攝影測量原理與應(yīng)用

前言

　　當(dāng)代攝影測量的理論與實(shí)踐和20世紀(jì)攝影測量學(xué)科的形成與發(fā)展時(shí)期相比已大不一樣了。雖然攝影測量最基本的數(shù)學(xué)原理和光學(xué)基礎(chǔ)很少改變，但在攝影測量的數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和生產(chǎn)手段以及應(yīng)用目的等方面均發(fā)生了戲劇性的變化。如攝影測量學(xué)賴以生存的共線方程，在模擬攝影測量時(shí)代是用精密的光學(xué)和機(jī)械方法來體現(xiàn)，如今已完全用計(jì)算機(jī)程序來代替，并且其應(yīng)用的靈活性和廣泛性還在不斷地深入和發(fā)展之中?！　∵M(jìn)入21世紀(jì)以來，攝影測量與遙感學(xué)科的理論與方法又有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在攝影測量方面，航空數(shù)碼相機(jī)的使用越來越廣泛，為全自動(dòng)化測圖奠定了良好的基礎(chǔ)；機(jī)載對(duì)地定位與定向系統(tǒng)（POS）的使用使無地面控制空中三角測量和測圖成為可能；機(jī)載激光測距（LIDAR）的使用使快速獲取地表三維信息的夢想成為現(xiàn)實(shí)，并且其應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛。在遙感方面，基于多平臺(tái)、多傳感器和多角度的對(duì)地觀測具有高空間分辨率、高光譜分辨率和高時(shí)間分辨率等特點(diǎn)，基于高分辨率遙感影像的制圖所具有的優(yōu)越性和時(shí)效性對(duì)傳統(tǒng)航空攝影測量測圖方法提出了挑戰(zhàn)。集GPS、GIS和RS（簡稱“3S”）技術(shù)于一體的移動(dòng)測圖系統(tǒng)也逐步從實(shí)驗(yàn)研究走向?qū)嵱茫⒁殉蔀榭臻g信息快速獲取和地圖更新的重要手段。與此同時(shí)，基于攝影測量與遙感的數(shù)字化測繪的產(chǎn)品形式越來越豐富，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，為社會(huì)提供信息化服務(wù)的信息化測繪理念已經(jīng)越來越多地為人們所接受。　　攝影測量學(xué)的發(fā)展不僅體現(xiàn)在上述各方面，還體現(xiàn)在其與遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理以及計(jì)算機(jī)視覺等相關(guān)學(xué)科的交叉與融合方面。攝影測量與遙感數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理更趨自動(dòng)化和智能化的發(fā)展特點(diǎn)使得非攝影測量工作者也能較容易地掌握攝影測量的實(shí)踐環(huán)節(jié)和體驗(yàn)攝影測量的魅力。

內(nèi)容概要

本書共分10章。第1章簡單介紹了攝影測量學(xué)的定義、任務(wù)、分類和發(fā)展以及當(dāng)代攝影測量發(fā)展的多學(xué)科交叉特點(diǎn)；第2章介紹航空攝影測量的成像系統(tǒng)及其像片解析；第3章介紹立體測圖的原理與方法；第4章介紹解析空中三角測量及其拓展；第5章介紹數(shù)字?jǐn)z影測量的基礎(chǔ)理論及其發(fā)展；第6章至第7章分別介紹數(shù)字高程模型（DEM）和數(shù)字正射影像（DOM）的生產(chǎn)與應(yīng)用；第8章簡單介紹數(shù)字?jǐn)z影測量的儀器設(shè)備及產(chǎn)品；第9章介紹高分辨率遙感衛(wèi)星影像及其應(yīng)用；第10章介紹空間信息系統(tǒng)集成與城市三維建?？梢暬?   本書是在綜合國內(nèi)外許多教材和相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過反復(fù)醞釀寫成的。

書籍目錄

第1章 緒論　1.1 攝影測量學(xué)的定義與任務(wù)　1.2 攝影測量學(xué)的分類　1.3 攝影測量學(xué)的發(fā)展歷史　1.4 當(dāng)代攝影測量發(fā)展的多學(xué)科交叉特點(diǎn)　　1.4.1 攝影測量與遙感的結(jié)合　　1.4.2 攝影測量與遙感和GIS、GPS的結(jié)合　　1.4.3 地球空間信息科學(xué)的崛起和發(fā)展　　1.4.4 當(dāng)代數(shù)字?jǐn)z影測量的發(fā)展第2章 航空攝影測量成像系統(tǒng)及像片解析　2.1 航空攝影的基礎(chǔ)知識(shí)　　2.1.1 膠片航空攝影機(jī)　　2.1.2 垂直航空攝影的基本要求　2.2 航攝像片的分辨率　　2.2.1 膠片影像的分辨率　　2.2.2 數(shù)字影像的分辨率　2.3 單張航攝像片解析　　2.3.1 垂直航攝像片的幾何關(guān)系　　2.3.2 航攝像片上特殊的點(diǎn)、線　　2.3.3 航攝像片上的投影差　2.4 航攝像片的坐標(biāo)系統(tǒng)　　2.4.1 像方空間坐標(biāo)系　　2.4.2 物方空間坐標(biāo)系　2.5 航攝像片的內(nèi)、外方位元素　　2.5.1 內(nèi)方位元素　　2.5.2 外方位元素　2.6 像空間直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換　　2.6.1 像點(diǎn)的空間直角坐標(biāo)變換　　2.6.2 方向余弦的確定　2.7 中心投影像片的構(gòu)像方程與投影變換　　2.7.1 中心投影像片的構(gòu)像方程　　2.7.2 中心投影像片的正射變換　2.8 攝影成像系統(tǒng)的檢校　　2.8.1 攝影機(jī)檢校的內(nèi)容　　2.8.2 攝影機(jī)檢校方法分類　　2.8.3 攝影機(jī)物鏡的光學(xué)畸變第3章 立體測圖的原理與方法　3.1 視差與立體視覺原理　　3.1.1 人眼的立體視覺　　3.1.2 視差的概念　　3.1.3 人造立體視覺　3.2 像對(duì)的立體觀察與量測　　3.2.1 立體觀察　　3.2.2 立體量測　3.3 模擬法立體測圖的原理與方法　　3.3.1 攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)　　3.3.2 立體像對(duì)的模擬法相對(duì)定向　　3.3.3 立體模型的模擬法絕對(duì)定向　　3.3.4 地物與地貌的測繪　3.4 解析法立體測圖原理與方法　　3.4.1 解析測圖儀概述　　3.4.2 解析測圖儀的工作原理　3.5 數(shù)字?jǐn)z影測量測圖方法概述第4章 解析空中三角測量及其拓展　4.1 像點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)誤差改正　……第5章 數(shù)字?jǐn)z影測量及其發(fā)展第6章 數(shù)字地面模型的建立與應(yīng)用第7章 數(shù)字正射影像的制作與應(yīng)用第8章 數(shù)字?jǐn)z影測量的食品設(shè)備及產(chǎn)品第9章 高分辨率遙感衛(wèi)星影像及其應(yīng)用第10章 空間信息系統(tǒng)集成與城市三維建?？梢暬饕獏⒖嘉墨I(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　攝影測量學(xué)的定義與任務(wù)　　“攝影測量學(xué)”一詞的英文是photogrammetry，它源于三個(gè)英文單詞：light（光線）、writing（記錄）和measurement（量測），即將來自目標(biāo)物體反射的光線通過某種方式進(jìn)行記錄，然后基于記錄的結(jié)果（即像片或影像）進(jìn)行量測和解譯。因此，攝影測量學(xué)的基本含義是基于像片的量測和解譯。傳統(tǒng)的攝影測量學(xué)是利用光學(xué)攝影機(jī)攝影的像片，研究和確定被攝物體的形狀、大小、位置、性質(zhì)和相互關(guān)系的一門科學(xué)和技術(shù)。它研究的內(nèi)容涉及被攝物體的影像獲取方法，影像信息的記錄和存儲(chǔ)方法，基于單張或多張像片的信息提取方法，數(shù)據(jù)的處理與傳輸，產(chǎn)品的表達(dá)與應(yīng)用等方面的理論、設(shè)備和技術(shù)。　　攝影測量的特點(diǎn)之一是在像片上進(jìn)行量測和解譯，無需接觸被測目標(biāo)物體本身，因而很少受自然和環(huán)境條件的限制，而且像片及其各種類型影像均是客觀目標(biāo)物體的真實(shí)反映，影像信息豐富、逼真，人們可以從中獲得被研究目標(biāo)物體的大量幾何信息和物理信息?！　∮捎诂F(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和航天技術(shù)等的飛速發(fā)展，攝影測量學(xué)科領(lǐng)域的研究對(duì)象和應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大?？梢赃@樣說，只要目標(biāo)物體能夠被攝影成像，都可以使用攝影測量技術(shù)以解決某一方面的問題。這些被攝物體可以是固體的、液體的，也可以是氣體的；可以是靜態(tài)的，也可以是動(dòng)態(tài)的；可以是微小的（電子顯微鏡下放大幾千倍的細(xì)胞），也可以是巨大的（宇宙星體）。這些靈活性使得攝影測量學(xué)成為多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一種測量手段和數(shù)據(jù)采集與分析的方法。由于具有非接觸傳感的特點(diǎn)，20世紀(jì)60年代初，從側(cè)重于影像解譯和應(yīng)用角度，又提出了“遙感”一詞。

圖書封面

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