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徐芳，邓非 编

图书标签:

• 摄影测量学
• 数字摄影测量
• 图像处理
• 三维重建
• 遥感
• 计算机视觉
• 测量学
• GIS
• 点云
• 建模

出版社： 武汉大学出版社

ISBN：9787307195912

版次：1

商品编码：12186049

包装：平装

丛书名： 高等学校测绘工程系列教材

开本：16

出版时间：2017-08-01

用纸：胶版纸

页数：299

字数：474000

内容简介

本书系统地介绍了数字摄影测量的基本理论与算法，主要包括数据获取、摄影测量解析方法、自动单像量测、基于灰度的影像匹配、基于特征的影像匹配、整体影像匹配、数字微分纠正等内容。重点突出了当代数字摄影测量发展中，新的解析方法、应用较广的自动单像量测方法和影像匹配方法，并对影像匹配方法进行了归纳分类。本书立足于近年来数字摄影测量中应用较广的理论与算法，力争突出时代性和实用性。本书可作为摄影测量与遥感、测绘工程、地理信息系统等专业的本科生和研究生的教材，对从事数字摄影测量理论研究和工程实践的技术人员也有很好的参考价值。

作者简介

徐芳，女，武汉大学测绘学院，副教授，摄影测量与遥感工学博士，长期从事数字摄影测量与遥感图像处理方面的教学与研究。

目录

第1章 绪论
1.1 数字摄影测量的定义
1.2 数字摄影测量的现状与发展
习题与思考题

第2章 数字影像获取与处理
2.1 数字影像
2.2 数字影像采样
2.3 数字影像重采样
2.4 航空数字影像获取——数字航摄仪
2.5 机载定位定向系统POS
2.6 机载激光扫描系统(LiDAR)
2.7 航天数字影像获取系统及特点
2.8 微波遥感影像
2.9 倾斜摄影测量
2.10 数字摄影测量系统简介
习题与思考题

第3章 摄影测量解析方法
3.1 共线条件方程式的空间后方交会解法
3.2 相对定向的解法
3.3 核线几何关系解析与核线排列
3.4 数码相机检校的典型方法
3.5 直线摄影测量
3.6 广义点摄影测量
3.7 摄影测量处理的相关坐标系
3.8 有理函数模型
3.9 自动空中三角测量
3.10 框幅式数码影像的POS辅助区域网平差
3.11 ADS40影像的几何处理
习题与思考题

第4章 影像特征量测
4.1 影像特征与信息量
4.2 点特征提取
4.3 线特征提取
4.4 面特征提取
4.5 圆点特征定位
4.6 角点特征定位
习题与思考题

第5章 基于灰度的影像匹配
5.1 数字影像匹配基础
5.2 基于灰度的影像匹配基本算法
5.3 基于物方的影像匹配
5.4 最小二乘影像匹配
习题与思考题

第6章 基于特征的影像匹配
6.1 特征匹配概述
6.2 跨接法影像匹配
6.3 SIFT影像匹配
6.4 SURF影像匹配
6.5 线特征匹配
6.6 关系匹配
6.7 RANSAC估计
习题与思考题

第7章 整体影像匹配
7.1 多点最小二乘影像匹配
7.2 松弛法影像匹配
7.3 半全局影像匹配
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
8.2 线性阵列扫描影像的数字微分纠正
8.3 数字真正射影像
8.4 数字正射影像的匀光匀色
8.5 立体正射影像对的制作
习题与思考题
参考文献

前言/序言

《空间数据获取与处理导论》 书籍简介 本书是一本关于空间数据获取、处理与应用基础知识的入门级教材，旨在为读者提供一个全面而系统的认识，理解我们如何从物理世界中提取、量化并利用三维空间信息。在当今信息爆炸的时代，地理空间数据无处不在，其重要性日益凸显，从城市规划、环境保护到自动驾驶、虚拟现实，精准的空间信息是所有这些应用的基础。本书将带领读者深入探索这些空间数据是如何被“看见”、“测量”和“理解”的。 第一部分：空间数据的源头——信息采集的奥秘 本书的开篇将聚焦于空间数据是如何被采集到的。我们不会仅仅停留在“拍照”这个简单的概念上，而是将深入探讨各种先进的传感技术如何捕捉现实世界的几何形状和纹理信息。 光学成像原理与传感器： 介绍相机成像的基本原理，包括镜头、焦距、曝光等核心概念。重点讲解数字成像传感器（如CCD和CMOS）的工作机制，以及它们如何将光信号转化为数字数据。我们将讨论不同类型的相机，从传统的航拍相机到现代的地面相机，以及它们在不同场景下的适用性。 遥感技术的基石： 深入解析遥感的基本原理，即在不接触目标物体的情况下获取信息。我们将介绍不同波段的电磁波（可见光、红外、微波等）及其在探测地物特性上的优势。本书将重点介绍遥感图像的获取平台，包括卫星、航空器和无人机，并分析它们各自的特点和应用领域。 激光扫描（LiDAR）技术： 详细阐述激光扫描技术的工作原理，包括发射激光脉冲、测量反射时间、计算距离等。我们将介绍不同类型的LiDAR系统（如航空LiDAR和地面LiDAR），以及它们生成的高精度三维点云数据。点云数据的特点、精度影响因素以及采集流程将得到详尽的介绍。 其他先进的采集技术： 简要介绍如全景相机、结构光扫描、多光谱/高光谱成像等新兴的空间信息采集技术，让读者对当前技术的前沿有所了解。 第二部分：从原始数据到精确模型——数据的预处理与校正 采集到的原始数据往往包含各种误差和噪声，需要经过一系列精细的处理才能转化为可用、精确的空间信息。本部分将详细介绍这些关键的处理步骤。 图像的几何校正： 重点讲解如何消除由于相机姿态、地球曲率、地形起伏等因素引起的图像几何畸变。我们将介绍地形相关的校正方法，如正射校正（Orthorectification），以及如何利用数字高程模型（DEM）来完成这一过程。 辐射校正与大气校正： 阐述如何校正由于大气散射、吸收以及传感器自身原因造成的图像亮度差异，从而使得不同时间、不同传感器获取的图像具有可比性。我们将介绍不同类型的辐射校正方法，并强调其在后续数据分析中的重要性。 点云数据的预处理： 针对LiDAR采集的点云数据，我们将介绍如何进行噪声点去除、地面点/非地面点分类、滤波等操作。这些步骤对于生成高质量的三维模型至关重要。 多源数据融合的基础： 介绍如何将来自不同传感器、不同平台的数据进行整合，以期获取更丰富、更全面的空间信息。我们将初步探讨数据融合的意义和基本思路。 第三部分：量化与理解——空间数据的建模与分析 一旦数据被清理和校正，我们就可以开始构建三维模型，并从中提取有价值的空间信息。本部分将是本书的核心内容之一。 二维特征提取与矢量化： 介绍如何从遥感影像中识别和提取地物边界、道路、建筑物等二维特征，并将其转化为矢量数据（点、线、面）。我们将讲解各种图像分割、边缘检测、阈值处理等常用算法。 三维重建的基本原理： 深入探讨如何利用多张二维图像（如航空影像）或点云数据来重建物体的三维几何形状。我们将介绍摄影测量学中的基本概念，如对极几何、本征矩阵、基线等，以及如何利用这些原理进行密集匹配和三维重建。 数字高程模型（DEM）、数字表面模型（DSM）与数字地形模型（DTM）的构建与应用： 详细讲解这三种关键地形模型之间的区别与联系，以及它们是如何通过处理获得的。我们将展示DEM/DSM/DTM在地形分析、坡度坡向计算、地表起伏分析等方面的广泛应用。 基于三维模型的分析： 介绍如何利用三维模型进行各种空间分析，如可视域分析、剖面分析、体积计算、碰撞检测等，并列举其在城市规划、工程建设、环境监测等领域的实际案例。 第四部分：空间数据的组织与应用——信息管理与可视化 精准的空间数据需要有效的管理和直观的展示，才能更好地服务于实际应用。本部分将探讨这些方面。 地理信息系统（GIS）导论： 简要介绍GIS的概念、组成要素（硬件、软件、数据、人员、方法）以及其在空间数据管理、分析和可视化中的核心作用。 空间数据格式与标准： 介绍常见的空间数据格式，如Shapefile、GeoTIFF、LAS等，以及行业内的相关标准，为数据的互操作性打下基础。 空间数据的可视化技术： 讲解如何将复杂的空间数据以地图、三维模型、动画等形式直观地呈现出来，帮助用户理解和沟通空间信息。 实际应用案例分析： 通过一系列具体的案例，如智慧城市建设、自然灾害监测与评估、精准农业、文化遗产保护等，展示空间数据获取与处理技术在解决现实问题中的强大能力。 结语 《空间数据获取与处理导论》不仅是一本技术手册，更是一扇通往理解我们所处世界的窗口。通过学习本书，读者将能够掌握从宏观的遥感影像到微观的激光扫描点云，如何有效地获取、处理和应用三维空间信息，为他们在未来的学习和职业生涯中，奠定坚实的基础。本书旨在激发读者对空间科学的兴趣，并鼓励他们探索更广阔的应用领域。

评分☆☆☆☆☆

我之所以选择《数字摄影测量学基础》，是因为我对三维建模和地理信息系统（GIS）领域有着浓厚的兴趣，而数字摄影测量无疑是构建这些应用的基础。我期望这本书能为我解答一些关于三维重建的关键问题。例如，在进行摄影测量时，影像重叠度是如何影响模型质量的？它是否会解释不同重叠策略（如航向重叠和旁向重叠）对三维信息提取的影响？我特别想了解，在数字摄影测量中，光束法空中三角测量（Aerial Triangulation，AT）是如何工作的？它在实现影像间几何匹配和空间定位方面起到了怎样的作用？书中是否会详细介绍AT的原理、流程以及影响其精度的因素？我希望通过阅读这本书，能够对AT有深入的理解，从而为后续的影像处理和三维建模打下坚实的基础。此外，对于纹理映射和模型可视化，我希望书中也能有所涉及。如何在生成的几何模型上叠加真实的影像纹理，以达到逼真的视觉效果？有哪些常用的纹理映射技术？这本书能否为我提供一些相关的理论知识和技术指导？

评分☆☆☆☆☆

我是一名软件工程师，对计算机视觉和三维重建技术充满好奇。我希望《数字摄影测量学基础》能够为我提供一个坚实的理论支撑，帮助我理解数字摄影测量中的核心算法和技术。我特别想知道，在数字摄影测量中，多视图几何（Multi-View Geometry）的概念是如何应用的？书中是否会解释如何利用多张不同视角的影像来恢复出场景的三维结构？我期待它能够详细介绍特征提取与匹配（如SIFT、SURF算法）在摄影测量中的作用，以及如何通过这些匹配点来估计相机姿态和三维点的位置。对于束平差（Bundle Adjustment）这一核心优化算法，我希望书中能够给出清晰的解释，说明它如何整合所有观测值和未知数，以达到最优的全局解。此外，对于稠密重建（Dense Reconstruction）的技术，比如多视图立体（Multi-View Stereo，MVS）方法，我希望能有所了解。它是否会介绍MVS的基本原理，以及如何从稀疏点云过渡到稠密点云？我对那些能够让我理解算法背后数学原理的内容尤为感兴趣，因为这有助于我将理论知识转化为实际的编程实现。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的初衷，是为了提升我对三维地理空间数据的理解能力。我希望它能帮助我理解，数字摄影测量学是如何将二维的平面影像转化为具有真实三维几何信息的数字模型。我想知道，在数字摄影测量中，是如何实现影像间的相对定向和绝对定向的？这些定向过程在三维重建中扮演着怎样的角色？我期待书中能够详细解释传感器模型、相机标定等关键技术，以及它们对最终测量结果精度的影响。我还对点云数据的生成和处理过程非常感兴趣。数字摄影测量学是否会介绍如何从立体像对中提取密集点云？点云数据有哪些常见的预处理和后处理方法，比如滤波、分割、分类等？以及这些点云数据如何进一步转化为更常用的三维模型，例如TIN（不规则三角网）或者网格模型？我希望这本书能够深入浅出地讲解这些技术细节，并通过大量的图示来帮助我直观地理解。此外，对于误差分析和精度评估，我希望书中能提供一套严谨的方法论，让我能够量化和控制测量结果的质量，这对于后续的数据应用至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对地理空间信息技术感兴趣的学生，希望通过学习数字摄影测量学，能够更好地理解三维地理数据的获取与处理。我期望这本书能够从最基础的概念入手，清晰地阐述数字摄影测量学的基本原理和核心技术。我特别想了解，在数字摄影测量中，什么是内外方位元素，它们是如何影响影像的空间定位的？书中是否会通过生动的图示和简洁的语言来解释这些概念？我希望它能够带领我理解从一张二维影像到三维空间信息的转换过程，比如，如何利用立体像对进行视差计算，进而恢复出物体的三维坐标？此外，对于数据质量控制和误差分析，我希望书中能提供一套系统性的指导。例如，如何评估影像的几何精度？如何识别和消除测量误差？我希望这本书能够帮助我建立起对数据质量的科学认知，为后续的数据应用打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对遥感技术有初步了解的用户，我一直在寻找一本能够系统性地介绍数字摄影测量学核心知识的读物。我希望这本书能为我打开一扇通往三维地理信息世界的大门，让我能够理解如何从二维影像中提取出丰富的三维空间信息。我特别想了解，在数字摄影测量中，立体像对的概念是如何形成的？如何利用像对进行视差计算，进而恢复出物体的三维坐标？书中是否会详细解释外方位元素和内方位元素在三维重建中的作用？我期待它能够用清晰的流程图和示意图来展示从原始影像到三维模型的整个过程。更吸引我的是，我希望它能解释数字摄影测量在实际应用中的多样性，比如，在地形测绘、城市建模、文物数字化保护、工业检测等领域，摄影测量技术是如何发挥作用的？它是否会介绍一些典型的应用案例，并分析在这些案例中，数字摄影测量所扮演的关键角色？我对那些能够激发我探索更多应用可能性的内容尤为感兴趣。这本书的“基础”定位，让我认为它应该能够解答我关于“为什么”和“怎么样”的根本性疑问，而不是仅仅提供一堆操作指南。我期望的不仅仅是学习技术，更是理解技术背后的科学原理。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书时，最先关注的是它的内容深度和广度。我希望它不仅仅是停留在理论层面，而是能切实地解答我在学习过程中可能遇到的实际问题。例如，在进行航空摄影测量时，如何选择合适的飞行高度、相机参数，以获得最佳的测量精度？在处理大量的数字影像时，有哪些常用的数据预处理技术，比如辐射校正、几何校正等，它们各自的作用是什么？我特别想了解在数字摄影测量中，像DSM（数字表面模型）和DTM（数字地形模型）这样的基础数据产品是如何生成的，它们之间又有什么样的区别和应用场景？如果书中能对各种传感器（如航空相机、无人机载相机、地面扫描仪）的优缺点进行比较分析，并提供在不同应用场景下的选择建议，那将极大地提升我的实践指导价值。我还关注数据质量控制和精度评估的方法。摄影测量结果的可靠性至关 JS，所以，书中应该会详细介绍如何评估测量精度，包括误差来源分析、精度指标的计算和解释，以及如何通过控制点、检查点等手段来验证模型的准确性。我对那些能够帮助我理解并掌握数据质量管理的关键技术和流程的内容充满了期待。此外，如果它能提及一些常用的摄影测量软件，并对它们的功能和特点进行简要介绍，哪怕不深入讲解操作，也能为我后续的学习指明方向。

评分☆☆☆☆☆

作为一名地质勘探领域的从业者，我一直在寻找能够帮助我理解如何利用数字摄影测量技术进行三维地质建模的资料。我希望这本书能够为我解答一些关于如何从影像数据中提取地质特征的问题。例如，在进行高精度地形测量时，数字摄影测量技术是如何克服地形起伏带来的影响的？它是否会介绍如何利用航空影像或无人机影像来生成高分辨率的数字高程模型（DEM）？我特别想了解，在数字摄影测量中，如何实现不同尺度、不同视角的影像融合，以获得更全面、更精细的地质信息？我希望书中能够详细介绍影像融合的原理和方法，以及如何处理因影像质量、拍摄角度等差异带来的影响。此外，对于地质灾害监测和分析，数字摄影测量技术又能扮演怎样的角色？它是否能够实现对地貌变化的精确量化监测，例如滑坡、崩塌等？我期待书中能够提供一些与地质应用相关的案例，展示数字摄影测量在地质勘探、资源评估、环境监测等方面的实际价值。

评分☆☆☆☆☆

我是一名建筑遗产保护方面的研究者，对如何利用现代技术进行遗产三维记录和数字化存档非常关注。我希望《数字摄影测量学基础》能够为我提供关于如何精确获取和重建建筑遗产三维模型的知识。我特别想了解，在数字摄影测量中，如何处理具有复杂几何形状和精细纹理的建筑表面？书中是否会介绍针对高精度三维建模的特殊技术，比如近景摄影测量（Close-range Photogrammetry）？我期待它能够详细解释如何通过控制点、影像匹配等手段，实现对古建筑、雕塑等精细化三维模型的快速、准确重建。此外，对于纹理重建和材质分析，我也希望能有所了解。如何将高分辨率的影像纹理准确地映射到三维模型上，以保留遗产的原貌？是否有相关的技术可以帮助我们分析建筑材料的成分或年代？我对那些能够帮助我更好地记录、分析和保护文化遗产的技术方法充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当简洁，金属质感的主色调辅以抽象的光线线条，让人一眼就能联想到与“数字”、“测量”相关的严谨与科技感。我之所以会选择这本书，很大程度上是被其书名中“基础”二字所吸引。在如今这个信息爆炸的时代，很多技术类书籍往往会一上来就深入到复杂的算法和前沿的应用，让人望而却步。而“数字摄影测量学基础”则承诺了从最根本的概念讲起，这对于我这样一名刚刚对摄影测量学产生兴趣，但又缺乏专业背景的读者来说，无疑是一剂定心丸。我期待的是，它能用清晰易懂的语言，循序渐进地带领我理解这个学科的核心原理，比如，它是否会从最原始的摄影测量原理讲起，解释三角测量是如何实现的？数字影像如何转化为三维信息？传感器、镜头这些基础硬件对测量精度有多大影响？更重要的是，它是否会解释“数字”这个词在摄影测量学中扮演的角色，以及与传统摄影测量相比，数字摄影测量有哪些革新和优势？我希望这本书能够构建一个扎实的理论框架，让我明白“是什么”和“为什么”，而不是仅仅罗列出一堆晦涩难懂的公式和操作步骤。当然，如果能在基础部分引入一些直观的图例和实际案例，那就再好不过了，毕竟，理论结合实践更能加深理解。我脑海中已经勾勒出，翻开这本书，首先看到的是对摄影测量学历史的简要回顾，接着是关于光学成像原理的阐述，然后是数字影像的几何特性，以及如何利用这些特性进行坐标转换和模型构建。这种由浅入深的讲解方式，是我最看重的。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对城市规划和智慧城市建设充满热情的研究者，一直想了解数字摄影测量技术在城市信息模型（CIM）构建中的作用。我希望《数字摄影测量学基础》能够为我提供关于如何从航空影像或无人机影像中提取城市三维模型的信息。我特别想知道，在数字摄影测量中，是如何实现城市建筑、道路、植被等要素的高精度三维建模的？书中是否会介绍面向城市对象的特征提取和分类技术？我期待它能够详细解释如何利用密集匹配技术，生成高密度的三维点云，并进一步构建出精细的城市三维模型。此外，对于城市地理信息集成和应用，我也希望能有所了解。数字摄影测量生成的城市三维模型，如何与其他地理空间数据进行融合，以支持城市规划、交通管理、环境监测等应用？我对那些能够帮助我理解数字摄影测量如何为智慧城市建设提供关键技术支撑的内容尤为关注。

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