航空摄影测量系统的发展主要沿着两条主线进行：①航空摄影测量系统的采集端、航空相机和飞行平台；②航空摄影测量的数据后处理系统。航空摄影测量系统采用的航空相机成像方式和成像介质在最初上百年的发展中没有发生大的变化, 只是在相机的稳定性能、相机的像幅标准、相机姿态控制、像移补偿等几个方面进行了一次又一次的技术革新。航空摄影测量数据后处理系统的变化很大, 摄影测量三个阶段的变革伴随着航空摄影测量数据后处理系统的变革。数字摄影测量工作站出现后, 航空摄影测量数据后处理方式进入一个新的阶段。在可预见的将来, 数字处理工作站的工作方式和处理流程将成为航空摄影测量的主要方式, 其技术发展将在多个技术细节寻求突破, 不会改变数字摄影测量工作站这一主流。

单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换，而摄影过程的几何反转则是立体测图的基本原理。广义来说，前一情况的基本原理也是摄影过程的几何反转。20世纪30年代以后，摄影过程的几何反转都是应用各种结构复杂的光学机械的精密仪器来实现的。50年代，开始应用数学解析的方式来实现。

航空摄影测量需要进行外业和内业两方面的工作。

包括三方面内容：①像片控制点联测。像片控制点一般是航摄前在地面上布设的标志点，也可选用像片上的明显地物点(如道路交叉点等)，用普通测量方法测定其平面坐标和高程。②像片调绘。是图像判读、调查和绘注等工作的总称。在像片上通过判读，用规定的地形图符号绘注地物、地貌等要素；测绘没有影像的和新增的重要地物；注记通过调查所得的地名等。通过像片调绘所得到的像片称为调绘片。调绘工作可分为室内的、野外的和两者相结合的3种方法。③综合法测图。主要是在单张像片或像片图上用平板仪测绘等高线。

包括两方面内容：①测图控制点的加密。以前对于平坦地区一般采用辐射三角测量法，对于丘陵地和山地则采用立体测图仪建立单航线模拟的空中三角网，进行控制点的加密工作。20世纪60年代以来，模拟法空中三角测量逐渐地被解析空中三角测量代替(见空中三角测量)。②用各种光学机械仪器测制地形原图。

航空摄影测量的测图方法主要有：综合法、全能法和分工法(又称微分法)。

摄影测量和平板仪测量相结合的测图方法。地形图上地物、地貌的平面位置由像片纠正的方法得出像片图或线划图，地形点高程和等高线则用普通测量方法在野外测定。它适用于平坦地区的大比例尺测图。

根据摄影过程的几何反转原理，置立体像对于立体测图仪内，建立起所摄地面缩小的几何模型，借以测绘地形图的方法。在立体测图仪上安置像片时依据内方位元素，目的是使恢复后的投影光束同摄影光束相似(也可在一定条件下变换投影光束)。由于像对的相对定向过程中并未加入控制点，只利用了像对内在的几何特性，所以建立的几何模型的方位是任意的，模型的比例尺也是近似值，因此必须通过绝对定向才能据以测图。

全能法测图的仪器是立体测图仪。这类仪器形式繁多，根据投影系统结构可分为3种类型：①建立实际投影光线束的光学投影式的；②从投影中心至像点一方为实际的投影光线，而从投影中心至模型点一方则用方向导杆代替的光学机械投影式的；③用一根贯穿3个万向关节（分别代表像点、投影中心和模型点)的方向导杆来代替投影光线的机械投影式的。前两种型式的仪器现已基本淘汰了。立体测图仪的结构均须有投影系统、观测(观察和量测)系统和绘图系统等主要部分。使用立体测图仪进行相对定向和绝对定向，通过两个投影器的角运动（少数仪器也有直线移动）和测标架上测标的安置动作来实现的。定向之后，通过立体观测，利用仪器上的测标点在地面的立体模型上进行地物和地貌的测绘。有的仪器还可以处理地面摄影的像片，有的可在仪器上作空中三角测量。立体测图仪自1930年问世以来，发展到20世纪60年代达到高峰，以后主要是发展仪器外围设备，例如电子绘图桌、正射投影装置(见正射影像技术)以及坐标记录装置等。电子绘图桌有多种功能，可以自动地做某些内容的绘图工作。

根据平面和高程分求的原则进行测图的一种方法。使用的主要仪器是立体量测仪。根据竖直摄影像对，量测左右视差较和在右方像片上勾绘等高线的一种仪器。一个地面点在左、右两张像片上构像点的横坐标x的差值称左右视差p，而两个地面点的左右视差之差则称之为左右视差较Δp，这个Δp是该两点的高程差所引起的。在量测左右视差较Δp的过程中，借助仪器上的改正机件，自动改正由摄影外方位元素带来的影响，使之等于理想像对的左右视差或左右视差较；用高差公式计算高程差；然后用投影转绘仪把在像片上勾绘的等高线以及调绘的地物，进行分带投影转绘成地形图。中国设计制造的X-2型视差测图仪是在立体量测仪的基础上，另加平面改正机件，改进后的仪器，在使用中可把分工法测图中的两个步骤一次解决，从而提高了作业效率。

航空摄影测量的成图方法和仪器正在向着半自动化和自动化方向发展，而数码航空相机及其近地轻型数码航空摄影测量系统的应用将对摄影测量的工作流程和后续数据处理产生影响, 常规数字摄影测量工作站的影像处理方法将被更多的全自动、半自动处理方法所替代。