攝影測量是利用光學(xué)攝影機獲取的像片，經(jīng)過處理以獲取被攝物體的形狀、大小、位置、特性及其相互關(guān)系。
攝影測量的主要任務(wù)是用于測制各種比例尺的地形圖，建立地形數(shù)據(jù)庫，為各種地理信息系統(tǒng)、土地信息系統(tǒng)以及各種工程應(yīng)提供空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時服務(wù)于非地形領(lǐng)域，如工業(yè)、建筑、生物、醫(yī)學(xué)、考古等領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的攝影測量學(xué)是利用光學(xué)攝影機攝取像片，通過像片來研究和確定被攝物體的形狀、大小、位置和相互關(guān)系的一門科學(xué)技術(shù)。它包括的內(nèi)容有：獲取被攝物體的影像，研究單張像片或多張像片影像的處理方法，包括理論、設(shè)備和技術(shù)，以及將所測得的結(jié)果以圖解的形式或數(shù)字形式輸出的方法和設(shè)備。其主要任務(wù)是測制各種比例尺的地形圖、建立地形數(shù)據(jù)庫，為地理信息系統(tǒng)、各種工程應(yīng)用提供基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)。
發(fā)展階段
從1839年尼普斯和達(dá)意爾發(fā)明攝影術(shù)算起，攝影測量已有170多年的歷史。但將攝影術(shù)真正用于測量的是法國陸軍上校勞賽達(dá)特，他在1851~1859年提出和進(jìn)行了交會攝影測量。由于當(dāng)時飛機尚未發(fā)明，攝影測量的幾何交會原理僅限于處理地面的正直攝影，主要是用來進(jìn)行建筑物攝影測量，而不是用來進(jìn)行地形測量。
從空中拍攝地面的照片，最早是1858年納達(dá)在氣球上拍攝的。1903年萊特兄弟發(fā)明飛機后，才使航空攝影測量成為可能。在第一次世界大戰(zhàn)時期，第一臺航空攝影機問世。由于航空攝影比地面攝影有明顯的優(yōu)越性（如視場開闊、無前景擋后景現(xiàn)象、可快速獲得大面積地區(qū)的像片等），使得航空攝影測量成為20世紀(jì)以來大面積測制地形圖的最有效方法。1901年研制了立體坐標(biāo)量測儀，1909年研制了1318立體自動測圖儀，這些儀器主要用于地面攝影測量。從20世紀(jì)30年代到50年代末，各國主要測量儀器廠針對航空地形攝影測量研制和生產(chǎn)了各種類型的模擬測圖儀器。這個時期是模擬航空攝影測鼙的黃金時期。在我國，模擬航空攝影測量一直延續(xù)到20世紀(jì)70年代末。
模擬航空攝影測量指的是用光學(xué)或機械方法模擬攝影過程，使兩個投影器恢復(fù)攝影時的位置、姿態(tài)和相互關(guān)系，構(gòu)成一個比實地縮小了的幾何模型，即所謂攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)，在此模型上的量測即相當(dāng)于對實地的量測，量測的結(jié)果是通過機械或齒輪傳動等方法直接在繪圖桌上繪出，如地形圖或各種專題圖。
由于計算機及計算技術(shù)的發(fā)展，人們開始使用計算機來完成攝影測量中復(fù)雜的幾何解算和大量的數(shù)值計算。這便出現(xiàn)了始于20世紀(jì)50年代末的解析空中三角測量儀、解析測圖儀與數(shù)控正射投影儀，開辟了解析攝影測量的新紀(jì)元。1957年，海拉瓦博士提出了利用計算機進(jìn)行解析測圖的思想，限于當(dāng)時計算機的發(fā)展水平，解析測圖儀經(jīng)歷了近20年的研制和試用階段。到了20世紀(jì)70年代中期，計算機技術(shù)的發(fā)展才使解析測圖儀進(jìn)入了商用階段。
解析攝影測量的進(jìn)一步發(fā)展是數(shù)字?jǐn)z影測量。從廣義上講，數(shù)字?jǐn)z影測量指的是從攝影測量和遙感所獲取的數(shù)據(jù)中，采集數(shù)字化圖形或數(shù)字化影像，在計算機中進(jìn)行各種數(shù)值、圖形和影像處理，研究目標(biāo)的幾何和物理特性，從而獲得各種形式的數(shù)字產(chǎn)品和可視化產(chǎn)晶。這里的數(shù)字產(chǎn)品包括數(shù)字地圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像、測量數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)和土地信息系統(tǒng)等。這里的可視化產(chǎn)品包括地形圖、專題圖、縱橫剖面圖、透視圖、正射影像圖、電子地圖、動向地圖等。對數(shù)字/數(shù)字化影像在計算機中進(jìn)行全自動化數(shù)字處理的方法稱為全數(shù)字化攝影測量，它包括自動影像匹配與定位、自動影像判讀兩大部分。自動影像匹配與定位是對數(shù)字影像進(jìn)行分析、處理、特征提取和影像匹配，然后進(jìn)行空間幾何定位．建立數(shù)字高程模型和獲得數(shù)字正射影像。所獲得的可視化產(chǎn)品則為等高線圖和正射影像圖等。由于自動影像匹配與定位能代替人眼立體觀測的過程，故而是一種計算機視覺方法。自動影像判讀是解決對數(shù)字影像的定性描述，并稱為數(shù)字圖像分類。數(shù)字圖像低級的分類方法是基于灰度、特征和紋理等，多用統(tǒng)計分類方法；數(shù)字圖像高級的分類則基于知識，構(gòu)成分類專家系統(tǒng)。
數(shù)字?jǐn)z影測量的發(fā)展還推動了實時攝影測量的問世。所謂實時攝影測量是用CCD多數(shù)字?jǐn)z影機直接對目標(biāo)進(jìn)行數(shù)字影像獲取，并直接輸入計算機系統(tǒng)中。在實時軟件作用下，立刻獲得和提取需要的信息，并用來控制對目標(biāo)的操作。這種實時攝影測量系統(tǒng)主要用于醫(yī)學(xué)診斷、工業(yè)過程控制和機器人觀察方面。在陸地車載或空中機載、星載系統(tǒng)中，利用GPS定位技術(shù)和CCD影像技術(shù)可以實時地直接為GIS采集所需要的數(shù)據(jù)和信息，對軍用和民用都有極大的意義。
綜上所述，攝影測量經(jīng)歷了模擬法、解析法和數(shù)字化三個發(fā)展階段。
攝影測量盡管有各種各樣的分類，但它們的基本理論依據(jù)是共同的，就是攝影構(gòu)像的數(shù)學(xué)模型。對單張像片而言，這個數(shù)學(xué)模型是基于攝影時物點、鏡頭中心、像點三點位于同一直線上，由此建立的方程稱之為共線條件方程或構(gòu)像方程。對于一個立體像對（由不同攝影站攝取的、具有一定影像重疊的兩張像片），則又可引申出能夠表明內(nèi)部和外部幾何關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，具體到實際作業(yè)中，這些數(shù)學(xué)模型構(gòu)成了單像攝影測量和雙像（立體）攝影測量的理論基礎(chǔ)。
采用攝影測量方法測制地形圖，必須對測區(qū)進(jìn)行有計劃的空中攝影。將航攝儀安裝在航攝影機上，從空中一定的高度對地面物體進(jìn)行攝影，取得航攝像片。運載航攝機的飛機飛行的穩(wěn)定性要好，在空中攝影過程中要能保持一定的飛行高度和航線飛行的直線性。
飛饑的飛行航速不宜過大，續(xù)航的時間要長，實施飛行直至把整個航攝區(qū)域攝影完畢，經(jīng)過室內(nèi)攝影處理（顯影、定影、水洗、晾干等），從而得到了覆蓋整個航攝區(qū)域的航攝像片。目前所采用的像幅大小有兩種：一種是18 cm×18 cm的像片，另一種是23 cm×23 cm的像片（也稱大像幅的像片）。
以測繪地形為目的的空中攝影多采用豎直攝影方式，要求攝影機在曝光的瞬間物鏡主光軸保持垂直于地面、實際上，由于飛機的穩(wěn)定性和攝影操作的技能限制，航攝機主光軸在曝光時總會有微小的傾斜，按規(guī)定要求像片傾角應(yīng)小于2°~3°，這種攝影方式稱為豎直攝影。豎直航空攝影可分為面積航空攝影、條狀地帶航空攝影和獨立地塊航空攝影i種。面積航空攝影主要用于測繪地形圖，或進(jìn)行大面積資源調(diào)查；條狀地帶航空攝影主要用于公路、鐵路、輸電線路定線和江、河流域的規(guī)劃與治理工程等，它與面積航空攝影的區(qū)別一般只有一條或少數(shù)幾條航帶；獨立地塊航空攝影主要用于大型工程建設(shè)和礦山勘探部門，只拍攝少數(shù)幾張具有一定重疊度的像片 。
攝影測量的主要特點為
1、無需接觸物體本身獲得被攝物體信息。
2、由二維影像重建三維目標(biāo)。
3、面采集數(shù)據(jù)方式。
4、同時提取物體的幾何與物理特性。
影像獲取的手段有框幅式攝影機、光機掃描儀、全景攝影機、CCD固態(tài)掃描儀、合成孔徑側(cè)視雷達(dá)等。
按距離遠(yuǎn)近分為航天攝影測量、航空攝影測量、地面攝影測量、近景攝影測量、顯微攝影測量。
按用途分為地形攝影測量與非地形攝影測量，地形攝影測量主要用來測繪國家基本地形工業(yè)、建筑、考古、地質(zhì)工程及生物和醫(yī)學(xué)等各方面的科學(xué)技術(shù)問題。
按處理手段分為模擬攝影測量、解析攝影測量和數(shù)字?jǐn)z影測量，模擬攝影測量的結(jié)果通過機械或齒輪傳動方式直接在繪圖桌上繪出各種圖件來，如地形圖或各種專題圖，它們必須經(jīng)過數(shù)字化才能進(jìn)入計算機；解析和數(shù)字?jǐn)z影測量的成果是各種形式的數(shù)字產(chǎn)品和目視化產(chǎn)品，數(shù)字產(chǎn)品包括數(shù)字地圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像圖、測量數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)和土地信息系統(tǒng)等。這里的可視化產(chǎn)品包括地形圖、專題圖、縱橫剖面圖、透視圖、正射影像圖、電子地圖、動畫地圖等。