《摄影测量学》主要是根据“摄影测量学教学大纲”和“摄影测量学课程标准”编写的,为了兼顾各专业人员不同的学习需求,对其中部分内容进行了适当扩充。《摄影测量学》内容包括航空摄影、单张像片的解析基础、立体像对的基础知识、摄影测量作业理论、立体测图仪、数字摄影测量等。全面论述了摄影测量的基本概念、基本理论、主要技术和方法。
《摄影测量学》可作为测绘各专业大学本科的教材,也可供其他相关专业的师生、工程技术人员和研究人员学习参考。
20世纪80年代以来,摄影测量仪器、工艺与方法都发生了巨大变化,原有“摄影测量学”方面的教科书已无法满足教学和自学的需要。为了使“摄影测量学”教学适应21世纪现代教育理念,反映新世纪高等教育的特点,急需在原有教科书的基础上重新编写一本能够适应学科发展,反映当代摄影测量基本原理、方法与内涵的高水平的教材,为教师教学、学生和相关技术人员自主学习提供完整的教学方案。
本书主要是根据“摄影测量学教学大纲”和“摄影测量学课程标准”编写的,共分六章,内容包括:航空摄影、单张像片的解析基础、立体像对的基础知识、摄影测量作业理论、立体测图仪与立体坐标量测仪、数字摄影测量。前四章主要论述基础理论,后两章主要介绍仪器和技术方法。在各章后都附有一定量的思考题。全书重点突出,系统性强,插图丰富,易于阅读。
本书全面论述了摄影测量的基本概念、基本理论、技术和方法,在编写过程中,编者对编写内容进行多次研究并广泛征求了相关专家的意见。张保明主要负责第二章、第三章、第四章以及第五章和第六章部分内容的编写;龚志辉主要负责第五章以及第二章、第六章部分内容的编写;郭海涛主要负责第一章的编写。全书由张保明统稿,由龚志辉、郭海涛完成校对工作。
由于各院校和各专业的课程设置不同,使用本教科书的方法也不同。有的院校除开设有“摄影测量学”这门课程外,还开设有“航空摄影”、“摄影定位理论与方法”、“数字摄影测量学”3门课程,这些师生在使用本书时,重点阅读单张像片的解析基础、立体像对的基础知识、立体测图仪与立体坐标量测仪和摄影测量作业理论前5节的内容,而航空摄影、数字摄影测量和摄影测量作业理论中的空中三角测量等内容可分别参阅“航空摄影”、“数字摄影测量学”和“摄影定位理论与方法”3门课程的教材。
本书在编写过程中得到解放军信息工程大学测绘学院训练部和遥感信息工程系的大力支持。刘静宇教授为本书提供了许多技术帮助,总参信息技术总站刘炳印为本书提供了部分仪器的相片,沈阳军区测绘大队助理工程师初艳锋为本书绘制了全部插图,武汉大学袁修孝教授和朱肇光教授对本书进行了审稿并提出了许多宝贵的意见,上海同济大学陈映鹰教授和总参测绘研究所胡莘研究员对本书的编写也提出了许多好的建议。编者在此一并表示诚挚的感谢!
绪论
第一章 航空摄影简介
§1-1 航空摄影
一、航空摄影的分类
二、航空摄影测量对航空像片及航空摄影的基本要求
§1-2 胶片型航摄相机
一、航摄仪的基本结构
二、对航摄仪的基本要求
§1-3 CCD数字航摄相机
一、数字影像
二、ADS40数字成像系统
三、DMC数字相机
第二章 单张像片的解析基础
§2-1 中心投影
一、投影及其分类
二、中心投影的主要特征
三、透视变换中的特殊点、线、面
§2-2 航摄像片的内外方位元素
一、坐标系统的建立
二、像片的内外方位元素
§2-3 共线条件方程
一、点的坐标变换
二、共线条件方程式的建立
§2-4 旋转矩阵
一、用外方位角元素组成的旋转矩阵
二、利用3个独立的方向余弦构成旋转矩阵
§2-5 共线条件方程的一些实用形式
一、用外方位角元素表达方向余弦的共线条件方程
二、倾斜像片和水平像片相应像点的坐标关系
三、共线条件方程的一次项公式
四、透视变换中的简化共线条件方程
§2-6 航摄像片的比例尺
一、像点比例尺的概念和一般公式
二、特殊点、线的像比例尺
§2-7 因像片倾斜和地形起伏引起的像点移位
一、因像片倾斜引起的像点移位
二、因地形起伏引起的像点移位
§2-8 像点坐标的系统误差及其改正
一、像片的变形
二、摄影仪物镜的畸变差
三、大气折光差
四、地球曲率的影响
第三章 立体像对的基本知识
§3-1 立体像对概述
§3-2 立体像对的方位元素
一、像对的相对方位元素
二、像对的绝对方位元素
三、立体像对角方位元素之间的关系
§3-3 标准式像对
§3-4 像对的立体观察与量测
一、眼睛和视觉
二、像对的立体观察
三、像对的立体量测
第四章 摄影测量作业理论
§4-1 影像内定向
§4-2 单像空间后方交会
一、基本原理
二、计算过程
三、空间后方交会的精度
§4-3 立体像对的相对定向
一、共面条件方程和相对定向方程式
二、相对方位元素的计算
§4-4 空间前方交会和模型坐标的计算
一、利用点投影系数的空间前方交会
二、利用共线方程的严格解法
§4-5 立体像对的绝对定向
一、基本原理
二、绝对定向元素的最小二乘解和重心化坐标的应用
三、绝对定向的计算过程
§4-6 空中三角测量
一、航带法空中三角测量
二、航带法区域网空中三角测量
三、独立模型法区域网空中三角测量
四、光束法区域网空中三角测量
五、三种区域网平差方法的比较
第五章 立体测图仪与立体坐标量测仪
§5-1 模拟立体测图仪
一、模拟立体测图仪的分类
二、多倍投影测图仪(多倍仪)
三、立体测图仪B8S
§5-2 立体坐标量测仪
一、HCZ-1型立体坐标量测仪
二、PSK-2精密立体坐标量测仪
§5-3 解析测图仪
一、概述
二、解析测图仪的硬件
三、解析测图仪工作原理
四、解析测图仪的软件
五、四种解析测图仪简介
第六章 数字摄影测量
§6-1 特征提取
一、影像特征
二、点特征提取算子
三、线特征提取算子
§6-2 影像匹配
一、基本原理
二、数字影像匹配基本算法
三、基于物方的影像匹配
§6-3 数字地面模型
一、数字地面模型概述
二、数字地面模型数据的采集
三、数字地面模型数据的预处理
四、数字高程模型的内插方法
五、数字高程模型的应用
§6-4 数字微分纠正
一、数字微分纠正概述
二、反解法数字微分纠正
三、正解法数字微分纠正
§6-5 数字测图
一、地图矢量数据采集
二、矢量数据编辑
三、其他图形编辑功能
§6-6 数字摄影测量工作站
一、概述
二、组成与主要功能
三、作业方式
四、数字摄影测量工作站简介
参考文献