攝影測(cè)量學(xué)

前言

本書(shū)自2005年出版以來(lái)，作為測(cè)繪工程專業(yè)《攝影測(cè)量學(xué)》教材，歷經(jīng)多屆學(xué)生和有關(guān)讀者參考、使用，根據(jù)綜合反饋的意見(jiàn)，在不改變?cè)瓡?shū)基本結(jié)構(gòu)的前提下，對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行了修訂：（1）在對(duì)攝影測(cè)量原理及方法的論述上力求通俗易懂，便于初學(xué)者理解與掌握；（芝）新增了部分內(nèi)容，主要有：介紹面陣與線陣航空數(shù)字?jǐn)z影儀、常用遙感衛(wèi)星以及有關(guān)數(shù)字影像匹配方法；簡(jiǎn)要介紹了國(guó)外幾種典型數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的有關(guān)內(nèi)容等。（3）為方便掌握virtuoZo NT數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的操作使用，特在附錄中增加了該系統(tǒng)的操作實(shí)踐指導(dǎo)。本次修訂新增的主要內(nèi)容由教學(xué)一線的鄧非副教授編寫(xiě)，在此表示真誠(chéng)感謝。由于作者水平所限，書(shū)中還難免存在不妥與不足之處，敬請(qǐng)讀者進(jìn)一步指正。

內(nèi)容概要

全書(shū)系統(tǒng)講述r攝影測(cè)量的基本原理、方法與內(nèi)涵，主要內(nèi)容包括：影像信息的獲取方法；單張像片解析及雙像立體測(cè)圖原理、方法；解析基礎(chǔ)及解析空中三角測(cè)量；數(shù)字地面模型的理論與應(yīng)用；全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)；像片糾正與正射影像圖；攝影測(cè)量外業(yè)工作；在附錄中增加了VirtuoZo NT操作實(shí)踐及地圖制圖的基本概念與方法。全書(shū)共分十章，每章后都仃思考題。編寫(xiě)本書(shū)的宗旨是既要剔除以往教材中陳舊的內(nèi)容，又要考慮內(nèi)容的承前啟后，顧及攝影測(cè)量發(fā)展的新技術(shù)、新方法，這樣有利于初學(xué)者的學(xué)習(xí)及攝影測(cè)量學(xué)科的發(fā)展。    本書(shū)可作為高等學(xué)校測(cè)繪工程專業(yè)攝影測(cè)量課程的教材，也可作為工程測(cè)量技術(shù)人員學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第一章  緒論  §1-1　攝影測(cè)量學(xué)的定義、任務(wù)和發(fā)展  §1-2　影像信息學(xué)的形成與發(fā)展  §1-3　本書(shū)的主要內(nèi)容和安排第二章　影像獲取  §2-1　航空影像獲取  §2-2　遙感影像第三章　攝影測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)  §3-1　航空攝影  §3-2　中心投影的基本知識(shí)  §3-3　航攝像片上特殊的點(diǎn)、線、面  §3-4　攝影測(cè)量常用的坐標(biāo)系統(tǒng)  §3-5　航攝像片的內(nèi)、外方位元素  §3-6　像點(diǎn)的空間直角坐標(biāo)變換與中心投影構(gòu)像方程  §3-7　航攝像片上的像點(diǎn)位移　習(xí)題與思考題第四章　雙像立體測(cè)圖基礎(chǔ)與立體測(cè)圖  §4-1　人眼的立體視覺(jué)原理與立體量測(cè)  §4-2　立體像對(duì)與雙像立體測(cè)圖  §4-3　立體像對(duì)的相對(duì)定向元素與模型的絕對(duì)定向元素  §4-4　模擬法立體測(cè)圖  §4-5　解析法立體測(cè)圖　習(xí)題與思考題第五章　攝影測(cè)量解析基礎(chǔ)  §5-1　像點(diǎn)坐標(biāo)量測(cè)  §5-2　單像空間后方交會(huì)  §5-3　立體像對(duì)的前方交會(huì)  §5-4　立體像對(duì)的解析法相對(duì)定向　§5-5　立體模型的解析法絕對(duì)定向　§5-6　雙像解析的光束法嚴(yán)密解　習(xí)題與思考題第六章　解析空中三角測(cè)量　§6-1　概述　§6-2　航帶網(wǎng)法空中三角測(cè)量　§6-3　獨(dú)立模型法區(qū)域網(wǎng)空中三角測(cè)量　§6-4　光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測(cè)量　習(xí)題與思考題第七章  數(shù)字地面模型及其應(yīng)用　§7-1  概述　§7-2　數(shù)據(jù)預(yù)處理　§7-3　數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)內(nèi)插方法　§7-4　數(shù)字高程模型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)　§7-5　數(shù)字高程模型應(yīng)用算法　§7-6　三角網(wǎng)數(shù)字地面模型　習(xí)題與思考題第八章　全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量基礎(chǔ)　§8-1  概述　§8-2　數(shù)字影像及數(shù)字影像重采樣　§8-3　基于灰度的數(shù)字影像相關(guān)　§8-4　SIFT匹配方法　§8-5　核線相關(guān)與同名核線的確定　§8-6　數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)　習(xí)題與思考題第九章　像片糾正與正射影像圖　§9-1　像片糾正的概念與分類　§9-2　數(shù)字微分糾正　§9-3　數(shù)字正射影像圖的制作方法　習(xí)題與思考題：第十章　攝影測(cè)量的外業(yè)工作　§10-1  攝影測(cè)量外業(yè)工作任務(wù)及作業(yè)流程　§10-2　像片控制點(diǎn)的布設(shè)　§10-3  野外像片控制點(diǎn)的選刺、整飾及像片聯(lián)測(cè)　……附錄Ⅰ　數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)VirtuoZo NT 操作實(shí)踐附錄Ⅱ　地圖制圖主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：§1-1攝影測(cè)量學(xué)的定義、任務(wù)和發(fā)展傳統(tǒng)的攝影測(cè)量學(xué)是利用光學(xué)攝影機(jī)攝取像片，通過(guò)像片來(lái)研究和確定被攝物體的形狀、大小、位置和相互關(guān)系的一門(mén)科學(xué)技術(shù)。它包含的內(nèi)容有：獲取被攝物體的影像，研究單張和多張像片影像的處理方法，包括理論、設(shè)備和技術(shù)，以及將所測(cè)得的結(jié)果以圖解形式或數(shù)字形式輸出的方法和設(shè)備。其主要任務(wù)是測(cè)制各種比例尺的地形圖、建立地形數(shù)據(jù)庫(kù)，為地理信息系統(tǒng)、各種工程應(yīng)用提供基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)。攝影測(cè)量的主要特點(diǎn)是在像片上進(jìn)行量測(cè)和解譯，無(wú)需接觸被攝物體本身，因而很少受自然和地理?xiàng)l件的限制，而且可攝得瞬間的動(dòng)態(tài)物體影像。像片及其他各種類型影像均是客觀物體或目標(biāo)的真實(shí)反映，信息豐富逼真，人們可以從中獲得所研究物體的大量幾何信息和物理信息。攝影測(cè)量的分類方法有多種，根據(jù)攝影機(jī)平臺(tái)位置的不同可分為：航天攝影測(cè)量、航空攝影測(cè)量、地面攝影測(cè)量和水下攝影測(cè)量；按攝影機(jī)平臺(tái)與被攝目標(biāo)距離的遠(yuǎn)近可分為：航天攝影測(cè)量、航空攝影測(cè)量、地面攝影測(cè)量、近景攝影測(cè)量和顯微攝影測(cè)量；按用途可分為：地形攝影測(cè)量和非地形攝影測(cè)量，地形攝影測(cè)量的目的是測(cè)制各種比例尺的地形圖，這也是攝影測(cè)量的主要任務(wù)之一，而非地形攝影測(cè)量的應(yīng)用面非常廣，服務(wù)的領(lǐng)域和研究對(duì)象千差萬(wàn)別，如工業(yè)、建筑、考古、軍事、生物、醫(yī)學(xué)等。從攝影測(cè)量學(xué)的發(fā)展來(lái)看，可劃分為三個(gè)階段：模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量。模擬攝影測(cè)量是在室內(nèi)利用光學(xué)的或機(jī)械的方法模擬攝影過(guò)程，恢復(fù)攝影時(shí)像片的空間方位、姿態(tài)和相互關(guān)系，建立實(shí)地的縮小模型，即攝影過(guò)程的幾何反轉(zhuǎn)，再在該模型的表面進(jìn)行測(cè)量。該方法主要依賴于攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)測(cè)量設(shè)備，研究的重點(diǎn)主要放在儀器的研制上。由于攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)測(cè)量設(shè)備十分昂貴，一般的測(cè)量單位無(wú)法開(kāi)展攝影測(cè)量的生產(chǎn)任務(wù)。在我國(guó)該方法一直沿用到20世紀(jì)70年代。隨著計(jì)算機(jī)的問(wèn)世，攝影測(cè)量工作者開(kāi)始研究利用計(jì)算機(jī)這種快速的計(jì)算工具來(lái)完成攝影測(cè)量中復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題，這便出現(xiàn)了始于20世紀(jì)50年代末的解析空中三角測(cè)量、解析測(cè)圖儀和數(shù)控正射投影儀。由于當(dāng)時(shí)受計(jì)算機(jī)發(fā)展水平的限制，直到70年代中期，解析測(cè)圖儀才進(jìn)入商用階段，其價(jià)格與一級(jí)精度的模擬測(cè)圖儀價(jià)格相近，在全世界得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，但解析測(cè)圖儀價(jià)格仍然很昂貴。解析空中三角測(cè)量是用攝影測(cè)量方法在大面積范圍內(nèi)測(cè)定點(diǎn)位的一種精確方法。通常采用的平差模型有航帶法、獨(dú)立模型法及光束法。在解析空中三角測(cè)量的長(zhǎng)期研究中，人們解決了像片系統(tǒng)誤差的補(bǔ)償及觀測(cè)誤差的自動(dòng)檢測(cè)，從而保證了成果的高精度與可靠性。

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