九、具体内容
1、摄影测量学基本理论
一、教学时间：2课时
二、教学方法：教师以播放PPT的方式讲解 三、教学目标：
1、了解测绘科学与技术的学科体系
2、了解摄影测量学的发展历史和当前概况 3、了解摄影测量学的特点和基本原理 4、了解数字摄影测量的发展情况 四、教学重点：
1、数字摄影测量的特点 2、4D产品生产的基本流程 五、教学过程： 1、测绘科学
测绘科学是人类认识和研究我们赖以生存的地球的不可缺少的手段。测绘学是自然科学的一个组成部分，是为人们了解自然和改造自然服务的。传统的测绘学研究的对象是地球及其表面，主要任务是研究地球的形状和大小，以及测定地球表面上的自然形态和人工设施的几何形状及其空间位置，并绘制成图。 随着科学技术的发展和社会的进步，测绘学的研究对象不仅是地球，已扩展到地球外层空间的各种自然和人造实体。因此，测绘学的现代概念就是研究地球和其他实体（包括地球整体、表面以及外层空间各种自然和人造的物体）中与地理空间分布有关的信息的采集、量测、分析、显示、管理和利用的科学和技术。它研究的主要内容是：确定地球和其他实体的形状及空间定位、地球重力场；利用各种测量仪器、传感器及其组合系统获取地球及其他实体与地理空间分布有关的信息；制成各种地形图、专题图和建立地理信息系统，为研究地球的自然和社会现象，为社会可持续发展提供基础信息。
测绘科学发展过程中形成大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、海洋测绘和地图制图学等分支学科。
大地测量学研究和测定地球的形状、大小和地球重力场，以及地面点的几何位置的理论和方法。
普通测量学研究地球表面局部区域内控制测量和地形图测绘的理论和方法。局部区域是指在该区域内进行测绘时，可以不顾及地球曲率，把它当作平面处理，而不影响测图精度。 摄影测量学研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息，经过加工处理和分析，以确定被测物体的形状、大小和位置，并判断其性质的理论和方法。测绘大面积的地表形态，主要用航空摄影测量。
工程测量学研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法。为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图，保障工程选址合理，按设计施工和进行有效管理。 海洋测绘研究对海洋水体和海底进行测量与制图的理论和技术。为舰船航行安全、海洋工程建设提供保障。
地图制图学研究地图及其编制的理论和方法。 2、摄影测量学
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传统摄影测量学定义：摄影测量学是利用光学摄影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科
摄影测量与遥感定义：1988年ISPRS在日本京都第16届大会上定义“摄影测量与遥感是对非接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量测和解译，从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术”。
按照成像距离的远近：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量
按用途的不同：地形摄影测量、非地形摄影测量
按处理手段的不同：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量 3、摄影测量与遥感平台
4、摄影测量的特点
（1）无需接触物体本身获得被摄物体信息 （2）由二维影象重建三维目标 （3）面采集数据方式
（4）同时提取物体的几何与物理特性 5、摄影测量的任务： （1）地形测量领域：
制作各种比例尺的地形图、专题图、特种地图、正射影像地图、景观图 建立各种数据库
提供地理信息系统和土地信息系统所需要的基础数据 （2）非地形测量领域： 生物医学 公安侦破
古文物、古建筑 建筑物变形监测
6、摄影测量的发展：
模拟摄影测量阶段 (1851-1970)
利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转，用两个/多个投影器模拟摄影机摄影时的位置和姿态构成与实际地形表面成比例的几何模型，通过对该模型的量测得到地形图和各种专题
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图。
解析摄影测量阶段 (1950-1980) 以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片的量测和解析计算方法的交会方式来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系，并提供各种摄影测量产品的一门科学。
数字摄影测量阶段 (1970-现在）
基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字/数字化影像进行处理，自动（半自动）提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数字产品和目视化产品
各阶段特点：
7、数字摄影测量系统构成 （1）硬件组成：
立体显示器（Acer GD245HQ液晶显示器）
主机（配置专业的立体显卡：Nvidia Quadro 2000），鼠标键盘 立体眼镜+发射器（Nvidia 3D Vision） 手轮脚盘
（2）软件组成：
全数字摄影测量系统：MapMatrix（武汉航天远景科技有限公司） 加密狗及许可文件
8、数字摄影测量产品及流程
1） 数字摄影测量的产品（做什么的？）
a) DEM 数字高程模型（Digital Elevation Model), ? 名词解释：它是用一组有序数值阵列形式表示地 面高程的一种实体地面模型。 ? 应用：由于DEM描述的是地面高程信息，它在测绘、水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、 通讯、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用。如在工 程建设上，可用于如土方量计算、通视分析等；在防洪减灾方面，DEM是进行水文分析如汇 水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄洪计算、 6
淹没分析等的基础; 在无线通讯上，可用 于蜂窝电话的基站分析等等。 ? 成果展示
三维渲染效果图 格网显示效果图
b) DOM 数字正射影像（Digital Orthophoto Map）
? 名词解释：数字正射影像图(DOM, Digital Orthophoto Map)：是对航空(或航天)
像片进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。
? 应用：DOM具有精度高、信息丰富、直观逼真、获取快捷等优点，可作为地图分析
背景控制信息，也可从中提取自然资源和社会经济发展的历史信息或最新信息,为防治灾害和公共设施建设规划等应用提供可靠依据；还可从中提取和派生新的信息，实现地图的修测更新。评价其它数据的精度、现实性和完整性都很优良。
该图的技术特征为：数字正射影像，地图分幅、投影、精度、坐标系统、与同比例尺地形图一致。由于DOM是数字的，在计算机上可局部放大，具有良好的判读性能与量测性能和管理性能等，如 用农村土地发证，指认宗界地界比并数字化其点位坐标、土地利用调查等等。DOM可作为独立的背景层与地名注名，图廓线公里格、公里格网及其它要素层复合， 制作各种专题图。 ? 成果展示
c) DLG 数字线划图 Digital Line Graphic
? 名词解释：是与现有线划基本一致的各地图要素的矢量 数据集，且保存各要素间
的空间关系和相关的属性信息 ? 应用：土地使用规划与控制；
商场、工厂、交通枢纽等地址的选择； 城市建设管理；
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农业气候区划；
环境工程、大气污染监测； 道路交通建设与管理；
自然灾害、战争灾害、其他灾害的监测估计； 自然资源、人文资源、地貌变迁； 民生产业(医疗、公共事业、服务等)。
? 成果展示
d) DRG 数字栅格地图(DRG，Digital Raster Graphic)
? 名词解释：数字栅格地图(DRG，Digital Raster Graphic)：是根据现有纸质、胶
片等地形图经扫描和几何纠正及色彩校正后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据集 ? 应用：可作为背景用于数据参照或修测拟合其他地理相关信息，使用于数字线划图
（DLG）的数据采集、评价和更新，还可与数字正射影像图（DOM）、数字高程模型（DEM） 等数据信息集成使用。派生出新的可视信息，从而提取、更新地图数据，绘制纸质地图 ? 成果展示
2） 数字摄影测量的处理对象（用什么做？）
数字摄影测量系统处理的对象为能构建出立体像对的航空影像、卫星影像。
? 卫星影像:中小比例尺成图 商用卫星 Geoeye
国家 美国 立体像对分辨率 0.41米 8