單張像片測圖的基本原理是中心投影的透視變換，而攝影過程的幾何反轉則是立體測圖的基本原理。廣義來說，前一情況的基本原理也是攝影過程的幾何反轉。20世紀30年代以后，攝影過程的幾何反轉都是應用各種結構復雜的光學機械的精密儀器來實現(xiàn)的。50年代，開始應用數(shù)學解析的方式來實現(xiàn)。圖1就是用光學投影方法實現(xiàn)攝影幾何反轉的示意圖。圖中假設兩張相鄰的航攝像片覆蓋了同一地面AMDC，它們在左片P1上的構像為ɑ1m1d1c1，右片P2上的構像為ɑ2㎡d2c2，兩攝站點S1和S2間的距離為基線B.如將這兩張像片裝回與攝影鏡箱相同的投影器內，后面用聚光器照明，就會投射出同攝影時相似的投影光束。再把這兩個投影光束安置在與攝影時相同的空間方位，并使兩投影中心間的距離為b（b為按測圖比例尺縮小的攝影基線），此時所有的同名投影光線都應成對相交，從而得出一個地面的立體模型A'M 'D 'C '.這時，用一個空間的浮游測標（可作三維運動）去量測它，就可畫得地形圖。