航空摄影测量知识
无人机航空摄影测量：摄影基础知识
一、摄影原理：透镜成像原理
F
焦距f 物距D
பைடு நூலகம்
F′ 像距d
透镜成像原理公式：
11 1 Dd F
二、摄影机的基本结构
光圈
暗
镜头
箱
物体
影 像 快门 成像设备
摄影机的基本结构
1. 镜头
图2-3 摄影机的镜头
主光轴
2. 光圈
光圈号数
摄影机的光圈
光圈：控制进入镜头的光量，调节 镜头的使用面积，限制镜头边缘部 分的使用，提高成像的清晰程度。 光圈就是一个可以改变的光栅。
光圈号数
光圈号数表示光圈的大小，它是物 镜焦距f与与光圈有效孔径d的比值。 光圈号数越小，光圈光孔开启的越 大，焦面上影像的亮度也越大；光 圈号数越大，光圈光孔开启的越小， 影像亮度也就越小。
3. 快门
摄影机的快门
快门是控制曝光时间长短的机 械装置。
快门速度
快门速度
快门速度：快门从打开到关 闭所经历的时间称为曝光时 间，或称快门速度。
为视场角 2
普通相机均以在像平 面上设置的矩形或正方 形来限制像场的使用， 故摄影镜头的像场角收 到胶片尺寸的限制，底 片画幅对角线对应的像 场角 2
2 2 arctan L 2f
当胶片尺寸大小一定时，像场角的大小与物镜焦距成反 比，焦距越长，视场角越小，焦距越短，像场角越大。
摄远 镜头
45
标准 镜头
4. 成像设备
摄影机的成像设备
成像设备是摄影机中将光信号 记录下来的重要部件。 数字摄影机光电成像原理： CCD感光元件将接收到的不同 强度光信号转换为电信号， 并通过模数转换器转为数字 信号保存到存储介质
光信号
航空摄影测量基础知识
航空摄影测量基础知识航空摄影测量基础知识航空摄影测量指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。
下面为大家准备了一些航空摄影测量基础知识，希望能帮到你!一、航空摄影定义：空中摄影是利用飞机或其它飞行器(如气球、人造卫星和宇宙飞船等)，在其上装载专门的摄影机对地面进行摄影而获得像片，其中用飞机进行空中摄影的叫航空摄影。
航空摄影具有以下优点：(1)可以居高临下地观察;(2)航片能把观察到的各种地面特征在同一时间里客观地记录下来;(3)记录动态现象;(4)航片是现状的永久性记录，且有充裕时间来仔细研究，可将外业现场搬至室内探讨;(5)提高空间分辨率。
1、摄影方式按摄影机镜头主光轴的方位不同，摄影方式分为垂直摄影和倾斜摄影两种。
镜头主光轴处于铅垂位置的摄影称为垂直摄影，实际上，很难控制摄影机主光轴的铅垂，常含有微小的倾斜角，只要倾角小于2度都称之为垂直摄影。
镜头主光轴偏离铅垂直位置的倾斜角大于2度时就称之为倾斜摄影。
2、对航空像片的要求(1)影像呈像清晰、色调一致、反差适中。
(2)一条航线上相邻两张像片应有一定的重叠影像，一般要求55%-65%的重叠度。
相邻航线之间的影像重叠，称为旁向重叠，要求有30%左右的重叠度。
(3)航摄像片倾斜角应越小越好，一般不应大于2度，个别最大倾斜角不应超过3度。
(4)航线弯曲最大偏离值与航线全长之比不大于3%。
3、像片比例尺像片上某两点间的距离与地面上相应两点的`水平距离之比，叫像片比例尺。
通常用表示：——摄影镜头的焦距; *——镜头中心相对于地面的高度，称为相对航高。
由于各种因素的综合影响，蛇形时飞机不可能始终保持同样的高度，地面也总有起伏，航高并不一致，因而像片上各部分的比例尺亦是不一致的。
二、地面起伏引起的像点位移高于地面的烟囱、水塔、电杆等竖直物体，在地形图上的位置为一点，但在航片上的影像则往往不是一点，而是一条小线段。
航空摄影测量的基本知识课件
对拍摄的影像进行预处理，如去噪、 色彩校正等。
飞行作业
按照规划的航线进行摄影，注意天气 变化和飞行安全。
数据处理与分析
影像匹配与拼接
将不同影像进行匹配和拼接 ，形成完整的地形图。
三维模型构建
利用拼接后的影像进行三维 重建，生成数字高程模型（ DEM）。
测量分析
根据项目需求进行各种测量 分析，如地形坡度、建筑物 高度等。
结果输出与应用
成果输出
生成航空摄影测量成果，如数字高程 模型、正射影像等。
应用领域
广泛应用于城市规划、土地调查、灾 害监测等领域。
04 航空摄影测量的精度与误差来源
精度分析
像片控制点测量精度
01
像片控制点是航空摄影测量的基础，其测量精度直接影响整个
测量成果的精度。
空中三角测量精度
02
空中三角测量是确定像片位置和姿态的关键步骤，其精度对最
合成孔径雷达技术
合成孔径雷达是一种通过飞机或卫星搭载的雷达系统获取地面信息的手段，具有全天候、 全天时、远距离探测等优点，在军事侦察、地形测绘、灾害监测等领域有广泛应用。
智能化与自动化
自动化数据处理
随着计算机技术的发展，航空摄 影测量数据的自动化处理成为可 能，包括自动定位、自动匹配、 自动拼接等，大大提高了数据处
理效率和精度。
智能化目标识别
通过人工智能和机器学习等技术 ，实现对航空影像中各类目标的 自动识别和分类，为后续的数据
分析和应用提供便利。
自动化建模技术
利用自动化建模软件和算法，根 据航空摄影测量数据快速构建三 维模型，为城市规划、建筑设计 和景观分析等领域提供可视化支
持。
多源数据融合与综合应用
测绘技术中的航空摄影测量方法介绍
测绘技术中的航空摄影测量方法介绍航空摄影测量是测绘技术中一种重要的测量手段，它通过航空摄影设备进行航空摄影，再采用特定的方法和技术进行数据处理和分析，从而获取地形地貌等信息。
本文将介绍航空摄影测量方法的原理和应用。
一、航空摄影测量的原理1. 相对定向相对定向是指将摄影机的光轴与摄影平面之间的相对位置关系确定下来，以保证摄影记录的几何形态满足一定的几何要求。
这一过程需要对摄影平台和场景进行数学建模，并通过计算机算法进行几何变换，从而实现相对定向的精确计算。
2. 绝对定向绝对定向是指通过已知控制点的坐标和摄影机的外方位元素，将摄影坐标系与地理坐标系建立起对应关系，实现从摄影坐标系到地理坐标系的转换。
这需要利用大地测量学原理进行测量控制点的坐标，并通过数学算法进行坐标转换，从而实现绝对定向的准确计算。
3. 三角测量三角测量是航空摄影测量中最常用的测量方法之一，它利用摄影测量图像中的角度和长度信息，通过三角形的几何关系计算出目标物体的坐标。
这一过程需要借助专门的软件工具，在摄影测量图像上进行目标物体的识别和测量，从而实现三角测量的精确计算。
二、航空摄影测量的应用领域1. 地形测量航空摄影测量在地形测量中有着广泛的应用。
通过航空摄影仪的拍摄，可以高速、大面积地获取地形地貌数据，如地形高程、地表覆盖等。
这为地形测绘、地理信息系统等领域提供了重要的数据来源，为地质勘探、城市规划等领域提供了有力的工具支持。
2. 环境监测航空摄影测量在环境监测中也扮演着重要的角色。
通过航空摄影测量技术，可以对大面积地域进行高分辨率的遥感观测，实现对环境变化的及时监测与分析。
例如，可以通过航空摄影测量手段对森林覆盖、湖泊水位等环境信息进行实时监测，从而为环境保护和生态管理提供科学依据。
3. 城市规划航空摄影测量在城市规划中具有重要的应用价值。
通过航空摄影测量技术，可以获取城市区域的地理信息数据，如道路网络、建筑物分布等。
这为城市规划师提供了宝贵的参考信息，可以用于城市交通规划、建筑布局等方面，从而提高城市的规划、设计与管理水平。
测绘航空摄影考点解析
测绘航空摄影考点解析测绘航空摄影考点解析一、胶片航摄仪1.航摄仪的结构单镜头分幅摄影机是目前应用较多的航空摄影机，它装有低畸变透镜。
透镜中心与胶片面有固定而精确的距离，称为摄影机主距。
胶片幅面的大小通常是边长为230 mm的正方形：胶片暗盒能存放长达152M的胶片。
摄影机的快门每启动一次可拍摄一幅影像，故又称为框幅式摄影机。
单镜头框幅式胶片航空摄影机主要由镜筒、机身和暗盒三部分组成。
框幅式胶片航空摄影机分类：位于承片框四边中央的为齿状的机械框标；位于承片框四角的为光学框标。
新型的航空摄影机均兼有光学框标和机械框标。
框幅式航空摄影属于（中心）投影成像。
2．航摄仪的分类航空摄影机通常根据其主距或像场角的大小进行分类(1)根据摄影机主距F值的不同，航空航摄机可分为长焦距、中焦距和短焦距3种；(2)根据像场角的大小，航空摄影机可分为常角、宽角和特宽角3种。
表9-1-1航空摄影机的分类像场角（2?）/（。
）主距（f）/mm常角≤75长焦距≥255宽角75～100中焦距102～255特宽角≥100短焦距≤102航空摄影对于航摄机主距的选择，顾及到像片上投影差的大小以及摄影基高比对高程测定精度的影响，一般情况下，对于大比例尺单像测图(如正射影像制作)，应选用常角或窄角航摄机；对于立体测图，则应选用宽角或特宽角航摄机。
3、感光材料及其特性摄影过程中已曝光的感光片必须经过摄影处理(冲洗)，才能将已曝光的感光片转变成一张负像底片。
航摄胶片的冲洗主要包括显影、定影、水洗、干燥等过程。
4、航摄仪的辅助设备1）．为了尽可能消除空中蒙雾亮度的影响，提高航空景物的反差，需要加入航摄滤光片辅助设备2）．为了补偿像移的影响，在测图航摄仪中需增加影像位移补偿装置。
3）．为了测定景物的亮度，并根据安置的航摄胶片感光度，自动调整光圈或曝光时间。
需要加入航摄仪自动曝光系统4）．常用的两种胶片航摄仪我国现行使用的框幅式胶片航空摄影仪主要有RC型航摄仪和RMK型航摄仪两种RC-10和RC-20的光学系统基本上是相同的，后者具有像移补偿装置新一代的RC-30航空摄影系统组成：RC-30航摄仪、陀螺稳定平台和飞行管理系统组戌，功能：像移补偿装置、自动曝光控制设备，GPS辅助导航的航空摄影。
航空摄影测量
航空作业名称
01 基本原理
03 相关技术
目录
02 优点 04 测量方法
05 具体工作
07 未来发展
目录
06 我国发展情况
航空摄影测量（aerial photogrammetry）指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制 点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。
测量方法
20世纪30年代以来，航空摄影测量的测图方法主要有3种，即综合法、全能法和分工法（或称微分法）。
航空摄影测量的综合法是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。
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。
航测内业工作包括：
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，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）。
航空摄影测量的全能法是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。
具体工作
航空摄影测量需要进行外业和内业两方面的工作。
(完整word版)航空摄影测量
航空摄影测量一．前言及单张相片的航测解析1．摄影测量学：利用各种非接触型的传感器，获取模拟的或数字的影象,然后解析和数字化提取所需要的信息，在空间信息系统里数字的加以存储，管理，分析和表达,再通过可视化和符号化形成产品2．摄影比例尺：航摄相片上的一段线的长度l，与实际地面上的相应线段长度L的比，1/m=l/L ，此时视相片为水平，地面取平均高程。
也等于摄象机主距f和平均地面高H的比，即1/m=f/H 3．空中摄影测量采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄象机的铅垂线垂直于地面，偏离垂线夹角应小于3度,夹角称相片斜角4．航向重叠：同航向要求重叠度60%。
旁向重叠：相邻航带间重叠度要求24%。
5．航摄影象是地物上的各点通过航摄机的物镜投射到相片上的一点,称为中心投影。
6．摄影测量的几何处理任务是通过相片上像点的位置确定相应地面点的空间位置，这就需要坐标转换来确定地面点.描述像点位置的坐标系为相方坐标系，描述地面点位置的坐标系为物方坐标系。
7．用摄影测量的方法研究地物的几何和物理信息时，必须建立该物体与相片之间的数学关系，首先需要确定的是摄影瞬间摄影中心与相片在地面坐标系中的位置和姿态。
内方位元素：表示摄影中心与相片之间相关位置的参数外方位元素:表示摄影中心和相片在地面坐标系中的位置和姿态的参数。
8．像点偏移:地面点在相片上的投影因相片倾斜或地面不平而移位或多边形形变.二．双像解析摄影测量1．人造立体视觉需要满足的条件:两张相片必须是两个位置对同一景物摄取的相对。
每只眼睛只能观察一张相片。
两相片上的同名景物连线必须与眼基线大致平行。
两相片的比例尺相近（差别<15％），否则需要用zoom模块进行调节。
2．用解析的方法处理立体相对（定向—恢复地面目标的空间坐标)，常用方法：①利用相片的空间后方交会与前方交会来解求地面目标的空间坐标(绝对坐标）②利用相对的内在几何关系，进行相对定向，建立与地面相似的立体模型，计算出模型点的空间坐标，再通过绝对定向，将模型进行平移，旋转，缩放，以纳入到规定的地面坐标系中，解析出地面目标的绝对空间坐标。
(完整版)航空摄影测量知识点..,推荐文档
DEM 数据文件结合表、 质量检查记录
4
DOM 生产案例
1. 资料准备：数字/数字化航摄影像： 解析空中三角测量成果、 DEM 成果、 技术 设计书；
2. 色彩调整：影像匀光（影像内光照均匀）、 影像匀色（色调一致，色彩均匀）； 3. DEM 采集： 4. 影像纠正：利用控制点进行影像纠正 5. 影像镶嵌：按图幅范围选取待镶嵌 DOM、相邻 DOM 间选编镶嵌线、按镶嵌线裁
摄影处理：配置冲洗药液、胶片冲洗、像片印制；
质量检查：像片重叠度、像片倾斜角、像片旋偏角、航线弯曲度、摄站航高差、航摄漏洞、
航线偏差、影像质量；
成果提交：
1）航摄分区略图
7）航摄飞行报告
2）航片索引图
8）附属仪器记录数据
3）航摄底片、像片
9）成果质量检查报告
4）航摄仪检定表
10）技术总结
5）航摄底片压平质量检测数据表
5. DEM 数据编辑：DEM 数据编辑是指对内插形成的 DEM 格网点逐个进行 编辑
6. DEM 数据接边：当 Dh≤2 倍高程中误差时，取均值作为各自格网点的高程值、当 Dh>2 倍高程中误差时，视为粗差点，需重建立体模型并修测和重新接边
7. DEM 数据镶嵌与裁切：将相邻的 DEM 数据进行镶嵌，按照相关规范或技 术要求规定的起止格网点坐标进行裁切，根据具体要求可以外扩一排或 多排 DEM 格网。
2
DEM 生产案例
1、技术指标（格网尺寸(数字高程的格网尺寸依据比例尺选择，通常 1:500 至 1:2000 的格网尺寸不应大于)．001M 图（M 图为成图比例尺分母），1:5000 至 1:10 万不应大于
0.0005M 图。）、数据取位、高程中误差：其高程中误差的 2 倍为采样点数据的最大 误差）
第十章 航空摄影测量及遥感成图简介
第十章航空摄影测量及遥感成图简介第一节航空摄影测量及遥感概述一、航空摄影测量的概念传统的摄影测量学是以摄影机所拍摄物体的像片为依据，确定所摄物的形状、大小、性质、和空间位置的方法，是测绘学科的一个很重要的分支。
由于摄影像片能够真实而详尽地记录摄影瞬间客观物体的形态，具体良好的量测精度和判读性能，所以其在地形测量、建筑工程及其他学科中已得到广泛应用。
摄影测量学可从不同角度进行分类，依据获得像片的不同方法和摄影距离的远近可分为：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量与显微摄影测量。
按用途不同，可分为地形摄影测量和非地形摄影测量。
近景摄影测量主要用于测绘国家基本地形图，以及农、林等不猛的规划与资源调查用途和相应的数据库；非地形摄影测量的研究对象时一些科技中的专题科目，如建筑、生物、考古、医学、等。
按处理技术的不同，可分为模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量。
模拟摄影测量是利用光学和机械仪器模拟摄影过程，建立缩小了的几何模型，通过量测该模型，获得所需的图件。
解析摄影测量是指利用计算机。
根据物点与像点的几何关系式，通过解析计算的方法，确定物点坐标，并储存于计算机中，再通过数控绘图桌绘出图形来。
数字摄影测量是利用计算机技术对数字影像进行处理，获得各种形式的数字化产品。
模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量是摄影测量学发展的三个阶段，数字摄影测量是摄影测量学的发展方向。
航空摄影测量是指从航摄飞机上对地面进行摄影，根据所获得的航摄像片，测绘摄区地形图的工作。
航空摄影测量具有摄影测量所包含的所有优点，主要是：在像片上进行量测和判读，无需接触物体本身，很少受自然和地理条件的限制。
影像客观真实地反映着目标，信息丰富逼真，可以直接从中回去大量的几何和物理信息，使测量工作者可以将大量的野外工作转到室内来进行，同事由于在量测的过程中广发地采用了机械化和自动化方法，所以能缩短工期，提高成图效率。
目前航空摄影测量已是测绘地形图最主要、最有效的方法，同时还被广泛的应用于军事、地质、水文、森林、道路、水利水电、城建规划、等各部门的勘测工作。
航空摄影测量的基础知识
航空摄影测量的基础知识一、航空摄影定义：空中摄影是利用飞机或其它飞行器（如气球、人造卫星和宇宙飞船等），在其上装载专门的摄影机对地面进行摄影而获得像片，其中用飞机进行空中摄影的叫航空摄影。
航空摄影具有以下优点：（1）可以居高临下地观察；（2）航片能把观察到的各种地面特征在同一时间里客观地记录下来；（3）记录动态现象；（4）航片是现状的永久性记录，且有充裕时间来仔细研究，可将外业现场搬至室内探讨；（5）提高空间分辨率。
1、摄影方式按摄影机镜头主光轴的方位不同，摄影方式分为垂直摄影和倾斜摄影两种。
镜头主光轴处于铅垂位置的摄影称为垂直摄影，实际上，很难控制摄影机主光轴的铅垂，常含有微小的倾斜角，只要倾角小于2度都称之为垂直摄影。
镜头主光轴偏离铅垂直位置的倾斜角大于2度时就称之为倾斜摄影。
2、对航空像片的要求（1）影像呈像清晰、色调一致、反差适中。
（2）一条航线上相邻两张像片应有一定的重叠影像，一般要求55%-65%的重叠度。
相邻航线之间的影像重叠，称为旁向重叠，要求有30%左右的重叠度。
（3）航摄像片倾斜角应越小越好，一般不应大于2度，个别最大倾斜角不应超过3度。
（4）航线弯曲最大偏离值与航线全长之比不大于3%。
3、像片比例尺像片上某两点间的距离与地面上相应两点的水平距离之比，叫像片比例尺。
通常用表示：——摄影镜头的焦距；——镜头中心相对于地面的高度，称为相对航高。
由于各种因素的综合影响，蛇形时飞机不可能始终保持同样的高度，地面也总有起伏，航高并不一致，因而像片上各部分的比例尺亦是不一致的。
二、航空摄影的投影方式1、中心投影：空间任意一点M 与一固定点S的连线（或其延长线）被一给定的平面P所截时，则此直线与平面的交点m，就叫做M点的中心投影。
M 点称物点，S点称投影中心，m点为点M的像。
MS为投影光线，P为投影面。
按中心投影定义知：物点M、像点m和投影中心S这三点是共线的。
位置关系如图：m点位于M点和S点之间 M点位于m点和S点之间 S 点位于M点和m点之间。
第02章 航空摄影测量知识-地籍测量员职业技能鉴定培训-zpy
二、航空摄影测量的理论基础
1.投影方式
航摄像片采用中心投影。
2.倾斜误差与投影误差
（1）倾斜误差 某一地面点在像片上的构像相对于同摄 站、同主距的水平像片上的构像所产生的位 移称为倾斜误差。
（2）投影误差
当地面起伏不平时， 高于或低于基准面的地 面点在像片上的投影位 置与它们在基准面上的 垂直投影的像点位置相 比较就产生了位移，即 投影误差。
（1）像片控制测量 （2）像片调绘 3.航空摄影测量内业 （1）控制点加密
（2）像片纠正
（3）立体测图
2.3 航摄像片的使用
一、像片判读
1.像片判读特征
（1）形状
（2）大小
（3）色调 （4）阴影 （5）相关位置
2.野外像片判读的基本方法
（1）选好判读位置
地势较高，视野开阔
（2）确定像片方位
将像片方向与实地方向联系起来，使它 们基本一致，这也叫像片定向。 （3）进行判读
h h r H
3.航摄像片解析
（1）像片内方位元素
确定摄影中心与像片平面相关位置的数据。
（2）像片外方位元素
确定摄影光束在空间的位置及姿态的数据。
（3）立体像对
从相邻两摄站对同一地区所摄的、具有一定 重叠度的两张像片称为立体像对。
2.2 航空摄影测量作业流程
1.航空摄影
2.航空摄影测量外业
判读成图所需的地物、地籍要素。
二、像片调绘
1.像片调绘的准备工作
2.像片调绘的基本程序和方法
3.像片调绘的一般规定
三、航摄像片与地形图的差别
1.投影方式 地形图是正射投影，图上具有固定的比 例尺；航片是中心投影，像片上各处的比例 尺不同。 2.表示方法 地形图是用各种规定的图形符号和文字 注记来表示地物、地貌，航摄像片是由影像 的形状、大小和色调来反映地物、地貌。
简要分析航空摄影测量
简要分析航空摄影测量1. 航空摄影测量的基本该概念及种类航空摄影测量指的是“在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业”。
航空摄影测量单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换，立体测图的基本原理是投影过程的几何反转。
利用航空摄影测量技术可以快速获得道路阻断、河流阻塞、城镇的损坏和重要基础设施的破坏情况，为抗震救灾决策指挥提供依据。
也可以在城镇规划中提供数据依据。
航空摄影测量的作业分外业和内业。
外业包括：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，也可选用像片上明显地物点（如道路交叉点等），用测角交会、等外水准、测距导线、高程导线等普通测量方法测定其高程和平面坐标。
综合法测图。
内业包括：加密测图控制点，以外业像片控制点为基础，一般用空中三角测量加密方法，推求测图需要的控制点、检查其平面坐标和高程。
2. 解析空中三角测量在精密立体坐标量测仪或解析测图仪上，立体量测加密点及框标在左右像片上的坐标。
当作业人员通过观测系统使左右眼分别观察左片和右片，则可看到重建的立体光学模型。
其他建立立体视觉的方法，包括：互补色法，偏振光立体眼镜法;液晶立体眼镜法等。
2.1 内定向、相对定向和绝对定向内定向是指“根据量测的像片四角框标坐标和相应的摄影机检定植，恢复像片与摄影机的相关位置，即确定像点在像框标坐标系中的坐标”。
在立体测图仪上的内定向，是通过严格的装片来实现的，即使用对点器（—种精巧的放大镜），分别地将涤纶像片上的框标精确对准承片盘上的相应框标。
从而就实现了恢复像片内方位元素.对于解析测图仪，则只需将像片的基线大致平行于仪器的X 轴.像片的内定向，是通过精确量测像片的四角框标，利用严密的解析公式计算求解，同时进行像片的变形改正。
相对定向是指“恢复摄影瞬间立体像对内左右像片之间的相对空间方位”。
确定两个像片的相对空间方位需要五个参数.相对定向的数学关系通常用同名光线共面条件表示，即左右摄影中心至地面点的两条光线共面。
航空摄影测量的基本知识
暗箱——摄影机的祖先；“针孔”成像 1839年——摄影术诞生，达盖尔摄影法 1851年，“湿版火棉胶法”出现 1891年，胶卷的出现，使得摄影技术进入实 用化、普及的阶段 20世纪80年代，磁录相机—现代数字摄影的 先驱
1
二、相机
基本成像原理：透镜成像和针孔成像 镜头的组成：透镜片组、光圈、镜头筒 焦距： 光圈和口径
为了提高判读像片的效果，并利用像片在室内进行测定地面点的高 程及测绘等高线，需要对像片进行立体观察。
一、立体观察的原理 Elements of solid observation
当人们用两眼睛去看物体时，不但能感觉物体的存在，而且能区别 物体的远近，判别地面的高低起伏。这是由于双眼观察同一物体时，在 左右两眼的视网膜上的成像位置不同。如图10-10所示，远近不同的两点 A、B，在左右视网膜上的像分别为a1b1与a2b2 ，在视网膜上构成的弧长 a1b1与a2b2 （称生理视差）不相等，两者之间的差称为生理视差较。
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二、外业控制测量
Dominating scale outside
在像片上选取合乎要求的少数明显地物点作为测图控制点，其实地 相应的点用前、后方交会、导线测量、三角测量、水准测量和三角高程 测量的方法，与国家控制点连测，以求得其平面位置及高程。
三、像片的调绘 Painting of photos
利用像片进行判读、调查和绘注等工作的总称。它是持像片到现场 进行实地调查，查明像片上地物的名称（如河流名称）及行政区划界线 等，并补测像片上未显示出的地物，描绘和注记在像片上。
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倾斜误差可以通过纠正的方法予以消除，而投影误差不会因像片纠 正而消除，只能采取限制的办法，即规定投影误差不超过某一限值，如 超过限值则需采取分带投影的办法，以保证整个地区所有点在图上的投 影误差不超过限值。 将某一区域内的纠正像片，切去航向和旁向重叠，依次拼接在一图 板上得到整幅的平面图，就是像片平面图。图上均为地面的影像，也称 为影像图。
测绘航空摄影考点解析
测绘航空摄影考点解析一、胶片航摄仪1.航摄仪的结构单镜头分幅摄影机是目前应用较多的航空摄影机，它装有低畸变透镜。
胶片幅面的大小通常是边长为230 mm的正方形：胶片暗盒能存放长达152M的胶片。
故又称为框幅式摄影机。
单镜头框幅式胶片航空摄影机主要由镜筒、机身和暗盒三部分组成。
框幅式胶片航空摄影机分类：位于承片框四边中央的为齿状的机械框标；位于承片框四角的为光学框标。
2．航摄仪的分类航空摄影机通常根据其主距或像场角的大小进行分类(1)根据摄影机主距F值的不同，航空航摄机可分为长焦距、中焦距和短焦距3种；(2)根据像场角的大小，航空摄影机可分为常角、宽角和特宽角3种。
表9-1-1航空摄影机的分类航空摄影对于航摄机主距的选择，顾及到像片上投影差的大小以及摄影基高比对高程测定精度的影响，一般情况下，对于大比例尺单像测图(如正射影像制作)，应选用常角或窄角航摄机；对于立体测图，则应选用宽角或特宽角航摄机。
3、感光材料及其特性摄影过程中已曝光的感光片必须经过摄影处理(冲洗)，才能将已曝光的感光片转变成一张负像底片。
航摄胶片的冲洗主要包括显影、定影、水洗、干燥等过程。
4、航摄仪的辅助设备1）．为了尽可能消除空中蒙雾亮度的影响，提高航空景物的反差，需要加入航摄滤光片辅助设备2）．为了补偿像移的影响，在测图航摄仪中需增加影像位移补偿装置。
3）．为了测定景物的亮度，并根据安置的航摄胶片感光度，自动调整光圈或曝光时间。
需要加入航摄仪自动曝光系统4）．常用的两种胶片航摄仪我国现行使用的框幅式胶片航空摄影仪主要有RC-10和RC-20的光学系统基本上是相同的，后者具有像移补偿装置新一代的RC-30航空摄影系统组成：RC-30航摄仪、陀螺稳定平台和飞行管理系统组戌，功能：像移补偿装置、自动曝光控制设备，GPS辅助导航的航空摄影。
二、数字航摄仪数字航摄仪可分为框幅式(面阵CCD)和推扫式(线阵CCD)两种现有的商业化大像幅框幅式数字航摄仪主要有DMC、ULTRACAM-D和SWDC系列航摄仪等，而推扫式数字航摄仪主要有ADS40。
航空摄影测量
航空摄影测量根据在航空飞行器上拍摄的地面像片，获取地面信息，测绘地形图。
主要用于测绘1:1000～1:100000各类比例尺的地形图。
航摄像片是航空摄影测量的基本资料，是用画幅式航摄机，按照严格的航摄要求摄得的（见航空摄影）。
原理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。
图1就是用光学投影方法实现摄影几何反转的示意图。
图中假设两张相邻的航摄像片覆盖了同一地面AMDC，它们在左片P1上的构像为ɑ1m1d1c1，右片P2上的构像为ɑ2m2d2c2,两摄站点S1和S2间的距离为基线B。
如将这两张像片装回与摄影镜箱相同的投影器内,后面用聚光器照明,就会投射出同摄影时相似的投影光束。
再把这两个投影光束安置在与摄影时相同的空间方位，并使两投影中心间的距离为b （b为按测图比例尺缩小的摄影基线），此时所有的同名投影光线都应成对相交,从而得出一个地面的立体模型A＇M＇D＇C＇。
这时, 用一个空间的浮游测标（可作三维运动）去量测它，就可画得地形图。
理论航空摄影测量的主题，是将地面的中心投影（航摄像片）变换为正射投影（地形图）。
这一问题可以采取许多途径来解决。
如图解法、光学机械法（亦称模拟法）和解析法等。
在每一种方法中还可细分出许多具体方法，而每种具体方法又有其特有的理论。
其中有些概念和理论是基础性的，带有某些共性，如像片的内方位元素和外方位元素,像点同地面点的坐标关系式,共线条件方程，像对的相对定向，模型的绝对定向和立体观测原理等。
像片的内方位元素和外方位元素内方位元素用以确定摄影物镜后节点（像方）同像片间的相关位置。
利用它可以恢复摄影时的摄影光线束。
内方位元素系指摄影机主距 f和摄影机物镜后节点在像平面的正投影位于框标坐标系中的坐标值(x0,у0)。
航空摄影测量知识点
4D产品、航空摄影测量知识点航摄准备：摄区基本情况分析、确定航摄设计用图、航摄空域申请、《航空摄影技术设计书》航摄设计：摄影比例尺的确定、航摄分区的划分（a)分区界线应与图廓线相一致；b)分区内的地形高差不得大于四分之一航高（以分区的平均高度平面为基准面的航高)。
c)在地形高差许可且能够确保航线的直线性的情况下，航摄分区的跨度应尽量划大，同时分区划分还应考虑用户提出的加密方法和布点方案的要求；e)当地面高差突变，地形特征差别显著或有特殊要求时，可以破图幅划分航摄分区。
）、基准面高度的确定、航线的敷设、航摄基本参数的计算、航摄季节和时间的选择、航摄仪的选择与检定、航摄胶片的选择与测定；空中摄影：设备的检测发、航摄试片、航空摄影、填写飞行日志；摄影处理：配置冲洗药液、胶片冲洗、像片印制；质量检查：像片重叠度、像片倾斜角、像片旋偏角、航线弯曲度、摄站航高差、航摄漏洞、航线偏差、影像质量；成果提交：1）航摄分区略图2）航片索引图3）航摄底片、像片4）航摄仪检定表5）航摄底片压平质量检测数据表6）航摄底片密度抽样测定数据表7）航摄飞行报告8）附属仪器记录数据9）成果质量检查报告10）技术总结11）航摄资料移交书12）合同规定的其他资料摄影测量的主要任务之一：把地面按中心投影规律获取的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射投影地形图解析空中三角测量案例空中三角测量的精度指标主要指定向误差和控制点残差：框标坐标残差绝对值一般不大于0.010mm，最大不超过0.015mm。
扫描数字化航摄影像连接点上下视差中误差为0.01mm（1/2像素），数码航摄仪获取的影像连接点上下视差中误差为1/3像素。
1、资料准备：像片索引图、数字/数字化航摄影像、航摄仪检定书、飞行记录资料、区内现有小比例尺地形图、区域网像控点刺点片、区域网像控点联测成果。
2、像控点的转刺：航摄像片上平面点和平高点的刺孔偏离误差，不得大于像片上的0.1毫米，高程点如选在明显目标点上，则要求相同，像控点的刺孔要小，刺孔直径最大不得超过0. 2毫米3、像控点的选点观测：像片控制点的一般应满足下列条件:a)像片控制点的目标影像应清晰，易于判读；目标条件与其他像片条件矛盾时应着重考虑目标条件；b)布设的控制点应能公用；c)控制点距像片边缘不应小于1cm (18cm X 18cm像幅)或1. 5cm (23cm X23cm)，综合法成图的控制点距航向边缘不应小于上述规定的1/2；d控制点距像片的各类标志应大于1mm；4、定向：定向点残余上下视差、同一航带模型连接差。
如何使用测绘技术进行航空摄影测量
如何使用测绘技术进行航空摄影测量导言：航空摄影测量是一种利用航空器携带的相机和相关测量设备对地面进行大规模摄影的测量技术。
它的应用范围非常广泛，包括城市规划、土地资源调查、环境监测等诸多领域。
本文将介绍航空摄影测量的基本原理和方法，并探讨如何使用测绘技术进行航空摄影测量。
一、航空摄影测量的基本原理航空摄影测量利用航空器携带的相机对地面进行系统、连续的摄影，通过对相片进行解析、测量和分析，得到地面三维空间信息的一种测量手段。
其基本原理可概括为以下几点：1. 相机的内方位元素：包括焦距、主点位置等。
确定这些元素能够提供相片的几何质量，从而得到高精度的测量结果。
2. 相机的外方位元素：由航空器的飞行轨迹和相机姿态等因素决定。
可以通过惯性导航系统、GPS等设备获取这些元素，以确定地面控制点的坐标。
3. 地面控制点：用于建立起相片投影坐标系和地面真实坐标系之间的转换关系。
通常采用全球定位系统、全站仪等设备获取地面控制点的坐标。
二、航空摄影测量的测量方法航空摄影测量主要包括以下几种测量方法：1. 垂直摄影：航空相机垂直于地面拍摄，可以获得地面区域的等尺度影像，适用于大范围区域的测量。
2. 倾斜摄影：航空相机以一定角度倾斜于地面进行拍摄，能够获取地面目标的三维信息，适用于城市规划、建筑物测绘等领域。
3. 立体摄影：通过在不同位置、不同角度拍摄同一个目标，从而获取目标的三维视觉效果。
立体摄影可以获得更加真实、精确的地面信息，但对于仪器设备和操作要求较高。
三、测绘技术在航空摄影测量中的应用1. GPS定位技术：全球定位系统（GPS）可以提供精准的航空器位置和姿态信息，为航空摄影测量的外方位元素提供准确的数据。
2. 惯性导航技术：惯性导航系统可以通过测量航空器的加速度和角速度来确定航空器的位置和姿态信息，为航空摄影测量提供精确的外方位元素。
3. 相对定向技术：通过识别、匹配相片上的地面控制点，建立起相片之间的转换关系，以实现精确的测量结果。
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§2.6 遥感技术概述 一、遥感技术的概念
顾名思义，遥感（Remote Sensing）就是遥 远的感知。遥感技术是指通过某种传感器装置， 在不与被研究对象直接接触的情况下，获取其特 征信息（一般是电磁波的反射辐射和发射辐射）， 并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一 门科学和技术。
二、遥感技术的分类
二、航空像片
1.像片资料 框标 压平线 圆水准器 时表 像片编号
2.航空像片的几何特性 （1）中心投影与正射投影
（2）中心投影的基本特性 ① 空间点在像片上的透视构像仍是一个点。但 是，像片上的一个点，在物方空间与之对应 的就不一定是一个点，也可能是一条空间直 线。 ② 空间直线的透视构像一般是直线。通过投影 中心的空间直线，其透视构像则为一点。反 之，像片上一直线，在物方空间与之相对应 的就不一定是一条直线。 ③ 平面曲线的像一般仍是曲线。当曲线所在平 面通过投影中心时，则曲线的像为一直线。 ④ 立体曲线的像仍是曲线。
2．互补色法 3．光闸法 4．偏振光法
§2.4 立体测图
航空摄影测量的 重要应用是利用像片 影像，借助立体观察、 立体量测以及像片判 读和调绘来测绘地形 图。立体测图的基本 原理是实现摄影过程 的几何反转，建立地 面的立体模型，然后 对立体模型进行测绘。
根据测图要求、设备和地形的不同， 目前摄影测量的成图方法可以分为： 1.模拟测图法 （1）综合法 （2）分工法 （3）全能法 2.解析测图法 3.数字测图法
③ 在野外工作时，可在实地找到像片上两 相应点的位置，通过实际测量两点间的水平 距离来求得像片比例尺。
在用②、③两种方法确定比例尺时，为 了提高精度，最好在同一地域、不同方位选 定两段距离，分别求出其比例尺，再取平均 数。不同方位的两段距离力求正交，且交点 越靠近像主点越好。
3.航摄像片的倾斜误差与投影误差 （1）倾斜误差 假设在同一摄影站对同一平坦地区拍摄了 水平像片和倾斜像片，若以水平像片为标准， 将倾斜像片与之相比，就会发现同名像点在两 张像片上的位置不同，这种像点位移称为倾斜 误差。
a1b1和a2b2称为生理 视差
P a1b1Βιβλιοθήκη a2b2P称为生理视差较
建立人造立体视觉必须具备以下五个条件： （1）由两个不同摄影站摄取同一景物的一个立 体像对，两张像片比例尺之差应小于16％。 （2）两张像片应按摄影时的相对位置安放，并 使两摄影站连线与眼基线平行。 （3）立体观察时两眼必须同时各看一张像片上 的同名像点。 （4）两像片中相应点的距离应适合人眼的凝视 能力，即一般应与眼睛的眼基距E相适应， 而不得大于眼基距（交会角在15°~30°时 为最好）。 （5）像片与两眼的距离，应大致与明视距离 （约为250mm）相等。
五、遥感技术系统 1．空间信息采集系统
2．地面接收和预处理系统
3．地面实况调查系统 4．信息分析与应用系统
六、遥感技术的应用
1．遥感技术在国家基础测绘和空间数据基础 设施中的应用 2．遥感技术在线路设计中的应用 3．遥感技术在农、林、牧方面的应用 4．遥感技术在地质矿产勘查中的应用 5．遥感技术在环境监测中的应用 6．遥感技术在城市规划与管理中的应用
二、人造立体效应
1．正立体效应
2．反立体效应
3．零立体效应
三、立体观察的方法 1．立体镜法
（1）放置立体镜于桌面，将两张像片按同名像点叠合，辨别出 拍摄像片时的相关位置而确定出左片、右片； （2）将像对放置于立体镜下，使两像片的像主点之连线（又称 摄影基线或方位线）尽量平行于立体镜的横轴及眼基线； （3）通过立体镜使左眼看左片，右眼看右片； （4）观察时，两眼同时各看一张像片上的同名像点，沿立体镜 横轴左右移动像片以调整两像片间距，同时辅以旋转，直至眼 睛不感到吃力而又可观察出清晰的立体为止。实际操作时，可 用左右食指分别放在左右像片的明显同名像点处，然后沿摄影 基线左右移动像对，直至两食指（两同名像点）的构像完全重 合，就会观察到立体效应。
§2.5
影像判读
影像判读就是根据目标物在影像上的成像 规律和特征来识别目标位置、性质和范围的工 作。 一、物体的成像规律 1．不突出地面之物体的成像规律 2．突出地面之物体的成像规律 本影－物体在像片上构成自身的影像。 落影－因阳光照射所产生的阴影在像片上 构成的影像。
二、影像的判读特征 1．形状 2．大小 3．色调 4．阴影 5．纹形图案 6．相关位置 7．动态特征 三、影像的判读方法 1．居民地 2．道路 3．水系 4．植被 5．地貌
三、摄影测量的过程
航空摄影 控制测量 与调绘 像片测图
四、航测成图的特点
（1）范围大、精度高； （2）速度快、成本低； （3）信息丰富、客观真实； （4）野外工作量少，受地形和气候条件影响较 小； （5）易于采用新技术和实现自动化、智能化； （6）像片可多次利用，除绘制线划地形图外， 还可用以编制影像地图和各种像片图，以及建立 数字地面模型和地图数据库等。
第二章
§2.1 一、摄影测量
航测与遥感
摄影测量概述
摄影测量是利用摄影机所拍摄的物体影像来 研究和确定物体的性质、形状、大小及其空间位 置的一种方法。
二、摄影测量的分类
按照所研究对象的不同，可以分为地形摄影 测量和非地形摄影测量。按照摄影站位置的不同， 可以分为水下摄影测量、地面摄影测量、航空摄 影测量和航天摄影测量。按照处理像片技术手段 的不同，可以分为模拟法摄影测量、解析摄影测 量和数字摄影测量。
三、遥感的特点
1．宏观性
2．光谱性
3．时相性
4．经济性
5．综合性
四、遥感技术的发展简史及趋势 20世纪60年代，“遥感”这一科学术语在 国际上被正式提出，并很快得到人们的普遍认 同和广泛传播。近20多年来，遥感技术获得了 迅猛的发展，它作为一种空间技术，经历了地 面遥感、航空遥感和航天遥感三个阶段。
1.广义地说，遥感技术是从19世纪初期（1839年） 出现摄影术开始的。 2.1957年，前苏联发射了第一颗人造地球卫星，3个 月后美国也发射了一颗人造地球卫星，从此开始 了航天遥感的历史。 3.20世纪70年代以来，我国遥感技术的发展也十分 迅速。
随着空间技术、无线电电子技术、光学技 术、传感器技术、计算机技术以及现代通信技 术的发展，现代遥感技术已经进入一个能够动 态、快速、准确、多手段提供多种对地观测数 据的新阶段。可以预见，未来的遥感技术将尽 可能地集多种传感器、多级分辨率、多谱段和 多时相技术于一身，并与全球定位系统、地理 信息系统、惯性导航系统等高新技术系统相结 合以形成一体化、智能化的空间信息系统。
（2）投影误差 当地面起伏不平时， 高于或低于基准面的地 面点在像片上的投影位 置与它们在基准面上的 垂直投影的像点位置相 比较就产生了位移，即 投影误差。
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4. 航摄像片与地形图的区别 航空摄影测量的基本任务是利用航摄像片 来测绘地形图。航摄像片与地形图之间主要存 在以下区别： （1）投影方式 地形图是正射投影，图上具有固定的比例 尺；航片是中心投影，像片上各处的比例尺不 同。 （2）表示方法 地形图是用各种规定的图形符号和文字注 记来表示地物、地貌，航摄像片是由影像的形 状、大小和色调来反映地物、地貌。
1.依其遥感仪器所选用的波谱性质可分为：电磁波遥感 技术、声学（如声纳）遥感技术、物理场（如重力和 磁力场）遥感技术。
2. 根据遥感中电磁波波段的不同，遥感又可分 为紫外光、可见光、红外光、微波和多波段 （多光谱）等遥感技术。 3. 按照遥感目标的能源作用可分为：主动式遥 感和被动式遥感。 4. 按照记录信息的表现形式可分为：图像方式 和非图像方式。 5. 按照遥感器使用的平台可分为：航天遥感技 术、航空遥感技术和地面遥感技术。 6. 按照成像方式可分为：摄影成像遥感技术和 扫描成像遥感技术。 7. 按照遥感的应用领域可分为：地球资源遥感、 环境遥感、气象遥感、海洋遥感等。
（3）内容取舍 航摄像片是地面景物的全部反映，而地形 图则有所取舍；地形图上可以表示出居民地的 名称、房屋的性质与层数等有意义的内容，而 在像片上就反映不出来。
§2.3 立体观察 一、立体观察的原理
单眼观察物体，只能分辨物体的方向，不 能辨别物体的空间位置。双眼观察时，两眼自 动调节，使两眼视轴同时交会于同一目标，能 够自然地辨别物体的远近和高低。
（3）航片的比例尺 航摄像片上某段长度与相应的实地水平长 度之比，称为航片比例尺，用1/m表示。 确定比例尺的方法有以下几种： ① 在航摄鉴定书中查出航摄仪的焦距f，并查出 所求地域的航高H，用公式f/H=1/m求得。 ② 在像片上和地形图上分别量出所求地域两相 应点间的距离，用公式1/m=l'/lM求得，式中l'为 像片上两点间的距离，l为地形图上相应两点间 的距离，M为地形图的比例尺分母。
§2.2
航空摄影与航摄像片
一、航空摄影
航空摄影就是利用安装在飞机等航空飞 行器上的航空摄影机从空中对地面进行摄影， 以获取航空像片。航空摄影机除了应具备物 镜畸变小、分辨率高、透光力强、结构稳定 外，还应具备摄影过程的高度自动化。
航空摄影按所摄像片间的关系可分为三类： （1）单片摄影 （2）航线摄影 （3）面积摄影