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第一章 绪论 1

§1.1　摄影测量学的定义与任务 1

目录 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 10

习题与思考题 11

五、影像解译 11

第二章　摄影测量解析基础 12

§2.1　共线方程 12

一、摄影测量常用的坐标系 12

二、影像的内外方位元素 13

三、空间直角坐标系的旋转变换 13

四、共线方程 15

§2.2　单幅影像解析基础 16

一、影像内定向 16

二、单像空间后方交会 17

§2.3　立体像对相对定向与核线几何 23

一、相对定向元素与共面方程 23

二、连续像对相对定向 24

三、单独像对相对定向 27

四、核面与核线 28

§2.4　立体像对空间前方交会 31

一、利用点投影系数的空间前方交会方法 32

二、利用共线方程的严格解法 33

§2.5　单元模型的绝对定向 33

一、空间坐标的相似变换方程 33

二、空间相似变换公式的线性化 34

三、坐标的重心化 35

四、绝对定向的解算 36

§2.6　立体影像对光束法严密解 37

一、立体影像对的光束法严密解法（一步定向法） 37

二、双像解析摄影测量三种解法的比较 38

习题与思考题 39

第三章　解析空中三角测量 41

§3.1　概述 41

一、解析空中三角测量的目的和意义 41

二、解析空中三角测量的分类 41

三、进行解析空中三角测量所必需的信息 42

§3.2　影像连接点的类型与设置 42

一、人工转刺点 42

二、仪器转刺点 43

三、标志点 43

二、摄影材料变形改正 44

一、像点坐标的量测 44

§3.3　像点坐标量测与系统误差预改正 44

四、利用地面明显地物点（自然点） 44

五、数字影像匹配转点 44

三、摄影机物镜畸变差改正 45

四、大气折光改正 45

五、地球曲率改正 46

§3.4　航带法空中三角测量 46

一、自由航带网的构成 47

二、航带模型的绝对定向 48

三、航带模型的非线性改正 49

四、航带法区域网平差 49

一、独立模型法区域网空中三角测量的基本思想 51

二、独立模型法区域网空中三角测量的主要内容 51

§3.5　独立模型法区域网空中三角测量 51

三、独立模型法区域网空中三角测量的数学模型 52

§3.6　光束法区域网空中三角测量 53

一、光束法区域网空中三角测量的基本思想与内容 53

二、误差方程式和法方程式的建立 55

三、两类未知数交替趋近法 56

四、三种区域网平差方法的比较 56

五、解析空中三角测量的精度分析 57

§3.7　系统误差补偿与自检校光束法区域网平差 59

一、影像坐标系统误差的特性 60

二、补偿系统误差的方法 60

三、利用附加参数的自检校法 61

二、联合平差的发展过程 64

一、联合平差的概念 64

§3.8　摄影测量与非摄影测量观测值的联合平差 64

三、联合平差中非摄影测量观测值条件方程的建立 65

四、GPS辅助空中三角测量 68

§3.9 自动空中三角测量 73

一、在线空中三角测量的概念 73

二、自动空中三角测量 73

三、GPS/POS辅助全自动空中三角测量 74

习题与思考题 75

第四章　数字影像与特征提取 77

§4.1　数字影像采样与重采样 77

一、数字影像采样 78

二、影像重采样理论 79

三、核线的重排列（重采样） 82

§4.2　点特征提取算法 83

一、Moravec算子 84

二、Forstner算子 84

§4.3　线特征提取算子 86

一、微分算子 86

二、二阶差分算子 88

三、特征分割法 89

四、Hough变换 90

§4.4　定位算子 91

一、Wong-Trinder圆点定位算子 91

二、Forsrner定位算子 92

三、高精度角点与直线定位算子 92

习题与思考题 95

第五章　影像匹配基础理论与算法 97

§5.1　影像相关原理 97

一、相关函数 97

二、电子相关 98

三、光学相关 99

四、数字相关 100

§5.2　影像相关的谱分析 102

一、相关函数的谱分析 102

二、金字塔影像相关（分频道相关） 103

§5.3　数字影像匹配基本算法 106

一、常见的五种基本匹配算法 106

二、基于物方的影像匹配（VLL法） 111

三、影像匹配精度 112

§5.4　最小二乘影像匹配 114

一、最小二乘影像匹配原理 114

二、单点最小二乘影像匹配 117

三、最小二乘影像匹配的精度 120

§5.5　特征匹配 120

一、基于特征点的影像匹配的策略 121

二、跨接法影像匹配 123

习题与思考题 126

第六章　数字地面模型的建立与应用 128

§6.1　概述 128

一、数字地面模型的发展过程 128

二、数字地面模型的概念及其形式 128

二、数字摄影测量的DEM数据采集方式 130

§6.2　数字高程模型的数据获取及预处理 130

一、DEM数据点的采集方法 130

三、DEM数据预处理 132

§6.3　数字高程模型的内插方法 134

一、移动曲面拟合法 134

二、多面函数法DEM内插 136

三、有限元法DEM内插 137

§6.4　DEM的精度及存贮管理 138

一、估计DEM的精度的方法 138

二、DEM的存贮管理 139

§6.5　三角网数字地面模型 142

一、三角网数字地面模型的构建 142

二、三角网数字地面模型的存贮 143

§6.6　数字地面模型的应用 145

一、基于矩形格网的DEM多项式内插 145

二、三角网中的内插 146

三、等高线的绘制 147

四、立体透视图 151

五、DEM的其他应用 154

习题与思考题 157

第七章　数字微分纠正 158

§7.1　数字微分纠正的概念 158

§7.2　框幅式中心投影影像的数字微分纠正 158

一、数字微分纠正的基本原理 159

二、反解法（间接法）数字微分纠正 159

三、正解法（直接法）数字微分纠正 160

四、数字纠正实际解法及分析 162

§7.3　线性阵列扫描影像的数字纠正 163

一、间接法纠正 163

二、直接法纠正 164

三、直接法与间接法相结合的纠正方案 165

四、多项式纠正 166

五、正射影像精度的检查与质量控制 166

§7.4　立体正射影像对的制作 167

一、基本思想 167

二、立体正射影像对的制作方法（斜平行投影法） 168

三、立体正射影像对的高程量测精度 169

四、适合高程量测的立体正射影像对制作（对数投影法） 170

五、立体正射影像对的应用 172

§7.5　景观图的制作原理 173

一、模拟灰度景观图 173

二、真实景观图（Landscape） 175

习题与思考题 175

第八章　计算机辅助测图（数字测图） 177

§8.1　矢量数据采集 177

一、矢量数据采集设备与过程 177

二、矢量数据采集与存贮 178

三、矢量数据采集基本算法 180

§8.2　矢量数据编辑 181

一、矢量数据的图形显示 181

二、图形编辑 182

§8.3　矢量数据的图形化输出 185

三、字符编辑 185

一、绘图基本算法 186

二、图板定向 190

三、图式符号的绘制 191

四、裁剪与注记 193

习题与思考题 194

第九章　数字摄影测量系统 196

§9.1　概述 196

§9.2　数字摄影测量工作站的组成与功能 197

一、数字摄影测量工作站的组成 197

二、数字摄影测量工作站的功能 198

二、数字摄影测量工作站的工作流程 200

一、数字摄影测量工作站的作业方式 200

§9.3　数字摄影测量工作站的作业与产品 200

三、数字摄影测量工作站的产品 201

§9.4　数字摄影测量工作站简介 202

一、混合型（Hybrid）数字摄影测量工作站 202

二、第一台数字摄影测量工作站DAMC（Digital Automatic Map Compiler） 207

三、第一台商品化的数字摄影测量工作站DSP1（Digital Stereo Photogrammetric System） 208

四、LH的数字摄影测量工作站DPW770 210

五、中国的数字摄影测量工作站VirtuoZo 212

六、部分商用数字摄影测量工作站现状（引自Heipke教授的论文） 216

§9.5　数字摄影测量系统 221

习题与思考题 223

参考文献 224