攝影測量學(xué) 第1章 緒論

攝

影

測

量

學(xué)第

一

章

緒

論1.1攝影測量學(xué)的定義、任務(wù)1.2

攝

影

測

量

學(xué)

的

發(fā)

展1.3

影

像

信

息

學(xué)1.4

本課程學(xué)習(xí)要點1.1

攝

影

測

量

學(xué)

的

定

義

與

任

務(wù)義

類

臺

點

務(wù)定

分

平

特

任Photogramnetry生鮮轉(zhuǎn)輯目

前

獲

取

全

要

素

地

理

空

間

信

息最

置

要

、

最

快

捷

，使

用

最

廣

泛

的

子

段攝

影

測

量

學(xué)……H量專

統(tǒng)

攝

影

測

量

學(xué)

定

義攝影測

量

學(xué)

是

利

用

光

學(xué)

攝

影

機

獲

取

像片

，

經(jīng)過

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

學(xué)

科

。攝

影

測

量

與

遙

感

定

義國際攝影測量與遙感協(xié)會ISPRS)1998年給攝影

測

量

-

與

遙

感

的

定

義

是

：攝

影

測

量與遙感是從非接觸成像和其它傳感器系統(tǒng)，

通

過

記

錄

、

量

測、

分

析

與

表

達

等

處

理，

獲取地

球及其

環(huán)境和其它物體可靠信息的工藝、

科

學(xué)

與

技

術(shù)

.其

中

，

攝

影

測

量

側(cè)

重

于

提

取幾何信息，

遙

感

側(cè)重于提

取物

理

信

息。

也

就

是

說

，攝影測量是

從

非

接

觸

成

像

系

統(tǒng)

，

通

過

記

錄、

量

測、

分

析與表

達

等

處

理，

獲

取地

球

及

其

環(huán)

境

和

其它

物體的

幾

何

、

屬

性

等

可

靠

信

息

的

工

藝

、

科

學(xué)

與

技

術(shù)

.自

然

物

體

及

其

環(huán)

境

的

可

靠

信

息通

過

量

測

和

解譯過

程DEM

DLG

DRGDOM各種類型

傳

感

器被

攝

物

體

影

像攝

影

測

量

學(xué)

：

定

義DEM(數(shù)字高程模型)是對地貌形態(tài)的虛擬表示，可派生出等高線

、

坡度

圖

等信息，

同

時

它本身還是制作DOM

的

基

礎(chǔ)數(shù)據(jù)。DLG(

數(shù)

字

線

劃

圖DigitalLineGraphic)是現(xiàn)

有地

形圖

要

素

的

矢

量

數(shù)

據(jù)

集，

保

存

各

要

素

間的

空

間

關(guān)

系

和

相

關(guān)

的屬性信息，

全面地描述地表目標。DRG

(數(shù)字柵格地圖Digital

Raster

Graphic)

是現(xiàn)有紙質(zhì)地形圖經(jīng)計算機處理后得到的柵格數(shù)據(jù)文件。DOM

(

數(shù)

字

正

射

影

像圖DigitalOrthophotoMap)

是利用DEM對

影

像

，經(jīng)

逐

像

元

進

行

投

影

差

改

正

、

鑲

嵌

，按國家

基本比例尺地

形

圖

圖

幅

范

圍

剪

教

生

成

的

數(shù)

字

正

射

影

像

數(shù)

據(jù)集

。攝影經(jīng)緯儀P31RC30

框幅式航攝儀攝

影

測

量

學(xué)

：

定義各

種

類

型

被

攝

物

體

通

過

量

測

和傳

感

器

影

解

譯

過

程自

然

物

體

及

其

環(huán)

境

的

可

靠

信

息DEM

DLG

DRGDOMP31

攝

影

經(jīng)

緯

儀

近

景

影

像航空光學(xué)影像ADS40數(shù)字航空影像自

然

物

體

及

其

環(huán)

境

的

可

靠

信

息通

過

量

測

和

解

譯

過

程DEM

DLG

DRGDOM被

攝

物

體

影

像各

種

類

型

傳

感

器攝

影

測

量

學(xué)

：

定

義三峽正射影象圖：三條航帶、175張航空影像正射影像圖三峽景觀圖：三條航帶、175張航空影像三維景觀圖BeimgAsèm

Cames

Clusten北京城市景觀(亞運村)研

究

內(nèi)

容

：0

獲

取

被

研

究

物

體

的

影

像；0單張像片和多張像片處理的理論、

方法、設(shè)備和技術(shù)；〇

如

何

用

圖

形

、

圖

像

或

數(shù)

字

形

式

表示

所

測

成

果按

用

途按攝影距離遠近按處理手段地

形

攝

影

測

量

非地形攝影測量航天攝影測量

航空攝影測量

地面攝影測量

近

景

攝

影

測

量

顯微攝影測量模擬攝影測量解

析

攝

影

測

量

數(shù)

字

攝

影

測

量攝

影

測

量

學(xué)

：

分

類按

用

途

分

：地形攝影測量：研究對象為地球表面形態(tài)，

主要是根據(jù)像片測繪地形圖。非地形攝影測

量

：

專題科學(xué)

研

究

與

考察，如資源調(diào)查、變形觀測、考古、醫(yī)學(xué)等

。地形攝影測量應(yīng)用：

湖甸地形圖利用航空像片測制地形圖攝影測量技術(shù)用于考古按

攝

影

距

離

分

：航天攝影測量：利用航天器如人造地球衛(wèi)星及高空

飛

機航空攝

影

測

量：利用機載攝影

機

對

地

面進

行拍

攝地

面

攝

影

測

量：利

用地

面

攝

影

經(jīng)

緯

儀近

景

攝

影

測

量：

一般距

離

在100米以內(nèi)顯

微

攝

影

測

量：

距

離

更

小平

合高

度目的、用途其它航天飛機240～350km不定期地球觀測、空間實驗無線電探空儀100m～100km各種調(diào)查(氣象等)超高度噴氣機10000～12000m偵察、大范圍調(diào)查中低高度飛機500～8000m各種調(diào)查、航空攝影測量飛艇500～3000m空中偵察、各種調(diào)查直升機100～2000m各種調(diào)查、航空攝影測量無線遙探飛機500m以下各種調(diào)查、航空攝影測量飛機、直升機牽引飛機50～500m各種調(diào)查、航空攝影測量牽引滑翔機系留氣球8

0

0

m

以

下各種調(diào)查索道10～40m遺址調(diào)查吊車5～50m地面實況調(diào)查地面測量車0～30m地面實況調(diào)查車載升降臺攝

影

測

量

：

平

臺按

處

理

的

技

術(shù)

手

段

分

：模

擬

攝

影

測

量角軍析攝

影

測量數(shù)

字

攝

影

測

量攝

影

測

量

：

特

點○

無需接觸物體本身，

受自然和地理等條件的艮

制

少○

信息

豐

富、

逼

真○獲取資料速度快，能反應(yīng)物體不同時期動態(tài)

變

化，

有

良

好

的

量

測

精

度〇

只要物

體能

被成

像

，都

可

使

用

攝

影

測

量

的

方法

和

技

術(shù)

解

決

某

一

方

面

的

問

題□

地

形

測

量

領(lǐng)

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

地

形

數(shù)

據(jù)

庫為地理信息系統(tǒng)、各種工程應(yīng)用提供基

礎(chǔ)

測

繪

數(shù)

據(jù)攝

影

測

量

：

任

務(wù)攝

影

測

量

：

任

務(wù)非

地

形

測

量

領(lǐng)

域·

生

物

醫(yī)

學(xué)●

公

安

偵

破o

古

文

物

、

古

建

筑

·建

筑

物

變

形

監(jiān)

測Biolegy考店(6nelrenlogy)PhotoodelerPro:fonteidopmt3.967DiitanceinXYZ

-3.689

-1.391禁(Fonernsics)Prer

FinsLpmr-[Phete:1(1:2.5)=Pa120009:ertsntsdieetsbis.

回

闊

田犯

罪

微pbS

Pheteweseter國Axx多

測DefemnnefemTTetsnretem)攝

影

測

量

與

遙

感

的

關(guān)

系相

同

點攝影測量學(xué)作為一個成熟的學(xué)科，

已有一百

五

十

年

左

右

的

發(fā)

展

央

了

。

遙

感

作

為

現(xiàn)

代

高

科

技

只

有四

十

多

年

左

右

的

發(fā)

展

史

。

但兩

者

科技

內(nèi)

容，

包

括

理

論

基

礎(chǔ)，

技

術(shù)

手

段，

生

產(chǎn)

設(shè)

備，

應(yīng)

用目的等已趨于一致，共同發(fā)展形成影像信息

科學(xué)

。以

衛(wèi)

星

傳

感

器

成

像

為

主

；(具有宏觀特性，光譜特征，時相特征)遙

感

以編制中小比例尺專題圖為主(隨著高分辨率衛(wèi)星影像的出現(xiàn)，

遙感也開

始應(yīng)用于大比例尺測圖);以

影

像

物

理

信

息

的

處

理

為

主

；以各

行

業(yè)

、

部門

專業(yè)

應(yīng)用為

主。以航空攝影成像為主;以

測

繪

大

比

例

尺

地

形圖

為

主

；以影像幾何信息的處理為主；以提供

區(qū)

域

基

礎(chǔ)

地

理

信

息

服

務(wù)

為

主2)

差

異攝

影

測

量1.2

攝

影

測

量

學(xué)

的

發(fā)

展>

模擬攝

影

測

量>

角

軍

析

攝

影

測

量數(shù)

字

攝

影

測

量Anotherwingthehouseloft

oteslantingu,FofhdbarnPear

tree

&patch-of

skyshowing攝

影

測

量

學(xué)

的

起

源>1837年，法國人尼普斯Niépce和達蓋爾(Jacques

Daguerre)發(fā)明了

攝影術(shù)。為攝影測量提供了基本手段。pper

e

leseJ.NNiepce(1765-1833)world'sfirstphotographicimage(JNNiepcetanew>

1851,法國陸軍上校勞賽達特提出的交會攝影測

量并發(fā)明了測量儀器，被稱為攝影測量的起點。>

1858年，法國攝影師納達爾乘坐氣球在巴黎郊外

80m

上空拍攝了世界上第一張空中像片。>

1860年，美國人布萊克在氣球上，從365

米高空

拍攝了波士頓的像片。>1885年，法國人乘坐氣球從2000英尺高空拍攝了巴黎的航空像片>

1903年，萊特兄弟發(fā)明了飛機，為航空攝影的發(fā)

展提供了可靠的平臺；>

1909年，萊特兄弟在機翼上安放照相機，拍下了

世界第一張真正意義上的航空像片>

第一次世界大戰(zhàn)期間，首臺航攝儀的問世、立體

坐標量測儀和1318立體測圖儀的使用，真正開始了攝影測量學(xué)攝

影

測

量

學(xué)

的

三

個

發(fā)

展

階

段>

模

擬

攝

影

測

量

階

段(1

8

51

-

1

9

7

0

)>

解

析

攝

影

測

量

階

段

(1950-1980)數(shù)字攝

影

測量

階

段

(

1

9

7

0

-

現(xiàn)

在

)模

擬

攝

影

測

量利用光學(xué)/機械投影方法實現(xiàn)攝影過程的反轉(zhuǎn)，用兩個/多個投影器模擬攝影機攝影時的位置和姿態(tài)構(gòu)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人工建立立體模型人工量測和

解

譯機械繪圖光像·單片測圖·分工法測圖綜合法測圖圖解線劃地圖

像片影像地圖光學(xué)機械

測圖儀器學(xué)片光

學(xué)

糾

正

儀Wild

A10

模

擬

立

體

測

圖

儀帶模

擬

攝

影

測

量

階

段

特

點：優(yōu)點：直觀，有助于了解和學(xué)習(xí)攝影測量原理缺點：精度低，對原始資料限制大，只提供圖軍

產(chǎn)

品角

軍

析

攝

影

測

量>在模擬法攝影測量儀器大量研制時期，丘爾奇在30年代開始研究

解

析法

空

間

前

方

交

會

、

后

方

交

會

和

雙點交會。>1

9

5

4

年

，

第

一

臺

電

子

計

算

機

問

世>1957年，海拉瓦博士提出解析測圖儀的思想，標志著解

析

攝

影

測

量

的

開

始>20

世

紀

7

0

年

代

末

至

9

0

年

代

初

，

解

析

攝

影

測

量

發(fā)

展

的鼎

盛

時

期1961年，意大利0MI公司與美國Bendix公司合作，制造出第一臺解析測圖AP-1,以后又不斷改進，

生產(chǎn)

了

一

批

不

同

型

號

的

儀

器

。1976年，在赫爾辛基召開的國際攝影測量學(xué)會大會上，展出了8種型號的解析測圖儀，

使其成為攝影測量的主要儀器。角

軍

析

攝

影

測

量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(zhì)及其相互關(guān)系，并提供各種攝影測量產(chǎn)品的一門科學(xué)計

算

機

建

立

立體模型人

工

量

測

和解譯自動記錄數(shù)字線劃地圖

數(shù)字高程模型

像片影像地圖●

解

析

空

三解

析

測

圖

儀●

數(shù)

控

正

射

儀解

析測圖儀器學(xué)

片光

像C

100

Planicomp德國Zeiss廠C-100型解析測圖儀瑞士Kern廠DSR-1型解析測圖儀IEERBRUGGZ2

Orthocomp德國Zeiss廠Z-2型數(shù)控正射投影儀數(shù)

字

攝

影

測

量計算機硬、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，使功能增強，成本降低，并為編制大型軟件提供平臺20世紀70年代：數(shù)字攝影測量萌芽階段onLa

on

年

仁

。

數(shù)字攝影測量原型研究階段20世紀90年代：真正推出可用于生產(chǎn)的數(shù)字

攝影測量系統(tǒng)武大的王之卓教授于1978年提出了全數(shù)字自動化測圖系統(tǒng)的設(shè)想與方策，并于1985年完成了全數(shù)字自動化測圖軟件WUDAMS?；跀z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)品數(shù)

字

攝

影

測

量數(shù)

影計

算

機

技

術(shù)數(shù)

字

圖

像

處

理鄉(xiāng)像飛三酉配模

式

識

別6DPW自動建立

立體模型自動量測

和解譯自動記錄數(shù)字線劃地圖數(shù)

字

高

程

模

型

數(shù)字影像地圖

數(shù)

據(jù)

庫數(shù)字測量攝

影系統(tǒng)字

像4VirtuoZo

數(shù)字攝影測量系統(tǒng)

preseftWuoZoNTristaleyesHT3-D

mouseVortowalPhotogrnwvetrywvowisavraillwbleJX-4A

數(shù)

字

攝

影

測

量

工

作

站發(fā)

展

階

段原

始

資

料投

影

方

式下義號暑操

作

方

式產(chǎn)

品攝模影擬測量象

片物

理

投

影模

擬測

圖

儀作

業(yè)

員

手工模

擬

產(chǎn)

品角軍析攝

影

測

量1象片數(shù)

字

投

影角軍析測

圖義機

助

作

業(yè)員

操

作模

擬

產(chǎn)

品數(shù)

字

產(chǎn)

品數(shù)

字攝

影

測

量數(shù)

字

影

像數(shù)

字

化

影像數(shù)

字

投

影計

算

機自

動

化

操作

+

乍業(yè)

員

干預(yù)數(shù)

字

產(chǎn)

品模

擬

產(chǎn)

品攝

影

測

量

三

個

發(fā)

展

階

段

的

比

較1.3

影

像

信

息

學(xué)攝

影

測

量

與

遙

感

成

為

地

理

信

息

系

統(tǒng)

技

術(shù)中數(shù)據(jù)采集的重要手段，地理信息是攝影

測量-與

遙

感

數(shù)

據(jù)

存

儲

、管

理

、

表

達

和

應(yīng)

用

重要平臺，二者的有機結(jié)合促進了影像信息

學(xué)

的

形

成。鄉(xiāng)

像

信

息

科

學(xué)

是

一門記

錄

、

存

貝

貯

、傳輸、量測、處理、解譯、分析和顯示由非接觸傳感器影像

獲

得

的

目標

及

其

環(huán)

境信息的科學(xué)

、

技術(shù)

及

經(jīng)

濟

實

體。按

照

王

之

卓

教

授

的

定

義：InformaticsIconic感景

顯

微可見光像片數(shù)字景鄉(xiāng)像2鄉(xiāng)象多

彩光

色譜

鄉(xiāng)雷達圖像紅外遠紅外*

數(shù)

-

圖

像

處

理*

景

鄉(xiāng)

像

D

匹

配*

影

像

理

解*

鄉(xiāng)

像

分

析*

高

精

度

定

位*

專

家

系

統(tǒng)*GIS

理

論

和GIS

應(yīng)

用量然地形圖目視化產(chǎn)品婁女表修**柵計

格

和影

出地

圖自

動

綜

合專是頁

圖剖面圖透視圖正射景鄉(xiāng)

像圖其它自視品4微觀模

擬

法

攝

影

測

量其他來自目標的自

然

、

社

會

信

息

CAD,CAM

(

改

造

百

然

)*

女

字

化*

模

型

識

別EM數(shù)字花產(chǎn)品(

空

間

信

息

系

統(tǒng)

)女

圖數(shù)字景觀模型GIS1

5女

鄉(xiāng)像器平

合成

像

機

型遙

運亢大航感感感研土地王求表面圖

像

女

理人景鄉(xiāng)益

森析感數(shù)字攝景鄉(xiāng)紅像

外形

象出輸究

顯產(chǎn)品*

傳*

傳

*

遙象生物對

體牛特禾中細月包數(shù)

據(jù)圖像造鄉(xiāng)圖開*工

程

測

量

學(xué)、

地

籍

測

量

學(xué)、

海

洋

測

繪

學(xué)

、軍事測繪學(xué)等。攝

影

測

量

學(xué)

在

測

繪

學(xué)中，

發(fā)

展

歷

史

相

對較短，

但是，

它與新型科學(xué)有著血緣關(guān)

系，它的發(fā)展必然影響整個測繪學(xué)科的發(fā)展

。>報影測量學(xué)與其他測繪學(xué)科的類系測

繪

學(xué)

是

研

究

地

球

與

地

表

信

息

的

一

種科

學(xué)

。

根

據(jù)

目

前

的

發(fā)

展

，

測

繪

可

分

為

大

地測量-學(xué)、

攝

影

測

量

與

遙

感

學(xué)

、地

圖

制

圖

學(xué)、>1、與大地測量學(xué)的類系大地測量學(xué)的主要任務(wù)：

確定國家大地

原點

與水準

點，

建

立國

家

和

地區(qū)

大

地

和

高

程

控

制

網(wǎng)

，

以滿

足

測

圖

控

制

的

需

要

。攝

影

測

量

是

測

繪

地

形圖

的

主

要

方

法，

為了滿足測圖的需要，

除

國家級控制

網(wǎng)

外

，

還

需

要

一

些

測圖

必

需

的

控

制

點，

以

滿

足

空

三

加

密中

控

制

點的

要

求。

而

高

精

度

的

解

析

空中

三

角

測

量，

其精度可達三、

四等大地點的要求，

為大地測量增加了新的加密

控

制

點的

方

法

。>2、與地圖制圖學(xué)的關(guān)系地圖

制圖

是

根

據(jù)

測

量

資

料

與

其

他

地

學(xué)

、人文、資源、經(jīng)濟等信息，

編制成各種比例尺

的

地

形

圖

與

專

題

圖

?，F(xiàn)代

的

航

空

攝

影

測

量

學(xué)和

航

天

遙

感

資

料是

編

制

現(xiàn)

勢

性

強

的

地

圖

的

主

要

方

法

。>3、與工程測量學(xué)的關(guān)系工

程

測

量

是

以

工

程

建

設(shè)

為

對

象

的

測

繪

工

作

。

主要任務(wù)是工

程

規(guī)

劃

、

施

工

和

管

理

個

階

段

的

測

繪

工作。包括大比例尺地形圖測繪，

施工放樣，

設(shè)備

安裝，竣工檢測，

變形觀測等。攝

影

測

量

是

測

繪

方

法中

的

一

種

先

進

技

術(shù)

。

各

種

竣工檢測，變形觀測，是非地形攝影測量的主要任夸。攝影測

量

是

工

程

攝

影

測

量

學(xué)

的

主

要

技

術(shù)

基

礎(chǔ)

課

。其數(shù)字化產(chǎn)品可用于工程設(shè)計優(yōu)化方案的選擇和工程

規(guī)

劃

設(shè)

計

的

自

動

化

。>4、與地籍測量學(xué)的吳系地藉

測

量

是

為

了

合

理

開

發(fā)

利

用

土

地

資源，

了

解

土

地

資

源

現(xiàn)

狀，

進

行

土地

管

理

、

評價、開發(fā)，建立土地信息系統(tǒng)，

為規(guī)劃、

決策、

管

理

服

務(wù)

的

理

論、

技

術(shù)

和

方

法

。全國性大面積的地藉測量工作，應(yīng)該以

攝

影

測

量

方

法

為

主

。

通過學(xué)勻，

學(xué)生應(yīng)獲得像片解析的基礎(chǔ)知識和用攝影測量方

法

進

行

點

位

測

定