2．顯示DEM，觀察DEM是否與實(shí)際地形相符

在系統(tǒng)主菜單中，選擇“顯示”→“立體顯示” →“透視顯示”項(xiàng)，進(jìn)入顯示界面，屏幕顯示當(dāng)前模型的數(shù)字地面模型。

3．生成數(shù)字正射影像

在系統(tǒng)主菜單中，選擇“產(chǎn)品”→“生成正射影像”項(xiàng)，自動(dòng)制作當(dāng)前模型的正射影像，屏幕顯示計(jì)算提示界面，計(jì)算完畢后，自動(dòng)生成當(dāng)前模型的正射影像。

4.顯示正射影像，觀察正射影像是否有變形

正射影像生成后，在系統(tǒng)主菜單中，選擇“顯示”→“正射影像”項(xiàng)，屏幕顯示當(dāng)前模型的正射影像。將光標(biāo)移至影像中，按鼠標(biāo)右鍵彈出菜單，供選擇不同的比例，可對(duì)影像進(jìn)行縮放。

5.質(zhì)量報(bào)告 內(nèi)定向信息：

(H:GIS06hammer