摄影测量学绪论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,摄影测量学,一、定义,摄影测量与遥感,定义,ISPRS,定义：,摄影测量与遥感,-,是对非接触传感器系统获得的影像及其数,字表达进行记录、量测和解译，从而获得,自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、,科学和技术,遥感平台,高度,目的、用途,其它,航天飞机,240,350km,不定期地球观测、空间实验,无线电探空仪,100m,100km,各种调查（气象等）,超高度喷气机,10000,12000m,侦察、大范围调查,中低高度飞机,500,8000m,各种调查、航空摄影测量,飞艇,500,3000m,空中侦察、各种调查,直升机,100,2000m,各种调查、航空摄影测量,无线遥探飞机,500m,以下,各种调查、航空摄影测量,飞机、直升机,牵引飞机,50,500m,各种调查、航空摄影测量,牵引滑翔机,系留气球,800m,以下,各种调查,索道,10,40m,遗址调查,吊车,5,50m,地面实况调查,地面测量车,0,30m,地面实况调查,车载升降台,摄影测量与遥感：,平台,二、研究内容：,获取被摄物的影象,影象的处理：理论、技术和方法、设备,信息提取和成果表达,三、摄影测量：,任务之一,地形测量领域,各种比例尺的地形图、专题图、特种地图,正射影像地图、景观图,建立各种数据库,提供地理信息系统和土地信息系统所需要的基础数据,摄影测量：,任务之二,非地形测量领域,生物医学,公安侦破,古文物、古建筑,建筑物变形监测,四、摄影测量：特点,无需接触物体本身获得被摄物体信息,由二维影象重建三维目标，客观，真实，丰富,面采集数据方式，同时提取物体的几何与物理特性,可摄得动态物体影象,人类用,1000,多年时间,大致搞清海陆的轮廓,;,用约,300,年时间,对大陆的,30%,面积进行了地理探险和地形测绘,;,航测方法,用,50,年时间,测绘陆地,70%,面积,;,遥感卫星,每天采集全球的图象和数据,.,五、摄影测量：,分类,航天,摄影测量,航空,摄影测量,地面,摄影测量,近景,摄影测量,显微,摄影测量,地 形,摄影测量,非地形,摄影测量,模拟,摄影测量,解析,摄影测量,数字,摄影测量,按距离远近,按 用 途,按处理手段,六、发展史：,六、发展史：,1759,年，德国数学家兰勃特（,J.H.Lambert,）,:,透视几何理论,.,摄影测量的第一个理论基础；,1839,年，法国达意尔（,Daguerre,）发明摄影术；,1851-1859,年，法国陆军上校劳塞达（,Laussedat,），利用地面正直摄影进行交会摄影测量，测制了万森城堡图。,从空中拍摄地面的照片，最早是,1858,年纳达在气球上进行的。,1903,年，莱特兄弟发明了飞机，航空摄影测量才成为可能。,1906,年，劳伦士用,17,只风筝,吊着巨型相机,拍下了旧金山大火的珍贵历史性大幅照片。,第一次世界大战，第一台航空摄影机问世。,航空摄影比地面摄影有着明显的优越性：视场开阔、无前景遮挡后景、可快速地获得大面积地区的像片。成为,20,世纪以来大面积测制地形图最有效的快速方法。,航空光学影像,ADS40,数字航空影像,德国,，芬士特瓦尔德：利用投影几何原理，提出空间后方交会，像片的相对定向和绝对定向的概念。,奥地利,，向普鲁：提出像片纠正，双像投影测图概念。,德国,，普佛里希：提出立体观测的量测原理。,1901,年，,Zeiss,厂制造出立体坐标量测仪,1909,年，,1318,立体测图仪。（像对）,以光学机械模拟装置，实现了复杂的摄影测量解算。,立体测图仪。,摄影机功能日趋完善，成熟，出现了丰富多采的针对航空摄影测量的 模拟测图仪。,1923,年，,Zeiss,制造立体测图仪，改进了作业方法。,30,年代，多倍仪空中三角测量技术和测图技术，为中小比例尺地图提供了多快好省的测图途径。,50-60,年代，随着机械技术的成熟，模拟型摄影测量仪器性能优良，品种繁多，发展到黄金时期。,我国自,30,年代起步，一直延伸至,70,年代。,70,年代后，计算机技术,.,计算机可以完成摄影测量中复杂的几何解算和大量数值运算。,2,、,解析摄影测量阶段,：,50,年代末，提出了解析空中三角测量。,美国，丘奇：用手摇计算机发展迭代计算方法。,德国，施密特：提出光束法平差思想，建立解析摄影测量的基本理论。,1957,年，海拉瓦：提出用计算机进行解析测图思想，标志着解析摄影测量的正式开始。,60,年代，加拿大，舒特,;,中国，王之卓,:,将计算机技术用于解析空三的航带法平差和航带法区域网平差。,70,年代，计算机技术得到突破性发展（芯片，体积，重量，运行速度，价格等得到良好改善）,解析测图仪。,20,世纪,70,年代末至,90,年代，解析摄影测量的鼎盛时期。,1976,年，,德,Zeiss,推出,PC100,解析测图仪,1980,年，,瑞,Kern,推出,DSR,型，,AC1,，,BC1,解,析测图仪,德,OPTON,推出,C,系列解析测图仪,中,国家测绘局，,Jx-3,解析测图仪,解析测图仪价格，精度，迅速在全世界广泛使用。,1987,年后，解析测图仪,数据库管理系统下数据采集工作站，使摄影测量成为地理信息系统（,GIS,）获取基础数据和更新数据的重要手段。,Zeiss,：,P,系列，,Kern,：,DSP,系列,Wild&Prime,：,System-9,解析正射投影仪：,Zeiss:Z-2,Wild:OR-1,型，,为起伏地区制作正射影像图。,解析摄影测量的发展,非地形摄影测量不再受模拟测图仪的限制，而有了新的生命力，尤其是近景摄影测量。,通过对所测目标进行各种方式的摄影，来研究和监测其外形和几何位置，已广泛应用于各类建筑工程、机械制造、地质、交通事故、公安侦破、汽车制造、采矿、结构变形、粒子运动、资源调查、变形观测、环境监测、城区规划、考古、生物医学、及至音乐器材和美术作品等领域。,1950,年，美国工程兵研究发展实验室与,Bausch&Lomb,光学仪器公司合作研制了第一台自动化摄影测量测图仪（电子相关技术）。,60,年代初，美国，数字自动化测图系统,DAMC,系统,（数字相关技术）。,1985,年武汉测绘科技大学，全数字自动化测图软件系,统,WUDAMS,系统。,1992,年华盛顿第,17,届国际摄影测量与遥感（,ISPRS,）大,会，展出了较为成熟的数字摄影测量工作站：,海拉瓦（,Helava,）博士研制的,DPW 650/750,，,德国,Zeiss,的,PHODIS,等；,1996,年，第,18,届,ISPRS,大会上，推出了基本实现摄影测量几何处理自动化的数字摄影测量工作站：,Leica,公司的,Helava,扫描仪,DSw300,与工作站,DPW770,。,武汉测绘科技大学,VirtuoZo,。,德，阿克曼，数字表面模型自动量测系统。,中国测绘科学院，,Jx-4,。,实时摄影测量：用,CCD,等数字摄影机，如：数码相机，直接对被摄物摄取数字影像，并直接输入计算机中，在实时软件作用下，立刻获得和提取所需要的信息，用于控制对目标的操作。主要用于医学诊断、工业过程的自动控制和机器人视觉方面。,七、应用：,1,、在国家基础测绘中的应用：,数字高程模型（,DEM,）、数字正射影像图（,DOM,）、数值线划图,(DLG,，如：道路、水系、境界、大地控制点和地名数据库等,),。,2,、在城市规划、军事测量、工程勘测设计、水利领域、电力领域、能源、环保、农业、海洋、电信、国土资源调查中的应用：,利用摄影测量技术生产城市基础,4D,产品，建立城市基础地形地貌，建立城市三维立体模型和三维虚拟现实模型，以进行三维景观漫游和各种三维空间信息查询分析，等。,3,、,3S,技术为建设数字地球、数字城市、数字政府、数字商务等提供专业服务，如：提供基础空间数据、建立虚拟景观、真三维再现、数据更新维护，等。,4,、在非地形摄影测量领域中的应用：,凡是能够获得其影像信息（可以是摄影像片，也可以是数字影像）的被摄物，都可以利用近景摄影测量技术，以某种精度测定它的形状、大小和运动参数。,近景摄影测量的应用非常广泛，几乎渗透到各个学科和国民经济的各个领域。,利用近景摄影测量技术，还可以进行非常图象处理。,实时摄影测量可应用于视觉科学（如：计算机视觉、机器视觉与机器人视觉），制造工业、运输、导航和各种需要实时对被摄物进行监测和识别的领域。,参考文献,:,1,龚涛，摄影测量学，西南交通大学出版社,2014,2,王之卓,摄影测量原理,测绘出版社,1979,3,李德仁,摄影测量与遥感概论,测绘出版社,4,张剑清,摄影测量学,武汉大学出版社,2010,5,林君建,摄影测量学,国防工业出版社,6,王树根,摄影测量原理与应用,武汉大学出版社,7,王佩军,摄影测量学,武汉大学出版社,8,摄影测量的科技论文,后续课程,1,、数字摄影测量,2,、近景摄影测量,3,、遥感原理与方法、地理信息系统,摄影测量基础：,与其他课程关系,先修课程,1,、测量平差基础,2,、测量学,3,、,控制测量学、地图制图,思考,:,1,、摄影测量的定义是什么？相对于其它测量手段有何特点？,2,、摄影测量的任务是什么？可以有哪些分类？,3,、摄影测量的发展阶段是什么？,