攝影測量是獲取全要素地理空間信息最重要、最快捷、應用最廣泛的技術手段。本書系統(tǒng)闡述了攝影測量的理論、技術和方法，并介紹了數(shù)字攝影測量、新型傳感器成像模型、無人機攝影測量、雷達攝影測量、遙感影像智能解譯等當前攝影測量最新的理論和技術成果，力求能夠?qū)⒔?jīng)典與前沿結合、理論與應用并重，形成內(nèi)容完善、覆蓋面更廣的教材內(nèi)容體系。本書是戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學在中國大學 MOOC網(wǎng)上課程“攝影測量學”的配套教材。
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目錄
前言
第1章 緒論1
1.1 什么是攝影測量1
1.2 攝影測量發(fā)展歷史1
1.2.1 攝影及攝影測量的起源1
1.2.2 攝影測量的發(fā)展歷史3
1.2.3 攝影測量與遙感7
1.3 攝影測量分類7
1.3.1 按應用對象分類8
1.3.2 按成像距離分類8
1.3.3 按發(fā)展階段分類10
1.3.4 按獲取數(shù)據(jù)的傳感器類型分類11
1.4 攝影測量發(fā)展趨勢11
1.4.1 高分辨率遙感測繪衛(wèi)星蓬勃發(fā)展11
1.4.2 輕小型低空無人遙感平臺廣泛應用13
1.4.3 人工智能技術推動攝影測量作業(yè)邁向自動化14
1.4.4 攝影測量從地球測繪走向深空測繪14
思考題15
本章參考文獻16
第2章 遙感影像獲取17
2.1 數(shù)字影像17
2.2 數(shù)字航空影像獲取18
2.2.1 航空攝影和航空攝影測量基本概念18
2.2.2 航空攝影平臺19
2.2.3 航空攝影測量常用成像載荷22
2.2.4 航空攝影測量對影像質(zhì)量和飛行質(zhì)量的要求30
2.2.5 傾斜航空攝影測量對影像獲取的要求34
2.3 衛(wèi)星影像獲取35
2.3.1 航天器軌道35
2.3.2 遙感測繪衛(wèi)星軌道類型37
2.3.3 航天攝影測量對影像重疊度的要求40
思考題43
本章參考文獻43
第3章 單張影像解析基礎45
3.1 中心投影及其特征45
3.1.1 投影及其分類45
3.1.2 中心投影的主要特征46
3.1.3 透視變換中的特殊點、線、面49
3.1.4 航攝影像和地形圖的比較51
3.2 攝影測量常用坐標系的建立53
3.2.1 像平面坐標系54
3.2.2 像空間坐標系55
3.2.3 攝影測量坐標系55
3.2.4 地面輔助坐標系56
3.2.5 大地測量坐標系56
3.3 影像的內(nèi)外方位元素57
3.3.1 影像內(nèi)方位元素57
3.3.2 影像外方位元素58
3.3.3 影像方位元素與攝影測量常用坐標系之間關系61
3.4 共線條件方程62
3.4.1 旋轉矩陣62
3.4.2 共線條件方程的推導68
3.5 共線條件方程的實用形式73
3.5.1 傾斜影像和水平影像相應像點的坐標關系73
3.5.2 共線條件方程的一次項公式74
3.5.3 透視變換中的簡化共線條件方程76
3.6 直接線性變換公式78
3.7 線陣傳感器成像模型81
3.8 有理函數(shù)模型84
3.9 影像比例尺87
3.9.1 影像比例尺的基本概念87
3.9.2 像點比例尺的概念和一般公式87
3.9.3 影像比例尺和測圖比例尺的關系89
3.10 傾斜誤差與投影誤差90
3.10.1 傾斜誤差90
3.10.2 投影誤差92
3.11 像點坐標系統(tǒng)誤差95
3.11.1 相機物鏡的畸變差95
3.11.2 大氣折光差97
3.12 地球曲率對攝影測量精度的影響98
思考題100
本章參考文獻101
第4章 單像作業(yè)理論102
4.1 影像內(nèi)定向102
4.1.1 內(nèi)定向的目的102
4.1.2 內(nèi)定向的方法102
4.2 單像空間后方交會105
4.2.1 基本原理105
4.2.2 計算過程111
4.2.3 空間后方交會的精度112
4.3 光學相機的檢校112
4.3.1 單像空間后方交會相機檢校113
4.3.2 直接線性變換法相機檢校114
4.3.3 相機檢校的實施115
4.4 正射影像制作118
4.4.1 正射影像的概念118
4.4.2 影像糾正基本原理119
4.4.3 影像像素坐標系與像平面坐標系之間的轉換關系121
4.4.4 正解法數(shù)字微分糾正121
4.4.5 反解法數(shù)字微分糾正124
思考題126
本章參考文獻126
第5章 立體像對與立體觀測127
5.1 立體像對127
5.2 幾何模型128
5.3 立體像對的方位元素130
5.3.1 像對的相對方位元素131
5.3.2 像對的絕對方位元素134
5.3.3 立體像對角方位元素之間關系135
5.4 標準式立體像對136
5.5 像對的立體觀察與量測139
5.5.1 眼睛和視覺139
5.5.2 像對的立體觀察143
5.5.3 像對的立體量測149
思考題151
本章參考文獻151
第6章 立體像對作業(yè)理論152
6.1 立體像對的相對定向152
6.1.1 共面條件方程152
6.1.2 共面條件方程線性化154
6.1.3 相對方位元素的計算162
6.2 空間前方交會166
6.2.1 空間前方交會點投影系數(shù)公式166
6.2.2 利用點投影系數(shù)計算模型點和地面點坐標170
6.2.3 利用共線條件方程的前方交會173
6.3 立體像對的絕對定向175
6.3.1 絕對定向方程175
6.3.2 重心化坐標在絕對定向中的應用178
6.3.3 絕對定向的計算過程180
6.3.4 絕對定向元素、相對定向元素和影像外方位元素之間聯(lián)系180
思考題181
本章參考文獻182
第7章 數(shù)字空中三角測量183
7.1 空中三角測量基本思想183
7.2 單航帶空中三角測量183
7.2.1 航帶模型的構建184
7.2.2 航帶模型的絕對定向185
7.2.3 航帶模型的非線性變形改正186
7.3 航帶法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量188
7.3.1 基本思想188
7.3.2 誤差方程189
7.3.3 計算過程190
7.3.4 多余觀測數(shù)計算191
7.4 獨立模型法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量191
7.4.1 基本思想191
7.4.2 誤差方程式192
7.4.3 計算過程193
7.4.4 多余觀測數(shù)計算193
7.5 光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量195
7.5.1 基本思想195
7.5.2 誤差方程196
7.5.3 基本過程198
7.5.4 多余觀測數(shù)計算198
7.6 三種區(qū)域網(wǎng)空中三角測量方法比較199
7.7 自檢校光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量201
7.8 POS輔助空中三角測量202
7.8.1 POS系統(tǒng)介紹202
7.8.2 POS輔助空中三角測量的原理203
思考題206
本章參考文獻206
第8章 影像匹配208
8.1 影像匹配概述208
8.2 遙感影像預處理210
8.3 特征提取210
8.3.1 影像特征211
8.3.2 點特征提取算法212
8.3.3 線特征提取算子222
8.4 影像匹配方法226
8.4.1 基本概念226
8.4.2 基于灰度的影像匹配方法230
8.4.3 基于特征的影像匹配方法234
8.5 核線影像生成238
8.5.1 利用立體像對相對方位元素生成核線影像238
8.5.2 利用影像外方位元素生成核線影像239
思考題241
本章參考文獻241
第9章 影像解譯242
9.1 影像解譯概述242
9.2 目視解譯243
9.2.1 影像解譯特征244
9.2.2 目視解譯方法及過程246
9.3 半自動解譯248
9.3.1 影像預處理248
9.3.2 影像分類250
9.3.3 人機交互解譯系統(tǒng)255
9.4 影像智能解譯256
9.4.1 影像場景分類257
9.4.2 影像目標檢測262
9.4.3 影像語義分割267
思考題272
本章參考文獻273
第10章 無人機攝影測量274
10.1 無人機攝影測量的基本概念274
10.1.1 無人機攝影測量系統(tǒng)275
10.1.2 無人機攝影測量特點275
10.1.3 無人機攝影測量軟件276
10.1.4 無人機攝影測量應用277
10.2 無人機攝影測量的計算機視覺理論277
10.2.1 齊次坐標及其優(yōu)勢278
10.2.2 常用坐標系統(tǒng)281
10.2.3 相機的成像模型282
10.2.4 無人機影像光束法平差284
10.3 無人機攝影測量的生產(chǎn)流程285
10.3.1 作業(yè)前準備285
10.3.2 無人機攝影測量任務規(guī)劃287
10.3.3 無人機航攝飛行290
10.3.4 無人機影像控制點布設與測量292
10.3.5 無人機攝影測量內(nèi)業(yè)處理294
思考題296
本章參考文獻296
第11章 雷達攝影測量297
11.1 雷達攝影測量的定義及特點297
11.1.1 雷達攝影測量的定義297
11.1.2 雷達攝影測量的特點297
11.2 側視雷達成像原理299
11.2.1 真實孔徑雷達299
11.2.2 合成孔徑雷達301
11.3 雷達影像的特性303
11.3.1 顯示模式303
11.3.2 輻射特性304
11.3.3 幾何特性310
11.4 雷達影像成像模型313
11.4.1 距離–多普勒模型313
11.4.2 F.Leberl成像模型及其線性化315
11.5 雷達影像定位原理317
11.5.1 雷達影像正射糾正317
11.5.2 雷達影像立體定位319
11.5.3 InSAR干涉測量320
思考題322
本章參考文獻323
第12章 數(shù)字攝影測量生產(chǎn)應用324
12.1 攝影測量生產(chǎn)技術流程324
12.2 攝影測量外業(yè)工作324
12.2.1 野外控制測量324
12.2.2 影像調(diào)繪326
12.3 攝影測量內(nèi)業(yè)工作328
12.3.1 數(shù)字表面模型（DSM）制作329
12.3.2 數(shù)字正射影像圖（DOM）制作334
12.3.3 數(shù)字線劃圖（DLG）制作336
12.3.4 數(shù)字柵格圖（DRG）制作342
12.4 數(shù)字攝影測量系統(tǒng)343
12.4.1 數(shù)字攝影測量系統(tǒng)構成343
12.4.2 數(shù)字攝影測量系統(tǒng)功能模塊345
思考題347
本章參考文獻348
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