知识点2 摄影测量发展历程

摄影测量学发展至今，经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个发展阶段。

1.模拟摄影测量

模拟摄影测量指的是用光学或机械方法模拟摄影过程，使两个投影器恢复摄影时的位置、姿态和相互关系，形成一个比实地缩小了的几何模型；即所谓摄影过程的几何反转，在此模型上的量测即相当于对原物体的量测。所得到的结果如地形图或各种专题图。模拟摄影测量过程如图1-1-1所示。

图1-1-1 模拟摄影测量过程

从1839年尼埃普斯和达盖尔发明摄影术算起，摄影测量已有180多年的历史。但将摄影术真正用于测量的是法国陆军上校劳赛达特，他在1851—1859年提出和进行了交会摄影测量。由于当时飞机尚未发明，摄影测量的几何交会原理仅限于处理地面的正直摄影，主要是用来进行建筑物摄影测量，而不是用来进行地形测量。但这被认为是摄影测量学的真正起点。

2.解析摄影测量

解析摄影测量是以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片进行量测和解析计算方法的交会方式来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系，即找到像点与物点之间的数学对应关系，如图1-1-2所示。该摄影测量方法能够快速、大面积地测定点位，是电子计算机用于摄影测量的第一项成果。它经历了航带法、独立模型法和光束法平差三种方法的发展。

图1-1-2 解析摄影测量过程

20世纪70年代中期，随着电子计算机技术的发展，解析测图仪进入了商用阶段。它是解析摄影测量的基本设备，是世界上首次实现测量成果数字化的仪器。解析测图仪在机助测图软件控制下，将在立体模型上测得的结果首先存在计算机上，然后再传送到数控绘图机上绘制图件。

3.数字摄影测量

数字摄影测量基于摄影测量的基本原理，将从摄影测量和遥感所获取的数字化图形或数字影像/数字化影像，应用计算机技术进行各种数值、图形和影像处理，自动（半自动）提取研究目标用数字方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数字产品和可视化产品。这里的数字产品包括数字地图、数字高程模型（DEM）、数字正射影像、测量数据库、地理信息系统（GIS）和土地信息系统（LIS）等。这里的可视化产品包括地形图、专题图、纵横剖面图、透视图、正射影像图、电子地图、动画地图等。数字摄影测量过程如图1-1-3所示。

图1-1-3 数字摄影测量过程

20世纪90年代，数字摄影测量系统进入实用化阶段，并逐步代替传统的摄影测量仪器和作业方法。我国自行研制的数字摄影测量系统VirtuoZo、JX-4以及MapMatrix已在我国大规模用于摄影测量生产作业，并在国际上得到应用。

随着科学技术的飞速发展，特别是计算机和航空航天技术的飞速发展，摄影测量从早期的低效率模拟摄影测量发展到现代快速成图的数字摄影测量阶段。模拟摄影测量阶段是摄影测量发展的起步阶段，仪器昂贵笨重、生产率低等因素大大制约了摄影测量的发展。20世纪70年代计算机技术的出现，使得解析摄影测量逐渐取代模拟摄影测量，这一时期不但为摄影测量的发展打下了坚实的理论基础，也出现了关于全数字摄影测量的构想，是摄影测量发展的重要阶段。20世纪90年代计算机软硬件技术飞速发展，航空航天科技快速崛起，数字摄影测量迅速发展起来，并成为摄影测量发展的主流。数字摄影测量彻底摆脱了模拟摄影测量笨重的仪器，以计算机软、硬件为核心，依托高效快捷的成图、半自动化的工作模式，使摄影测量在测绘行业中占有越来越重要的地位，目前是测绘成图的主要方式之一。

摄影测量学三个发展阶段的特点见表1-1-1。

表1-1-1 摄影测量学三个发展阶段的特点