十 9, 2012 - file 技术及应用   comment No Comments

摄影测量学(photogrammetry)

研究利用摄影或遥感的手段获取被测物体的信息(影像的或数字的),经过分析、处理,确定被测物体的形状、大小和位置,并判断其性质的学科。

摄影测量的特点是不接触被测对象,间接地采集被测对象的几何信息和物理信息,不受地区、国界限制,量测工作和信息获取分别进行;量测工作大部分在室内进行;机械化和自动化程度高。

依据信息采集时传感器所处位置不同,摄影测量学分为地面摄影测量地面摄影测量、航空摄影测量、航天摄影测量、近景摄影测量等。工作过程是:从地面、空 中或空间获取地表面一定范围的图像信息,通过对图像的处理,用量测图像来确定地面点的坐标和高程,制成地形图。近景摄影测量,亦称非地形摄影测量,是在近 距离 ,一般指100米以内,拍摄目标的图像,通过加工处理确定静态目标的表面形状和动态目标的活动轨迹。它是在地面摄影测量的基础上发展起来的,用于监测工程 变形,测量弹体运动速度与轨迹,弹着点定位,以及工业、生物医学等方面。

摄影测量始于19世纪中叶,当时采用地面摄取的成对像 片,使用同名射线逐点交会的方式进行测量。1901年立体坐标量测仪和1911年立体测图仪的相 继问世,形成了地面立体摄影测量。在此期间,法国首先用气球从空中摄影,获取航空像片,制作平面图。第一次世界大战期间,飞机应用于战场侦察,航空像片用 于分析敌情 和地形、制作阵地平面图,修测地形图,促进了航空摄影测量的发展。1929年德国的格鲁贝尔提出在立体测图仪上进行相对定向和绝对定向的理论,以后又提出 利用立体测图仪进行单航线空中三角测量的理论。20世纪30年代,苏联发展了航测微分法测图理论和技术。1953年德国H.施密特建立了解析摄影测量的基 本理论。1962年美国与意大利合作制成解析测图仪,它由一台高精度立体坐标量测仪和一台小型计算机组成。随着航天飞行器的问世和成像系统的不断改进,航 天摄影发展起来。在摄影测量理论方面,已经建立了非传统的摄影系统(全景式摄影系统、多光谱扫描系统、侧视雷达成像系统等)的基本关系式,即像点坐标同地 面坐标变换的严密的数学关系式。从而形成了航天摄影测量。随着计算机技术的发展和微处理机的广泛应用,摄影测量技术正朝着自动化的方向发展。

地面摄影测量(terrestrial photogrammetry)

利用安置在地面上基线两端点处的摄影机向目标拍摄立体像对,对所摄目标进行测绘的技术。用于险阻高山区、小范围山区和丘陵地区测图,还用于地质、冶金、采矿、水利、铁道等方面的勘察。

地面摄影测量分为外业工作和内业工作。外业工作包括摄影和测量。摄影是在基线两端点、用摄影经纬仪或其他摄影机按一定方式分别摄影,以获取目标的立体像 对。地形测量作业中常用正直摄影、等偏摄影两种方式进行摄影。测量工作,先选摄影基线,后用普通测量方法测定基线长度、基线端点和检查点的坐标和高程,为 内业像片处理提供起始数据。内业成图方法分为图解法、模拟法和解析法。图解法是根据立体坐标量测仪量测出像点坐标和左右视差值,按相似三角形关系设计一种 图板,用图解法求出地面点的平面位置和高程。模拟法是利用地面立体测图仪进行测图的方法。解析法是按一定的数学公式求出地面点在其地面辅助坐标系中的空间 坐标,再转换为地面坐标。解析法适应性强、精度高,是常用的方法。

航空摄影测量(aerophotogrammetry)

在航空器上拍摄地面像片、获取地面信息,测绘地形图的作业。航空摄影测量单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换,立体测图的基本原理是投影过程的几何反转。航空摄影测量的作业分外业和内业。

外业包括:

  1. 像片控制点联测,像片控制点一般是航摄前在地面上布设的标志点,也可选用像片上明显地物点(如道路交叉点等),用测角交会、测距导线、等外水准、高程导线等普通测量方法测定其平面坐标和高程。
  2. 像片调绘,在像片上通过判读,用规定的地形图符号绘注地物、地貌等要素;测绘没有影像的和新增的重要地物;注记通过调查所得的地名等。
  3. 综合法测图,在单张像片或像片图上用平板仪测绘等高线。

内业包括:

  1. 加密测图控制点,以像片控制点为基础,一般用空中三角测量方法,推求测图需要的控制点、检查其平面坐标和高程。
  2. 测制地形原图。

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