第三章-摄影测量基础知识一

第三章摄影测量基础知识,3.1航空摄影3.2中心投影的基本知识3.3航摄像片上特殊的点、线、面3.4摄影测量常用的坐标系统3.5航摄像片上的内、外方位元素3.6像点的空间直角坐标变换3.7中心投影构像方程3.8航摄像片上的像点位移,3.1航空摄影,一、航空摄影前的准备,1、确定摄区范围摄区太大时，要进行分区2、航摄仪的选择（依据测区的地形条件、成图比例尺）3、确定摄影比例尺及航高。4、需用像片的数量、日期、及航摄成果的验收,航摄计划,综合法测图,长焦距窄角,全能法测图,中焦距常角或宽角,平坦地区大比例尺测图,非平坦地区,综合法测图【planimetricphoto】指的是航空摄影和普通测量相结合的测图方法，地物平面位置用航空摄影方法求得，地面高程或等高线用普通测量方法求得。只用在平坦地区。全能法测图【universalphoto】指的是在航空摄影测量作业中，用同一种仪器对地物、地貌测绘成地形图的方法。,2、摄影比例尺的确定,严格定义：,摄影比例尺是像片的平均比例尺,摄影比例尺定义：,航摄像片上影像线段的长地面上对应线段的水平距离,f:摄影机主距H：摄影航高，以摄区内的平均高程面作为摄影基准面，摄影机的物镜中心至该面的距离。（摄影瞬间摄影机物镜中心相对于平均海水面的航高称为绝对航高。相对于其他某一基准面或某一点的高度均为相对航高。）,3、摄影比例尺的选择,摄影比例尺越大，像片地面的分辨率越高，有利于影像的解译与提高成图精度，但摄影比例尺过大，增加工作量及费用，所以，摄影比例尺要根据测绘地形图的精度要求与获取地面信息的需要来确定。考虑因素：成图比例尺、测图方法、成图精度、经济性等因素，以及经济性和航摄像片以后的使用可能性。,航摄比例尺与成图比例尺,mb：为航摄比例尺分母mk：为成图比例尺分母,基本要求,航摄比例尺与成图比例尺,4、摄影航高的确定,航高：航摄飞机在摄影瞬间相对与地面的高度。,相对航高：相对于某一基准面或某一点的高度。摄影航高：相对于摄区平均高程面的高度。,绝对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相对于平均海平面的航高,当然，飞机在飞行的过程中很难精确确定航高，但差异一般不得大于5%。同一航线内，各摄影站得得高差不得大于50m,二、空中摄影过程,航空摄影测量的要求？,在做好地面准备工作后，选择晴朗无云的天气进行空中摄影。航摄仪安装在航摄飞机上。飞机进入航摄区域后，按设计的航同、航向呈直线飞行。摄影机则按一定的时间间隔开启快门拍摄，所摄像片的影像在地面上形成如图1所示的覆盖。,一条航线拍摄完毕，飞机进行相邻航线的拍摄。如此，直至所有航线拍摄完毕，整个测区即被航空影像全部覆盖。在摄影过程中，飞机的稳定性要好。在曝光瞬间，摄影机物镜所处的空间位置称为摄站点。航线方向相邻两摄站点的空间距离称为摄影基线，通常用B表示。,航空摄影略图,摄站点,摄影基线B,以测绘地形为目的的空中摄影多采用竖直摄影方式，即要求航摄仪在曝光的瞬间物镜主光轴保持与地面垂直。竖直航空摄影倾斜航空摄影摄影完毕后，将感光的底片进行摄影处理，得到航摄像片。,摄影方式,竖直航空摄影：航摄仪在曝光瞬间物镜主光轴与地面垂直，通常规定像片倾角小于2-3度，常用的航空摄影方式，其影像质量无论从判读或量测方面来看都比倾斜摄影要好，但直观性稍差。我国目前进行的航空摄影绝大多数都是竖直航空摄影。倾斜航空摄影：其像片倾角a大于3度的航空摄影称为倾斜航空摄影。这种摄影像片具有较强的透视感，对地物和目标判读特别有利。,竖直航空摄影,竖直航空摄影包括：,面积航空摄影：主要用于测绘地形图，或进行大面积资源调查。在指定摄区内布设一系列互相平行的直线摄影航线并覆盖整个区域的航空摄影。条状地块航空摄影：主要用于公路、铁路、输电线路定线和江、河流域的规划与治理工程，通常只拍摄一条或几条航线，即沿狭长地带或规定线路进行的航空摄影。独立地块航空摄影：主要用于大型工程建设矿山勘探部门，只拍摄少数几张具有一定重叠度的像片。,1、影像的色调影像清晰、色调一致、反差适中，无防碍测图的阴影。2、像片倾角像片倾角的要求，一般为2-3度之间。,三、摄影测量生产对摄影资料的基本要求,像片倾角：航空摄影时，航空摄影机主光轴与铅垂线的夹角，0时为最理想的情形。,航向重叠度与旁向重叠度,航向重叠：同一航线内相邻像片应有一定的影像重叠。,一般情况下，要求航向重叠度最好为60%-65%，最小不能少于53%；旁向重叠要求30%-40%，最小不少于15%。,旁向重叠：相邻航线也应有一定的重叠。,3、像片重叠,思考：如果像幅是23cm*23cm，摄影比例尺是1:10000，那么这个像幅所覆盖的实地面积是多大？如果是1:50000的比例尺，面积又是多少？,23cm*10000*23cm*10000=2.3km*2.3km,11.5km*11.5km的面积,4、航线弯曲航线弯曲：把一条航线内的像片根据地物的影像叠拼起来，各张像片的像主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线航线弯曲度：一条航线内各张像片主点至首尾两张像主点连线的最大偏离度L,我国航空摄影规范中明确规定：航线弯曲度一般不得超过3%,L,L,L,L,3%,5、对像片旋角的要求像片旋角：相邻两像片的主点的连线与像片沿航线方向的两框标连线之间的夹角,对像片旋角的要求：规范规定一般情况下小于6度，个别不应大于8度，而且不能有连续三张像片的旋角超过6度的情况。,但是随着数字摄影测量的发展，像片旋角超过10甚至30多度也可以处理，只不过处理起来会费力一些。,像片旋角过大会减小立体相对的有效观察范围,6、对航高差的要求航高差：空中摄影时飞行航高的变化量,规范还规定：规定同一航带内最大航高与最小航高之差不得大于30m，摄区内实际航高与设计航高之差不得大于50m。,四、空中摄影质量的评定（1）负片上影像是否清晰、框标影像是否齐全、像幅四周指示器件的影像（如水准气泡等）是否清晰可辨；（2）由于太阳高度角的影响，地物阴影长度是否超过摄影规范的规定，地物阴暗