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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DPW770210

五、中国的数字摄影测量工作站VirtuoZo212

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