攝影測量復習總結(共17頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章1.攝影測量學的定義：攝影測量學是利用光學攝影機獲取的像片，經(jīng)過處理以獲取被攝物體的的形狀、大小、位置、特性及其相互關系的一門學科。2.攝影測量與遙感是對.非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及其數(shù)字表達進行記錄、量測和解譯，從而獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的一門工藝、科學和技術。3.攝影測量分類：按距離遠近：航天攝影測量，航空攝影測量，近景攝影測量，顯微攝影測量按用途：地形攝影測量，非地形攝影測量按處理手段：模擬攝影測量，解析攝影測量，數(shù)字攝影測量4. 攝影測量特點：無需接觸物體本身獲得被攝物體信息二維影像（平面）重建三維目標（三維空間）同時提取物體的幾何與物理特性5.

2、 攝影測量學的發(fā)展：模擬攝影測量，解析攝影測量，數(shù)字攝影測量第二章1. 航空攝影：沿航向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，航攝儀在曝光瞬間物鏡主光軸保持垂直地面。2. 像片傾角：攝影機主光軸與地面鉛垂線之間的夾角。3. 像片主距：物鏡后節(jié)點到像平面的距離，投影中心至像底片面垂直距離-f4. 視場角：焦平面中央成像清晰地范圍5. 攝影基線：航向相鄰兩個攝影站間的距離-B6. 攝影比例尺：航攝像片上的一線段與地面上相應線段L之比 7. 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，稱為航線彎曲。8. 像片旋角

3、：一張像片上相鄰主點連線與同方向框標連線間的夾角，要求像片旋角小于6°。9. 航攝像片：投影射線匯聚于一點的投影稱為中心投影。地形圖：投影射線與投影平面正交稱為正射投影。攝影測量的主要任務就是把按中心投影規(guī)律獲取的攝影比例尺航攝像片轉(zhuǎn)換成以測圖比例尺表示的正射投影地形圖。10. 像點位移：當像片傾斜、地面起伏時，地面點在航攝像片上構象相對于理想情況下的構象所產(chǎn)生的的位置差異稱為像點位移。11. 透視變換：將空間點、線作中心投影，在投影平面P上得到一一對應的點、線，這種經(jīng)中心投影取得的一一對應投影關系稱為透視變換。12. 透視變換中重要的點、線、面中心投影作圖：第三章1. 攝影測量的幾

4、何處理任務：像點坐標>地面點空間坐標，建立適當坐標系，定量描述像方點、物方點之間關系。2. 像方空間坐標系： （1）像平面坐標系 （2）像空間坐標系（x,y,-f） （3）像空間輔助坐標系： 原點攝影中心S，坐標軸選擇三種情況：A，每條航線第一張像片像空間坐標系，B，Z軸鉛錘，X軸航向，右手系，C，基線坐標系：攝影基線為X軸，基線與左片主光軸構成XZ平面，右手系。3. 物方空間坐標系： （1）攝影測量坐標系：像空間輔助坐標系原點平移至地面點P （2）地面攝影坐標系：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投影（西安坐標系），高程坐標系為1985黃海高程系。 （3）原點為地面

5、某一控制點，Ztp軸與地面測量坐標系的Zt軸平行，Xtp軸與航線一致。4. 航攝像片方位元素： （1）內(nèi)方位元素（f,x0,y0）：確定攝影中心與像片之間相互關系的參數(shù) （2）外方位元素：確定像片航攝瞬間在地面直角坐標系中空間位置和姿態(tài)的參數(shù)： 三個外方位直線元素：X，Y，Z 三個外方位角元素 ：Y軸為主軸的轉(zhuǎn)角系統(tǒng)(本課程僅以此為例)5. 空間直角坐標變換 由像點坐標計算地面點坐標，必須引入坐標變換： S-XYZ為像空間輔助坐標系； S-xyz為像空間坐標系； a（x,y）為像片上任一像點R為正交矩陣，R中9個元素可分別表示為坐標軸間夾角的余弦，稱為方向余弦6. 共線條件方程 （1）共線條件

6、方程的一般形式： 共線條件： 共線條件方程： 變形： （2）共線條件方程線性化（泰勒級數(shù)展開） 觀測值：x,y 未知數(shù)：Xs,Ys,Zs,X,Y,Z,x0,y0,f 泰勒級數(shù)展開： 7.單像空間后方交會 （1）定義：根據(jù)影像覆蓋范圍內(nèi)一定數(shù)量的分布合理的地面控制點（已知其像點和地面點的坐標），利用共線條件方程求解像片外方位元素。 （2）誤差方程和法方程 已知值：x0,y0,f,m,X,Y,Z 觀測值：x,y 未知數(shù)：Xs,Ys,Zs, 泰勒級數(shù)展開：誤差方程系數(shù)推導：方程的解算：（3）方程的解算 獲取已知數(shù)據(jù)：m,x0,y0,f,Xtp,Ytp,Ztp 量測控制點像點坐標：x,y 確定未知數(shù)初

7、值：Xs0,Ys0,Zs0, 組成誤差方程式并法化 解求外方位元素改正數(shù) 檢查迭代是否收斂8.像點位移與方向偏差 （1）像點位移、方向偏差定義 像點位移：當像片傾斜、地面起伏時，地面點在航攝像片上構像相對于理想情況 下的構像所產(chǎn)生的位置差異稱為像點位移； 方向偏差：從像片上某點作出的方向線與地面對應點畫出的方向線的方位角不等，這種差異稱為方向偏差。9.航攝像片上一般有哪幾種像點位移？列出有關公式分析其位移特點 答：因像片傾斜引起的像點位移、因地形起伏引起的像點位移。 （1）因像片傾斜引起的像點位移：，由上式知： 1因向徑rc和傾角恒為正值，當角在0°180°的I、II象限內(nèi)

8、，sin為正值，則為負值，即朝向等角點位移；當角在180°360°的III、IV象限內(nèi)，sin為負值，則為正值，即背向等角點位移。 2當0°或180°時，sin0，則0，即等比線上的各點沒有因像片傾斜所引起的像點位移。(因此稱為等比線) 3當90°或270°時，sin±1，即rc相同的情況下，主縱線上|為最大。 （2）因地形起伏引起的像點位移： 上式是傾斜像片上因高差影響產(chǎn)生的像點位移鐵公式，式中rn、同樣是表示向徑和極角，而這里是以像底點為極點，通過像底點的水平線為極軸的，這與前面的rc、有所不同。 1當h為正時，向徑rn

9、增長，h為正，位移背向像底點；h為負時，向徑rn縮短，h為負，位移朝向像底點。 2當時r = 0，則h = 0。這說明位于像底點處的地面點，不存在因高差影響所產(chǎn)生的像點位移。 3當 = 0時：。上式是水平像片上因高差引起的像點位移公式，此時像底點n與像主點重合。第四章：立體觀察與量測1.像對的立體觀察 （1）立體鏡觀察 橋式立體鏡 反光立體鏡 （2）疊影式立體觀察 互補色法 光閘法 偏振光法 液晶閃閉法 （3）雙目鏡觀察光路的立體觀察2. 解析內(nèi)定向（平面坐標變換） 確定掃描坐標系與像平面坐標系關系 部分改正像底片變形誤差計算過程：（1） 獲取框標點的理論坐標（2）選擇坐標變換模型（3）建立誤

10、差方程v=Ax-l（4）建立法方程并解算 ,（5）計算像點坐標3.像片系統(tǒng)誤差： 攝影材料變形；攝影機物鏡畸變差；大氣折光差；地球曲率 經(jīng)內(nèi)定向、系統(tǒng)誤差預改正后的像點坐標為：4. 立體像對的前方交會 （1）立體像對的重要點線面 （2）立體像對分類 理想像對：相鄰兩像片水平、攝影基線水平組成的像對 豎直像對：相鄰兩像片不水平、攝影基線不水平組成的像對 （3）立體像對前方交會的定義已知立體像對中兩張像片的內(nèi)、外方位元素和像點坐標，確定相應地地面點在物方 空間坐標系中坐標的方法。 （4）前方交會的基本公式點投影系數(shù)法前方交會公式：點投影法計算過程：（5） 前方交會的基本公式 嚴密解法最小二乘解算5

11、. 解析法相對定向不涉及地面控制點，只需利用立體像對的內(nèi)在幾何關系；不考慮像片的絕對位置及姿態(tài)，只恢復立體像對兩張像片的相對位置和姿態(tài)關系；相對立體模型的比例尺、方位任意；描述立體像對兩張像片相對位置和姿態(tài)關系的參數(shù)相對定向元素解析相對定向原理：同名光線對相交于核面內(nèi)共面條件方程： 即為：線性化方程：等式兩邊同時除以：連續(xù)法相對定向中常數(shù)項的幾何意義：誤差方程及法方程的建立：6. 帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向原理定向過程，顧及前后模型之間的公共連接點坐標相等的條件，使得前后模型比例尺一致7. 解析法絕對定向 （1）絕對定向元素 描述立體像對在攝影瞬間的絕對位置和姿態(tài)的參數(shù)，通過將相對定向模型

12、 進行縮放、平移和旋轉(zhuǎn)，使其達到絕對位置 （2）物方空間坐標近似坐標變換 正變換：（大地測量坐標系變換到地面攝影測量坐標系） 反變換：（地面攝影測量坐標系變換到大地測量坐標系） （3）地球曲率引起高程差改正 （4）三維空間相似變換原理 三維相似變換公式：絕對定向誤差方程：常數(shù)項：若直接用模型坐標代替，則有：法方程解算：（量測2個平高和1個高程以上的控制點可以按最小二乘平差法求絕對定向元素） （5）相似變換參數(shù)計算 步驟：獲取控制點坐標 Xp,Yp,Zp,Xtp,Ytp,Ztp; 給定相似變換參數(shù)初值，X0,Y0，Z0； 計算重心化坐標； 計算誤差方程式的系數(shù)和常數(shù)項； 解法方程，求相似變換參數(shù)

13、改正數(shù)； 計算相似變換參數(shù)的新值； 判斷迭代是否收斂。 計算重心化坐標： 目的：減少模型點坐標在計算過程中的有效位數(shù)，保證計算的精度 簡化法方程的系數(shù)，個別項數(shù)值變?yōu)榱?，以提高計算速?. 雙像解析攝影測量方法分類：（1） 空間后交前方交會法（像片空間后交、前交解求地面目標空間坐標） 后方交會求出像片外方位元素： 前方交會求出像點對應地面點坐標：（2）相對定向絕對定向法（利用立體像對內(nèi)在幾何關系：相對定向模型點坐標絕對定向地面點坐標） 立體像對相對定向；計算模型點攝影測量坐標；絕對定向計算相似變換參數(shù)；求地面帶你坐標。（3）一步定向解法（光束法求解地面目標的空間坐標待定點、已知控制點列誤差方程

14、，整體平差，理論上最嚴密） 以共線條件方程為基礎，未知點、控制點同時列誤差方程，整體解算兩張像片的外方位元素及待定點坐標，理論上最嚴密。 像片作為平差單元，每條光線按共線條列誤差方程三種方法的比較：第5章 ：立解析空中三角測量概述1. 定義：利用航攝像片與所攝目標之間的空間幾何關系，根據(jù)航攝像片上所量測的像點坐標、少量的地面控制點，利用解析計算的方法，計算加密點地面坐標、像片外方位元素的測量方法，稱之為解析空中三角測量。2. 意義：不觸及被量測目標即可測定其位置和幾何形狀；可快速地在大范圍內(nèi)同時進行點位測定，以節(jié)省野外測量工作量；不受通視條件限制；區(qū)域內(nèi)部精度均勻，且不受區(qū)域大小限制3. 分類

15、：4. 影像連接點的類型明顯地物點，標志點，人工轉(zhuǎn)刺點，儀器轉(zhuǎn)刺點，影像相關轉(zhuǎn)點5. 航帶法空中三角測量將立體像對構成的單個模型連接成一個航帶模型，將航帶模型視為單元模型進行解析處理，通過消除航帶模型中累積的系統(tǒng)誤差，將航帶模型整體納入到測圖坐標系中，從而確定加密點的地面坐標。6. 構建自由航帶網(wǎng)方法：（1）帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向 （2）連續(xù)法相對定向 （3）單獨法相對定向7. 自由航帶網(wǎng)概略絕對定向獲取地面控制點的地面攝影測量坐標；計算重心化坐標；絕對定向解算相似變換參數(shù)；計算模型點地面攝測坐標。8. 航帶網(wǎng)誤差傳播：系統(tǒng)誤差和偶然誤差獨立積累性誤差：不隨模型個數(shù)的增加而增大其影響非獨立積累性誤差：隨模型個數(shù)的增加而增大其影響9.航帶模型非