摄影测量学（第三版）

本书系统讲述了摄影测量的基本理论和方法，主要内容包括：摄影测量传感器及影像解析，双像解析摄影测量，解析空中三角测量，数字影像与特征提取，影像匹配基础理论与算法，数字高程模型的建立与应用，数字微分纠正，无人机摄影测量，数字摄影测量系统等。全书反映了摄影测量的新发展与动态，可作为遥感科学与技术、测绘工程、地理国情监测、导航工程、空间信息与数字技术以及地理空间信息等专业大学本科教材，也可供其他相关专业的师生、工程技术人员和研究人员学习参考。

第1章 绪论

1.1摄影测量学的定义与任务

1.2 模拟摄影测量

1.3 解析摄影测量

1.4数字摄影测量

1.4. 1数字摄影测量发展历程

1.4.2 数字摄影测量的定义

1.5当代摄影测量的发展

1.5.1 多源摄影测量数据获取的特点

1.5.2 多源摄影测量数据处理中存在的问题

1.5.3 深度学习在摄影测量中的应用

习题与思考题

第2章 摄影测量传感器与影像解析基础

2.1摄影测量传感器

2.1.1影像传感器

21.2定位定向系统

2.1.3激光扫描系统

2.1.4合成孔径雷达

2.2空中摄影的基本知识

2.2.1空中摄影

22.2摄影测量对空中摄影的基本要求

23中心投影与透视变换

2.3. 1中心投影和正射投影

2.3.2透视变换中的重要点、线、面及其特性

2.4共线方程

2.4.1摄影测量常用的坐标系

2.4.2影像的内、外方位元素

2.4.3 空间直角坐标系的旋转变换

2.4.4中心投影的构像方程

2.4.5有理函数模型

2.4.6鱼眼相机和全景相机构像模型

2.5航摄像片的像点位移

2.5.1像片 倾斜引起的像点位移

2.5.2地形起伏引起的像点位移

2.6单像空间后方交会

2.6.1 空间后方交会的基本方程

2.6.2空间后方交会的误 差方程和法方程

2.6.3 空间后方交会的计算过程及精度

2.6.4空间后方交会的其他解法

习题与思考题

第3章 双像解析摄影测

3.1立体观察与量测

3.1.1 人眼的立体视觉

3.1.2 人造立体视觉

3.1.3 像对的立体观察

3.1.4像对的 立体量测

3.2立体像对空间前方交会

3.2.1立体像对的几何关系

3.2.2利用点投影系數的空间前方交会方法

3.2.3利用共线方程的严格解法

3.3相对定向与核线几何

3.3.1相对定向元素与共面条件方程

3.3.2连续像对相对定向

3.3.3单独像对相对定

3.3.4模型点坐标的计算

3.3.5 核面与核线

3.4单元模型的绝对定向

3.4.1 大地坐标与摄影测量坐标的变换

3.4.2解析绝对定 向元素的基本公式

3.4.3坐标的重心

3.4.4绝对定向元素的解算

3.5立体像对光束法严密解

3.5.1 立体像对的光束法严密解法(一步定向法)

3.5.2双像解析摄影测量三种解法的比较

习题与思考题

第4章 解析空中三角测量

4.1解析空中三角测量概述

4.1.1 解析空中三角测量的目的和意

4.1.2解析空中三角测量的分类

4.1.3进行解析空中三角测量所必需的信息

4.1.4 影像连接点的类型与设置

4.2像点坐标系统误差预改正

4.2.1摄影机物镜畸变 差改正

4.2.2大气折光改正

4.2.3地球曲率改正

4.3光束法区域网空中三角测量

4.3.1航带法与独立模型法区域网空中三角测量

4.3.2光束法区城网空中三 角测量的基本思想与内容

4.3.3误差方程式和法方程式的建立

4.3.4解析空中三角测量的精度分析

4.4系统误差补偿与自检校光束法区域网平差

4.4.1影像坐标系統误差的特性

4.4.2补偿系統误差的方法

4.4.3利用附加参数的自检校法

4.5 GNSS辅助空中三角测量

4.5.1摄影测量与非摄影测量观测值的联合平差

4.5.2全球导航卫星系统( GNSS)简介

4.5.3 GPS辅助空中三角测量的基本原理

4.5.4北丰辅助空中三角测量

4.6 POS辅助空中三角测量

4.6.1 P05与航空摄影系統的集成方法

4.6.2利用POS数据进行直接传感器定向

4.6.3利用POS数据进行集成传感器定向

4.6.4P0S辅助全自动空中三角测量

4.7空中三角测量拓展

4.7.1 空中三角测量的云控制

4.7.2 ADS40影像的POS辅助空中三角测量

4.7.3倾斜影像空中三角测量

4.7.4 SFM、SLAM和Visual SLAM

4.8解析摄影测量中粗差检测原理概述

4.8.1粗差的概念

4.8.2粗差检测理论

4.8.3可靠性理论

习题与思考题

第5章 数字影像与特征提取

5.1 数字影像采样与重采样

5.1.1 采样定理

5.1.2 数字影像采样过程

5.1.3 数字影像量化

5.1.4 影像重采样

5.2点特征提取及定位算法

5.2.1 Harris 角点提取算法

5.2.2 SUSAN算子

5.2.3 Forstner算子

5.2.4 圖点定位算子

5.3线特征提取算子

5.3.1微分算子

5.3.2二阶差分算子

5.3.3 Canny算子

5.3.4 Hough变换

5.4 影像分制及面特征提取

5.4.1 区城生长法

5.4.2 Meanshift 影像分割算法

5.4.3 简单线性选代聚类(SLC)超像素分割算法

5.4.4 最小生成树影像分割算法

5.4.5 深度学习在影像分割中的应用

习题与思考题

第6章 影像匹配基础理论与算法

6.1影像相关原理与谱分析

6.1.1相关函数

6.1.2数字相关

6.1.3影像相关的谱分析

6.2数字影像匹配基本算法

6.2.1常见的五种基本匹配算法

6.2.2基于物方的影像匹配(VLL法)

6.2.3影像匹配精度

6.2.4影像匹配需考虑的几个问题

6.3最小二乘影像匹配

6.3.1最小二乘影像匹配原理

6.3.2单点最小二乘影像匹配

6.3.3最小二乘影像 匹配的精度

6.4特征匹配

6.4.1 特征匹配的策略

6.4.2跨接法影像匹配

6.4.3 SIFT算子

6.4.4 二值化特征算子

6.5密集匹配

6.5.1 密集匹配相似测度

6.5.2 半全局匹配

6.5.3 多视影像匹配(GCCC法)

习题与思考题

第7章 数字高程模型的建立与应用

7.1数字高程模型的概念及数据获取

7.1.1 数字高程模型的概念

7.1.2 DEM数据点的采集方法

7.1.3 DEM数据预处理

7.2 数字高程模型的内插方法

7.2.1移动曲面拟合法

7.2.2 多面函數法

7.2.3 有限元法

7.3DEM的精度及存储管理

7.3.1 估计DEM的精度的方法

7.3.2 DEM的存储管理

7.4 三角网数字高程模型

7.4.1 不规则三角网的构建方法

7.4.2 三角网数字高程模型的存储

7.5数字高程模型的应用

7.5.1 基于矩形格网的DEM多项式内插

7.5.2 三角网中的内插

7.5.3 等高线的绘制

7.5.4 立体透视困

7.5.5 DEM的其他应用

习题与思考题

第8章 数字微分纠正

8.1框幅式中心投影影像的数字微分纠正

8.1.1 数宇微分纠正的基本原理

8.1.2 反解法(间接法)数宇微分纠正

8.1.3 正解法(直接法)数字微分纠正

8.1.4 数字纠正实际解法及分析

8.2线性阵列扫描影像的数字纠正

8.2.1 基于共线方程的数字微分纠正

8.2.2 利用有理函数模型的数字微分纠正方法

8.3真正射影像的概念及其制作原理

8.3.1 遮蔽的概念

8.3.2真正射影像的制作

8.4正射影像的匀光及镶嵌

8.4.1 正射影像的匀光处理

8.4.2 影像鑲嵌

8.5立体正射影像对和影像景观图的制作

8.5.1立体正射影像对的制作方法

8.5.2影像景观園的制作方法

习题与思考题

第9章 无人机摄影测量

9.1无人机摄影测量概念及特点

9.1.1无人机摄影测量概述

9. 1.2 倾斜摄影与贴近摄影

9.1.3 无人机摄影测量的特点

9. 1.4 无人机摄影测量难点

9.2无人机影像连接点提取

9.2.1影像检索

9.2.2连接点自动提取

9.3无人机影像区域网

9.3.1 成像几何的扩展

9.3.2平差相关算法

9.3.3 无人机空中三角测量

习题与思考题

第10章 数字摄影测量系统

10.1概述

10.2数字摄影测量系统的组成与功能

10.2.1数字摄影测量系统硬件组

10.2.2数字摄影测量系统软件功能

10.3经典数字 摄影测量工作站

10.3.1第一台数字摄影测量工作站DAMC

10.3.2摄影测量工作站VirtuoZo

10.3.3其他经典摄影测量工作站

10.4当代数字摄影测量系统

10.4.1数字摄影测量网格系统DPGrid

10.4.2 像素工厂

10.4.3其他热门摄影测量系统

习题与思考题

参考文献

潘励，工学博士，武汉大学教授、博士生导师。长期担任本科生和研究生多个课程的主讲教师，编著国家“十一五”规划教材《摄影测量学》（第二版）和电子版《摄影测量原理》教材。2012年和2013年获得武汉大学和湖北省优秀教学成果一等奖。先后主持和参加了国家级和省部级科研项目多项。在高分辨率遥感影像地物及变化信息的自动提取方面取得许多成果。前后发表教学和学术论文50 余篇，获国家发明专利授权六项，2011年获得有中国地理信息产业协会颁发的地理信息科技进步一等奖,2014年获得国家科学技术进步二等奖一项。