由于地形地物具有轮廓复杂、不易接触等特点,尤其是在不规则地物的三维测量中,卫星定位技术、全站仪实地测量和无人机低空遥感等测量方法均存在各自的局限性。本论文致力于研究一种基于空间不变特性的不规则地物近景摄影测量的三维重建方法,为不规则地物的土方量(即体积)计算、可视化表达等研究提供了一种新的技术手段。本论文的研究内容主要有以下四个方面：(1)提出了一种面向不规则体三维重建研究的Delaunay三角网构建算法。该算法结合了空间点、线、面的拓扑关系,在现有的Delaunay三角网生长算法上进行改进,引入了新的数据成员和函数成员,实现了三角网边界边的自动检测与可视化表达。(2)利用体积等几何量的空间不变特性,提出了一种利用三角网边界边信息构建最小二乘基准面的算法。该算法通过对Delaunay三角网的边界边上的点进行最小二乘法拟合计算,并得到一个平面。通过实验验证,该平面能够准确表达三角网的底面轮廓,为后续的体积测量等研究提供了投影基准面。(3)研究了一种基于特征点检测的自适应插值细分算法。采用SIFT算子提取图像间的特征点对,在特征点对的数量小于阈值的情况下进行三维点云的插值细分操作,实现了一种更优的体积测量。实验验证本论文提出的细分算法能有效提高体积测量的精度。(4)针对本论文研究的不规则空间地物和地理信息获取的特定要求,结合前期所完成的工作,在Windows平台上,使用Visual Studio 2010,采用面向对象技术,开发了一套自主研发的基于多幅图像的三维不规则体重建软件,在支持前述算法的同时,实现了仅需“一个摄像机、一把尺”的快速不规则体测量与三维重建。