《數字攝影測量》課程教學大綱

1、數字攝影測量課程教學大綱一、基本信息課程編號20324066課程中文名稱數字攝影測量課程英文名稱Digital Photogrammetry課程類別通識教育（ ）大類基礎（ ）專業(yè)核心（ ）專業(yè)技術（ ）課程性質必修（ ）任選（ ）適用專業(yè)測繪工程、地理信息系統(tǒng)、遙感科學與技術總學時48學分3先修課程攝影測量基礎并修課程遙感圖像解譯開課單位測繪與城市空間信息學院遙感工程系本課程對畢業(yè)要求的貢獻具有影像數據獲取和處理的能力，具有通過二維影像進行三維建模的能力，具有影像三維建模軟件操作能力注：“課程類別”和“課程性質”中用“”標記選項。二、教學目的與任務數字攝影測量是遙感科學與技術專業(yè)的重要課程。

2、通過本課程的教學，達到如下教學目標：了解數字攝影測量的發(fā)展狀況和若干問題。掌握數字影像獲取、采樣與重采樣、相對定向直接解、空間后方交會直接解的原理和方法，掌握核線幾何關系幾何和核線排列的原理和方法。熟悉影像點、線特征提取的原理和方法，掌握典型特征定位算子的原理。掌握影像匹配的原理和方法，主要掌握相關函數測度、協方差測度和相關系數測度的方法。掌握最小二乘影像匹配的原理和單點最小二乘影像匹配的方法。掌握數字地面模型的獲取和應用相關方法。掌握數字微分糾正的原理和方法，重點掌握反解法數字微分糾正。掌握正射影像、立體正射影像對與真正射影像生成的方法。了解新型航空攝影測量傳感器、及其數字攝影測量數據處理方

3、法。了解歷史上著名的和近年來出現的新的數字攝影測量系統(tǒng)。掌握數字攝影測量系統(tǒng)數據處理的原理和方法。三、教學內容與要求（一）緒論 2學時1、攝影測量的發(fā)展階段及特點 0.5學時2、數字攝影測量 0.5學時3、全數字攝影測量的若干問題 1學時基本要求：熟悉攝影測量的發(fā)展階段及特點熟悉數字攝影測量發(fā)展狀況及若干問題。（二）數字影像解析基礎 6學時1、影像影像獲取與重采樣理論 1.5學時2、影像影像獲取與重采樣理論 1.5學時3、相對定向直接解 1學時4、空間后方交會的直接解 1學時5、核線幾何關系與核線排列 1學時基本要求：了解相對定向和空間后方交會直接解的方法掌握核線幾何與核線排列的原理與方法（三

4、）影像特征提取與定位算子 8學時1、點特征提取 1.5學時2、線特征提取 1.5學時3、影像特征定位 1學時4、影像特征提取的編程實現 4學時基本要求：熟悉點、線特征提取算子了解定位算子中的Fostner定位算子和高精度角點與直線定位算子能夠編程實現影像特征提取算法（四）影像匹配理論與算法 8學時1、影像相關原理 1學時2、數字影像匹配基本算法 2學時3、基于物方的影像匹配 1學時4、影像灰度匹配編程實現 4學時基本要求：熟悉影像相關的原理掌握數字影像匹配的基本算法能夠編程實現影像灰度匹配算法（五）特征匹配與整體匹配 4學時1、基于特征的影像匹配 1學時2、SIFT影像匹配 2學時3、整體影像

5、匹配 1學時基本要求：了解特征匹配的原理和方法了解整理影像匹配的相關方法熟悉SIFT影像匹配的原理和過程（六）最小二乘影像匹配 3學時1、最小二乘影像匹配原理 1學時2、單點最小二乘影像匹配 1學時3、最小二乘影像匹配的精度 1學時基本要求：掌握最小二乘影像匹配的原理熟悉單點最小二乘影像匹配的過程（七）數字地面模型的建立 5學時 1、DEM數據采集 1學時2、DEM數據預處理 2學時3、數字地面模型的應用 2學時基本要求：熟悉數字地面模型的概念掌握DEM數據預處理的方法（八）數字微分糾正 5學時1、框幅式中心投影影像的數字微分糾正 2學時2、線性陣列掃描影像的數字糾正 2學時3、正射影像與真正

6、射影像 1學時 基本要求：掌握框幅式中心投影影像的數字微分糾正反解法的原理及過程了解線性陣列掃描影像的數字糾正的原理及方法（九）新型航空攝影測量傳感器及數據處理 3學時1、機載定位定向系統(tǒng)（POS） 1學時2、機載激光掃描系統(tǒng)（LiDAR） 1學時4、ADS40影像的幾何處理 1學時基本要求： 了解POS系統(tǒng)的結構的原理了解ADS40影像的幾何處理方法（十）數字攝影測量系統(tǒng) 2學時 1、數字攝影測量系統(tǒng) 1學時2、全數字型數字攝影測量系統(tǒng) 0.5學時3、實時攝影測量系統(tǒng) 0.5學時基本要求：1、了解各種數字攝影測量系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境、主要功能、作業(yè)方式和主要產品四、學時分配表課程總學時內的各教學

7、環(huán)節(jié)均應納入表中，建議表格樣式如下：內 容講授實驗實踐上機課外學時小計（一）緒論22（二）數字影像解析基礎66（三）影像特征提取與定位算子448（四）影像匹配理論與算法448（五）特征匹配與整體匹配44（六）最小二乘影像匹配33（七）數字地面模型的建立55（八）數字微分糾正55（九）新型航空攝影測量傳感器及數據處理 33（十）數字攝影測量系統(tǒng)44總 計40848五、主要教學方法本課程教學主要以、課堂教授為主，其中穿插討論、實例演示、練習題以及上機等多種方式。其中，翻轉課堂教學模式占整個教學過程的10%，主要是學生可以在課下通過互聯網去使用優(yōu)質的教育資源完成知識的學習，在課堂上老師進行答疑解惑、

8、知識的運用。六、實踐教學內容與要求（一）內容1、編寫數字影像特征提取和匹配的算法程序2、編寫正射影生成程序3、應用數字攝影測量軟件完成數字產品的生成（二）要求1、掌握數字影像特征提取的算法和原理，并能用一種編程語言實現相關算法代碼的編寫2、掌握影像匹配的幾種算法，并能應用一種編程語言實現某種影像匹配算法的實現過程3、掌握數字微分糾正的原理和方法，并能夠應用一種編程語言實現數字微分糾正的過程4、掌握近現代數字攝影測量系統(tǒng)的數據處理過程和產品生成過程，并能根據實驗數據進行相關產品的生產七、考核與成績評定平時成績占總成績的50%，期末考試占總成績的50%；考試以百分制成績。平時成績中主要包括出勤（4

9、0%）、課堂表現主要包括回答問題滿意的程度、參與討論的積極程度等、課堂練習是否給出正確答案（20%）、上機練習主要包括操作的熟練程度、結果是否正確、實驗報告是否完整（20%）、作業(yè)（20%）。期末考試中客觀題（30%），主觀題（70%），以閉卷形式考試。八、大綱編制說明本課程的編寫參考了16版的教學內容以及國家精品課程建設的內容，同時根據本學院的辦學特點及學生的接受程度以及課時等實際情況進行編制。九、教材及參考書目（一）教材（或建議教材）（1）張祖勛，張劍清，數字攝影測量學（第二版），武漢：武漢大學出版社，2012（二）參考書目（1）耿則勛，張保明，范大昭，數字攝影測量學，北京：測繪出版社，2010十、其他可以利用的學習資源1、數字航空攝影測量 測圖規(guī)范 第1部分：1：500 1：1 000 1：2000數字高程模型 數字正射影像圖