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目录 1

第一章绪论 1

§1-1摄影测量学的定义、任务和发展过程 1

一、摄影测量学的定义与任务 1

二、摄影测量学发展的三个阶段 2

§1-2影像信息科学的形成与内容 7

一、摄影测量与遥感的结合 7

二、摄影测量、遥感与地理信息系统（GIS）的结合 8

三、影像信息科学的崛起 10

§1-3航空摄影的基础知识 11

一、航空摄影机 11

二、对航空摄影的基本要求 13

§1-4本书的学习方法 17

一、投影分类 19

§2-1投影的分类与透视变换 19

第二章中心投影与透视变换 19

二、仿射变换 20

三、透视变换 23

§2-2透视变换作图 25

一、航摄像片和地平面上的特殊点和线 25

二、透视作图 26

三、透视旋转定律 27

四、透视变换的应用 28

§2-3双心投影 30

一、双心投影（立体像对）的特殊点和线 30

二、几何反转性 31

第三章像片解析 32

§3-1航摄像片的内、外方位元素 32

一、内方位元素 32

二、外方位元素 33

一、像点坐标 35

§3-2像点坐标及坐标变换 35

二、像点坐标在不同坐标系中的变换 37

§3-3旋转矩阵中方向余弦值的确定 42

一、用角元素表示方向余弦值 42

二、用方向余弦中三个独立元素表示的旋转矩阵 43

三、由反对称矩阵元素组成的正交矩阵 44

四、不同元素表示旋转矩阵之间的关系 46

§3-4像点空间坐标变换的应用 47

一、倾斜像片和水平像片的坐标变换公式 47

二、像点坐标与物点（模型点）坐标的关系式 49

三、中心投影的共线方程式 50

四、像点坐标的多次变换 51

五、像点坐标变换的一次项式 52

§3-5航摄像片比例尺 53

一、地面水平、航摄像片不水平时的航摄像片比例尺 54

三、实际测求像片比例尺的方法 55

二、像片水平、地面不平时的像片比例尺 55

§3-6像片倾斜和地形起伏引起的像点位移和方向偏差 56

一、像片倾斜引起的像点位移 56

二、地形起伏引起的像点位移 57

三、方向偏差 60

四、方向偏差理论的应用举例 61

§3-7物理因素与投影变换面不同引起的像点位移 62

二、摄影材料收缩变形对像点的影响 63

一、航摄机物镜畸变差对像点的影响 63

三、大气折光差对像点的影响 65

四、地球曲率对像点的影响 66

§3-8立体像对的前方交会公式 67

一、空间前方交会的一般公式 67

二、水平像片的立体像对的前方交会公式 69

三、理想像对的前方交会公式 69

四、理想像对的高差公式 70

一、纠正的目的 73

§4-1纠正的目的与分类 73

第四章像片纠正与像片平面图的制作 73

二、纠正的分类 74

§4-2像片纠正的几何条件与光学条件 74

一、像片纠正的几何条件 75

二、纠正仪的光学条件 76

三、几何条件与光学条件的结合 78

§4-3纠正仪的自由度与纠正元素 80

一、纠正仪的自由度 80

二、纠正仪的结构轴与纠正元素 80

三、复倾斜式纠正仪的自由度与纠正元素 83

§4-4纠正仪 84

一、蔡司SEG-1型纠正仪 84

二、国产HJ24型纠正仪 86

三、HJ3型纠正仪 90

四、威特E4型纠正仪 93

五、欧波同蔡司SEG-Ⅵ型正仪 95

§4-5平坦地区像片纠正技术 96

一、纠正技术与分类 96

二、安置元素纠正 97

三、对点纠正 98

§4-6平坦地区像片平面图的制作 102

一、准备工作 102

二、纠正对点 103

三、投影晒像 103

四、镶嵌 103

五、质量评定 104

§4-7丘陵地区的分带纠正 105

一、平坦地区的高差限制 105

二、分带纠正原理 106

三、分带纠正的作业过程 107

一、仿射纠正的概念与原理 109

§4-8仿射纠正 109

四、光学分带镶嵌纠正中的近似性与底点归心 109

二、倾斜面纠正的几何证明 110

三、仿射纠正的应用 113

§4-9微分纠正基本原理 113

§4-10投影转绘 114

一、基本原理 114

二、HCD-1转绘仪 115

三、投影转绘作业 116

§4-11纠正与投影转绘中像片偏心的讨论 118

一、保证纠正几何条件引入的像片偏心 118

二、引入正确偏心值后引起的底点光线不铅垂问题 118

三、解决底点光线不铅垂的办法 118

四、忽视偏心的影响 119

五、过度偏心的影响 120

二、地面水平时的纠正理论精度 121

一、理论精度的研究方法 121

§4-12纠正误差理论简介 121

三、地形起伏对纠正精度的影响 123

第五章立体观察和立体量测 125

§5-1人体的立体视觉 125

一、从摄影机角度看人眼的基本结构 125

二、人眼光学感觉过程 126

三、双眼观察 126

§5-2人造立体视觉 129

一、人造立体视觉的产生和视模型 129

二、人造立体观察的条件 129

三、像对立体观察的立体效果 129

§5-3像对的立体观察 131

一、概述 131

二、立体镜和用立体镜观察 132

三、叠映影像的立体观察 134

四、双目镜观测光路的立体观察 135

一、立体镜下用视差杆进行量测 136

§5-4立体量测 136

二、叠映影像的立体量测 138

三、双目镜观测系统下的立体量测 138

§5-5立体模型的高程扭曲 138

一、左右视差与外方位元素的近似关系 139

二、立体模型高程扭曲 140

三、立体模型扭曲的形状 140

§5-6反光立体镜在航测中的应用 142

一、反光立体镜的一般应用 142

二、用反光立体镜和视差杆进行简易高程测定 143

三、基于反光立体镜的简易机助测图系统 144

四、具有纠正装置的立体像片判读仪器 144

§5-7立体量测仪的基本原理 146

一、基本思想和发展过程 146

二、立体量测仪的基本结构 146

三、基本改正机件的结构原理 148

四、补充改正机件的结构原理 150

五、立体量测仪上的定向 152

六、δP的处理和“模型基线” 153

七、分工法测图的作业流程 154

§5-8 X-2视差测图仪简介 154

一、仪器的基本结构 155

二、高程改正机件 155

三、平面改正机件 156

第六章模拟法立体测图 160

§6-1模拟法立体测图的基本原理 160

一、摄影过程的几何反转性 160

二、像对定向的概念 161

§6-2相对定向元素和绝对定向元素 161

一、定义与概念 161

二、定向元素的不同选取方式 161

一、像片方位元素的微小变化引起投影点位移的公式 163

§6-3相对定向——立体模型的构成 163

二、上下视差与相对定向元素的关系式 165

三、相对定向各个元素微小变化引起的投影点在Y方向位移 166

四、相对定向的原理 167

五、相对定向的实际方法 170

六、平坦地区像对相对定向的操作方法 171

§6-4几种特殊情况下的相对定向 173

一、山区相对定向 173

二、像主点落水时的相对定向 174

三、半张像片“落水” 175

四、不完整立体模型的相对定向的处理原则 176

§6-5相对定向的不定性 176

一、什么叫相对定向不定性 176

二、相对定向不定性的推证 176

三、相对定向不定性的处理 179

§6-6光学机械法相对定向的精度分析 179

一、连续像对相对定向的精度 180

二、分析与讨论 181

§6-7立体模型的绝对定向 182

一、概述 182

二、模拟测图仪上绝对定向的方法 183

三、绝对定向中残余误差的配赋 186

§6-8测绘地物与地貌 187

一、模拟仪器上立体测图概述 187

四、接边 188

三、测绘地貌 188

二、测绘地物 188

五、进一步的讨论 189

§6-9绝对定向的精度分析 190

一、概述 190

二、相对定向元素误差对模型坐标的影响 190

三、模型的高程定向精度分析 191

四、模型的平面定向 194

二、利用模拟测图仪进行单航带空中三角测量 198

§6-10用立体测图仪进行空中三角测量 198

一、空中三角测量的必要性和分类 198

三、对高程误差的图解改正法 200

第七章立体测图仪 206

§7-1综述 206

一、模拟立体测图仪的分类 206

二、模拟立体测图仪的主要组成部分 207

三、蔡司平行四边形原理 208

§7-2光学投影类立体测图仪 210

一、双像投影类测图仪 210

二、Stereoplanigraph型立体测图仪C5 214

§7-3光学机械投影类立体测图仪 221

一、光学机械投影类仪器的基本结构特点 221

二、汤姆逊－瓦茨测图仪简介 222

§7-4机械投影类立体测图仪 224

一、结构特点 224

二、Wild Avio graph B8S立体测图仪 226

三、A10立体测图仪简介 232

四、投影器转节偏心安置的立体测图仪D2 235

五、平面型立体测图仪 241

§7-5立体测图仪的检校与精度评定 250

一、机械结构的检校 250

二、光学系统的检校 252

三、总体精度评定 253

§7-6变换光束测图原理与仪器 256

一、变换光束测图的基本原理 257

二、在普通立体测图仪上作变换光束测图 259

三、变换光束的立体测图仪HCT-1 262

§7-7解析测图仪简介 265

一、解析测图仪的基本原理 265

二、解析测图仪的基本组成部分 266

三、解析测图仪的优点 269

四、解析测图仪发展的三个阶段 269

一、概述 274

第八章地面摄影测量 274

§8-1地面摄影测量的解析基础 274

二、地面摄影测量的坐标系 277

三、地面摄影测量的内、外方位元素 278

四、摄影方式 279

五、地面摄影测量的基本公式 281

六、地面摄影测量中的共线方程式 289

七、摄影测量坐标与地面坐标的关系式 290

§8-2地面摄影测量的外业仪器设备 290

一、DJS19/1318型摄影经纬仪及其检校 291

二、其它类型地面摄影机的综合特点 296

三、UMK型全能量测摄影仪 296

四、P型摄影经纬仪 300

五、立体摄影仪 302

一、踏勘与控制测量 304

二、摄站布设与摄影方式的选择 304

§8-3地面摄影测量的外业工作 304

三、控制点和检查点的布设 311

四、外业的观测工作 313

五、摄影与摄影处理 313

六、地面摄影测量的像片调绘 314

§8-4地面摄影测量的内业仪器及作业方法 314

一、坐标量测仪 314

二、1318立体自动测图仪及作业方法 315

三、Technocart工程测图仪及作业方法 322

四、利用精密立体测图仪和解析测图仪量测地面摄影立体像对 325

§8-5地面摄影测量的误差分析 326

一、量测值x、z、p及基线长B的误差对点位坐标的影响 326

二、外方位元素误差的影响 327

三、内方位元素误差的允许值 329

四、地面摄影测量网的优化设计 329

主要参考文献 331