Основана на применении принципов фотограмметрии (измерительной фотографии), которая изучает способы определения размеров, формы и пространственного положения предметов по фотоснимкам.
Фотографирование местности может производиться с летательных аппаратов (аэросъемка) – или с поверхности Земли (наземная съемка).
По назначению аэрофотосъемка может быть
- контурной - для составления ситуационных планов и карт,
- высотной - для составления топографических материалов,
- площадной - для составления карт,
- маршрутной - для составления профилей.
Составление топографических карт и планов производится методами стереофотограмметрии, часто в сочетании с другими видами съемки (например, тахеометрией). Стереоскопическая съемка позволяет по двум соседним снимкам (стереопаре) получать так называемую стереомодель местности, по которой с помощью специальных фотограмметрических приборов измеряются пространственные координаты характерных точек местности. Процесс опознавания элементов местности на аэроснимках называется их дешифрированием.
Наземная фотосъемка, чаще всего, имеет целью детальную съемку отдельных объектов, например, фасадов уникальных зданий, с построением графических или компьютерных моделей их сложных поверхностей.
Фотоснимок является уменьшенной центральной проекцией, изображение в которой искажено из-за угла наклона плоскости снимка и разности отстояния точек объекта съемки от плоскости снимка. Поэтому до начала измерений производится преобразование центральной проекции в ортогональную.