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第一章 绪论 1

1.1摄影测量学的定义与任务 1

1.2模拟摄影测量 2

1.3解析摄影测量 5

1.4数字摄影测量 7

1.5当代数字摄影测量的若干典型问题 9

一、辐射信息 9

二、数据量与信息量 10

三、速度与精度 10

四、自动化与影像匹配 11

五、影像解译 11

习题与思考题 12

第二章 单幅影像解析基础 13

2.1空中摄影的基本知识 13

一、航空摄影机 13

二、空中摄影 17

2.2中心投影与透视变换 20

一、中心投影和正射投影 20

二、透视变换中的特殊点、线、面及特性 21

三、透视变换作图的基本方法 23

2.3共线方程 26

一、摄影测量常用的坐标系 26

二、影像的内外方位元素 27

三、空间直角坐标系的旋转变换 27

四、共线方程 28

五、有理函数模型 30

2.4航摄像片的像点位移与比例尺 32

一、像点位移 32

二、像片比例尺 35

2.5单幅影像解析基础 35

一、影像内定向 35

二、单像空间后方交会 36

习题与思考题 43

第三章 双像立体测图 46

3.1人眼的立体视觉和立体观测 46

一、人眼的立体视觉 46

二、人眼的分辨能力与观察能力 47

三、人造立体视觉 48

四、观察人造立体的条件 49

五、立体效应的转换 49

六、像对的立体观察 51

3.2立体像对相对定向与核线几何 54

一、相对定向元素与共面方程 54

二、连续像对相对定向 55

三、单独像对相对定向 59

四、核面与核线 60

3.3立体像对空间前方交会 64

一、利用点投影系数的空间前方交会方法 64

二、利用共线方程的严格解法 65

3.4单元模型的绝对定向 66

一、空间坐标的相似变换方程 66

二、空间相似变换公式的线性化 67

三、坐标的重心化 68

四、绝对定向的解算 69

3.5立体影像对光束法严密解 71

一、立体影像对的光束法严密解法（一步定向法） 71

二、双像解析摄影测量三种解法的比较 72

习题与思考题 73

第四章 解析空中三角测量 74

4.1概述 74

一、解析空中三角测量的目的和意义 74

二、解析空中三角测量的分类 75

三、进行解析空中三角测量所必需的信息 75

4.2影像连接点的类型与设置 76

一、人工转刺点 76

二、仪器转刺点 76

三、标志点 76

四、利用地面明显地物点（自然点） 77

五、数字影像匹配转点 77

4.3像点坐标量测与系统误差预改正 77

一、像点坐标的量测 78

二、摄影材料变形改正 78

三、摄影机物镜畸变差改正 78

四、大气折光改正 79

五、地球曲率改正 79

4.4航带法空中三角测量 80

一、自由航带网的构成 80

二、航带模型的绝对定向 82

三、航带模型的非线性改正 82

四、航带法区域网平差 83

4.5独立模型法区域网空中三角测量 85

一、独立模型法区域网空中三角测量的基本思想 85

二、独立模型法区域网空中三角测量的主要内容 86

三、独立模型法区域网空中三角测量的数学模型 86

4.6光束法区域网空中三角测量 87

一、光束法区域网空中三角测量的基本思想与内容 87

二、误差方程式和法方程式的建立 88

三、两类未知数交替趋近法 89

四、三种区域网平差方法的比较 90

五、解析空中三角测量的精度分析 91

4.7系统误差补偿与自检校光束法区域网平差 94

一、影像坐标系统误差的特性 94

二、补偿系统误差的方法 94

三、利用附加参数的自检校法 95

4.8摄影测量与非摄影测量观测值的联合平差 98

一、联合平差的概念 98

二、联合平差的发展过程 99

三、联合平差中非摄影测量观测值条件方程的建立 100

4.9 GPS辅助空中三角测量 102

一、全球定位系统（GPS）简介 102

二、GPS辅助空中三角测量的兴起与发展 103

三、GPS辅助空中三角测量的基本原理 105

四、试验举例 107

五、对方法的评价与展望 108

4.10自动空中三角测量 109

一、在线空中三角测量的概念 109

二、自动空中三角测量 110

三、GPS／POS辅助全自动空中三角测量 110

4.11机载POS系统对地定位 111

一、POS系统简介 112

二、POS与航空摄影系统的集成方法 113

三、POS系统在航空摄影测量中的应用 114

四、POS系统对地定位的主要误差源 115

4.12解析摄影测量中粗差检测原理概述 117

一、粗差的概念 117

二、粗差检测理论 117

三、可靠性理论 118

习题与思考题 119

第五章 数字影像与特征提取 121

5.1数字影像采样与重采样 121

一、数字影像采样 122

二、影像重采样理论 123

三、核线的重排列（重采样） 126

5.2点特征提取算法 128

一、Moravec算子 128

二、Forstner算子 129

三、Harris角点提取算法 130

5.3线特征提取算子 131

一、微分算子 132

二、二阶差分算子 133

三、特征分割法 135

四、Hough变换 135

5.4定位算子 136

一、Wong-Trinder圆点定位算子 137

二、Forstner定位算子 137

三、高精度角点与直线定位算子 138

习题与思考题 141

第六章 影像匹配基础理论与算法 143

6.1影像相关原理 143

一、相关函数 143

二、电子相关 144

三、光学相关 144

四、数字相关 146

6.2影像相关的谱分析 18

一、相关函数的谱分析 148

二、金字塔影像相关（分频道相关） 150

6.3数字影像匹配基本算法 152

一、常见的五种基本匹配算法 152

二、基于物方的影像匹配（VLL法） 157

三、影像匹配精度 159

6.4最小二乘影像匹配 161

一、最小二乘影像匹配原理 161

二、单点最小二乘影像匹配 164

三、最小二乘影像匹配的精度 167

6.5特征匹配 168

一、基于特征点的影像匹配的策略 168

二、跨接法影像匹配 170

三、SIFT算子 173

习题与思考题 179

第七章 数字地面模型的建立与应用 180

7.1概述 180

一、数字地面模型的发展过程 180

二、数字地面模型的概念及形式 180

7.2数字高程模型的数据获取及预处理 182

一、DEM数据点的采集方法 182

二、数字摄影测量的DEM数据采集方式 183

三、DEM数据预处理 185

7.3数字高程模型的内插方法 186

一、移动曲面拟合法 187

二、多面函数法DEM内插 188

三、有限元法DEM内插 189

7.4 DEM的精度及存贮管理 191

一、估计DEM的精度的方法 191

二、DEM的存贮管理 192

7.5三角网数字地面模型 195

一、三角网数字地面模型的构建 195

二、三角网数字地面模型的存贮 196

7.6数字地面模型的应用 198

一、基于矩形格网的DEM多项式内插 198

二、三角网中的内插 199

三、等高线的绘制 200

四、立体透视图 204

五、DEM的其他应用 208

习题与思考题 210

第八章 数字微分纠正 212

8.1数字微分纠正的概念 212

8.2框幅式中心投影影像的数字微分纠正 212

一、数字微分纠正的基本原理 213

二、反解法（间接法）数字微分纠正 213

三、正解法（直接法）数字微分纠正 215

四、数字纠正实际解法及分析 216

8.3线性阵列扫描影像的数字纠正 217

一、间接法纠正 218

二、直接法纠正 219

三、直接法与间接法相结合的纠正方案 220

四、多项式纠正 220

五、基于有理多项模型的高分辨率遥感影像参数的解算 221

8.4立体正射影像对的制作 223

一、基本思想 223

二、立体正射影像对的制作方法（斜平行投影法） 223

三、立体正射影像对的高程量测精度 225

四、适合高程量测的立体正射影像对制作（对数投影法） 226

五、立体正射影像对的应用 228

8.5真正射影像的概念及其制作原理 229

一、遮蔽的概念 229

二、正射影像上遮蔽的传统对策 230

三、真正射影像的概念及其制作原理 230

8.6正射影像的质量控制 233

一、正射影像质量控制的主要内容 233

二、正射影像的匀光处理 234

8.7景观图的制作原理 237

一、模拟灰度景观图 237

二、真实景观图（Landscape） 239

习题与思考题 240

第九章 计算机辅助测图（数字测图） 241

9.1矢量数据采集 241

一、矢量数据采集设备与过程 241

二、矢量数据采集与存贮 242

三、矢量数据采集基本算法 244

9.2矢量数据编辑 245

一、矢量数据的图形显示 246

二、图形编辑 247

三、字符编辑 250

9.3矢量数据的图形化输出 250

一、绘图基本算法 251

二、图板定向 255

三、图式符号的绘制 256

四、裁剪与注记 258

习题与思考题 259

第十章 数字摄影测量系统 261

10.1概述 261

10.2数字摄影测量工作站的组成与功能 262

一、数字摄影测量工作站的组成 262

二、数字摄影测量工作站的功能 263

10.3数字摄影测量工作站的作业与产品 265

一、数字摄影测量工作站的作业方式 265

二、数字摄影测量工作站的工作流程 266

三、数字摄影测量工作站的产品 267

10.4数字摄影测量工作站简介 267

一、混合型（Hybrid）数字摄影测量工作站 268

二、第一台数字摄影测量工作站DAMC（Digital Automatic Map Compiler） 272

三、第一台商品化的数字摄影测量工作站DSPI （Digital Stereo Photogrammetric System） 273

四、LH的数字摄影测量工作站DPW770 276

五、中国的数字摄影测量工作站VirtuoZo 278

六、部分商用数字摄影测量工作站现状（引自Heipke教授的论文） 281

10.5数字摄影测量系统 287

一、数字摄影测量网格（DPCrid）系统 289

二、像素工厂系统（Pixel Factory） 296

习题与思考题 299

参考文献 300