利用影像外方位元素直接从二维航摄影像反演地表三维空间信息是数字摄影测量走向全自动化和智能化的一次跨越，亦成为充分发挥我国斥巨资引进的机载定位定向系统（POS）和与之配套的极其昂贵的成像传感器（如航空数码相机DMC、UCD,机载Lidar等）作用急待解决的瓶颈问题。本研究在上一个已结题自然科学基金项目研究成果的基础上，通过对POS系统检校、系统误差补偿、坐标系变换、POS辅助光束法平差及融入以上算法的具有最基本数字摄影测量功能的原型系统等的全方位研究，将POS系统测定的传感器空间方位参数准确地转换成影像的6个外方位元素，通过摄影过程的几何反转而直接建立可量测立体模型，真正实现以POS系统取代空中三角测量，从而简化摄影测量现行的"单片内定向→像对相对定向→单模型绝对定向→立体模型测绘"作业过程，为直接从影像生产4D产品奠定理论基础，这在我国基础测绘特别是西部困难地区测图中将有广阔的应用前景