攝影測(cè)量PPT第一講

1、攝影測(cè)量學(xué)攝影測(cè)量學(xué)u定義u分類(lèi)u平臺(tái)u特點(diǎn)u任務(wù)1.1 攝影測(cè)量學(xué)的定義與任務(wù)攝影測(cè)量學(xué)的定義與任務(wù)遙感影像地形圖傳統(tǒng)攝影測(cè)量學(xué)傳統(tǒng)攝影測(cè)量學(xué)定義定義攝影測(cè)量學(xué)是利用光學(xué)攝影機(jī)獲取的像片，經(jīng)過(guò)處理以獲取被攝物體的形狀、大小、位置、特性及其相互關(guān)系的一門(mén)學(xué)科攝影測(cè)量與遙感攝影測(cè)量與遙感定義定義19881988年年ISPRSISPRS在日本京都第在日本京都第1616屆大會(huì)上定義：屆大會(huì)上定義：攝影測(cè)量與遙感攝影測(cè)量與遙感是對(duì)非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及其數(shù)字表達(dá)進(jìn)行記錄、量測(cè)和解譯，從而獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的一門(mén)工藝、科學(xué)和技術(shù)ISPRSISPRS( (International Soc

2、iety of Photogrammetry and Remote SensingInternational Society of Photogrammetry and Remote Sensing攝影測(cè)量學(xué)：攝影測(cè)量學(xué)：定義定義各種類(lèi)型各種類(lèi)型傳感器傳感器被攝物體被攝物體影像影像通過(guò)量測(cè)和通過(guò)量測(cè)和解譯過(guò)程解譯過(guò)程自然物體及其環(huán)境的可靠信息自然物體及其環(huán)境的可靠信息DEMDLGDRGDOMP31 攝影經(jīng)緯儀RC30 框幅式航攝儀ADS40 數(shù)字航攝儀攝影測(cè)量學(xué)：攝影測(cè)量學(xué)：定義定義各種類(lèi)型各種類(lèi)型傳感器傳感器被攝物體被攝物體影像影像通過(guò)量測(cè)和通過(guò)量測(cè)和解譯過(guò)程解譯過(guò)程自然物體及其環(huán)境的可靠信

3、息自然物體及其環(huán)境的可靠信息DEMDLGDRGDOMP31攝影經(jīng)緯儀近景影像攝影測(cè)量學(xué)：攝影測(cè)量學(xué)：定義定義各種類(lèi)型各種類(lèi)型傳感器傳感器被攝物體被攝物體影像影像通過(guò)量測(cè)和通過(guò)量測(cè)和解譯過(guò)程解譯過(guò)程自然物體及其環(huán)境的可靠信息自然物體及其環(huán)境的可靠信息DEMDLGDRGDOM正射影像圖正射影像圖三峽正射影象圖：三條航帶三峽正射影象圖：三條航帶 、175175張航空影像張航空影像三峽景觀圖：三條航帶三峽景觀圖：三條航帶 、175175張航空影像張航空影像三維景觀圖三維景觀圖北京城市景觀（亞運(yùn)村）攝影測(cè)量：攝影測(cè)量：分類(lèi)分類(lèi)航天航天攝影測(cè)量攝影測(cè)量航空航空攝影測(cè)量攝影測(cè)量地面地面攝影測(cè)量攝影測(cè)量近景近

4、景攝影測(cè)量攝影測(cè)量顯微顯微攝影測(cè)量攝影測(cè)量地地 形形攝影測(cè)量攝影測(cè)量非地形非地形攝影測(cè)量攝影測(cè)量模擬模擬攝影測(cè)量攝影測(cè)量解析解析攝影測(cè)量攝影測(cè)量數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)z影測(cè)量攝影測(cè)量按距離遠(yuǎn)近按距離遠(yuǎn)近按按 用用 途途按處理手段按處理手段遙感平臺(tái)高度目的、用途其它航天飛機(jī)240350km不定期地球觀測(cè)、空間實(shí)驗(yàn) 無(wú)線電探空儀100m100km各種調(diào)查（氣象等） 超高度噴氣機(jī)1000012000m偵察、大范圍調(diào)查 中低高度飛機(jī)5008000m各種調(diào)查、航空攝影測(cè)量 飛艇5003000m空中偵察、各種調(diào)查 直升機(jī)1002000m各種調(diào)查、航空攝影測(cè)量 無(wú)線遙探飛機(jī)500m以下各種調(diào)查、航空攝影測(cè)量飛機(jī)、直升機(jī)牽

5、引飛機(jī)50500m各種調(diào)查、航空攝影測(cè)量牽引滑翔機(jī)系留氣球800m 以下各種調(diào)查 索道1040m遺址調(diào)查 吊車(chē)550m地面實(shí)況調(diào)查 地面測(cè)量車(chē)030m地面實(shí)況調(diào)查車(chē)載升降臺(tái)攝影測(cè)量與遙感：攝影測(cè)量與遙感：平臺(tái)平臺(tái)攝影測(cè)量：攝影測(cè)量：特點(diǎn)特點(diǎn)v無(wú)需接觸物體本身獲得被攝物體信息無(wú)需接觸物體本身獲得被攝物體信息v由二維影象重建三維目標(biāo)由二維影象重建三維目標(biāo)v面采集數(shù)據(jù)方式面采集數(shù)據(jù)方式v同時(shí)提取物體的幾何與物理特性同時(shí)提取物體的幾何與物理特性攝影測(cè)量：攝影測(cè)量：任務(wù)之一任務(wù)之一 地形測(cè)量領(lǐng)域地形測(cè)量領(lǐng)域 各種比例尺的地形圖、專(zhuān)題圖、各種比例尺的地形圖、專(zhuān)題圖、特種地圖特種地圖 正射影像地圖、景觀圖正

6、射影像地圖、景觀圖建立各種數(shù)據(jù)庫(kù)建立各種數(shù)據(jù)庫(kù)提供地理信息系統(tǒng)和土地信息系提供地理信息系統(tǒng)和土地信息系統(tǒng)所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)攝影測(cè)量：攝影測(cè)量：任務(wù)之二任務(wù)之二 非地形測(cè)量領(lǐng)域非地形測(cè)量領(lǐng)域生物醫(yī)學(xué)生物醫(yī)學(xué)公安偵破公安偵破古文物、古建筑古文物、古建筑建筑物變形監(jiān)測(cè)建筑物變形監(jiān)測(cè)u模擬攝影測(cè)量u解析攝影測(cè)量u數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量1.2 攝影測(cè)量學(xué)的發(fā)展歷程攝影測(cè)量學(xué)的發(fā)展歷程v1839年年，法國(guó)人達(dá)蓋爾發(fā)明攝影術(shù)為攝影測(cè)量提供了基本手段，法國(guó)人達(dá)蓋爾發(fā)明攝影術(shù)為攝影測(cè)量提供了基本手段v1851年年，法國(guó)陸軍上校勞賽達(dá)提出交會(huì)攝影測(cè)量并測(cè)繪了萬(wàn)森城堡，法國(guó)陸軍上校勞賽達(dá)提出交會(huì)攝影測(cè)量并測(cè)繪

7、了萬(wàn)森城堡圖，標(biāo)志著攝影測(cè)量的開(kāi)始圖，標(biāo)志著攝影測(cè)量的開(kāi)始v1858年年，法國(guó)攝影師納達(dá)爾乘坐氣球在巴黎郊外，法國(guó)攝影師納達(dá)爾乘坐氣球在巴黎郊外80m上空拍攝了世界上空拍攝了世界上第一張航空影像上第一張航空影像v1860年年，美國(guó)人布萊克利用濕板拍攝了波士頓的航空像片，美國(guó)人布萊克利用濕板拍攝了波士頓的航空像片v1885年年，法國(guó)人乘坐氣球從，法國(guó)人乘坐氣球從2000英尺高空拍攝了巴黎的航空像片英尺高空拍攝了巴黎的航空像片v1903年年，萊特兄弟發(fā)明了飛機(jī)使航空攝影和航空攝影測(cè)量成為可能，萊特兄弟發(fā)明了飛機(jī)使航空攝影和航空攝影測(cè)量成為可能v1906年年，美國(guó)人勞倫仕用，美國(guó)人勞倫仕用17只風(fēng)箏

8、吊著巨型相機(jī)拍攝了舊金山大火只風(fēng)箏吊著巨型相機(jī)拍攝了舊金山大火v第一次世界大戰(zhàn)期間第一次世界大戰(zhàn)期間，首臺(tái)航攝儀的問(wèn)世、立體坐標(biāo)量測(cè)儀和，首臺(tái)航攝儀的問(wèn)世、立體坐標(biāo)量測(cè)儀和1318立體測(cè)圖儀的使用，真正開(kāi)始了攝影測(cè)量學(xué)立體測(cè)圖儀的使用，真正開(kāi)始了攝影測(cè)量學(xué)攝影測(cè)量學(xué)的起源攝影測(cè)量學(xué)的起源u模擬攝影測(cè)量階段模擬攝影測(cè)量階段 (1851-1970(1851-1970) )u解析攝影測(cè)量階段解析攝影測(cè)量階段 (1950(1950-1980)-1980)u數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段 (1970(1970- -現(xiàn)在）現(xiàn)在）攝影測(cè)量學(xué)的三個(gè)發(fā)展階段攝影測(cè)量學(xué)的三個(gè)發(fā)展階段模擬攝影測(cè)量模擬攝影測(cè)量光光

9、 學(xué)學(xué)像像 片片光學(xué)機(jī)械光學(xué)機(jī)械測(cè)圖儀器測(cè)圖儀器人工建立立人工建立立體模型體模型人工量測(cè)人工量測(cè)和解譯和解譯機(jī)械繪圖機(jī)械繪圖圖解線劃地圖圖解線劃地圖像片影像地圖像片影像地圖利用光學(xué)利用光學(xué)/ /機(jī)械投影方法實(shí)現(xiàn)攝影過(guò)程的反轉(zhuǎn)，用兩個(gè)機(jī)械投影方法實(shí)現(xiàn)攝影過(guò)程的反轉(zhuǎn)，用兩個(gè)/ /多個(gè)投多個(gè)投影器模擬攝影機(jī)攝影時(shí)的位置和姿態(tài)構(gòu)成與實(shí)際地形表面成比影器模擬攝影機(jī)攝影時(shí)的位置和姿態(tài)構(gòu)成與實(shí)際地形表面成比例的幾何模型，通過(guò)對(duì)該模型的量測(cè)得到地形圖和各種專(zhuān)題圖例的幾何模型，通過(guò)對(duì)該模型的量測(cè)得到地形圖和各種專(zhuān)題圖單片測(cè)圖分工法測(cè)圖綜合法測(cè)圖光學(xué)糾正儀SEG-1HJ-24Wild A10 模擬立體測(cè)圖儀解析攝

10、影測(cè)量解析攝影測(cè)量v1954年年，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世v1957年年，海拉瓦博士提出解析測(cè)圖儀的思想，標(biāo)，海拉瓦博士提出解析測(cè)圖儀的思想，標(biāo)志著解析攝影測(cè)量的開(kāi)始志著解析攝影測(cè)量的開(kāi)始v20世紀(jì)世紀(jì)70年代末至年代末至90年代初年代初，解析攝影測(cè)量發(fā)展，解析攝影測(cè)量發(fā)展的鼎盛時(shí)期的鼎盛時(shí)期解析攝影測(cè)量解析攝影測(cè)量光光 學(xué)學(xué)像像 片片解解 析析測(cè)圖儀器測(cè)圖儀器計(jì)算機(jī)建立計(jì)算機(jī)建立立體模型立體模型人工量測(cè)人工量測(cè)和解譯和解譯自動(dòng)記錄自動(dòng)記錄數(shù)字線劃地圖數(shù)字線劃地圖數(shù)字高程模型數(shù)字高程模型像片影像地圖像片影像地圖以電子計(jì)算機(jī)為主要手段，通過(guò)對(duì)攝影像片的量測(cè)和解析計(jì)算以電子計(jì)算機(jī)

11、為主要手段，通過(guò)對(duì)攝影像片的量測(cè)和解析計(jì)算方法的交會(huì)方式來(lái)研究和確定被攝物體的形狀、大小、位置、方法的交會(huì)方式來(lái)研究和確定被攝物體的形狀、大小、位置、性質(zhì)及其相互關(guān)系，并提供各種攝影測(cè)量產(chǎn)品的一門(mén)科學(xué)性質(zhì)及其相互關(guān)系，并提供各種攝影測(cè)量產(chǎn)品的一門(mén)科學(xué)解析空三解析測(cè)圖儀數(shù)控正射儀德國(guó)德國(guó)Zeiss廠廠C-100型解析測(cè)圖儀型解析測(cè)圖儀瑞士瑞士Kern廠廠DSR-1型解析測(cè)圖儀型解析測(cè)圖儀瑞士瑞士WILD廠廠OR-1型數(shù)控正射投影儀型數(shù)控正射投影儀德國(guó)德國(guó)Zeiss廠廠Z-2型數(shù)控正射投影儀型數(shù)控正射投影儀數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量v計(jì)算機(jī)硬、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，使功能增計(jì)算機(jī)硬、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展

12、，使功能增強(qiáng)，成本降低，并為編制大型軟件提供平臺(tái)強(qiáng)，成本降低，并為編制大型軟件提供平臺(tái)v20世紀(jì)世紀(jì)70年代：數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量萌芽階段年代：數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量萌芽階段v20世紀(jì)世紀(jì)80年代：數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量原型研究階段年代：數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量原型研究階段v20世紀(jì)世紀(jì)90年代：真正推出可用于生產(chǎn)的數(shù)字年代：真正推出可用于生產(chǎn)的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)攝影測(cè)量系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)數(shù) 字字影影 像像數(shù)字測(cè)量攝數(shù)字測(cè)量攝影系統(tǒng)影系統(tǒng)自動(dòng)建立自動(dòng)建立立體模型立體模型自動(dòng)量測(cè)自動(dòng)量測(cè)和解譯和解譯自動(dòng)記錄自動(dòng)記錄數(shù)字線劃地圖數(shù)字線劃地圖數(shù)字高程模型數(shù)字高程模型數(shù)字影像地圖數(shù)字影像地圖數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 庫(kù)庫(kù)基于攝影測(cè)量的基本原理，

13、通過(guò)對(duì)所獲取的數(shù)字基于攝影測(cè)量的基本原理，通過(guò)對(duì)所獲取的數(shù)字/ /數(shù)字化影像數(shù)字化影像進(jìn)行處理，自動(dòng)（半自動(dòng)）提取被攝對(duì)象用數(shù)字方式表達(dá)的幾進(jìn)行處理，自動(dòng)（半自動(dòng)）提取被攝對(duì)象用數(shù)字方式表達(dá)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)品計(jì)算機(jī)技術(shù)數(shù)字圖像處理影像匹配模式識(shí)別DPW3-D mouseCrystal eyesVirtuoZo 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)JX-4A數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站發(fā)展階段發(fā)展階段原始資料原始資料投影方式投影方式儀器儀器操作方式操作方式產(chǎn)品產(chǎn)品模擬模擬攝影測(cè)量攝影測(cè)量像片像片物理投影物理投影模擬測(cè)圖儀模擬測(cè)圖儀手工操

14、作手工操作模擬產(chǎn)品模擬產(chǎn)品解析解析攝影測(cè)量攝影測(cè)量像片像片數(shù)字投影數(shù)字投影解析測(cè)圖儀解析測(cè)圖儀機(jī)助機(jī)助作業(yè)員操作作業(yè)員操作模擬產(chǎn)品模擬產(chǎn)品數(shù)字產(chǎn)品數(shù)字產(chǎn)品數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)z影測(cè)量攝影測(cè)量數(shù)字化影像數(shù)字化影像數(shù)字影像數(shù)字影像數(shù)字投影數(shù)字投影計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化操作自動(dòng)化操作+作業(yè)員干預(yù)作業(yè)員干預(yù)數(shù)字產(chǎn)品數(shù)字產(chǎn)品模擬產(chǎn)品模擬產(chǎn)品攝影測(cè)量三個(gè)發(fā)展階段的特點(diǎn)u講授內(nèi)容u與其他課程的關(guān)系u學(xué)習(xí)要求1.3 本課程的主要內(nèi)容本課程的主要內(nèi)容攝影測(cè)量作業(yè)流程Filmprocessingin darkroomFCIRColorB&WStereo plotter Films used alternativelyAl

15、l spectral channels simultaneouslyGISDEMOrthophotosMappingRevisionVisualizationImage analysisClassificationDigitalwork-stationGroundprocessingFilm based workflow RC30Direct digital workflow ADS40PrinterColorMSB&WArchivesystemColorFCIRB&WDSW500scanner FilmMass Memory攝影測(cè)量：攝影測(cè)量：基本關(guān)系式u表達(dá)像點(diǎn)與地面點(diǎn)之間

16、關(guān)系表達(dá)像點(diǎn)與地面點(diǎn)之間關(guān)系影像中的影像中的幾何信息幾何信息地物幾何位置地物幾何位置模型重建模型重建幾何量測(cè)幾何量測(cè)xyXYZXYZa (x,y)xyzS(Xs, Ys, Zs)A(X,Y,Z)共線條件SSSZZYYXXzyxR單像攝影測(cè)量單像攝影測(cè)量：理論基礎(chǔ)xyXYZ已知量已知量未知量未知量共線方程共線方程XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2共線條件立體攝影測(cè)量：立體攝影測(cè)量：目的x1y1XYZ已知量已知量未知量未知量x2y2影像獲取影像獲取成果表達(dá)成果表達(dá)影像處理影像處理What?Where?What Change?參考書(shū)參考書(shū)1 1、李德仁、李德仁 等編，基礎(chǔ)攝影測(cè)量學(xué)，測(cè)繪出版社等編，基礎(chǔ)攝影測(cè)量學(xué)，測(cè)繪出版社2 2、李德仁，鄭肇葆、李德仁，鄭肇葆 編著，解析攝影測(cè)量學(xué)，測(cè)繪出版社編著，解析攝影測(cè)量學(xué)，測(cè)繪出版社3 3、錢(qián)曾波、錢(qián)曾波 編，解析空中三角測(cè)量基礎(chǔ)，測(cè)繪出版社編，解析空中三角測(cè)量基礎(chǔ)，測(cè)繪出版社4 4、袁修孝、袁修孝 著，著，GPSGPS輔助空中三角測(cè)量原理及應(yīng)用，測(cè)繪出版社輔助空中三角測(cè)量原理及應(yīng)用，測(cè)繪出版社5、李德仁，袁修孝、李德仁，袁修孝 著，誤差處理與可靠性理論，武漢大