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摄影测量基本概念

一.测绘基本概念Ⅰ. 一些常用术语1.误差errora.系统误差systematic error测量的误差在大小和符号上趋于一致,或按一定规律变化,或保持为常数.b.偶然误差random error偶然误差也叫随机误差.其误差量值和符号的变化是没有规律的.c.粗差Gross error or blunder粗差也称错误,一般大于5倍的中误差.2.精度(精确度) accuracy评定测量成果质量的数量指标.a.平均误差average errorMav = ∑Δ/n;b.中误差RMSE(Root Mean Square Error)M = sqrt(∑ΔΔ/n );c.极限误差Limit error2Md.相对误差relative error中误差与观测值之比叫做相对中误差. 航测中常用航高的几千分之一来表示高程精度,例如H/8000.e.标准偏差standard deviation与中误差类似,欧美国家常用的评定精度指标.3.测量平差Survey adjustment对一组观测值的误差进行合理配赋, 求出最可靠的计算值作为终值, 并对结果的精度进行评定。

最小二乘法(Least Square Method)是测量平差的基础。

其基本原理是:∑PVV = minimum;4.三角测量Triangulation通过观测三角网内各三角点上所有三角形的内角,并测定三角网的一些边,由某一三角点的已知坐标及一边的方位角,根据三角形的几何关系,推算其他点的坐标, 这些测量与计算工作叫做三角测量。

5. 4D产品4D productsa. DEM ( DTM )―Digital Elevation Model ( Digital Terrai n Model ) 数字高程模型(数字地面模型)b. DOM ( Digital Orthophoto Map )数字正射影像图c. DLG(Digital Line Graph )or DTI ( Digital Thematic Information )数字线划图或数字专题信息d. DRG ( Digital Raster Graph ) 数字栅格图6.三S―GPS,GIS,RSa. GPS-Global Positioning System全球定位系统b. GIS-Geographic Information Syste地理信息系统c. RS-Remote Sensing遥感Ⅱ.坐标系统Coordinate systems1.大地坐标系Geodetic coordinate system大地参考reference system: 克拉索夫斯基参考椭球体大地经度longitude大地纬度latitude大地方位角azimuth2.高斯平面直角坐标系Gauss planar rectangular coordinate system投影面project plane:高斯-克吕格正形投影面, 一种横轴圆柱投影. 1954北京坐标系3.其它坐标系:UTM墨卡托投影坐标系:Universal Transverse Mercator Projection WGS 84坐标系4.高程基准Vertical datum1956, 1985黄海高程系Ⅲ. 常用测量仪器1.经纬仪theodolite2.水准仪level or leveling instrument3.激光测距仪Laser geodimeter4.全站仪total station5.全球定位系统GPS-Global Positioning System6.立体测图仪Stereoplotter7.解析测图仪Analytical stereoplotter8.正射投影仪Orthophoto projector9.航空摄影机Arial camera10.编辑工作站Editing workstation11.数控绘图机Digital plotterⅣ.大地测量Geodesy1. Ⅰ,Ⅱ等三角点Triangulation points of gradeⅠ,ⅡⅠ、Ⅱ等三交点,是构成国家大地三角网的高等级埋石标志点。

2. 大地三角网Geodetic triangulation network大地三角网,是指由Ⅰ、Ⅱ等三交点组成的国家Ⅰ等骨架三角锁和Ⅱ等三角网。

3.国家高程控制网National Elevation ControlNetwork国家高程控制网由高精度的一、二等水准路线网构成。

然后在此网内用三、四等水准网加密,以便控制地形测图。

4.大地坐标带Geodetic zone6度带-以格林尼治零子午线为准,沿经线按6度经差分带。

3度带- 城市测量,工程测量等一般按3度带计算高斯平面直角坐标。

Ⅴ.工程测量Engineering Survey1.工程测量的应用范围Application area of engineering survey工程测量覆盖的范围,包括城市建设、工业企业、交通运输、水利工程等领域的勘察、设计、施工及运营阶段的测绘工作。

2.工程测量的内容Contents of engineering survey工程测量的主要内容,包括平面控制测量、高程控制测量、地形测量、施工测量、变形测量等。

3.平面控制测量Planimetric control survey工程测量中的平面控制测量,一般应与高等级国家三角点联测。

平面控制网可采用三角测量,导线测量或三边测量,网的等级分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等以及一、二级小三角、小三边。

4.高程控制测量Vertical control survey高程控制测量,可采用水准测量和电磁波测距三角高程测量。

高程控制测量的等级,划分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等。

5.地形测量Topographic survey工程测量中的地形测量,包括测绘1:500,1:1000,1:2000,及1:5000比例尺的全要素地形图。

测绘的内容包括地貌、居民地、道路、水系、植被、行政区划、管线、工矿建筑物等。

6.施工测量Construction survey施工测量是指工业与民用建筑,水工建筑,矿山建筑,及道路、桥梁、隧道等施工场地测量。

施工测量包括施工场地控制测量和施工放样测量。

7.变形测量Deformation survey变形测量的应用范围,包括工业与民用建筑物,地基基础,中小型水坝以及山体滑坡等。

变形测量需要分别建立水平位移检测网和垂直位移监测网,并进行周期性地变形观测。

Ⅵ. 地面摄影测量和近景摄影测量Ground and Close-range Photogrammetry1.地面摄影测量的特点Characteristics of ground photogrammetrya.使用地面摄影测量专用的摄影机;b.在地面上对目标进行摄影,摄取立体像对;c.实地测定摄影站点和控制点的地面坐标,即地面摄影像对的外方位元素皆是已知的;d.使用摄影测量方法立体测绘地物地貌.有专门的地面摄影立体测图仪,某些航空摄影测量的全能型精密型立体测图仪以及解析测图仪,也可以作地面摄影测绘.e.摄影方式:正直摄影,等偏摄影,交向摄影以及等倾摄影.2.地面摄影测量的应用范围Application area of ground photogrammetrya.陡峻的山区等特殊地区;b.铁路站场、桥梁、隧道、泵站、矿井等须测绘1:500或更大比例尺的工点图;c.航空摄影漏洞地面补充测量.3.近景摄影测量的特点Characteristics of close-range photogrammetrya.近景摄影测量一般属于地面摄影测量的范畴;b.摄影距离一般在100米以内;c.可使用量测摄影机和非量测摄影机;d.非量测摄影机通常需经专门的试验室检定;e.直接线性变换解析算法,不需要像片上有框标,也不需要摄影机的内方位元素和外方位元素,但须有较多的控制点.4.近景摄影测量的应用范围Application area of close-range photogrammetrya.结构物的变形测量;b.古建筑的现状测绘;c.人类躯体测绘;d.需精确测求物体大小、形状或体积的其它测绘项目.Ⅶ.全球定位系统GPS―Global Pos itioning System1.卫星定位的基本原理Basic principle of satellite positioning地面接收机同时接收4颗以上的卫星信号,可以记录求出每个卫星信号传至接收机的时间Δt,将Δt乘以光速即可得到卫星至接收机的距离,而卫星的位置是已知的,从而可计算出接收机所在地面位置的三维坐标。

当然,实际算法是很复杂的而且需要加入一系列的补赏改正。

2. GPS卫星定位的分类GPS Classificationa.静态定位Static positioningb.动态定位Dynamic positioningc.单点定位Single point positioningd.相对定位Relative positioninge.实时差分定位RTK―Real time kinematic differential positioningf.单频接收机Single frequency receiverg.双频接收机Dual frequency receiver3.GPS的用途GPS applicationsa.飞机、舰船导航Plane and ship navigationb.导弹制导Missile guidingc.精密定位Precision positioningd.大地测量Geodetic surveyinge.工程测量Engineering surveyingf.动态监测Dynamic supervision4.GPS的精度GPS accuracya.单点定位精度(Accuracy of single point positioning): 10―20 mb.基线测量精度(Accuracy of baseline ): 5mm+1ppmc. RTK实时测量精度(Accuracy of RTK GPS): 1CM+2PPMⅧ. 遥感Remote Sensing遥感与摄影测量即航测的关系非常密切。

1980年“国际摄影测量学会“, 正式改名为”国际摄影测量与遥感学会“. 并且在第14届大会上提出了摄影测量与遥感的新定义:“使用一种传感器,根据电磁波的辐射原理,不接触物体而通过一系列的技术处理,获得物体的物理与几何性质。

“1.传感器的类型Type of sensorsa.多光谱扫描仪系统MSS―Multi-spectral Scanning Systemb.全景摄影机Panoramic camerac.红外扫描仪Infrared scannerd.彩红外摄影机Color infrared cameraD(电耦合器件) 阵列扫描仪CCD matrix scannerf.合成孔径雷达SAR―Synthetic Aperture Radarg.侧视雷达Side-looking Radar2.常用的卫星图像Main satellite imagesa.MSS多光谱卫星图像(陆地卫星)分辨率79m MSS (LANDSAT) satellite image resolution 79mb.TM(专题制图)卫星图像(陆地卫星)分辨率30mTM (LANDSAT Thematic mapping) satellite image resolution 30mc.SPOT(CCD)卫星图像分辨率10 mSPOT(CCD)satellite image resolution 10md. ISR卫星图像分辨率5mIndia Remote Satellite Image resolution 5m3.遥感图像处理Remote sensing image processinga.图像几何纠正Image geometric correctionb.图像增强处理Image enhancement processingc.数据复合Data synthesise.特征提取Feature abstractf.数据分类Data classificationg.图像滤波Image filtering4.遥感的主要应用领域Main application area of remote sensinga.矿产资源勘查Mine resource explorationb.农作物产量估算Estimation of grain outputc.林业资源分类和森林火灾监测Resource classification and fire supervision of forestsd.环境监护Environmental supervision and protectione.专题制图Thematic mappingf.地质水文勘察Geologic and hydrographic surveyg.灾害的预报和监测Disaster predict and supervisionh.军事侦察Military reconnaissanceⅨ. 地理信息系统GIS―Geographic Information System1.基本概念Basic concept地理信息系统是以计算机软硬件为平台, 以地理信息为基础, 包括图形信息、图像信息和属性信息的空间信息系统, 具有信息输入、存储、管理、分析、检索、输出等功能.2.地理信息系统与一般信息系统GIS and affair information system一般信息系统包括企业管理信息系统、金融信息系统、交通信息系统、经营信息系统、人事信息系统等等. 这些事务性的信息系统, 通常是以特定的属性信息数据库为基础,虽然也具有信息系统的基本功能,但并不以地理空间信息为基础. 它们比地理信息系统的数据量要小得多, 复杂程度也要简单很多。

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