摄影测量与遥感-ppt

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遥感及其发展
遥感泛指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性 的技术。摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要由遥感 图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。
按电磁波波段的工作区域，分为可见光遥感、红外遥感、 微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具分为航 天遥感、航空遥感和地面遥感；按传感器工作方式分为 主动方式和被动方式两种。
S
Zs p
Z Y
Ys
A Xs
X
像片的方位元素
像点
摄 影 测 量
地面点
框标坐标系 关系?
像空间坐标系 关系?
地面辅助坐标系 关系已知
大地坐标系
内方位元素 外方位元素
S
f a
o
在理想情况下，摄影瞬间像点、 投影中心、物点位于同一条直线 上，描述这三点共线的数学表达 式称之为共线条件方程。
A
用地面点坐标表示像点坐标的共线条件方程
X G
飞行方向
OBaidu Nhomakorabea
Y
G
常用的坐标系
原点、轴向、作用
• 像空间坐标系 s-xyz
zy
表示像点在像方空间位置
的空间直角坐标系。 z
y
x
S
yx
S
x
y
a (x,y,-f)
x
o
-f y
Z
G
A
a (x,y,-f)
X G
O
x
右手系 ？？左手系
O
Y
G
三个直线元素，描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的坐 标值(Xs、Ys、Zs)。三个角元素(、、)，表示摄影光束空 间姿态(像片在摄影瞬间空间姿态的要素）
XT XT
XS XS
) b1(YT ) b3(YT
YS YS
) c1( ZT ) c3( ZT
ZS ZS
) )
y
f
a2(
XT
XS
)
b2 (YT
YS
) c2(
ZT
ZS
)
a3( XT X S ) b3(YT YS ) c3( ZT ZS )
(X(TX,Y,YT ,,ZZT ) A
航摄像片与地图的区别
航摄像片是地面景物的中心投影构像，地图是 地面景物的正射投影。 只有当地面严格水平且像片也严格水平时，上 述两种投影结果才等效。
AC B
c ab
正射投影
c ba
S
中心投影
B
A
C
像片倾斜引起的像点位移
一般情况下，航空摄影所获取的像片是倾斜的， 即使地面严格水平，航摄像片上的目标物体也 会因为像片倾斜而产生变形或像点位移。 可用像片纠正的方法予以改正。
a0
P0
f
P
S
H
A
地面起伏引起的投影差
航空摄影的对象主要是地球表面，地球表面有 起伏，包括自然地地形起伏和有人工建筑物。 植被等引起的起伏。由于地球表面起伏所引起 的像点位移称为像片上的投影差。
S
B A1
B1 A
常用的坐标系统
1、框标坐标系(o'-x'y') 2、扫描坐标系(A－IJ)
如何表示像点量测坐标？ y'
像点坐标的量测
量测像点的像片坐标(x,y) 传统的量测方法包括单像坐标量测仪和立体 坐标量测仪。 可通过立体影像匹配进行自动量测。
像点坐标的系统误差改正
主要由摄影材料变形、摄影物镜畸变、大气 折光以及地球曲率等因素引起，是系统误差。
几何模型
B
S1 B S’2
S2
D A
C B
航向重叠60％
视差理论
摄影测量的分类
按照研究对象不同，分为地形摄影测量和非地形摄影 测量两大类；
按摄影站的位置或传感器平台，分为航天(卫星)摄影 测量、航空摄影测量、地面摄影测量等。
摄影测量的发展
发展阶段 原始资料 投影方式 仪器
操作方式
产品
模拟摄影测量 像片 物理投影 模拟测图仪 作业员手工 模拟产品
解析摄影测量 像片 数字投影 解析测图仪 机助作业员操作 模拟产品
摄影测量与遥感的结合
国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)与1988年在日本京都召 开的第十六届大会上给出定义:“摄影测量与遥感乃是对非 接触传感器系统获得的影像及其数字表达进行记录、量 测和解译，从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门 工艺、科学和技术”。
第2章 摄影测量基础
单张航摄像片解析 像点坐标的量测 立体测图的原理与方法 摄影测量解析计算基础 数字摄影测量基础
生理视差：
ALCL ARCR
生理视差是产生立体感 觉的生理基础。
视差角
立体观察条件
①两张像片必须是从不同摄影站 摄取的。 ②两眼各看一张像片，即必须分 像。 ③必须使同名像点的连线与眼基 线平行，以保证两视线 在同一 个视平面内。 ④比例尺基本一致
3、分像方法 ①立体观察工具
①袖珍立体镜
②反光立体镜
用于表示扫描后数字影像的 量测象素坐标
A
J
o'
x'
飞行方向
I
常用的坐标系统 1、框标坐标系(o'-x'y')
用于表示像点量测坐标。 y'
o'
x'
3、 大地坐标系 O X Y Z GG G 大地坐标系是指高斯平面 坐标和高程所组成的左手空 间系； 描述地面点的空间位置； 摄影测量的成果最终转化到 该坐标系中。 Z G
片外方位元素的方法。
2、单像空间后方交会的基本方法 角锥体法
S (XS、YS、ZS)
利用共线条件方程解算像片的外方位元素
x
y
f f
a1 ( a3 ( a2 (
X X X
XS XS XS
) b1(Y ) b3 (Y ) b2 (Y
③立体量测观察系统
3、分像方法
②互补色法
3、分像方法
③偏振光法
3、分像方法
④交替光阑法 （闪闭法、光闸法）
量测的内容：
像点坐标量测、左右视差量测、上下视差量测。借助于有测
量标志的量测工具或仪器进行。
测标
测标的作用
测标的种类
1、什么叫单像空间后方交会 利用地面控制点及其在片像上的像点，确定像
x
f
a1 a3
X X
b1Y b3Y
c1Z c3Z
y
f
a2
X
b2Y
c2Z
a3 X b3Y c3 Z
（3）
(Xs,Ys, Zs)
X ( XT X S );Y (YT YS ); Z (ZT ZS )
ZT
z
y YT
SSOT
x XT
f
y (x, y, f )
ax o
x
f
a1 ( a3(
摄影测量与遥感
第1章 摄影测量与遥感概述
摄影测量的任务
摄影测量的基本任务是基于像片的量测和解译，它是 利用光学或数码摄影机摄影得到的影像，研究和确定 被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一 门科学和技术。
在影像上进行量测和解译，无需接触被测目标物体本 身。
严格建立像片获取瞬间所存在的像点与对应物点之间 的几何关系