遥感概论第五章重点.doc

第5章 航空遥感1、航空遥感（以中低空遥感平台为基础）：以飞机(最常见、最早、最广泛)、气球等飞行于大气层中的飞行器作为工作平台的遥感(80km)2、航空摄影方式(摄影时间一般在早上9时至下午4时)主光轴：通过物镜中心并与主平面（或焦平面）垂直的直线像主点：主光轴与感光片的焦点航摄倾角（或相片倾角）：主光轴与铅垂线的夹角（1）按摄影机主光轴与铅垂线的关系分类垂直摄影 ：摄影机主光轴垂直于地面或者偏离地面在3度以内,感光胶片与地面平行垂直摄影的像片为水平像片，上面的地物一般与地物顶部形状基本相似倾斜摄影 摄影机主光轴偏离地面在3度以外，影像畸变大（2）按照实施方式分类单片摄影：为拍摄单独固定目标而进行的摄影称为单片摄影，一般只摄取一张（或一对）像片。单航线摄影： 沿一条航线，对地面狭长区域或沿线状地物（铁路、公路等）进行连续摄影。航向重叠：为了使相邻相片的地物能够相互衔接，同一条航线上的相邻相片间需要一定的重叠，一般达到60%，不小于56%。多航线摄影（面积摄影）： 沿数条航线对较大区域进行连续摄影，要求各航线互相平行。旁向重叠：相邻航线间的像片也要有一定的重叠，这种重叠称为旁向重叠。一般应为3015%。（3） 按航摄比例分类中比例尺航空摄影：像片比例尺为1：1万1:3万小比例尺航空摄影：像片比例尺为1:3万1:10万（重点）3、航空遥感的特点:历史悠久、较为完善、使用广泛信息量大、分辨率高，具有大比例尺、空间分辨率大，局部信息灵活，信息获取方便的优点。各种星载仪器的先行者。受到感光剂的限制，感光范围0.291.10微米，而且只能在晴朗的白天工作（重点）4、航空像片的投影原理中心投影 ：物体的影像是光线通过投影中心投射到承影面上，形成了透视影像。航空像片属于中心投影 地物的反射光线通过镜头中心面上，在底片上构成的是负像，经过接触晒印得到正像。负像：物体和投影面位于投影中心的两侧地图是正射投影，摄影光线平行且垂直投影面。垂直投影 ：物体的影像通过相互平行的光线投射到与光线垂直的平面上。5、两种投影的透视规律与特点 （重点）中心投影的成像特征：点的像还是点，直线的像一般情况下还是直线，若是直线的延长线通过投影中心时，该直线的像则是一个点。空间曲线的像一般仍为曲线，但若空间曲线在一个平面上，而该平面又通过投影中心时，它的像则成为直线。即： 点点直线直线、点空间曲线曲线、直线面面、线中心投影的主要变形规律 影像与实物的大小比例在影像各个点上不一影像上地物形状越是远离投影中心，影像变形越大，各点变形方向不同影像的缩小和放大和投影距离有关影像的各点比例尺与平台高度和焦距有关（重点）6、航空像片的比例尺像片比例尺：航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，用1/M表示，1/M=f/H,f是物镜的焦距，H是飞行器的相对航高。若焦距固定不变，相对航高越高，比例尺越小航空像片比例尺测定：平坦地区，采用平均比例尺，测量像片上两条水平线段长度与实际地面长度，求出平均比例尺。平均比例尺：1/M=(ab/AB+dc/DC)/2起伏地区，各点比例尺不一样，不能采用统一的比例尺。按照测站求各点平均比例尺，测的结果为测站附近的比例尺。S：投影中心P：像平面；T：地面o：像主点；O：地主点；So：主光轴n：像底点；N：地底点；SN：主垂线C：等角点；VV：基本方向线vv：主纵线；hchc：等比线hoho：主横线；hihi：主合线；7、航空像片上特殊的点线v avN C Oo c nho hcho hcVVTPoPS aP为倾斜像面，S为镜头中心，P0为过S的水平面，P0与P所夹的二面角是像片倾斜角。像主点（o）：航空摄影机主光轴OS与像平面垂直的交点，称为像主点。地面上的相应点称为地主点O像底点（n）：通过镜头中心S的地面铅垂线（主垂线）与像平面的交点，称为像底点。地面上的相应点称为地底点N。地面上铅垂线的投影通过像底点。等角点（c）：主光轴SO与主垂线NSn的夹角是像片倾斜角，像片倾角的分角线与像平面的交点称为等角点。当地面平坦时，只有以等角点为顶点的方向角，才是地面与像片上对应相等的角度。主纵线：包括主垂线与主光轴的平面称为主垂面，主垂面与像面的交线VV称为主纵线，它在像片上是通过像主点和像底点的直线。主横线：在像片上凡与主纵线垂直的线，称为像水平线hh,通过像主点的像水平线为主横线hoho等比线：通过等角点且垂直于主纵线的直线hch0称为等比线。在等比线上比例尺不变。真水平线：通过镜头中心S所作的水平面与像片面的交线hihi主合点：主纵线与真水平线的交点i透视轴：延长像片面与地平面相交的直线为透视轴TT在水平像片上，像主点、像底点和等角点重合，主横线和等比线重合。 8、航空像片的物理特性（一）基本概念1.色调：是地物电磁辐射能量在像片上的模拟记录，在黑白像片上表现为不同的明暗程度灰度；在彩色像片上表现为不同的颜色色彩。2.色彩：彩色像片上某一部分的颜色称为色彩。它能反映物体辐射或发射的辐射光谱特性。3.灰阶：灰度是定量地表示黑白像片上某一部分黑白深浅程度的特征量。一般以灰度等于0表示全黑，灰度等于1表示全白，0灰度1。灰阶的总数只能取整数，不能取小数或负数。4.亮度系数（P）：在相同照度下，某物体表面亮度（L）与绝对白色的理想物体表面亮度(L。)之比（即P=L/L。）常用来表示地物反射（或发射）光的能力。全黑物体P=0，全白的物体P=1，一般物体则符合0P1. 特点：（1）物体的亮度系数的范围很大，不同类物体之间的亮度系数的差别可能相当大。（2）同类物体，由于干湿程度不同，其亮度系数也不同，干燥物体的P值大，潮湿物体的P值小。（3）表面光滑的物体的亮度系数比表面粗糙物体的亮度系数大。（4）物体的亮度系数与其颜色有关。9、影响航空像片色调的因素1、地物表面亮度：照度、地物亮度系数2、感光材料：反差、分辨率、感光度应选取感光度高、反差系数适中、分辨率较高的感光片 3、 摄影技术：拍摄、冲印包括曝光量的选择、感光片的冲洗及印像、放大技术，若曝光量太大或冲洗感光片时显影不足，则冲出的感光负片色调太深，印成正片则色调太浅 10、像片视差与立体观测像点位移：航空像片是地面的中心投影，根据中心投影的原理，无论是带有起伏状态的地形，还是高出地面的任何物体，反映到航空像片上的像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动，叫作像点位移。主要由像片倾斜、地面点相对于基准面的高差和物理因素（如摄影材料变形、压平误差、摄影物镜畸变、大气折光和地球曲率等）产生。（一）倾斜误差：因投影面倾斜而使像的位置发生变化，就是因像片倾斜引起的像点位移，也称倾斜误差。 （二）地形起伏引起的像点位移投影差h：在航空像片上，高出或低于起始面的地物点在像片上的像点位置，与在平面上的位置比较，产生了位置移动，这就是地形起伏的像点位移，也称投影误差（投影差）。 h：aa。即为因地形起伏引起的像点位移，常称为像片上的投影差h：A。A称为地面上投影差 投影差分布规律1.投影差大小与像点距离像主点的距离成正比，即距离像主点愈远，投影差愈大。像片中心部分投影差小，像主点是唯一不因高差而产生投影差的点。2.投影差大小与高差成正比。高差为正时，投影差为正即像点离像点向外移动；高差为负时（即低于起始面），投影差为负，即像点向着中心点移动。3.投影差与航高成反比，即航高愈高，投影差愈小。 投影差的改正（1）像片上改正：投影差在像片上的改正是指从含有投影差的像点a向a。改正。改正方向：h0,像点a朝向像主点方向改正；h0，图上点A。背朝底点方向改正，h0；h0，图上点A。朝向底点方向改正，h0。投影差的改正只需要在像片上或图版上改正，不能同时加以改正。根据像点位移值测量目标的高度根据公式 h=rh/H 可得 h=Hh/r（h为目标高度，H为摄影高度，h为目标的像点位移值，r为目标顶点至像主点的距离）11、航空像片的立体观察像片的立体观察：用光学仪器或肉眼对一定重叠率的像对进行观察，获得地物和地形的光学立体模型，称为像片的立体观察像对：相邻两摄影站对同一地区摄取的两张像片交会角：双眼在观察物体时，观察能自动调节和转动双眼，使两眼的视轴交会于某一观察点上，也就是使该点的影像落于网膜窝中心内，此时两眼视轴所形成的交角，叫作交会角。（重点）立体观察须满足下列条件：1.必须是由不同的摄影站对同一地区所摄影的两张像片。2.两张像片的比例尺相差不得超过15%。3.两眼必须分别各看两张像片上的相应影像，即左眼看左像，右眼看右像。4.像片所安放的位置，必须能使相应视线成对相交，相应点的连线与眼基线平行。正立体效应：进行立体观察时，像片必须按照摄影时的相应位置放置，即重叠部分在中央，此时产生的是正立体左右视差：像对上同名地物点的横坐标差称为