遥感导论电子教案航空省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

遥感导论

第一章遥感—碧空慧眼

第二章遥感原理

第三章遥感数据

第四章遥感数据校正

第五章遥感图像处理

第六章遥感数据信息提取

第七章遥感应用

第八章3S技术集成应用

1/57

本章提要(…)

第一节传感器第二节遥感数据分辨率第三节航空遥感数据第四节地球资源卫星数据第五节海洋卫星数据第六节气象卫星数据第三章遥感数据本章主要介绍取得遥感数据传感器类型与获取数据工作原理，介绍惯用遥感数据，如航空数据、陆地卫星数据、海洋卫星数据、气象卫星数据特点。

返回下一章2/57§3航空遥感数据

本节主要内容：一、航空摄影分类二、航空像片感光片性能三、航空像片特征四、航空像片分辨率五、彩色红外像片六、黑白像片色调七、航空像片百分比尺八、光机扫描航空图像

Tobecontinued…3/57一、航空摄影分类按照航摄倾角分类(…)按摄影实施方式分类(…)按感光片和所用波段分类(…)按百分比尺分类(…)垂直航空摄影倾斜航空摄影单片摄影单航线摄影面积摄影(多航线摄影)普通黑白摄影黑白红外摄影天然彩色摄影彩色红外摄影大百分比尺航空摄影：所获像片百分比尺大于1／l0000中百分比尺航空摄影：像片百分比尺为1／10000～1／30000小百分比尺航空摄影：像片百分比尺为1／30000～1／l00000超小百分比尺航空摄影：百分比尺为1／100000～1／250000

Tobecontinued…§3航空遥感数据4/575/57按像片倾斜角分类垂直摄影倾斜摄影水平像片倾斜像片6/577/578/579/5753-60%15-30%10/5711/57二、航空像片感光片性能感光材料是胶片(…)和印像纸通称。由感光乳剂层和片基组成。黑白片有单层感光乳剂，彩色片有三层感光乳剂。感光材料性能指标：（1）感光度：感光快慢程度。（2）反差(…)：最大光学密度与最小光学密度之差。（3）分辨率：对景物细微部分表现能力，用线对数(mm)表示。航摄选取感光度高、反差适中、有较高分辨率感光材料。感光材料乳剂层上使影像表示出所摄物体各部分在光量方面差异能力，称为乳剂反差，即黑白差。感光材料特征曲线直线段斜率为反差系数。

遥感中惯用胶片是全色片、天然彩色片、彩色红外片等。它们感光范围各不相同。感光特征曲线

Tobecontinued…§3航空遥感数据12/57三、航空像片特征什么是航片(…)？航片属于中心投影。中心投影上，点像还是点，线像还是线，面像还是面。航片百分比尺随航高而改变。地形起伏和投影面倾斜会引发航片上像点位置改变，叫像点位移。航空像片用亮度系数来表示地物反射率。由地物反射光线进入摄影机镜头，使感光材料产生光化学反应而形成。所以，像片特征取决于：地物反射率、相机性能和感光材料性能。

Tobecontinued…§3航空遥感数据13/57摄影像片几何特征摄影像片投影摄影像片百分比尺摄影像片像点位移

14/57中心投影

空间任意直线（投影光线）均经过一固定点（投影中心）投射到一平面（投影平面）上而形成透视关系摄影像片投影15/57中心投影表现形式16/57中心投影与垂直投影区分投影距离影响投影面倾斜影响地形起伏影响

17/57a1b1/AB=a2b2/ABa1b1/AB

a2b2/AB18/57a0o=b0oao

bo19/57a0ab0b20/57中心投影成像特征点点线直线曲线直线（点）曲线（直线）面平面曲面平面（直线）平面（曲线）21/57航空像片主关键点和线像主点o像底点n等角点c主纵线VV主横线hoho等比线hchc22/57摄影像片几何特征摄影像片投影摄影像片百分比尺摄影像片像点位移

23/57摄影像片像点位移地形起伏像片倾斜投影差倾斜误差24/5725/57δα=-rc2sinφsinα/f26/5727/5728/5729/5730/57四、航空像片分辨率是衡量胶片分辨地物细部能力一个指标。用单位距离内能分辨线宽与间隔相等平行细线数目来表示。主要取决于航摄相机镜头分辨率和感光乳剂分辨率。但景物反差、大气光学条件、飞机震动也影响航片分辨率。Tobecontinued…§3航空遥感数据31/57五、彩色红外像片由地物反射光线进入摄影机镜头，使彩色红外感光底片产生光化学反应，由该底片印出像片称为彩红外像片。彩色红外感光片没有感蓝层和黄滤色层，有感绿、感红和感红外层。所以不受大气散射蓝光影响，像片清楚度很高，适合城市航空摄影。在彩红外航片上(…)：植被在彩红外像片上表现为不一样程度品红到红色。因为近红外段光谱反射率远远高于它在可见光波段光谱反射率。水在彩红外像片上表现为蓝到青色(清水呈蓝色，浊水呈青色)。城市展现内部有纵横纹理青色。公园、绿化带呈品红到红色。湿地呈青色。干旱裸地和沙漠都呈黄色。雪和云都呈白色。

Tobecontinued…§3航空遥感数据32/57六、黑白像片色调黑白像片上某一部分黑白深浅程度称为色调，它能反应物体反射率大小。影响航空像片色调原因：地物表面亮度（取决于摄影时照度和地物本身亮度系数）；感光材料（摄影时应选取感光度高、反差系数适中、分辨率较高感光片）；摄影技术（包含曝光量选择、感光片冲洗以及印像、放大技术）。Tobecontinued…§3航空遥感数据33/57七、航空像片百分比尺航摄相机焦距f与航高H比。航片百分比尺：1／M=f/H。百分比尺伴随图像处理而改变。大百分比尺航片：1:5000～1:10000。中百分比尺航片：1:10000～1:30000。小百分比尺航片：1:30000～1:100000。地形起伏也会影响百分比尺。

Tobecontinued…§3航空遥感数据34/57像片水平、地面平坦像片水平、地面起伏像片倾斜

摄影像片百分比尺35/57摄影像片百分比尺36/57摄影像片百分比尺37/57像片水平、地面平坦像片水平、地面起伏像片倾斜

摄影像片百分比尺38/57百分比尺测定39/57八、光机扫描航空图像光学机械扫描成像仪是借助于遥感平台沿航向运动和仪器本身光学机械舷向扫描来获取地面航向条带图像一个仪器，简称光机扫描仪。当前惯用有红外扫描仪和多光谱段扫描仪。光机扫描仪工作波长范围比摄影机宽得多，可达0.3～14μm(包含近紫外、可见光、近红外、中红外和远红外)。高光谱航空遥感成为航空遥感全新技术。本节结束返回下一节§3航空遥感数据40/57亮度系数亮度系数（P）：在相同照度条件下，某物体亮度与绝对白体理想表面亮度之比。亮度系数特点：（1）亮度系数范围0≤P≤1；（2）相同地物，因为干湿程度不一样，亮度系数也不一样；（3）亮度系数与物体表面颜色相关；（4）表面光滑物体比粗糙物体亮度系数大；（5）许多性质完全不一样物体含有相同亮度系数。BACK41/57感光特征曲线BACK曝光量（H）对数底片密度（D）42/57立体观察原理：什么是立体观察：用肉眼或借助光学仪器（立体镜），对有一定重合率像对进行观察，能够取得地物和地形光学立体模型，称为像片立体观察。Tobecontinued…航空像片立体观察与量测43/57（1）眼睛结构：相当于一架能自动调整焦距和光圈摄像机。（2）立体形成：取决于双眼观察。Tobecontinued…天然立体观察44/57交会角γTobecontinued…产生立体原因45/57γ适中才能产生清楚立体Tobecontinued…有条件交会角γ46/57像对立体观察像对：把从相邻两摄影站对同一地域摄取有一定重合度两张像片，称为像对。也可看成是空间光学立体模型。航摄立体像对：航向60%重合，使同一地物在相邻两像片上都有影像，组成了像对，经过立体镜立体观察，可建立地物空间立体模型。Tobecontinued…47/57像对立体观察像对立体效果形成过程：空间物体—空间物体左右像对—生理视差—产生立体感觉—恢复空间物体立体模型。Tobecontinued…48/57像对立体观察条件

（1）必须是航摄立体像对；（2）像正确百分比尺差不得大于16%；（3）两眼分别看两张像片上对应影像，即左眼看左像，右眼看右像；（4）同名地物点连线与眼基线平行。问题：航空摄影像对，在立体镜下观看立体时怎样满足立体观察条件？Tobecontinued…49/57立体镜类型光学立体镜：桥式立体镜（实习用）；反光立体镜；立体坐标量测仪。互补色立体镜。偏振光法立体镜：立体眼镜。

Tobecontinued…50/57像对立体观察方法

（1）重合部分在中央且阴影朝向自己；（2）像片定向；（3）两眼基线与像片基线平行。Tobecontinued…51/57在像对上测定像点间高差

（1）建立坐标系统；（2）量像点x坐标；（3）算像点左右视差P=x左-x右；（4）算像点左右视差较△Pca=Pc-Pa；（5）算像片平均基线长b；（6）算高差h。Tobecontinued…52/57高差计算公式

Tobecontinued…h=△

PcaHA/(b+△Pca)53/57立体观察应用像片判读。立体量测——摄影测量学（Photogrammetry):如地形测绘，即测量高程和平面坐标。Tobecontinued…54/57实习二立体观察实习内容：立体观