全国工程硕士研究生教育核心教材：摄影测量原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王树根 著

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• 摄影测量
• 工程硕士
• 研究生教材
• 核心教材
• 测绘科学
• 遥感科学
• 地理信息系统
• 图像处理
• 三维建模
• 空间数据

出版社： 武汉大学出版社

ISBN：9787307069428

版次：1

商品编码：10158834

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-05-01

用纸：胶版纸

页数：350

正文语种：中文

内容简介

　　《摄影测量原理与应用》共分10章。第1章简单介绍了摄影测量学的定义、任务、分类和发展以及当代摄影测量发展的多学科交叉特点；第2章介绍航空摄影测量的成像系统及其像片解析；第3章介绍立体测图的原理与方法；第4章介绍解析空中三角测量及其拓展；第5章介绍数字摄影测量的基础理论及其发展；第6章至第7章分别介绍数字高程模型（DEM）和数字正射影像（DOM）的生产与应用；第8章简单介绍数字摄影测量的仪器设备及产品；第9章介绍高分辨率遥感卫星影像及其应用；第10章介绍空间信息系统集成与城市三维建模可视化。《摄影测量原理与应用》是在综合国内外许多教材和相关文献的基础上，经过反复酝酿写成的。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 摄影测量学的定义与任务
1.2 摄影测量学的分类
1.3 摄影测量学的发展历史
1.4 当代摄影测量发展的多学科交叉特点
1.4.1 摄影测量与遥感的结合
1.4.2 摄影测量与遥感和GIS、GPS的结合
1.4.3 地球空间信息科学的崛起和发展
1.4.4 当代数字摄影测量的发展

第2章 航空摄影测量成像系统及像片解析
2.1 航空摄影的基础知识
2.1.1 胶片航空摄影机
2.1.2 垂直航空摄影的基本要求
2.2 航摄像片的分辨率
2.2.1 胶片影像的分辨率
2.2.2 数字影像的分辨率
2.3 单张航摄像片解析
2.3.1 垂直航摄像片的几何关系
2.3.2 航摄像片上特殊的点、线
2.3.3 航摄像片上的投影差
2.4 航摄像片的坐标系统
2.4.1 像方空间坐标系
2.4.2 物方空间坐标系
2.5 航摄像片的内、外方位元素
2.5.1 内方位元素
2.5.2 外方位元素
2.6 像空间直角坐标系的转换
2.6.1 像点的空间直角坐标变换
2.6.2 方向余弦的确定
2.7 中心投影像片的构像方程与投影变换
2.7.1 中心投影像片的构像方程
2.7.2 中心投影像片的正射变换
2.8 摄影成像系统的检校
2.8.1 摄影机检校的内容
2.8.2 摄影机检校方法分类
2.8.3 摄影机物镜的光学畸变

第3章 立体测图的原理与方法
3.1 视差与立体视觉原理
3.1.1 人眼的立体视觉
3.1.2 视差的概念
3.1.3 人造立体视觉
3.2 像对的立体观察与量测
3.2.1 立体观察
3.2.2 立体量测
3.3 模拟法立体测图的原理与方法
3.3.1 摄影过程的几何反转
3.3.2 立体像对的模拟法相对定向
3.3.3 立体模型的模拟法绝对定向
3.3.4 地物与地貌的测绘
3.4 解析法立体测图原理与方法
3.4.1 解析测图仪概述
3.4.2 解析测图仪的工作原理
3.5 数字摄影测量测图方法概述

第4章 解析空中三角测量及其拓展
4.1 像点坐标系统误差改正
4.1.1 摄影材料变形改正
4.1.2 摄影机物镜畸变差改正
4.1.3 大气折光改正
4.1.4 地球曲率改正
4.2 单张像片的空间后方交会
4.2.1 空间后方交会的基本方程
4.2.2 空间后方交会的误差方程和法方程
4.2.3 空间后方交会的计算过程
4.2.4 空间后方交会的精度
4.3 立体像对的空间前方交会
4.4 影像的内定向
4.5 立体像对的解析相对定向
4.5.1 解析相对定向元素
4.5.2 解析相对定向原理
4.5.3 相对定向元素解算过程
4.6 立体模型的解析绝对定向
4.6.1 绝对定向基本公式
4.6.2 绝对定向元素的解算
4.7 解析空中三角测量简介
4.7.1 解析空中三角测量的目的和意义
4.7.2 解析空中三角测量的分类
4.8 光束法区域网空中三角测量
4.8.1 光束法空中三角测量的基本思想
4.8.2 误差方程式和法方程式的建立
4.8.3 两类未知数交替趋近解法
4.8.4 光束法平差方法的优缺点
4.8.5 解析空中三角测量的精度分析
4.9 系统误差补偿与自检校光束法区域网平差
4.9.1 影像坐标系统误差的特性
4.9.2 系统误差补偿的方法
4.9.3 利用附加参数的自检校光束法平差
4.1 0GPS辅助空中三角测量
4.1 0.1 联合平差的概念及其发展过程
4.1 0.2 全球定位系统(GPS)简介
4.1 0.3 GPS辅助空中三角测量的兴起与发展
4.1 0.4 GPS辅助空中三角测量的基本原理
4.1 0.5 GPS辅助空中三角测量试验举例
4.1 1机载POS系统对地定位
4.1 1.1 定位定向系统(POS)简介
4.1 1.2 POS与航空摄影系统的集成方法
4.1 1.3 POS系统在航空摄影测量中的应用
4.1 1.4 POS系统对地定位的主要误差源

第5章 数字摄影测量及其发展
5.1 数字图像处理概述
5.1.1 数字图像基本概念
5.1.2 数字图像处理的基本算法
5.2 影像数字化与影像重采样
5.2.1 影像数字化器
5.2.2 影像数字化过程
5.2.3 数字影像的重采样
5.3 基于灰度的影像相关
5.3.1 相关系数法影像相关
5.3.2 协方差法影像相关
5.3.3 高精度最小二乘相关
5.4 同名核线的确定与核线影像相关
5.4.1 核面与核线的概念
5.4.2 同名核线的确定
5.4.3 沿核线重采样
5.4.4 基于核线的影像相关
5.5 基于特征的影像相关
5.5.1 特征提取
5.5.2 基于特征的影像匹配
5.6 当代数字摄影测量的若干典型问题
……

第6章 数字地面模型的建立与应用
第7章 数字正射影像的制作与应用
第8章 数字摄影测量的食品设备及产品
第9章 高分辨率遥感卫星影像及其应用
第10章 空间信息系统集成与城市三维建模可视化
主要参考文献

精彩书摘

　　第1章　绪论
　　1.1　摄影测量学的定义与任务
　　“摄影测量学”一词的英文是photogrammetry，它源于三个英文单词：light（光线）、writing（记录）和measurement（量测），即将来自目标物体反射的光线通过某种方式进行记录，然后基于记录的结果（即像片或影像）进行量测和解译。因此，摄影测量学的基本含义是基于像片的量测和解译。传统的摄影测量学是利用光学摄影机摄影的像片，研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。它研究的内容涉及被摄物体的影像获取方法，影像信息的记录和存储方法，基于单张或多张像片的信息提取方法，数据的处理与传输，产品的表达与应用等方面的理论、设备和技术。
　　摄影测量的特点之一是在像片上进行量测和解译，无需接触被测目标物体本身，因而很少受自然和环境条件的限制，而且像片及其各种类型影像均是客观目标物体的真实反映，影像信息丰富、逼真，人们可以从中获得被研究目标物体的大量几何信息和物理信息。
　　由于现代电子技术、通信技术和航天技术等的飞速发展，摄影测量学科领域的研究对象和应用范围不断扩大。可以这样说，只要目标物体能够被摄影成像，都可以使用摄影测量技术以解决某一方面的问题。这些被摄物体可以是固体的、液体的，也可以是气体的；可以是静态的，也可以是动态的；可以是微小的（电子显微镜下放大几千倍的细胞），也可以是巨大的（宇宙星体）。这些灵活性使得摄影测量学成为多领域广泛应用的一种测量手段和数据采集与分析的方法。由于具有非接触传感的特点，20世纪60年代初，从侧重于影像解译和应用角度，又提出了“遥感”一词。

前言/序言

　　当代摄影测量的理论与实践和20世纪摄影测量学科的形成与发展时期相比已大不一样了。虽然摄影测量最基本的数学原理和光学基础很少改变，但在摄影测量的数据获取、数据处理和生产手段以及应用目的等方面均发生了戏剧性的变化。如摄影测量学赖以生存的共线方程，在模拟摄影测量时代是用精密的光学和机械方法来体现，如今已完全用计算机程序来代替，并且其应用的灵活性和广泛性还在不断地深入和发展之中。
　　进入21世纪以来，摄影测量与遥感学科的理论与方法又有了突飞猛进的发展。在摄影测量方面，航空数码相机的使用越来越广泛，为全自动化测图奠定了良好的基础；机载对地定位与定向系统（POS）的使用使无地面控制空中三角测量和测图成为可能；机载激光测距（LIDAR）的使用使快速获取地表三维信息的梦想成为现实，并且其应用的领域越来越广泛。在遥感方面，基于多平台、多传感器和多角度的对地观测具有高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率等特点，基于高分辨率遥感影像的制图所具有的优越性和时效性对传统航空摄影测量测图方法提出了挑战。集GPS、GIS和RS（简称“3S”）技术于一体的移动测图系统也逐步从实验研究走向实用，并已成为空间信息快速获取和地图更新的重要手段。与此同时，基于摄影测量与遥感的数字化测绘的产品形式越来越丰富，应用领域也越来越广泛，为社会提供信息化服务的信息化测绘理念已经越来越多地为人们所接受。
　　摄影测量学的发展不仅体现在上述各方面，还体现在其与遥感、全球定位系统、地理信息系统、计算机图形学、数字图像处理以及计算机视觉等相关学科的交叉与融合方面。摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋自动化和智能化的发展特点使得非摄影测量工作者也能较容易地掌握摄影测量的实践环节和体验摄影测量的魅力。

《遥感影像分析与三维重建技术：理论、方法与实践》 本书导读： 在信息时代，地理空间信息已成为驱动现代社会发展的重要资源。随着高分辨率传感器、无人机（UAV）技术的飞速进步以及计算能力的显著提升，遥感影像已不再仅仅是获取地表信息的传统手段，而是深入到城市规划、资源管理、灾害监测乃至自动驾驶等多个关键领域的核心技术。本书《遥感影像分析与三维重建技术：理论、方法与实践》旨在系统、深入地阐述如何从海量的遥感数据中提取高精度、高可靠性的空间信息，并以此为基础构建逼真、精确的三维地物模型。 本书内容涵盖了从基础的遥感影像几何与辐射校正，到复杂的影像匹配、密集点云生成，再到最终的三维模型构建与应用的全流程。我们强调理论的严谨性与工程实践的紧密结合，力求为读者提供一套既能理解底层数学原理，又能熟练运用前沿软件工具的综合能力。 --- 第一部分：遥感影像基础与预处理 本部分奠定了理解后续高级技术应用的基础，详细介绍了获取、校正和优化遥感影像的必要步骤。 第一章：遥感基础理论回顾与数据源 本章首先回顾了电磁波谱在遥感中的作用及其与地物特征的响应关系。重点分析了不同类型遥感数据（包括卫星遥感、航空摄影和无人机倾斜摄影）的成像原理、传感器特性及其在不同尺度和分辨率下的优劣势。特别关注了数字表面模型（DSM）和数字正射影像图（DOM）的定义、获取方式及数据产品标准。此外，详细阐述了空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率和辐射分辨率的相互制约关系，为读者选择合适数据源提供决策依据。 第二章：影像几何校正与辐射定标 几何校正是确保影像数据空间准确性的关键前提。本章深入探讨了影像几何畸变的来源，包括传感器自身的结构误差、平台姿态变化（偏航、俯仰、滚转）以及地形起伏。详细介绍了内方位元素、外方位元素的确定方法，并重点讲解了解析几何模型（如共线方程）和有理函数模型（RFM）在影像纠正中的应用。对于辐射校正，本章阐述了大气散射、吸收对地物反射率测量的影响，并详细介绍了绝对定标与相对定标的方法，以确保影像数据的光谱一致性和可比性。 第三章：高精度地面控制点的获取与验证 在没有完整全球导航卫星系统（GNSS）数据或需要极高绝对精度的应用场景中，地面控制点（GCPs）的测量与应用至关重要。本章对比了传统全站仪测量、高精度GNSS实时动态（RTK）测量与相对定位技术在GCPs获取中的精度差异与成本效益分析。详细介绍了控制网的布设原则、点位误差的概率分析，并探讨了如何利用平差优化算法（如最小二乘法）对原始测量数据进行优化，以提高整体几何模型的精度。 --- 第二部分：立体匹配与密集点云生成 这是实现从二维影像到三维空间信息转换的核心技术环节。本部分侧重于现代立体视觉和计算机视觉算法在遥感影像中的应用。 第四章：立体影像对的判读与相对定向 立体影像的获取依赖于影像间的重叠和基线配置。本章系统分析了侧视重叠度、前后重叠度对立体模型质量的影响。核心内容在于相对定向过程，即通过寻找影像间的公共基线和共线关系，恢复两幅影像之间的几何关系。详细阐述了如何通过匹配影像上的同名点对，利用基本几何关系（如共线约束和零差分传播）解算相对定向参数，并评估定向残差。 第五章：立体匹配算法的原理与实践 立体匹配是根据影像间的灰度或特征差异，确定同一地物点在不同影像上的对应位置，从而计算其三维坐标。本章将算法分为两大类进行深入剖析： 1. 基于灰度/区域的匹配算法： 详细讲解了最小二乘匹配（LSM）、互相关（NCC）和游程编码（SSD/SAD）等经典方法的数学模型、局部搜索策略以及引入立体像对一致性检查的必要性。 2. 基于特征的匹配算法： 探讨了SIFT、SURF等特征提取器在构建稀疏点云中的应用，以及如何利用半全局匹配（SGM）等算法，结合代价聚合和视差优化的方法，提高密集匹配的鲁棒性和细节表现力。 第六章：密集点云后处理与滤波 从立体匹配得到的原始点云包含大量的噪声点、浮点点和空洞区域。本章专注于如何将原始点云转化为可用于后续建模和分析的高质量数据： 噪声点去除： 介绍基于统计学（如RANSAC、统计滤波）和基于局部邻域（如MLS滤波）的方法，有效剔除离群点。 点云滤波： 重点讲解基于形态学操作的滤波和基于曲面重建的滤波方法，用于区分点云中的地面点和非地面点（如建筑物、植被）。 点云插值与补洞： 探讨了在大面积空洞出现时，如何利用周围点的结构信息（如三角网不规则网TIN插值）进行合理数据恢复。 --- 第三部分：三维模型构建与应用 本部分聚焦于如何将处理好的点云数据转化为实际可用的三维模型，并探讨这些模型在工程领域中的具体应用。 第七章：点云到三维模型的转换技术 将离散的点云数据转化为连续、可编辑的几何模型是三维重建的最终目标。本章详细比较了以下几种主流方法： 1. 三角网格化（TIN/DTM/DSM生成）： 讲解了Delaunay三角剖分和空洞填充算法在构建表面模型中的应用，以及如何通过点云法向量估计来优化三角网的朝向。 2. 面向对象的特征建模： 针对城市模型，介绍如何从点云中自动或半自动提取平面、立面、屋顶等几何元素，构建LOD（细节层次）模型。 3. 纹理映射与正射化： 讲解如何将最优视角的影像像素投影到重建的三维表面上，实现真实感纹理的映射，并介绍真彩色正射影像（True Orthophoto）的生成原理，以消除高大物体阴影和透视变形的影响。 第八章：无人机（UAV）摄影测量系统的集成与优化 无人机系统已成为高精度三维数据获取的主流手段。本章着重于UAV作业的特殊性： POS数据融合与直接地理定位： 介绍如何利用高精度惯性测量单元（IMU）和GNSS数据（如PPK/RTK）对影像进行初始定位，并讨论其对传统空中三角测量（Aerial Triangulation, AT）的简化和精度提升。 倾斜摄影的控制与匹配： 针对无人机多角度、多角度的倾斜影像数据，阐述如何优化影像定向过程，处理因运动模糊和复杂遮挡导致的匹配困难。 轻量化点云与模型发布： 介绍面向网络发布和移动端查看的点云降采样策略和模型简化技术（如LOD管理），以优化数据传输和渲染性能。 第九章：三维模型在工程领域的应用案例 本章通过实际案例，展示三维重建技术的工程价值： 基础设施监测与维护： 如何利用点云对桥梁、隧道等结构进行沉降、形变监测，并进行竣工模型（As-Built Model）的比对。 城市规划与数字孪生基础： 介绍三维模型在城市容积率核算、日照分析、管线综合中的应用，以及如何作为数字孪生城市的数据底板。 体积计算与土方量评估： 阐述如何利用高精度DSM和DTM，精确计算堆场、矿区的物料储量和土方开挖量。 --- 结语 本书强调理论与实践的无缝对接，所涉及的技术点均配有详细的算法流程图和实际数据处理的案例分析。无论您是地理信息科学、测绘工程、土木工程或城市规划专业的研究生、工程师，还是致力于利用先进空间技术解决实际问题的专业人士，本书都将是您深入掌握现代遥感影像分析与三维重建技术的得力工具。通过学习，您将能够独立完成从数据采集到最终三维产品交付的全套工作流程，并能对前沿技术发展趋势做出准确判断。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排和语言风格都相当出色，阅读体验非常流畅。即使是涉及到一些较为复杂的技术概念，作者也能够用通俗易懂的语言进行阐释，并配以恰到好处的插图和表格，有效地降低了阅读门槛。书中并没有使用过于生僻的专业术语，而是尽量采用清晰明了的表达方式，使得不同背景的读者都能较容易地理解。而且，作者在行文过程中，并没有生硬地堆砌知识点，而是将它们有机地串联起来，形成一个有机的整体。这种结构化的知识体系，帮助我能够更好地掌握摄影测量学的整体框架，而不是零散地记忆孤立的知识点。可以说，这本书在知识传递的有效性和读者的学习体验方面，都做得相当到位，是一本非常值得推荐的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的深度和广度都给我留下了深刻的印象。它不仅仅是一本入门教材，更是一本能够引导读者进行深入研究的参考书。作者在阐述核心原理时，引用了大量的文献和最新的研究成果，使得内容非常具有前瞻性。特别是关于摄影测量数据处理的章节，详细介绍了多视影像匹配、密集点云生成、DSM/DTM构建等关键技术，并对不同算法的优缺点进行了比较分析。这对于我们这些希望在专业领域有所建树的学生来说，无疑是宝贵的财富。此外，书中还涉及了激光扫描、无人机摄影测量等新兴技术，让我了解到摄影测量技术正在如何不断发展和创新。虽然有些章节的内容对我来说还比较前沿，需要反复研读，但正是这种挑战性，激发了我学习的积极性，也让我看到了未来在摄影测量领域可以发展的方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！作为一名初次接触摄影测量领域的学生，我原本以为这会是一本枯燥晦涩的理论堆砌，但事实证明我错了。书中的内容编排非常有逻辑性，从最基础的光学原理、相机成像模型讲起，循序渐进地深入到影像几何、相对定向、绝对定向等核心概念。更难得的是，作者并没有仅仅停留在理论层面，而是花了大量的篇幅去阐述这些原理在实际工程中的应用，比如地形测绘、三维建模、变形监测等等。读到关于航空摄影测量和地面摄影测量的部分，我才真正理解到，原来我们生活中看到的很多高精度地图和逼真的三维场景，背后都凝聚着如此精密的科学技术。书中配有大量图示和算例，生动形象地帮助我理解抽象的概念，也让我对如何处理和分析摄影测量数据有了一个初步的认识。即使是像我这样的“小白”，也能在阅读过程中感受到摄影测量强大的魅力。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在介绍摄影测量原理时，非常注重理论的严谨性和数学推导的完整性。作者并没有回避那些复杂的数学公式和算法，而是选择了清晰而详细的讲解方式。对于每一个重要的概念，都给出了相应的数学模型和推导过程，这对于希望深入理解摄影测量背后科学原理的学生来说，非常有帮助。比如，在讲解相机标定和空中三角测量时，书中就详细介绍了不同模型和算法的原理，并分析了它们在实际应用中的适用性。虽然有些数学部分对我来说需要花一些时间去消化，但正是这种严谨性，让我能够更深刻地理解摄影测量技术的原理，而不是仅仅停留在“知其然”的层面。这种对科学精神的尊重，使得这本书在同类教材中显得尤为突出。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于其强大的实践指导意义。它不仅仅是纸上谈兵，而是将理论与实践紧密结合。从实际数据采集的注意事项，到各种软件工具的使用介绍，再到最终成果的质量评估，这本书都给出了非常详细的指导。我特别喜欢书中关于摄影测量数据预处理和质量控制的章节，这些都是在实际项目中至关重要的环节。作者通过案例分析，生动地展示了如何解决实际操作中可能遇到的各种问题，比如影像重叠度不足、地面控制点布设不当等。这让我深刻体会到，摄影测量是一门既需要扎实的理论基础，又需要丰富的实践经验的学科。阅读这本书，让我感觉自己仿佛在一位经验丰富的导师的带领下，一步步地掌握摄影测量的核心技能，为将来的毕业设计和职业生涯打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

在中国，测绘专业毕竟武大是老大吧，它出的测量方面的书应该还算可以！

评分☆☆☆☆☆

货真价实，送的飞快，比超市买的便宜。

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

很好的测量的书籍，供初学者使用

评分☆☆☆☆☆

不是学这个专业的，希望通过他可以多了解了解，一边后期用得到

评分☆☆☆☆☆

很不错

评分☆☆☆☆☆

不是学这个专业的，希望通过他可以多了解了解，一边后期用得到

评分☆☆☆☆☆

非常好的一本书！！！！