第1章 绪论 1
1.1 摄影测量学的定义与任务 1
1.2 摄影测量学的分类 3
1.3 摄影测量学的发展历史 4
1.4 当代摄影测量发展的多学科交叉特点 8
1.4.1 摄影测量与遥感的结合 8
1.4.2 摄影测量与遥感和GIS、GPS的结合 9
1.4.3 地球空间信息科学的崛起和发展 12
1.4.4 当代数字摄影测量的发展 14
第2章 航空摄影测量成像系统及像片解析 16
2.1 航空摄影的基础知识 16
2.1.1 胶片航空摄影机 17
2.1.2 垂直航空摄影的基本要求 20
2.2 航摄像片的分辨率 25
2.2.1 胶片影像的分辨率 25
2.2.2 数字影像的分辨率 26
2.3 单张航摄像片解析 27
2.3.1 垂直航摄像片的几何关系 27
2.3.2 航摄像片上特殊的点、线 28
2.3.3 航摄像片上的投影差 30
2.4 航摄像片的坐标系统 33
2.4.1 像方空间坐标系 33
2.4.2 物方空间坐标系 35
2.5 航摄像片的内、外方位元素 36
2.5.1 内方位元素 36
2.5.2 外方位元素 37
2.6 像空间直角坐标系的转换 38
2.6.1 像点的空间直角坐标变换 39
2.6.2 方向余弦的确定 40
2.7 中心投影像片的构像方程与投影变换 42
2.7.1 中心投影像片的构像方程 42
2.7.2 中心投影像片的正射变换 44
2.8 摄影成像系统的检校 46
2.8.1 摄影机检校的内容 46
2.8.2 摄影机检校方法分类 46
2.8.3 摄影机物镜的光学畸变 49
第3章 立体测图的原理与方法 52
3.1 视差与立体视觉原理 52
3.1.1 人眼的立体视觉 52
3.1.2 视差的概念 54
3.1.3 人造立体视觉 56
3.2 像对的立体观察与量测 57
3.2.1 立体观察 57
3.2.2 立体量测 59
3.3 模拟法立体测图的原理与方法 61
3.3.1 摄影过程的几何反转 61
3.3.2 立体像对的模拟法相对定向 62
3.3.3 立体模型的模拟法绝对定向 64
3.3.4 地物与地貌的测绘 66
3.4 解析法立体测图原理与方法 68
3.4.1 解析测图仪概述 68
3.4.2 解析测图仪的工作原理 71
3.5 数字摄影测量测图方法概述 72
第4章 解析空中三角测量及其拓展 77
4.1 像点坐标系统误差改正 77
4.1.1 摄影材料变形改正 78
4.1.2 摄影机物镜畸变差改正 78
4.1.3 大气折光改正 79
4.1.4 地球曲率改正 80
4.2 单张像片的空间后方交会 81
4.2.1 空间后方交会的基本方程 81
4.2.2 空间后方交会的误差方程和法方程 84
4.2.3 空间后方交会的计算过程 85
4.2.4 空间后方交会的精度 86
4.3 立体像对的空间前方交会 86
4.4 影像的内定向 89
4.5 立体像对的解析相对定向 91
4.5.1 解析相对定向元素 91
4.5.2 解析相对定向原理 93
4.5.3 相对定向元素解算过程 97
4.6 立体模型的解析绝对定向 98
4.6.1 绝对定向基本公式 98
4.6.2 绝对定向元素的解算 100
4.7 解析空中三角测量简介 101
4.7.1 解析空中三角测量的目的和意义 101
4.7.2 解析空中三角测量的分类 102
4.8 光束法区域网空中三角测量 105
4.8.1 光束法空中三角测量的基本思想 105
4.8.2 误差方程式和法方程式的建立 106
4.8.3 两类未知数交替趋近解法 108
4.8.4 光束法平差方法的优缺点 108
4.8.5 解析空中三角测量的精度分析 109
4.9 系统误差补偿与自检校光束法区域网平差 112
4.9.1 影像坐标系统误差的特性 112
4.9.2 系统误差补偿的方法 113
4.9.3 利用附加参数的自检校光束法平差 114
4.10 GPS辅助空中三角测量 117
4.10.1 联合平差的概念及其发展过程 117
4.10.2 全球定位系统（GPS）简介 119
4.10.3 GPS辅助空中三角测量的兴起与发展 120
4.10.4 GPS辅助空中三角测量的基本原理 122
4.10.5 GPS辅助空中三角测量试验举例 125
4.11 机载POS系统对地定位 127
4.11.1 定位定向系统（POS）简介 127
4.11.2 POS与航空摄影系统的集成方法 129
4.11.3 POS系统在航空摄影测量中的应用 130
4.11.4 POS系统对地定位的主要误差源 132
第5章 数字摄影测量及其发展 135
5.1 数字图像处理概述 135
5.1.1 数字图像基本概念 135
5.1.2 数字图像处理的基本算法 136
5.2 影像数字化与影像重采样 138
5.2.1 影像数字化器 138
5.2.2 影像数字化过程 139
5.2.3 数字影像的重采样 143
5.3 基于灰度的影像相关 144
5.3.1 相关系数法影像相关 145
5.3.2 协方差法影像相关 146
5.3.3 高精度最小二乘相关 146
5.4 同名核线的确定与核线影像相关 148
5.4.1 核面与核线的概念 148
5.4.2 同名核线的确定 149
5.4.3 沿核线重采样 151
5.4.4 基于核线的影像相关 152
5.5 基于特征的影像相关 153
5.5.1 特征提取 154
5.5.2 基于特征的影像匹配 162
5.6 当代数字摄影测量的若干典型问题 164
第6章 数字地面模型的建立与应用 168
6.1 数字地面模型概述 168
6.1.1 数字地面模型的发展过程 168
6.1.2 数字地面模型的概念与表示形式 169
6.2 DEM数据点的采集与预处理 171
6.2.1 DEM数据点的采集方法 171
6.2.2 DEM数据的预处理 172
6.3 数字高程模型的内插 173
6.3.1 线性内插 173
6.3.2 双线性多项式内插 174
6.3.3 分块双三次多项式内插 175
6.3.4 移动拟合法内插 176
6.4 基于DEM的等高线自动绘制 178
6.4.1 等高线点的内插与排列 178
6.4.2 等高线点的插补 180
6.4.3 地形特征线的顾及 181
6.5 数字高程模型的工程应用算法 182
6.5.1 地形剖面的面积计算和体积计算 182
6.5.2 求DEM的中心投影透视图 183
6.5.3 数字坡度模型及地面坡度分类 184
6.5.4 由DEM求真实的地表面积 186
6.5.5 挖方与填方计算 187
6.6 三角网数字地面模型及其应用 188
6.6.1 三角网数字地面模型的构建 188
6.6.2 三角网的内插 190
6.6.3 基于三角网的等高线绘制 191
6.7 机载激光雷达（Lidar）技术简介 193
6.7.1 机载激光雷达系统组成 193
6.7.2 机载激光雷达对地定位原理 194
6.7.3 机载激光雷达的技术特点 195
6.7.4 几种典型机载激光雷达简介 197
6.7.5 机载激光雷达技术的应用 199
第7章 数字正射影像的制作与应用 204
7.1 航摄像片纠正概述 204
7.2 数字微分纠正的原理与方法 206
7.2.1 直接法数字微分纠正 206
7.2.2 间接法数字微分纠正 207
7.3 立体正射影像对的制作与应用 210
7.3.1 立体正射影像对的制作方法 210
7.3.2 立体正射影像对的应用 213
7.4 数字真正射影像的制作与应用 213
7.4.1 遮蔽的概念 213
7.4.2 正射影像上遮蔽的传统对策 215
7.4.3 真正射影像的概念及其制作 216
7.5 数字正射影像的质量检查 219
7.6 数字正射影像的匀光处理 220
7.6.1 影像匀光概述 220
7.6.2 基于Mask的单幅影像匀光 221
7.6.3 基于Wallis滤波器的多幅影像匀光 223
7.6.4 特殊区域的自动检测与处理 224
7.6.5 影像匀光处理流程 226
第8章 数字摄影测量的仪器设备及产品 228
8.1 数字航空摄影机简介 228
8.1.1 DMC数字航摄仪 229
8.1.2 ADS40数字航摄仪 231
8.1.3 UltraCam-D数字航摄仪 234
8.1.4 国产SWDC系列数字航摄仪 237
8.2 胶片航摄仪与数字航摄仪的比较 239
8.3 数字摄影测量系统的功能与产品 242
8.3.1 数字摄影测量系统概述 242
8.3.2 数字摄影测量系统的软硬件组成及主要功能 243
8.3.3 数字摄影测量系统的作业模式及主要产品 245
8.4 数字摄影测量系统简介 248
8.4.1 Helava数字摄影测量系统 249
8.4.2 VirtuoZo数字摄影测量工作站 250
8.4.3 JX-4C数字摄影测量工作站 253
8.5 基于网格的全数字摄影测量系统 254
8.5.1 海量影像自动处理系统“像素工厂”简介 255
8.5.2 数字摄影测量网格DPGrid简介 258
第9章 高分辨率遥感卫星影像及其应用 262
9.1 卫星影像制图概述 263
9.1.1 卫星影像制图的目的和意义 263
9.1.2 卫星影像制图的优缺点 265
9.2 几种典型的高分辨率遥感卫星系统 265
9.2.1 SPOT-5卫星系统 265
9.2.2 IKONOS卫星系统 267
9.2.3 QuickBird卫星系统 272
9.2.4 其他高分辨率遥感卫星简介 275
9.3 线阵列CCD传感器的构像方程 276
9.4 线阵列CCD传感器影像的几何处理 278
9.4.1 单片几何纠正 279
9.4.2 双像解析摄影测量 281
9.5 基于有理函数的通用传感器模型 284
9.5.1 传感器模型的概念 284
9.5.2 有理函数的定义 285
9.5.3 有理函数的解算 288
9.5.4 有理函数的特点分析 290
9.6 基于高分辨率遥感影像的地物提取 291
9.6.1 地物提取概述 291
9.6.2 基于遥感影像的建筑物提取 292
9.6.3 基于遥感影像的线状地物提取 296
9.7 基于高分辨率遥感影像的变化检测 298
9.7.1 变化检测方法概述 299
9.7.2 变化检测的基本内容和步骤 301
9.7.3 基于遥感影像和GIS数据的变化检测 303
9.7.4 规划用地及违章建筑调查案例分析 305
第10章 空间信息系统集成与城市三维建模可视化 311
10.1 地球空间信息科学概述 311
10.1.1 地球空间信息科学的形成 311
10.1.2 地球空间信息科学的理论体系 312
10.1.3 地球空间信息学的技术体系 314
10.2 多传感器集成空间信息获取 315
10.2.1 多传感器集成的概念 315
10.2.2 多传感器集成的关键技术 317
10.2.3 多传感器集成系统的分类 318
10.2.4 多传感器集成技术的发展趋势 321
10.3 GPS、RS与GIS的集成与应用 322
10.3.1 “3S”技术集成的概念 322
10.3.2 “3S”技术的实用集成模式 324
10.4 车载移动测图系统及其应用 327
10.4.1 移动测图系统概述 327
10.4.2 车载移动测图系统的功能及关键技术 330
10.4.3 车载移动测图系统的主要应用 333
10.5 数字城市三维建模与可视化 334
10.5.1 数字城市三维模型概述 334
10.5.2 数字城市三维建模的数据源 336
10.5.3 城市三维建模的数据模型和体系结构 337
10.5.4 纹理模型与纹理映射 338
10.5.5 三维建模可视化开发工具举例 341
10.6 可量测实景影像的概念与应用 342
10.6.1 空间信息服务需求 343
10.6.2 可量测实景影像（DMI）的概念 344
10.6.3 可量测地面实景影像与4D集成 345
10.6.4 基于可量测实景影像的空间信息服务体系 346
主要参考文献 348