数字摄影测量学
一、绪论
两个基本关系：几何关系、对应性关系
划分摄影测量发展阶段的根本依据是他们处理两种关系的方式
数据获取技术发展
航空数码成像；卫星成像；POS;LiDAR;SAR;低空摄影测量；移动测量系统理论发展
灭点理论；广义点理论；多基线立体；影像匹配理论发展；目标自动识别
应用发展
灭点应用实践；广义点摄影测量的应用；数码城市建模；数据处理新算法
二、数字影像获取与处理（4-9节）
2.4、数字航摄仪
线阵：ADS40、ADS80、TLS、JAS
面阵：DMC、UCD、A3、SWDC
2.5、POS
POS=GPS+IMU
用于在无地面控制或少量地面控制情况下航空遥感对地定位和影像获取
差分GPS获取高精度位置测量数据
INS输出高采样率的位置数据，高精度的姿态数据
2.6、LiDAR
快速获取精确的高分辨率DSM以及地面物体的三维坐标
2.7、航天数字影像获取系统及特点
特点：高分辨率，线阵式CCD、采用有理函数模型、立体成像、定位精度高提供高分辨率的全色、多光谱、高动态范围和高信噪比的影像、多景影像
主要问题：云量和雪量问题；获得与传统航片一样的制图精度比较困难
2.8、SAR
一般是侧视成像，是一种高分辨率相干成像系统；斜距投影
主要存在斑点噪声、斜距影像的近距离压缩、透视收缩、叠掩、阴影及地形起伏引起的像点位移等几方面的问题
2.9、倾斜摄影测量
特点：反映地物周边真实情况、可实现单张影像量测、
建筑物侧面纹理可采集、数据量小易于网络发布
三、摄影测量解析方法（1-6节）
背景：近景摄影测量中，常常采用大角度大重叠度的摄影方式，外方位元素中存在大的旋转角，相邻摄站点之间存在较大的位置差异，初值很难获取。
经典欧拉角方法不再适用。需要不依赖位置与姿态初始值的解析方法。
3.1、空间后方交会
在后方交会中，有效可靠地描述两坐标系之间的旋转关系是解决问题的关键。
描述旋转的常用形式：欧拉角、正交旋转矩阵、四元数
欧拉角：能明确表示旋转矩阵R的几何意义，但需要较好的位置和姿态初值。
方向余弦法
方案：将9个方向余弦值作为待求参数，参与平差解算。R中只有3个独立元素，其余6个参数可以根据6个正交条件推得。因此可根据6个正交条件建立6个条件方程，按附有条件的间接平差直接解算未知参数。
优点：不要求初值，避免了三角函数的计算和欧拉角方法中因旋转角定义不同而导致的公式不同所带来的不便，收敛速度快。
四元数
几何意义：代表了一个转动，可同时确定刚体的位置和姿态。
方案:旋转矩阵用四元数表示，只有一个约束条件，同样据此可建立附有限制条件的间接平常模型解求未知参数
优点：和方向余弦法一致
缺点：较差的初值，收敛情况不如方向余弦法；都能正确收敛时，收敛次数相当，而方向余弦法计算结果更接近于经典欧拉角方法。
Givens变换：用正交变换解最小二乘问题，数值稳定性和解的精度往往优于组成法方程组的方法。当法方程组病态时尤其如此。
3.2、相对定向
原理：共面方程完成标志：上下视差为0。
连续法相对定向元素：以左像空间坐标系为基础，右像片相对于左像片的相对方位元素称为~。
单独法相对定向元素：在以左摄影中心为原点、左主核面为XZ平面、摄影基线为X轴的右手空间直角坐标系中，左右像片的相对方位元素称为~。
大角度相对定向：经典方法μ、v的假设不合理；迭代难以收敛。
基于方向余弦和四元数的连续相对定向均需考虑基线长度的约束条件。
相对定向迭代解法：一般是在影像的内方位和姿态的近似值为已知时被应用。
相对定向直接解法：当内方位、姿态均为未知时采用。
原理：展开共面方程，将所有未知元素合并用系数L表示。利用8对以上同名点，解算其中8个未知数。再由这8个系数求得连续像对的相对定向元素。
;检验|φ|<π/2，|ω|<π/2以舍去不符合的解。注：反求过程首先假定B
x
3.3、核线几何关系解析与核线排列
确定同名核线的两种方法：基于数字影像的几何纠正；基于共面条件
极线几何：描述两张像片之间的内部投影几何关系（由基本矩阵来表达），与场景结构无关，由摄像机内方位元素和像对的相对姿态唯一确定。
极线几何实质：以摄影基线为轴的平面束与像平面的交线构成的几何关系
基本矩阵应用：立体匹配时寻找同名点；粗差点剔除。
表明匹配点应遵循的核线约束方程，反过来，也可以通过两幅图像之间的匹配点恢复出基础矩阵F。
利用相对定向直接解法进行核线排列
核线的重排列：直接在倾斜像片上获取核线影像；在水平像片获取核线影像
3.4 数码相机检校
相机检校：影像进行高精度量测前，相机进行畸变差的测定和补偿，同时测定出相机主距和像主点坐标等参数的过程。
光学畸变差：相机物镜系统设计、制作和装配所引起的像点偏离其理想位置的点位误差。分为径向畸变、偏心畸变、薄棱镜畸变
检校方法：光束法平差、张正友平面网格法、二维DLT
3.5、直线摄影测量
以线状特征为观测值，列立共面条件方程。
在统一坐标系下（像方、物方）建立条件平差模型。
不要求点与点之间严格对应，只要求点集对应。
适用于框幅式中心投影。
每条控制直线列两个独立条件方程，求解外方位元素至少需三条非退化直线。为了保持观测值精度，应选择直线上相距较远的两点或两个端点
最基本成像条件是:在统一的坐标系下，地面上的直线地物与影像上对应的直线特征共面，而且该平面通过成像瞬间的投影中心S。
优点：
在物方空间，线特征提取相对较容易，并且大量的矢量地图和移动测图系统也提供了越来越多线状特征;
增加线特征将增加平差计算的观测值冗余度和几何约束条件，直线摄影测量可以取得和常规摄影测量同样高的精度和可靠性，甚至会更好，且为观测值
