第二章 测量技术基础

课题：第二章测量技术基础

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课次：

目的要求：了解测量的基本概念及其四要素、尺寸传递的概念、测量误差，理解测量方法的分类及其特点、计量器具的分类及常用的度量指标，掌握尺寸传递中的重要媒介、量块的基本知识。

本章为一般讲解，要求学生基本掌握。

重点：量块的基本知识及应用

难点：测量方法

教学方法：

教学内容：

第一节概述

检测的意义：

为了满足机械产品的功能要求，在正确合理地完成了可靠性、使用寿命、运动精度等方面的设计以后，还须进行加工和装配过程的制造工艺设计，即确定加工方法、加工设备、工艺参数、生产流程及检测手段。其中，特别重要的环节就是质量保证措施中的精度检测。

测量的基本要素：

“测量”是以确定量值为目的的全部操作。测量过程实际上就是一个比较过程，也就是将被测量与标准的单位量进行比较，确定其比值的过程。若被测量为L，计量单位为u，确定的比值为q，则测量可表示为L=q?u

一个完整的测量过程应包含被测对象、计量单位、测量方法（含测量器具）和测量精度等四个要素。

被测对象：

被测对象在机械精度的检测中主要是有关几何精度方面的参数量，其基本对象是长度、角度、形状、相对位置、表面粗糙度以及螺纹、齿轮等零件的几何参数。

计量单位：

计量单位（简称单位）是以定量表示同种量的量值而约定采用的特定量。我国规定采用以国际单位制（SI）为基础的“法定计量单位制”。它是由一组选定的基本单位和由定义公式与比例因数确定的导出单位所组成的。如“米”、“千克”、“秒”、“安”等为基本单位。机械工程中常用的长度单位有“毫米”、“微米”和“纳米”，常用的角度单位是非国际单位制的单位rad、μrad（微弧度）和“度”、“分”、“秒”。

测量方法：

测量方法是根据一定的测量原理，在实施测量过程中对测量原理的运用及其实际操作。

广义地说，测量方法可以理解为测量原理、测量器具（计量器具）和测量条件（环境和操作者）的总和。

测量精度：

测量结果与被测量真值的一致程度。（不考虑测量精度而得到的测量结果是没有任何意义的）。

真值的定义为：当某量能被完善地确定并能排除所有测量上的缺陷时，通过测量所得到的量值。

由于测量会受到许多因素的影响，其过程总是不完善的，即任何测量都不可能没有误差。对于每一个测量值都应给出相应的测量误差范围，说明其可信度。

第二节长度基准与量值传递

一、长度基准：

在国际单位制及我国法定计量单位中，长度的基本单位名称是“米”。

1983年第17届国际计量大会上通过了作为长度基准的米的新定义，规定：“米”是在真空中在1/299792458s的时间间隔内行进路程的长度。我国采用碘吸收稳定的0.633μm氦氖激光辐射作为波长标准来复现“米”定义。

二、量值传递

在实际应用中，不便于用光波作为长度基准进行测量，为了保证量值的准确和统一，必须把复现的长度基准的量值逐级准确地传递到生产中所应用的各种计量器具和被测工件上去，如图所示2-1为两个平行的系统向下传递，一个是端面量具（量块）系统，另一个是刻线量具（刻纹尺）系统。其中，以量块为量值传递媒介的系统应用较广。

三、量块

量块是没有刻度的、截面为矩形的平面平行端面。作为长度尺寸传递的实物基准，广泛应用于计量器具的校准、和鉴定，精密画线和精密工件的测量等。

1．量块的材料、形状和尺寸

量块是用铬锰钢等特殊合金钢材料制成的，具有线膨胀系数小、性质稳定、耐磨性好、硬度高、工作表面粗糙度值小以及研合性好等特点。

量块通常制成正六面体，它有2个相互平行的测量面和4个非测量面。量块上标出的尺寸称为量块的标称长度ln。标称长度小于6mm的量块，其公称值刻印在上测量面上；标称长度大于6 mm的量块，其公称长度值刻印在上测量面左侧较宽的一个非测量面上。

2．量块的精度

按国标GB/T6093—2001《几何量技术规范（GPS）长度标准量块》对量块按制造精度分5级：即0、1、2、3和K级，其中0级精度最高，3级最低，K级为校准级，主要根据量块长度极限偏差±t e和量块长度变动量的最大允许值t v来划分的。

量块生产企业大都按“级”向市场销售量块。用量块长度极限偏差（中心长度与标称长度允许的最大误差）控制一批相同规格量块的长度变动范围；用量块长度变动量（量块最大长度与最小长度之差）控制每一个量块两测量面间各对应点的长度变动范围。用户则按量块的标称尺寸使用量块。因此，按“级”使用量块必然受到量块长度制造偏差的影响，将把制造误差带入测量结果。

制造高精度的量块的工艺要求高、成本也高，而且即使制造成高精度量块，在使用一段时间后，也会因磨损而引起尺寸减小，使其原有的精度级别降低。因此，经过维修或使用一段时间后的量块，要定期送专业部门按照标准对其各项精度指标进行检定，确定符合哪一“等”，并在检定证书中给出的标称尺寸的修正值。

标准规定了量块按其检定精度分为六等，即1、2、3、4、5、6等，其中1等精度最高，6等精度最低，“等”主要依据量块测量的不确定度和量块长度变动量的允许值来划分的。

量块的“级”与“等”：

量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。

按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。

按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但包含了检定时的测量误差。

就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得多。所以，量块按“等”使用时其精度比按“级”使用要高，且能在保持量块原有使用精度的基础上延长其使用寿命。

3．量块的应用：

量块有很好的研合性，所以将量块顺其测量面加压推合，就能研合在一起。在一定范围内根据需要将多个尺寸不同的量块研合成量块组，从而扩大了量块的应用。我国成套生产的量块共有17中套别，每套的块数分别为91、83、46、38块等。表2-1列出了量块的尺寸系列。

表2-1 成套量块的组合尺寸

在使用量块组测量时，为了减少量块的组合误差，应尽量减少量块的组合块数，一般不超过4块。选用量块时，应从所需组合尺寸的最后一位数开始，每选一块至少应减去所需尺寸的一位尾数。例如，从83块一套的量块中选取尺寸为36.745mm的量块组，选取方法为：

36.745 …………所需尺寸

－ 1.005 …………第一块量块尺寸

35.740

－ 1.24 …………第二块量块尺寸

34.500

－ 4.5 …………第三块量块尺寸

30.000 ………第四块量块尺寸

4．量块使用的注意事项：

量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检定。

使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤，影响其粘合性。

分清量块的“级”与“等”，注意使用规则。

所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块温度与环境温度相同后方可使用。

轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。

不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀及手温对测量精确度的影响。

使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂上防锈脂存于干燥处。

第三节计量器具

计量器具是量具、量规、量仪和其他用于测量目的测量装置的总称。

一、测量器具的分类：

计量器具按结构特点可分为量具、量规、量仪和测量装置等四类。

1．量具

量具是一种具有固定形态、用以复现或提供一个或多个已知量值的器具。可分为：单值量具（如量块）和多值量具（如线纹尺）。量具的特点是一般没有放大装置。

2．量规

量规是没有刻度的专用计量器具，用来检验工件实际尺寸和形位误差的综合结果。量规只能判断工件是否合格，而不能获得被除数测几何量的具体数值，如光滑极限量规、螺纹量规等。

3．量仪

量仪是指能将被测量转换成可直接观测的指示值或等效信息的计量器具。其特点是一般都有指示、放大系统。根据所测信号的转换原理和量仪本身的结构特点，量仪可分为以分为以下几种：

（1）卡尺类量仪如数显卡尺、游标卡尺等；

（2）微动螺旋副类量仪如数显等千分尺、普通千分尺等；

（3）机械类量仪如百分表、千分表等；

（4）光学类量仪如工具显微镜、测长仪等；

（5）气动类量仪如压力式量仪；

（6）电学类量仪如电感比较仪；

（7）机电类综合类量仪如齿轮测量中心等。

4．测量装置

指为确定被测量所必需的测量装置和辅助设备的总体。

二、计量器具的度量指标

基本度量指标如下：

1．分度间距（刻度间距）：计量器具的刻度标尺或度盘上两相邻刻线中心间的距离。为便于读数，一般做成刻线间距为1～2.5mm的等距离刻线。

2．分度值（刻度值）：计量器具的的刻度尺或度盘上两相邻刻线所代表的量值之差。例如一外径千分尺的微分筒上相邻两刻线所代表的量值之差为0.01mm，则该测量器具的分度值为0.01mm。分度值是一种测量器具所能直接读出的最小单位量值，它反映了读数精度的高低，从一个侧面说明了该测量器具的测量精度高低。分度值通常取1、2、5的倍数，一般来说，分度值越小，计量器具的精度越高。

3．示值范围：由计量器具所显示或指示的最低值到最高值的范围。如机械式比较仪的示值范围为-0.1～+0.1mm（或±0.1mm），如图2-3所示。

4．测量范围：在允许误差限内，计量器具所能测量的被测量值的下限值至上限值的范围。例如，外径千分尺的测量范围有0～25mm、25～50mm等。机械式比较仪的测量范围为0～180mm，如图2—3所示。某些计量器具的测量范围是相同的，如游标卡尺、千分尺等。

5．示值误差：测量仪器的示值与被

测量的真值之差。示值误差是测量仪器

本身各种误差的综合反映。因此，仪器

示值范围内的不同工作点，示值误差是

不相同的。一般可用适当精度的量块或

其它计量标准器，来检定测量器具的示

值误差。

6．示值变动性

指在测量条件下不变的情况下，对

同一被测量进行多次（一般5~10次）重

复观察读数，其示值变化的最大差异。

7．灵敏度

指计量器具对被测量变化的反映能

力。

8．灵敏阈（灵敏限）图2—3 机械式比较仪是指引起计量器具示值可察觉变化的被测量的最小变化值，它表示计量器具对被测量微小的变化的敏感能力。

9．回程误差：在相同条件下，被测量值不变，测量器具行程方向不同时，两示值之差的绝对值。它是由测量器具中测量系统的间隙、变形和磨擦等原因引起的。

10．测量力：在接触式测量过程中，测量器具测头与被测量面间的接触压力。测量力太大会引起弹性变形，测量力太小会影响接触的稳定性。

11．修正值

指为消除系统误差，用代数法加到未修正的测量结果上的值。与示值误差绝对值相等而符号相反。

12．计量器具的不确定度

由于计量器具的误差而对被测量的真值不能肯定的程度。包括示值误差、回程误差等是一个综合指标。

第四节测量方法

从不同角度进行分类：

一、按实测量是否是被测量分类

1.直接测量从测量器具的读数装置上得到欲测之量的数值或对标准值的偏差。例如用游标卡尺、外径千分尺测量外圆直径，用比较仪测量长度尺寸等。

2.间接测量先测出与被测量有一定函数关系的相关量，然后按相应的函数关系式，求得被测量的测量结果。

二、按示值是否是被测量的整个量值分类

1.绝对测量：从测量器具上直接得到被测参数的整个量值的测量。例如用游标卡尺测量零件轴径值。

2.相对测量：相对测量是指计量器具的示值仅表示被测量对已知标准量的偏差，而被测量的量值为计量器具的示值与标准量的代数和的测量方法。

一般来说，相对测量的测量精度比绝对测量的测量精度高。

三、按测量时计量器具的测头与被测表面之间是否有机械作用的测量力分类

1.接触测量：测量器具的测头与零件被测表面接触后有机械作用力的测量。如用外径千分尺、游标卡尺测量零件等。为了保证接触的可靠性，测量力是必要的，但它可能使测量器具及被测件

发生变形而产生测量误差，还可能造成对零件被测表面质量的损坏。

2.非接触测量：测量器具的感应元件与被测零件表面不直接接触，因而不存在机械作用的测量力。属于非接触测量的仪器主要是利用光、气、电、磁等作为感应元件与被测件表面联系。如干涉显微镜、磁力测厚仪、气动量仪等。

四、按同时被测参数的多少分类

1.单项测量：单独地、彼此没有联系地测量零件的单项参数。如分别测量齿轮的齿厚、齿形、齿距等。这种方法一般用于量规的检定、工序间的测量，或为了工艺分析、调整机床等目的。

2.综合测量：检测零件几个相关参数的综合效应或综合参数，从而综合判断零件的合格性。例如齿轮运动误差的综合测量、用螺纹量规检验螺纹的作用中径等。综合测量一般用于终结检验，其测量效率高，能有效保证互换性，在大批量生产中应用广泛。

五、按被测量是否在加工过程中进行分类

1.在线测量 指在加工过程中对工件进行测量的方法。能即时防止废品产品，主要用于自动化生产线上。

2.离线测量 指在加工后对工件进行测量的测量方法，测量结果仅限于发现并剔除废品。 在线测量使检测与加工过程紧密结合，防止废品产生，是检测技术的发展方向。

六、按被测工件在测量时所处状态分类

1.静态测量：测量时被测件表面与测量器具测头处于静止状态。例如用外径千分尺测量轴径、用齿距仪测量齿轮齿距等。

2.动态测量：测量时被测零件表面与测量器具测头处于相对运动状态，或测量过程是模拟零件在工作或加工时的运动状态，它能反映生产过程中被测参数的变化过程。例如用激光比长仪测量精密线纹尺，用电动轮廓仪测量表面粗糙度，在磨削过程中测量零件的直径等。

七、按决定测量结果的全部因素和条件是否变化分类

1.等精度测量：在测量过程中，决定测量精度的全部因素或条件不变。例如，由同一个人，用同一台仪器，在同样的环境中，以同样方法，同样仔细地测量同一个量。在一般情况下，为了简化测量结果的处理，大都采用等精度测量。实际上，绝对的等精度测量是做不到的。

2.不等精度测量：在测量过程中，决定测量结果的全部因素或条件可能完全改变或部分改变。由于不等精度测量的数据处理比较麻烦，因此一般用于重要的科研实验中的高精度测量。

第五节 测量误差和数据处理

一、测量误差的概念

由于计量器具本身的误差以及测量方法和条件的限制，任何测量过程都不可避免地存在误差，测量所得的值不可能是被测量的真值，测得值与被测量的真值之间的差异在数值上表现为测量误差。测量误差可以表示为绝对误差和相对误差。

1、绝对误差

是指被测量的测得值（仪表的指示值）x 与其真值x 0之差，即

δ=x -x 0

由于测得值x 可能大于或小于真值x 0，所以测量误差δ可能是正值也可能是负值。测量误差的绝对值越小，说明测得值越接近真值，因此测量精度就高。反之，测量精度就低。但这一结论只适用于被测量值相同的情况，而不能说明不同被测量的测量精度。例如，用某测量长度的量仪测量20mm 的长度，绝对误差为0.002mm ；用另一台量仪250mm 的长度，绝对误差为0.02mm 。这时，很难按绝对误差的大小来判断测量精度的高低。因为后者的绝对误差虽然比前者大，但它相对于被测量的值却很小。为此，需用相对误差来评定。

2、相对误差

是指绝对误差δ的绝对值|δ|与被测量真值x 0之比，即

%100%100000

?=?-=χδχχχε

相对误差比绝对误差能更好地说明测量的精确程度。在上面的例子中

%01.0%10020002.01=?=ε

1、计量器具误差

计量器具误差是指计量器具本身在设计、制造和使用过程中造成的各项误差。这些误差的综合反映可用计量器具的示值精度或不确定度来表示。

2、标准件误差

是指作为标准的标准件本身的制造误差和检定误差。例如，用量块作为标准件调整计量器具的零位时，量块的误差会直接影响测得值。因此，为了保证一定的测量精度，必须选择一定精度的量块。

3、测量方法误差

是指由于测量方法不完善所引起的误差。例如，接触测量中测量力引起的计量器具和零件表面变形误差，间接测量中计算公式的不精确，测量过程中工件安装定位不合格等。

4、测量环境误差

指测量时的环境条件不符合标准条件所引起的误差。测量的环境条件包括温度、湿度、气压、振动及灰尘等。其中，温度对测量结果的影响最大。

5、人员误差

指由于测量人员的主观因素所引起的误差。例如，测量人员技术不熟练、视觉偏差、估读判断错误等引起的误差。

总之，产生误差的因素很多，有些误差是不可避免的，但有些是可以避免的。因此，测量者 应对一些可能产生测量误差的原因进行分析，掌握其影响规律，设法消除或减小其对测量结果的影响，以保证测量精度。

三、测量误差的分类

根据测量误差的性质、出现的规律和特点，可分为两类，即系统误差、随机误差。

1、系统误差 在相同条件下多次测量同一量值时，误差的大小和符号保持不变或按一定规律变化的误差。计量器具本身性能不完善、测量方法不完善、测量者对仪器使用不当、环境条件的变化等原因都可能产生系统误差。系统误差对测量结果影响较大，要尽量减少或消除系统误差，提高测量精度。

2、随机误差 在相同条件下，多次测量同一量值时，其误差的大小和符号以不可预见的方式变化的误差。对同一被除数测量 进行连续多次重复测量而得到一系列测得值时，它们的随机误差的总体存在着一定的规律性。大量实验表明，随机误差通常服从正式分布规律。因此，可以利用概率和数理统计的一些方法来掌握随机误差的分布特性，估算误差范围，对测量结果进行处理。

课外作业：参见习题集

课后分析：

第二章摄影测量基础

第二章摄影测量基础 2.1单张航摄相片解析 2.1.1航摄相片与地图的区别 航摄相片是地面景物的中心投影构象，而地图则是地面景物的正射投影，这是两种不同性质的投影。只有当地面严格水平且相片也严格水平时，上述两种结果才等效。 地图是地表面根据一定的比例按正射投影位置来描绘的，其平面位置是正确的。当航摄像片有倾角或地面有高差时，所摄得的像片与上述理想情况会有差异。这种差异表现为像点位移，它包括因像片倾斜引起的像点位移和因地形起伏引起的像点位移，后者又成为投影差。航摄相片上所存在的倾斜位移与投影差决定了其不能直接作为地图使用。 2.1.2像片倾斜引起的像点位移 一般情况下，航空摄影所获取的像片是倾斜的，此时，即使地面严格水平，航摄像片上的物体也会因为像片倾斜而产生变形或像点位移。这种位移的结果是使得像片上的几何图形与地面上的几何图形产生变形，而且像片上影像比例尺处处不等。正是由于存在这种差异，使得中心投影的航摄像片不具备正射投影的地图功能。摄影测量中对这种因像片倾斜引起的像点位移可用像片纠正的方法予以改正。 2.1.3地面起伏引起的投影差 航空摄影的对象主要是地球表面，地球表面是有起伏的，包括自然的地形起伏和由人工建筑物、植被等引起的起伏。由于地球表面起伏所引起的像点位移称为像片上的投影差。由于投影差的存在，使得地面目标物体在航摄相片上的构像偏离了其正确的位置。 投影差具有如下性质： (1)越靠近像片边缘，投影差越大，在像底点处没有投影差； (2)地面点的高程或目标物体的高度越大，投影差也越大； (3)在其他条件相同的条件下，摄影机的主距越大相应的投影差越小。 城区航空摄影时，为了有效减小航摄像片上投影差的影响，应选择长焦距摄影机进行摄影。 2.1.4航摄像片的内、外方位元素 1.内方位元素 内方位元素是描述摄影中心u像片之间相互位置关系的参数，包括三个参数，唧摄影中心到像片的垂距f(主距)及像主点在像片框标坐标系中的坐标（x0,y0）。 内方位元素一般视为已知，它可由摄影机制造厂家通过对摄影机的鉴定得到，也可由用户对通过对摄影机的校检得到。内方位元素中的x0,yo是一个微小值。内方位元素的正确与否，直接影响测图的精度，因此对航测机须作定期的鉴定。 2.外方位元素 在恢复了内方位元素的基础上，确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数，称为外方位元素。一张像片的外方位元素包括6个参数：三个线元素，三个角元素。 1）外方位线元素 外方位三个线元素是用来描述摄影瞬间，摄影中心s在所选定的地面空间坐标系中的坐标值。外方位线元素常用xs/、ys、zs表示。 2)外方位角元素 外方位角三元素是用来描述摄影瞬间，摄影像片在所选定的地面空间坐标系中的空间姿态。可理解为航空摄影时飞机的俯仰角，滚动角，航偏角。 外方位元素的确定需要利用地面控制信息。

第二章：水 准 测 量 1

第二章第一讲 教学目标：使学生掌握水准测量原理及如何操作水准仪 重点难点：重点：水准测量原理；难点：视差的概念。 教学内容： 第二章：水准测量 高程测量的概念 根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的高程的方法。 即：H未=H已+h 高程测量的方法分类 按使用的仪器和测量方法分为： 水准测量(leveling) 三角高程测量(trigonometric leveling) 气压高程测量(air pressure leveling) GPS测量。(GPS leveling) §2.1 水准测量原理与仪器操作 一．基本原理 水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。

a ——后视读数 A ——后视点 b ——前视读数 B ——前视点 1．A 、B 两点间高差： b a H H h A B AB -=-= 2．测得两点间高差AB h 后，若已知A 点高程A H ，则可得B 点的高程。 AB A B h H H +=。 3．视线高程： b H a H H B A i +=+= 4．转点TP(turning point)的概念。 ∑∑∑-==i i i AB b a h h 1 1 1 结论：A 、B 两点间的高差AB h 等于后视读数之和减去前视读数之和。 二． 仪器和工具 （一）水准仪(level) 1．望远镜(telescope)——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。 2．水准器(bubble)有两种： 圆水准器(circular bubble)——精度低，用于粗略整平。 水准管(bubble tube)——精度高，用于精平。 特性：气泡始终向高处移动。

摄影测量学知识点

第一章绪论 1、摄影测量学-----是对研究物体进行摄影、量测和解译所获得的影象，获取被摄物体的几何信息和物理信息的一门科学和技术。 摄影测量的特点 ?1、在影像上量测，无需接触物体本身，因此很少受自然地理等条件的限制。 ?2、影象是客观事物的真实反映，信息丰富，可选择需要的物体影象进行量测、处理、 研究,从影象上获得最新最全面的几何或物理信息。 ?3、摄影测量大部分工作在内业进行，有利于自动化、数字化、智能化，工作效率高。摄影测量分类 按摄影站的位置：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量显微摄影测量、水下摄影测量 按研究对象不同：地形摄影测量、非地形摄影测量 按处理技术手段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量 摄影测量学的三个发展阶段 ?模拟摄影测量阶段(1851-1970) ?解析摄影测量阶段(1950-1980) ?提出摄影测量新概念——数字投影代替物理投影 ?数字摄影测量阶段(1970-现在）

第二章摄影测量解析基础 中心投影的正片位置和负片位置 a)负片位置：投影平面和物点位在投影中心的两侧 b)正片位置：投影平面和物点位在投影中心同一侧 c)摄影时的位置是负片位置，解算时的位置是正片位置，为了解算的方便，像点 和物点之间的几何关系并没有改变； 摄影比例尺 d)摄影比例尺指摄影像片上一线段为l与地面上相应线段的水平距L之比 e)航摄比例尺----指水平像片，地面取平均高程时, 像片上的一线段Z与地面上相 应线段的水平距L之比 摄影仪摄影的要求 摄影方式 竖直摄影：摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直 摄影航高：H=m?f 摄影重叠度 f)重叠摄影部分与整个像幅长的百分比称为重叠度 g)航向重叠p----同一条航线内相邻像片之间的影像重叠 h)旁向重叠q---相邻航线的重叠 P=60~65% q=30~35% 摄影比例尺特性 ? 1 )摄影比例尺愈大，则像片地面分辨率越高，有利影像的解译与提高成图的精度。 ?2) 摄影比例尺愈大，则摄影工作量增加, 摄影费用要增多，所以摄影比例尺要根据信息采集的精度确定。 量测用摄影机的特征 1.量测用摄影机的像距是一个固定的已知值 2.量测用摄影机承片框上具有框标 3.量测用摄影机的内方位元素值是已知的

第二章 几何量测量技术基础

第二章几何量测量技术基础 2-1测量的实质是什么？一个完整的测量过程包括哪几个要素？ 答：（1）测量的实质是将被测几何量L与作为计量单位的标准量E进行比较，从机时获得两面三刀者比什q的过程，即L/E=q,或L=Eq。 （2）一个完整的测量过程包括被测对象，计量单位、测量方法和测量精度四个要素。 2-2量块的作用是什么？其结构上有何特点？ 答：（1）量块的作用是，a、用于计量器具的校准和鉴定；b、用于精密设备的调整、精密划线和精密工件的测量；c、作为长度尺寸传递的实物基准等。 （2）其结构上的特点是：量块通常制成长方形六面体，它有两个相互平行的测量面和四个非测量面；测量面的表面非常光滑平整，具有研合性，两个测量面间具有精确的尺寸。量块上标的尺寸称为量块的标称长度ln。当ln<6mm的量块可在上测量面上作长度标记，ln>6mm的量块，有数字的平面的右侧面为上测量面；尺寸小于10mm的量块，其截面尺寸为；尺寸大于10mm至1000mm的量块截面尺寸为35mm×9mm。 2-3量块分等、分级的依据各是什么？在实际测量中，按级和按等使用量块有何区别？ 答：（1）量块分系的依据是量块测量的不确定度和量块长度变动量的允许值来划分的。量块分级主要是根据量块长度极限偏差±te和量块长度变支量的最大允许值tv来划分的。 （2）区别是：量块按“级”使用时，是以量块的标称长度作为工作尺寸。该尺寸包含了量块的制造误差，制造误差将被引入到测量结果中去，但固不需要加修正值，故使用较方便。量块按“系”使用时，是以量块栏定书列出的实例中心长度作为工作尺寸的，该尺寸排除了量块的制造误差，只包含栏定时较小的测量误差。量块按“系”使用比按“级”使用的测量精度高。 2-4说明分度间距与分度值；示值范围与测量范围；示值误差与修正值有何区别？ 答：其区别如下： （1）分度间距（刻度间距）是指计量器具的刻度标尺或度盘上两面三刀 相邻刻线中心之间的距离，般为1-2.5mm;而分度值(刻度值)是指计量器 具的刻度尺或度盘上相邻两刻线所代表的量值之差。 （2）示值范围是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围；而测量范围是指在允许的误差限内，计量器具所能测出的最小值到最大值的 范围。 （3）示值误差是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差；而修正值是指为消除系统误差，用代数法加到未修正的测量结果上的值。修正值与 示值误差绝对值相等而符号相反。 2-5测量误差按其性质可分为哪几类？测量误差的主要来源有哪些？ 答：（1）测量误差按其性质来分，可分为系统误差，随机误差和粗大误差。 （2）测量误差的方要来源：a、计量器具误差；b、标准件误差；c、测量方法误差；d、测量环境误差；e、人员误差。 2-6试从83块一套的量块中，组合下列尺寸：48.98,10.56,65.365mm。 答：组合如下： （1）48.98 、、、、、、、、、所需尺寸

第二章高精度测量仪器及其应用

培训要点本章重点介绍精密测量仪器地基本原理及其应用，通过学习本章，能够掌握合像水平仪、自准直光学量仪、经纬仪地应用，以及机械装配和维修中常见地精度测量. 常用精密测量仪器地基本原理 合像水平仪 合像水平仪与普通水平仪相比较，它具有测量读数范围大地优点.当被测工件地平面度误差较大、或因放置地倾斜度较大而又很难调整时，若使用框式水平仪就会因其水准气泡已偏移到极限位置而无法测量，而使用合像水平仪时，饮水平位置可以重新调整，所以能比较方便地进行测量，而且精度较高.个人收集整理勿做商业用途 合像水平仪地水准器安装在杠杆上，转动调节旋钮可以调整其水平位置. 合像水平仪主要用于直线度、平面度地测量.我国产主要型号有,其刻度值为. 个人收集整理勿做商业用途 二．自准直光学量仪 自准直光学量仪是根据光学地自准直原理制造地测量仪器，有自准直仪、光学平直仪、测微准直望远镜及经纬仪等多种.个人收集整理勿做商业用途 .光学自准直原理 光学自准仪原理可以通过图加以说明，也就是说在物镜焦平面上地物体，通过物镜及物镜后面反射镜地作用，仍可在物镜焦平面上形成物体地实像.个人收集整理勿做商业用途 .自准直仪 自准直仪又称为自准直平行光管. 自准直仪可用于直线度、平面度、垂直度等误差地测量. .光学平直仪 光学平直仪是由平直仪本体和反射镜组成. 光学平直仪是一种精密光学测量仪器，通过转动目镜，可以同时测出工件水平方向和水平垂直地方向地直线性，还可测出滑板运动地直线性.用标准角度量块进行比较，还可以测量角度.光学平直仪可以用于对较大尺寸、高精度地工件和机床导轨进行测量和调整，尤其适用于各种导轨地测量，具有测量精度高、操作简便地优点.个人收集整理勿做商业用途 ．测微准直望远镜 测微准直望远镜是根据光学地自准直原理制造地测量仪器，主要用来提供一条测量用地光学基准线. .自准直光学量仪地使用和调整方法 .经纬仪 （）经纬仪地结构和工作原理经纬仪地光学原理与测微准直望远镜地光学原理没有本质上地区别.它地特点是具有竖轴和横轴，可以使瞄准望远镜管在水平方向作°地方向转动，也可以在垂直面内作大角度地俯仰.其水平面和垂直面地转角大小分别由水平度盘和垂直度盘示出，并由测微尺细分，测角精度为″.个人收集整理勿做商业用途 经纬仪是一种高精度地测量仪器，主要用于机床精度检查，如坐标镗床地水平转台、万能转台、以及精神滚齿机和齿轮磨床地精度地测量，它常与自准直光学量仪组成光学系统来被一起使用.个人收集整理勿做商业用途 （）经纬仪地使用和调整方法 三、激光干涉仪 由于激光具有良好地方向性、单色性和能量集中、相干性强等优点，因而用激光作光源，以激光稳定地波长作基准，利用光波干涉计数地原理对大尺寸进行精密测量，已经得到广泛地应用.个人收集整理勿做商业用途 、单频激光干涉仪

数字摄影测量试题

《数字摄影测量》考查题 一、名词解释（每词3分，共30分） 1.数字摄影测量：基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、 数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄 对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。 2.灰度匹配：指把不同传感器获取的同一地区影像基于灰度的图像匹配算 法进行匹配，以左、右像片上含有相应的图像的目标区和搜索区中的像 元的灰度作为图像匹配的基础。 3.同名像点：同一地理位置目标点在不同像片上的构像点。 4.正射影像纠正：原始遥感影像因成像时受传感器内部状态变化、外部状 态、及地表状况的影响，均有程度不同的畸变和失真；对遥感影像的几 何处理，不仅提取空间信息，也可按正确的几何关系对影像灰度进行重 新采样，形成新的正射影像。 5.金字塔影像结构：对二维影像逐次进行低通滤波，增大采样间隔，得到 一个像元素总数逐渐变小的影像序列，将这些影像叠置起来颇像一座金 字塔，称为金字塔影像结构。 6.灰度量化：把采样点上的灰度数值转换成为某一种等距的灰度级。 7.核线：通过摄影基线与地面所作的平面称为核面，而核面与像面的交线 为核线。 8.数字高程模型：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。 9.影像分割：把影像分割成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术。 10.特征匹配：利用相关函数评价两幅影像特征点领域的相似性以确定对应 点 二、判断（每小题2分，共10分） 1.航摄像片上任意一点都存在像点位移。（正确） 2.最初的影像匹配是利用相关技术实现的，因此也常称影像匹配为影像相 关。（正确） 3.贝叶斯判别或相关系数为测度的匹配不可避免会发生错误，但其他基本 匹配方法发生错误的概率不比贝叶斯判别更小。（错误） 4.多点最小二乘影像匹配不仅可以基于像方，也可以基于物方。（正确） 5.基于特征匹配是最好的匹配方法。（错误） 三、简答题（每小题8分，共40分） 1.摄影测量学的新发展。 答：1）高分辨率遥感影像—数字影像+RPC；2）数码相机逐步应用于航 空摄影测量；3）POS 自动空三；4）动态GPS配合惯性测量系统 （GPS/IMU）；4）激光雷达/激光探测及测距系统（LIDAR）Light Detection And Ranging；5）干涉雷达INSAR 2.数字摄影测量的组成。 答：1）计算机辅助测图：一台计算机工作台，影像获取装置与成果输出

第二章 航空摄影测量的基本知识

第二章航空摄影测量的基本知识 主要内容 1.航摄仪和感光材料 2.航摄基本知识及其作用 比例尺重叠度（航向旁向） 相片偏角 3.投影比较：类型特点 第一节航空摄影仪与感光材料 一、航空摄影仪 指航空摄影机、地面摄影测量用的摄影经纬仪，以及近景摄 影测量用的摄影机，简称摄影机。主要由暗箱和镜箱构成。 1.镜箱物镜 物镜筒 座架 框标平面镜箱体是一个可调节摄影物镜与像平面之间距离的封闭筒 2.暗箱： 3.框标平面:镜箱体后端为一金属框架，研磨成极为精确的平面 作用：像点坐标量测 3.框标坐标： 在框标平面内区其交点作为坐标原点，建立起框标直角坐标系。航摄软片紧密贴附在框标平面上，所以框标平面即为像

平面的位置。 4.像主点：摄影机主光轴与像平面的交点 5.摄影机主距（像片主距）：摄影机物镜后节点到像片主点的垂距称为摄影机主距，也叫像片主距，一般用字母f表示。 二、分类 （一）按摄影物镜焦距和像场角分为： 1.短焦距航摄仪， f＜150 mm，相应的像场角为β＞100o； 2.中焦距航摄仪 f:150 mm＜＜300 mm，像场角为70o＜β＜100o； 3.长焦距航摄仪 f＞300 mm，相应的像场角为2≤70o。 二、分类 （二）按照像幅（正方形）大小分： 1.短焦距航空摄影机的像幅多为18 cm×18 cm 2.中焦距航空摄影机的像幅有18 cm×18 cm和23 cm×23 cm 3.长焦距航空摄影机的像幅多为23 cm×23 cm和30 cm×30 cm 第二节航空摄影测量对摄影资料的基本要 求 ?测绘地形------摄影多采用竖直摄影方式，即航摄机在曝光瞬 间物镜主光轴保持垂直于地面。 ?《航空摄影测量规范》要求像片倾角应小于2o～3o。

对摄影测量基本原理的认识

对摄影测量基本原理的认识 宋剑虹 （贵州大学矿业学院测绘工程 09级2班） 内容摘要 摄影测量【photogrammetry】有二百多年的历史了。通过对摄影测量的学习和认识。本文从摄影测量最基本的原理出发，简单回顾了它的发展历程，本文立足于对武汉大学第二版《摄影测量》教程的学习以及对摄影测量基础知识的了解和认识后，阐述了摄影测量的一些基本知识。着重阐述了当代摄影测量技术最新理论的发展。尤其是对摄影测量的分类，分别阐述大地摄影测量、航空摄影测量、航天摄影测量的一些基本原理后相关技术要点。对大地摄影测量、航空摄影测量的内外业的有关步骤和相应技术作了一定的论述。最后，总结出自己的在学习过程中的对摄影测量的认识，作为测绘专业学生，我更看到新的希望。 关键词：摄影测量测量技术基本原理航天技术

目录 一、引言 (3) 二、摄影测量概述 (3) （一）关于摄影测量 (3) 1.摄影测量学的定义和任务 (3) 2.摄影测量的特点 (3) （二）摄影测量的发展阶段 (4) 三、摄影测量学的分类 (4) （一）地面摄影测量 (4) 1.地面摄影测量的基本原理 (4) 2.地面立体摄影测量的摄影方式 (4) 3.地面摄影测量分为外业工作和内业工作 (5) （二）航空摄影测量 (5) 1.航空摄影测量的基本原理 (5) 2.航空摄影测量的测图方法 (6) 3.航空摄影测量的作业分外业和内业 (7) （三）航天摄影测量 (7) 1.航天摄影测量的基本原理 (8) 2.航天摄影测量的特点 (8) 3.航天摄影测量的应用前景 (8) 四、结语 (8)

一、引言 摄影测量学有二百多年的历史了。最初叫图形量学（据 Iconometry 而来，或译作量影术）。1837年，发明摄影技术后，才叫摄影测量学。数学家勃兰特早在18世纪就论述了摄影测量学的基础——透视几何理论。1839年，法国报到了摄影像片的产生后，摄影测量学开始了它的发展历程。19世纪中叶，法国陆军上校劳塞达利用所谓“明箱”装置，测制了万森城堡图。劳塞达被公认为“摄影测量之父”。航空技术发达以后，摄影测量学被称为航空摄影测量学。1975年，卫星上天后，航空测量发展到了航天摄影测量。 通过上世纪八九十年代对数字摄影测量的研究、开发与推广，进入21世纪，我国数字摄影测量以世人难以想象的速度发展，数字摄影测量工作站在中国的摄影测量生产中获得了普遍的应用与推广，摄影测量的教学也由过去只有少数院校才能进行的“贵族”式的教学得到了极大的普及。目前，全国至少有40多所大专院校的测绘工程专业开设摄影测量课程，这极大地拓宽了摄影测量所需人才的培养渠道。 二、摄影测量概述 （一）关于摄影测量 1.摄影测量学的定义和任务 摄影测量【photogrammetry】指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。传统摄影测量学定义：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。摄影测量学是测绘学的分支学科，它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。摄影测量学要解决的两大问题是几何定位和影像解译。几何定位就是确定被摄物体的大小、形状和空间位置。几何定位的基本原理源于测量学的前方交会方法，它是根据两个已知的摄影站点和两条已知的摄影方向线，交会出构成这两条摄影光线的待定地面点的三维坐标。影像解译就是确定影像对应地物的性质。 2.摄影测量的特点 在影像上进行量测和解译，主要工作在室内进行，无需接触物体本身，因而很少受气候、地理等条件的限制；所摄影像是客观物体或目标的真实反映，信息丰富、形象直观，人们可以从中获得所研究物体的大量几何信息和物理信息；可以拍摄动态物体的瞬间影像，完成常规方法难以实现的测量工作；适用于大范围地形测绘，成图快、效率高；产品形式多样，可以生产纸质地形图、数字线划图、数字高程模型、数字正摄影像等。

数字摄影测量学汇总

《数字摄影测量学》 实 习 报 告 学院： 班级： 姓名： 学号： 日期：

一、实验的意义和目的 本次实习是基于全数字摄影测量系统VirtuoZo平台，制作数字高程模型、数字正射影像、数字线划图等数字产品。是将理论知识与实际生产相结合的过程。通过对VirtuoZo的应用实习，熟悉该系统的基本功能及操作特点，掌握DEM、DOM、DLG产品制作过程。 二、实习内容 1、学习VirtuoZo摄影测量系统； 2、2_Hammer测区数据准备：参数录入； 3、模型定向：内定向、相对定向、绝对定向、核线影像生成； 4、2_Hammer测区2个模型的影象匹配； 5、产品生成（DEM、DOM、等高线） 三、操作步骤 1.启动VirtuoZo 正确安装VirtuoZo 之后，即可以运行程序。 在Windows 中启动VirtuoZo 有以下几种方法： 在桌面启动VirtuoZo的快捷方式。 依次单击选项“开始” > “程序” >Supresoft > VirtuoZo > VirtuoZo，即可调用VirtuoZo软件。 在Windows系统的资源管理器中，找到VirtuoZo安装目录，在bin子目录下找到VirtuoZo.exe文件，双击鼠标即可实现调用。 2.新建测区 （1）选择文件> 新建/打开测区新建一个测区。 （2）在弹出的打开参数对话框中文件名栏填入测区名hammer，单击打开。（3）单击主目录一栏右侧的按钮，选择测区目录，例如Hammer文件夹，确定后如图所示。按照默认设置即可，单击保存。 3.创建相机参数和像控点文件 创建相机参数文件： （1）选择主界面下的设置>相机参数来设置相机参数。

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error a.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 error Mav = ∑Δ/n; b.中误差RMSE(Root Mean Square Error) M = sqrt(∑ΔΔ/n ); c.极限误差Limit error 2M d.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 products a. 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

摄影测量学基础试题1

一、名词解释 1摄影测量学 2航向重叠 3单像空间后方交会 4相对航高 5解析空中三角测量 6外方位元素 7核面 8绝对定向元素 二、问答题 1.写出中心投影的共线方程式并说明式中各参数的含义。 2.指出采用“后方交会+前方交会”和“相对定向+绝对定向”两种方法计算地面点坐标的基本步骤。 3.简述利用光束法（一步定向法）求解物点坐标的基本思想。 4.简述解析绝对定向的基本过程。 5.简述相对定向的基本过程。

6.试述航带网法解析空中三角测量的基本步骤。 二、填空 1摄影测量的基本问题，就是将_________转换为__________。 2人眼产生天然立体视觉的原因是由于_________的存在。 3相对定向完成的标志是__________。 三、简答题 1两种常用的相对定向元素系统的特点及相对定向元素。 2倾斜位移的特性。 3单航带法相对定向后，为何要进行比例尺归化？怎样进行？ 4独立模型法区域网平差基本思想。 5何谓正形变换？有何特点？ 四、论述题 1空间后方交会的计算步骤。 2有三条航线，每条航线六张像片组成一个区域，

采用光束法区域网平差。 （1）写出整体平差的误差方程式的一般式。（2）将像片进行合理编号，并计算带宽，内存容量。 （3）请画出改化法方程系数阵结构简图。 参考答案： 一、 1是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构想信 息，从几何方面和物理方面加以 分析研究，从而对所摄影的对象 本质提供各种资料的一门学科。2供测图用的航测相片沿飞行方向上相邻像片的重叠。 3知道像片的内方位元素，以及三个地面点坐标和量测出的相应像点的坐标，就可以根据共线方程求出六个外方位元素的方法。

互换性与测量技术基础第四版习题

《互换性与测量技术基础》习题参考解答（第3版） 第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合 1. 孔或轴 最大极限尺寸 最小极限尺寸 上偏差 下偏差 公差 尺寸标注 孔: Φ10 9.985 9.970 -0.015 -0.030 0.015 Φ10015 .0030.0-- 孔: Φ18 18.017 18 +0.017 0 0.017 Φ18017.00 + 孔: Φ30 30.012 29.991 +0.012 -0.009 0.021 Φ30012.0009.0+- 轴: Φ40 39.95 39.888 -0.050 -0.112 0.062 Φ40050.0112.0-- 轴: Φ60 60.041 60.011 +0.041 +0.011 0.030 Φ60041.0011.0++ 轴: Φ85 85 84.978 -0.022 0.022 Φ850 022.0- 2. 1) X max = 0.033- (-0.098) = 0.131mm X min = 0 - (-0.065) = 0.065mm T f = | 0.131-0.065 | = 0.066mm 2) Y max = 0 – 0.060 = -0.060mm Y min = 0.030 – 0.041 = -0.011mm T f = | -0.060+0.011 | = 0.049mm 3) X max = 0.007- (-0.016) =0.023mm Y max = -0.018 – 0 = -0.018mm T f = | 0.023 – (-0.018)| = 0.041mm 4) X max = 0.039 - 0.002 = 0.037mm Y max = 0 – 0.027 = -0.027mm T f =|0.037 – (-0.027)| = 0.064mm 5) X max = 0.074 – (-0.140) = 0.214mm X min = 0 - (-0.030) = +0.030mm T f =| 0.214 – 0.030 | = 0.184mm 6) X max =0.009 – (-0.019) = 0.028mm Y max = -0.021 – 0 = -0.021mm T f =| 0.028 – (-0.021) | = 0.049mm 3. (1) Φ50)(7f ) (8H 025 .0050.0039.00--+ Xmax = 0.089mm Xmin = 0.025mm 基孔制、间隙配合 （2）Φ80)(10h )(10G 0 120.0130.0010.0-++ Xmax = 0.250mm Xmin = 0.010mm 基轴制、间隙配合 （3）Φ30)(6h )(7K 0013.0006 .0015.0-+- X max = 0.019mm Y max = -0.015mm 基轴制、过渡配合 （4）Φ140) (8r ) (8H 126 .0063.0063.00+++ Y max = -0.126mm Y min = 0mm 基孔制、过盈配合 第2题

基于全数字摄影测量工作站制作DOM简介

基于全数字摄影测量工作站制作DOM简介 陈兰康 （广西国土测绘院广西南宁530023） 【摘要】结合河池市数字正射影像图生产实践，探讨通过全数字摄影测量工作站VirtuoZo进行数字正射影像图（DOM）的制作。 【关键字】遥感数字正射影像图（DOM）正射纠正DEM 1 前言 随着国家对基础设施建设力度的加大，用于城市规划、建设和管理的城市大比例尺DOM需求量增多，且对其现势性要求也日益提高。 我们在测绘生产中常见的影像有航空像片、SPOT影像和TM影像等。这些影像是通过航空摄影或卫星遥感获取的，通常我们用得较多的是航空像片卫星图像。在进行航空摄影时，由于无法保证摄影瞬间航摄相机的绝对水平，得到的影像是一个倾斜投影的像片，像片各个部分的比例尺不一致；另外，根据光学成像原理，相机成像时是按照中心投影方式成像的，这样地面上的高低起伏在像片上就会存在投影差。要使影像具有地图的特性，需要对影像进行倾斜纠正和投影差的改正，经改正消除各种变形后得到的影像叫做正射影像。 正射影像制作一般是通过在像片上选取一些地面控制点，并利用原来已经获取的该像片范围内的数字高程模型（DEM）数据，对影像同时进行倾斜改正和投影差改正，将影像重采样成正射影像。将多个正射影像拼接镶嵌在一起，并进行色彩平衡处理后，按照一定范围内裁切出来的影像就是正射影像图。正射影像同时具有地形图特性和影像特性，信息丰富，可作为GIS的数据源，从而丰富地理信息系统的表现形式。 为满足广西第二次土地更新调查的需要，我院受广西壮族自治区国土资源厅的委托于去年承担了河池

测区1：10000DOM制作。下面就结合我院使用适普公司的全数字摄影测量工作站VirtuoZo进行1：10000DOM制作的实例，探讨在制作数字正射影像图DOM过程中功能的合理使用和产生的不同效果。 2 技术方案 2.1 主要数据处理软件 ※VirtuoZo NT 软件； ※VirtuoZo AATM/PATB空三加密软件； ※PHOTOSHOP图像处理软件； ※AutoCAD2002。 2.2 主要生产设备 ※VirtuoZo数字摄影测量工作站； ※高档微机及大容量存储介质； ※刻录光盘及刻录光驱 ※绘图仪HP 4000 2.3 技术路线 2.3.1 利用像片控制资料，按区域网在数字摄影测量系统的加密软件下进行空中三角测量，解算出航空摄影测量所需的控制点成果； 2.3.2 在数字摄影测量系统下利用空中三角测量加密的成果，通过内定向、相对定向、绝对定向，建立立体模型。 2.3.3 在数字摄影测量系统VirtuoZo中，采用自动匹配像方DEM格网点，人工干预修侧自动匹配中不合理的像方DEM格网点，生成格网间隔为5m*5m物方DEM，同时生成单模型DOM。单模型DOM镶嵌后按规定的图幅裁切范围进行裁切。 2.3.4 在已裁切的1：10000 DOM基础上进行1：10000DOM图廓整饰。

对摄影测量基本原理的认识

对摄影测量基本原理的认识 （贵州大学矿业学院测绘工程 09级2班） 内容摘要 摄影测量【photogrammetry】有二百多年的历史了。通过对摄影测量的学习和认识。本文从摄影测量最基本的原理出发，简单回顾了它的发展历程，本文立足于对武汉大学第二版《摄影测量》教程的学习以及对摄影测量基础知识的了解和认识后，阐述了摄影测量的一些基本知识。着重阐述了当代摄影测量技术最新理论的发展。尤其是对摄影测量的分类，分别阐述大地摄影测量、航空摄影测量、航天摄影测量的一些基本原理后相关技术要点。对大地摄影测量、航空摄影测量的内外业的有关步骤和相应技术作了一定的论述。最后，总结出自己的在学习过程中的对摄影测量的认识，作为测绘专业学生，我更看到新的希望。 关键词：摄影测量测量技术基本原理航天技术

目录 一、引言 (3) 二、摄影测量概述 (3) （一）关于摄影测量 (3) 1.摄影测量学的定义和任务 (3) 2.摄影测量的特点 (4) （二）摄影测量的发展阶段 (4) 三、摄影测量学的分类 (4) （一）地面摄影测量 (5) 1.地面摄影测量的基本原理 (5) 2.地面立体摄影测量的摄影方式 (5) 3.地面摄影测量分为外业工作和内业工作 (5) （二）航空摄影测量 (6) 1.航空摄影测量的基本原理 (7) 2.航空摄影测量的测图方法 (7) 3.航空摄影测量的作业分外业和内业 (9) （三）航天摄影测量 (9) 1.航天摄影测量的基本原理 (10) 2.航天摄影测量的特点 (10) 3.航天摄影测量的应用前景 (10) 四、结语 (10)

一、引言 摄影测量学有二百多年的历史了。最初叫图形量学（据 Iconometry 而来，或译作量影术）。1837年，发明摄影技术后，才叫摄影测量学。数学家勃兰特早在18世纪就论述了摄影测量学的基础——透视几何理论。1839年，法国报到了摄影像片的产生后，摄影测量学开始了它的发展历程。19世纪中叶，法国陆军上校劳塞达利用所谓“明箱”装置，测制了万森城堡图。劳塞达被公认为“摄影测量之父”。航空技术发达以后，摄影测量学被称为航空摄影测量学。1975年，卫星上天后，航空测量发展到了航天摄影测量。 通过上世纪八九十年代对数字摄影测量的研究、开发与推广，进入21世纪，我国数字摄影测量以世人难以想象的速度发展，数字摄影测量工作站在中国的摄影测量生产中获得了普遍的应用与推广，摄影测量的教学也由过去只有少数院校才能进行的“贵族”式的教学得到了极大的普及。目前，全国至少有40多所大专院校的测绘工程专业开设摄影测量课程，这极大地拓宽了摄影测量所需人才的培养渠道。 二、摄影测量概述 （一）关于摄影测量 1.摄影测量学的定义和任务 摄影测量【photogrammetry】指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。传统摄影测量学定义：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。摄影测量学是测绘学的分支学科，它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。摄影测量学要解决的两大问题是几何定位和影像解译。几何定位就是确定被摄物体的大小、形状和空间位置。几何定位的基本原理源于测量学的前方交会方法，它是根据两个已知的摄影站点和两条已知的摄影方向线，交会

摄影测量基础考试资料整理

填空题: 摄影测量: 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,经过了模拟,解析,数字摄影测量阶段. 像片重叠:航向60%,旁向30%. 摄影测量常用的坐标系：(像框标坐标系)/像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系、地面摄影测量坐标系、地面测量坐标系。 摄影测量加密按平差范围可分为单模型、单航带和区域网三种方法。按数学模型可分为航带法、独立模型法和光束法三种方法。 摄影测量的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。 GPS 辅助空中三角测量的作用是:大量减少甚至完全免除地面控制点，缩短成图周期，提高生产效率，降低生产成本。 坐标重心化目的：减少模型点坐标在计算过程中的有效位数，以保证计算的精度;采用了重心化坐标之后，可使法方程式的系数简化，个别的数值变成零，部分未知数可以分开求解，从而提高计算速度; 双眼观察立体像对所构成的立体模型称为立体视模型。 航带法区域网平差的观测值为重心化摄测坐标，平差单元为航带模型；光束法区域网平差的观测值为像点坐标，平差单元为单张像片。 表示航摄像片的外方位角元素可以采用以Y轴为主轴的?? ω ? κ 、以X轴为主轴的 ω ‘-?’–κ’?和以Z轴为主轴的A -α–kα三种转角系统。 从航摄像片上量测的像点坐标可能带有摄影材料变形、摄影机物镜畸变、大气折光误差和地球曲率误差四种系统误差。 要将地物点在摄影测量坐标系中的模型坐标转换到地面摄影测量坐标系，最少需要2个平高点和1个高程地面控制点。 人眼观察两幅影像能产生立体视觉的基本条件是：在不同摄站获取的具有一定重叠的两幅影像、观察时每只眼睛只能看一张像片、两幅影像的摄影比例尺尽量一致和两幅影像上相同地物的连线与眼基线尽量平行。 GPS 辅助空中三角测量的目的是大大减少摄影测量加密所需的地面控制点数。 中心投影共线条件方程表达了摄影中心、像点和对应地物点三点位于同一直线的几何关系。摄影测量中，为了恢复立体像对两张像片之间的相互位置关系，可以根据左右像片上的同名像点位于同一核面的几何条件，采用相对定向方法来实现，最少需要量测5对同名像点。矩阵Q vv P主要用于研究观测值的可靠性，其秩等于平差系统的多余观测数。 空间坐标变换中的正交变换矩阵的9个元素中只有3个独立元素。 航摄像片为中心投影，地形图是正射投影。 摄影测量中，恢复影像空中姿态的方法有单片空间后方交会、先相对定向再绝对定向、POS 系统直接获取外方位元素。 摄影基线与任一物方点所作的平面称为核面。 解析相对定向依据的数学方程是共面条件方程。相对定向完成的标志是上下视差为0，最少需要5对同名点。 POS系统可用于直接测定动态目标的位置和姿态。若将POS数据用于直接传感器定位，除需测定GPS天线相位中心与相机投影中心三个偏心分量外，还必须对IMU与相机坐标轴之间的视准轴误差进行校正。 带模型连接条件的连续法相对定向元素有6个。分别为u, v, ?，ω，κ，λ 粗差是人为等因素引起的误差，它具有偶然性，但在数值上比偶然误差大得多。 习惯上称由大地测量坐标系到地面摄影测量坐标系的变换为正变换。

VirtuoZo NT全数字摄影测量系统实习报告

VirtuoZo 全数字摄影测量系统实习报告 一、实习目的 通过本次实习，了解4D产品的生产过程，熟悉使用VirtuoZo 全数字摄影测量系统生产4D产品的过程，掌握生产过程中各步骤的原理，加深对有关理论知识的理解。 （1）了解VirtuoZo数字摄影测量系统的功能； （2）掌握VirtuoZo数字摄影测量系统的作业流程； （3）加深对数字摄影测量基本理论、方法和过程的理解； （4）培养实际动手能力。 二、实习过程 1、了解VirtuoZo 系统 VirtuoZo系统是基于WindowsNT的全数字摄影测量系统，利用数字影像或数字化影像完成摄影测量作业。由计算机视觉（其核心是影像匹配与影像识别）代替人眼的立体量测与识别，不再需要传统的光机仪器。从原始资料、中间成果及最后产品等都是以数字形式，克服了传统摄影测量只能生产单一线划图的缺点，可生产出多种数字产品，如数字高程模型、数字正射影像、数字线划图、景观图等，并提供各种工程设计所需的三维信息、各种信息系统数据库所需的空间信息。 VirtuoZo的主要软件模块包括：解算定向参数、自动空中三角测量、核线影像重采样、影像匹配、生成数字高程模型、制作数字正射影像、生成等高线、制作景观图、DEM透视图、等高线叠加正射影像、基于数字影像的机助量测、文字注记、图廓整饰。 VirtuoZo的作业方式为自动化与人工干预。系统在自动化作业状态下运行不须任何人 工干预。人工干预是作为自动化系统的“预处理”与“后处理”，如必要的数据准备、必要的辅助量测等及自动化过尚无法解决的问题。人工干预不同于单的人工控制操作，而是尽可能达到了半自动化。 根据VirtuoZo制作4d产品的基本工作流程如下：

数字摄影测量学讲义

数字摄影测量学 西安科技大学 测量工程系

第一篇摄影测量基础 第一章绪论 主要内容：摄影测量学的定义，摄影测量学的分类，摄影测量要解决的基本问题，航空摄影测量的成图方法，摄影测量的成图作业工序，摄影测量的发展历程。 重点：摄影测量学的定义、分类，摄影测量要解决的基本问题，航空摄影测量测图方法，摄影测量的发展历程。 难点： 学时安排：授课2，实验0。 一、摄影测量学：是对研究的对象进行摄影，根据所获得的构像信息，从几何方面和物理方 面加以分析研究，从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。 、分类： 地形摄影测量 正直摄影测量 (―)、按研究对象：非地形摄影测量等偏摄影测量 等倾摄影测量 交向摄影测量 1、地形摄影测量：研究的对象是地区表面的形态，以物体与构像之间的几何关系为基础，最终根据摄影像片测绘出摄影区域的地形图。 2、非地形摄影测量一般是指近景摄影测量，顾名思义，研究的对象在体积和面积上较小， 摄影机到摄影目标的距离较近，一般小于300m,测量的精度相应地要求较高。基本理论也是 根据物体与构像之间的几何关系，但在处理技术上有着其特殊性。测量成果乃是表示研究对 象的一系列特征点的三维坐标值,即研究对象的数字模型可绘制所摄物体的立面图、平面图和显示立体形态的等值图。航天摄影测量航空摄影测量地面摄影测量水中摄影测量 1、航天摄影测量：利用航天器和人造卫星、高空飞机进行摄影。 (二)、按摄影站的位置： 2、航空摄影测量：指的是地形摄影测量，从航摄飞机上对地面进行摄影，目的在于测绘地形图。 3、地面摄影测量：包括地面立体摄影测量和近景摄影测量。前者在测绘特殊地区的地形图时常采用，后者是对科学技术专题科目进行研究时采用。

浅谈基于全数字摄影测量的4D产品

浅谈基于全数字摄影测量的4D产品 【摘要】简单概述全数字摄影测量测绘的发展过程。结合实际工作中的情况，就在全数字摄影测量工作站上如何进行4D产品的数据生产做一简单介绍。 【关键词】4D产品；全摄影数字测量工作站；生产流程； 一、全数字摄影测量概述 摄影测量学曾经历过模拟摄影测量和解析摄影测量阶段，随着计算机技术及其应用的发展以及数字图像处理、模式识别、计算机视觉等学科的发展，现已进入数字摄影测量阶段，九十年代初，国内外关于数字摄影测量技术的研究已经趋于成熟，数字摄影测量系统DPW得到了很大发展，已由实验阶段步入了摄影测量生产阶段。目前国内外已有二十多家厂商推出数字摄影测量系统，如武汉测绘科技大学推出的VirtuoZo，北京测绘科学院研究院推出的JX4，美国Intergraph 公司推出的ImageStation，Leica公司推出的Helava数字摄影测量系统等。基于影象数字化仪、计算机、数字摄影测量软件和输出设备构成的数字摄影测量工作站是摄影测量、计算机立体视觉影响理解和图象识别等学科的综合成果，计算机不但能完成大多数摄影测量工作，而且借助模式识别理论，实现自动或自动识别，从而大大提高了摄影测量的自动化功能。国家测绘局对各省测绘局向数字化规模生产的转轨实施资金、技术上的大力扶持政策，有力地推动数字摄影测量系统在各地方局的推广应用，数字摄影测量系统的应用使得传统摄影测量生产发生了深刻的变革。 二、基础地理信息数字产品模式 从国际上科学技术的发展、测绘产品形式以及社会需求来看，测绘产品的形式发生着根本性的变化，它正向着计算机化、数字模拟和高精度、高科技方向发展。而我国在新的测绘产品模式的研究和开发方面相对于发达国家的领先水平较落后，但在此方面的技术和生产能力都已相对成熟。作为国家基础大地测量和地形数据管理和咨询部门的国家测绘局正在致力于新的测绘产品模式的研制和生产的实施工作。在此阶段时期，传统的生产工艺和产品模式将完全由新的生产技术工艺和产品模式所替代，建立起国家基础地理信息数字产品，以便为困家的基础建设和各行业的需求服务。国家基础地理信息数字产品的基本类型有：数字栅格地图DRG、数字正射影像图DOM、数字高程模型DEM、数字线划地图DLG，简称“4D”产品这些产品可以根据需要以数字和模拟两种形式提供