航空遥感-航空像片的几何特征
遥感原理与应用-第五章
北 京 林 业 大 学 校 园 航 空 照 片
北 京 林 业 大 学 校 园 航 空 照 片
2. 航空象片的大小和标志 （1）象幅大小: 象幅大小: 18×18cm，23×23cm，30×30cm等 18×18cm，23×23cm，30×30cm等。 （2）标志: 标志: 水准器：记录象片的倾斜度 压平线：感光胶片弯曲度产生的象片变形 时 表：记录象片的拍摄时刻 框 标：对称的两个框标的连线的交点为象片的中心点 象片编号：记录航摄区位置、摄影时间、图幅、 象片编号：记录航摄区位置、摄影时间、图幅、航线顺 气压表：记录拍摄瞬间的气压或相对于设计航高的高差。 气压表：记录拍摄瞬间的气压或相对于设计航高的高差。
（3）象片分辨率： 感光乳剂分辨率和摄影机镜头分辨率决定了系统分辨率， 感光乳剂分辨率和摄影机镜头分辨率决定了系统分辨率， 一般在25~100线对/mm。 一般在25~100线对/mm。 同一张象片上，中心部分比边缘部分分辨率高。 同一张象片上，中心部分比边缘部分分辨率高。
第三节
航空象片的几何特性
（3）航空象片的主要点和线： 由于航片一般会有一定倾斜，故有一些具有特殊性质的象点： 象主点（O）：主光轴SO与象面的交点，即象片中心点。 象主点（O）：主光轴SO与象面的交点，即象片中心点。 象底点（ 象底点（n）：S的铅垂线与象面的交点。 的铅垂线与象面的交点。 等角点（ 等角点（c）：倾斜角α的分角线与象面的交点。 ：倾斜角α的分角线与象面的交点。 主垂面：包含主垂线与主光轴的平面。 主垂面：包含主垂线与主光轴的平面。 主纵线（VV）：主垂面与象面的交线，通过象主点和象底点。 主纵线（VV）：主垂面与象面的交线，通过象主点和象底点。 主横线（ 主横线（hoho）：与主纵线垂直且通过象主点。 ：与主纵线垂直且通过象主点。 等比线（ 等比线（hchc）：通过等角点且垂直于主纵线。 ：通过等角点且垂直于主纵线。 主合线（ 主合线（hihi）：过投影中心的水平面与像平面的交线。 ：过投影中心的水平面与像平面的交线。 主合点(I) ：主纵线与主合线的交点称为主合点。 主合点(I) ：主纵线与主合线的交点称为主合点。
航空遥感调查方法
§3 —2
土地资源航空遥感调查的准备工作
一、航片的准备
1. 准备 航片
准备1.5—2套，其中1套供为底图，另一 套作像片索引图。每套的航片张数为：
N A (1 K ) / a (1 p) (1 q) M
2
调查区 总面积 测区边 界重叠 系数 (20%) 像 片 像 幅 航向 重叠 系数 (60%) 旁向 重叠 系数 (30%)
注
判读结果均要描绘在透明 纸上(把透明纸蒙在航片上) 。
节目录Leabharlann §3 —4土地资源航空遥感调查的外业调绘 —土地利用现状—
一、外业调绘的内容 二、选站点、定点和定向 三、地类调绘 五、境界与权属界调绘 七、填写外业调绘记载表 九、外业调绘的检查验收 四、线状地物调绘 六、外业补测 八、调绘整饰
§3—4
调绘面积线一般应根据所用的转绘方法，在相邻航片 或隔号航片上绘出。调绘面积的角顶点必须为相邻航 片的公用点(一般为明显地物点)，不得出现漏洞和重 叠现象。 调绘面积一般应位于相邻或隔片两航片重叠中线附 近，偏离中线不得大于1厘米。 描绘调绘面积线时，平坦地区一般采用直线或折线； 丘陵地、山地，一般东南边采用直线或折线，西北边 就必须采用圆滑曲线，并用立体观察绘出。 调绘面积线要求距离航片边缘不得小于1厘米。 调绘面积线应尽量避免割裂居民点和其他重要的地 物，避免与道路、沟渠、管线等地物影像重合，并不 得用航片压平线作调绘面积线。
2. 航 片 质 量 判 定
影像 质量 的评 定 飞行 质量 的评 定
框 标
像片 编号
像主点
水准仪 压平线
§3 —2
二、航片的整理
根据已确定的作业任务，首先在地形图上标 出工作范围，并参照镶辑复照图按航线、航 片顺序整理航片。 将地形图的图廓线，用红色特种铅笔转标到 本辐航片上(有关的航片上)。 以图幅为单位把全幅航片，按航片顺序从上到 下从左到右，字头朝北，用黑色墨水编写图幅 号、航线号、航片号。并将航片的主点转标于 地形图上。 在标有像主点的地形图基础上绘制调查地区 的航片接合草图，使其相互接合，以便于工 作。
航摄像片的几何特性
n
底点特性
铅垂线在像平面 上的构像位于以 像底点n为辐射 像底点 为辐射 中心的相应辐射 线上
N
重 要 的 点 线 特 征
c
等角点特性
在倾斜像片和水 平地面上， 平地面上，由等 角点c和 所引出 角点 和C所引出 的一对透视对应 线无方向偏差， 线无方向偏差， 保持着方向角相 等
重 要 的 点 线 特 征 等比线特性
§3.1 航空像片的几何特性
将空间点、线作中心投影，在投影平 将空间点、线作中心投影， 面P上得到一一对应的点、线，这种 上得到一一对应的点、 经中心投影取得的一一对应的投影关 系称为透视变换 系称为
航摄像片中的重要点、线、面
hi P Es S hc T J n v N T c ho hcC ho i o W hi v
已知垂直物面的空间直线 AB，在像平面上作对应的像 ab ，
主合点
P
中 心 投 影 作 图
迹点
S T a v
i b B v A E T
作图步骤： 作图步骤： 1）按E面上点作 ） 面上点作 图方式确定a 图方式确定 2）找像底点 ）找像底点n 3）连接 ）连接na 4） na与SB的交点 ） 与 的交点 为b 5）a与b 连线 ） 与
V
O E
V
重 要 的 点 线 面
点：摄影中心 摄影中心S 摄影中心 像主点o 像主点 地主点O 地主点 像底点n 像底点 地底点N 地底点 等角点c 等角点 地面等角点C 地面等角点 主合点i 主合点 主遁点J 主遁点
面：地面 地面E 地面 像片面P 像片面 主垂面W 主垂面 真水平面E 真水平面 s 线：迹线 迹线TT 迹线 主光线SoO 主光线 主垂线SnN 主垂线 摄影方向线VV 摄影方向线 主纵线vv 主纵线 等角线ScC 等角线 主合线h 主合线 ihi 主横线h 主横线 oho 等比线h 等比线 chc
遥感3.1
第三章航空遥感与航空像片航空遥感是以飞机、气球等飞行于大气层中的飞行器作为遥感平台的遥感。
航空遥感获取地面信息的方式有摄影方式和扫描方式两种。
目前航空遥感仍以摄影方式为主，它所获取的地面影像称为航空像片。
航空摄影一般有四种类型，即单镜头框幅摄影、多镜头框幅摄影、全景摄影和多波段摄影等。
应用最多的目前仍然是单镜头摄影。
航空扫描近来主要利用的是热红外扫描和侧视雷达。
第一节航空摄影一、航空摄影机航空摄影机简称航摄仪。
它是安装在飞机等飞行器上从空中对地面拍摄像片的航摄机。
它通过光学系统采用感光材料直接记录地物的反射光谱能量。
航空摄影机与普通摄影机在结构上基本相同。
摄影机由镜头、暗盒、镜箱和座架等构成。
它与普通摄影机的主要区别在于：它是在高空，飞机快速飞行的条件下通过连续摄影来完成摄影作业的，因此在作业中必须考虑以下几种主要的因素：（1）天气条件。
（2）被摄目标的光谱特征。
（3）感光片的性能。
（4）镜头的质量。
（5）分辨率。
（6）滤光片。
（7）曝光时间。
（8）摄影时间间隔等诸多因素。
以便获取更高质量的航片。
二、影像的形成1. 成像过程与一般照相机相同。
即通过快门瞬间曝光，将镜头收集到的地物反射光线（波长在 ）直接在感光胶片上感光，形成负像潜影，然后经显影、定影技术处理，得到像0.3~0.9m片底片；再经过底片接触晒印及显影、定影处理，获得与地面地物亮度一致的（正像）像片，即航空像片。
2.感光材料感光材料包括摄影底片（感光片）和像纸（印像片）。
摄影底片主要由感光乳剂层和片基构成。
感光乳剂层由Agcl、明胶和增感染料组成，它涂抹在片基之上构成底片。
曝光时，Agcl产生光化学反应，形成肉眼看不到的潜影，在显影液还原作用下促使产生大量的还原银粒，逐渐显现出明显的影像。
凡是感光越强的地方，银离子还原的越多，颜色越黑。
再经定影，去掉未感光还原的银离子，得到一张与被摄物体亮度成比例变化的负像。
其黑白变化恰好与实际地物亮度的变化相反，即负片上黑的地方是地物最亮的部位，底片再经晒印后，获得与地面地物亮度一致的真实像片。
5遥感技术与应用-航空遥感
第5章 航空遥感
(airborne sensing)
航空遥感：以中低空遥感平台为基础进 行摄影（或扫描）成像的遥感方式 本章提要(„)
5.1 航空遥感系统 航空遥感平台、航空摄影方式、优缺点 5.2 航空像片的物理特性 5.3 航空像片的几何特征
5.4 像片投影差
5.5 像片视差 （立体测量） *5.6 航摄飞行计划（自学）
23
航空摄影方式
多航线摄影：
沿数条互相平行的直线航线对一个广大地区进行的 连续的、布满全区的摄影。 由几个相互平行、相互连续并有一定重叠部分的单 航线摄影组成。 旁向重叠：相邻航线的各相邻像片间的重叠 旁向重叠度：旁向重叠面积与一张像片总面积之比。 一般为15%-30%。 为避免飞行偏差，一般航线长度限制在60-120km。
航向重叠 旁向重叠
Flightl ine #2 20 ?30% sidel ap Flightl ine #3
Jensen, 2000 26
航空摄影方式
（3）按摄影所用的波段分
普通黑白摄影：城市航空摄影测量使用的基 本资料
天然彩色摄影：蓝、绿、红三种感光乳剂
黑白红外摄影：对可见光、近红外波段感光 彩色红外摄影：绿、红、红外波段感光（主 要类型） 多光谱摄影：多个波段航空像片 机载侧视雷达
航空遥感灵活，适用于一些专题遥感研究
根据用户的需求, 灵活选择具有特定空间分辨率、波谱分辨率、时间分 辨率的传感器, 设计航空遥感飞行的方案和路线等 ；
航空遥感作为实验性技术系统,是各种星载遥感 仪器的先行检验者
检测传感器的功能；一切星载遥感仪器都是以机载试验为前提的
信息获取方便
可以随时随地对需要侦察或普查的地区进行遥感
航空像片的特点、比例尺、灰阶
航空像片的特点、比例尺、灰阶1、特点：空间分辨率高、灵活性大、
适合于微观研究。
2、像片比例尺：航摄比例尺即像片比例尺，是像片上的单位距离与
实地相应距离之比。
航摄比例尺越大，像片上的影像尺寸也就越大，由此构成的立体像对上的地形起伏程度也就更显著。
反之，实地一样的起伏程度看起来就要缓和。
3、灰阶：在黑白全色像片上色调与地物的亮度有一定的对应关系，即地物的亮度大，其色调则较浅；地物的亮度小，其色调则较深。
不同的亮度对应有不同的色调
级别，称为“灰阶”。
由于摄影技术的发展和感光材料种类的改进，亮度的概念已不能正确表示出地物的波谱特征，因此一般研究地物的波谱特征与色调的关系，即反射
率高的物体，其在像片上的色调较浅，反射率低的物体，其在像片上的色调较深。
灰阶影像色调一般划分为I～10级。
10个级别灰阶分别为白、灰白、淡灰、浅灰、灰、暗灰、深灰、淡黑、浅黑、黑。
由于黑白航空像片上影响地物色调变化
的因素很多，如太阳入射角和像片洗印情况等，判读时往往不是根据地物色调的分级来识别地物，而是根据各地物间色调的相对差异来区别地物的。
遥感复习题(答案)..
第一章1、遥感的概念（狭义）；遥感是应用探测仪器，不与探测目标接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
遥感是指从不同高度的平台（Platform）上，使用各种传感器（Sensor），接收来自地球表层的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。
2、遥感系统的组成；信息源：任何目标物都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，这是遥感的信息源。
信息获取：传感器接收到目标地物的电磁波信息，记录在数字磁介质或胶片上。
胶片是由人或回收舱送至地面回收，而数字磁介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线传输给地面的卫星接收站。
信息纪录与传输：地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息，记录在高密度的磁介质上（如高密度磁带HDDT或光盘等），并进行一系列的处理，如信息恢复、辐射校正、卫星姿态校正、投影变换等，再转换为用户可使用的通用数据格式，或转换成模拟信号（记录在胶片上），才能被用户使用。
信息处理：地面站或用户还可根据需要进行精校正处理和专题信息处理、分类等。
信息应用：遥感获取信息的目的是应用。
这项工作由各专业人员按不同的应用目的进行。
3、遥感的分类（按平台、波段、工作方式）；（1）按遥感平台分地面遥感:传感器设置在地面平台上，如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等;航空遥感:传感器设置于航空器上，主要是飞机、气球等;航天遥感:传感器设置于环地球的航天器上，如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等;航宇遥感:传感器设置于星际飞船上，指对地月系统外的目标的探测。
（2）按传感器的探测波段分紫外遥感:探测波段在0.05一0.38μm之间;可见光遥感:探测波段在0.38一0.76μm之间;红外遥感:探测波段在0.76一1000μm之间;微波遥感:探测波段在1mm一1m之间;多波段遥感:指探测波段在可见光波段和红外波段范围内，再分成若干窄波段来探测目标。
《遥感数字图像处理》习题与答案
《遥感数字图像处理》习题与答案第一部分1.什么是图像？并说明遥感图像与遥感数字图像的区别。
答：图像（image）是对客观对象的一种相似性的描述或写真。
图像包含了这个客观对象的信息。
是人们最主要的信息源。
按图像的明暗程度和空间坐标的连续性划分，图像可分为模拟图像和数字图像。
模拟图像（又称光学图像）是指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像，它属于可见图像。
数字图像是指被计算机储存，处理和使用的图像，是一种空间坐标和灰度都不连续的、用离散数字表示的图像，它属于不可见图像。
2.怎样获取遥感图像？答：遥感图像的获取是通过遥感平台搭载的传感器成像来获取的。
根据传感器基本构造和成像原理不同。
大致可分为摄影成像、扫描成像和雷达成像三类。
m=3.说明遥感模拟图像数字化的过程。
灰度等级一般都取2m（m是正整数），说明8时的灰度情况。
答：遥感模拟图像数字化包括采样和量化两个过程。
①采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。
空间采样可以将模拟图像具有的连续灰度（或色彩）信息转换成为每行有N个像元、每列有M个像元的数字图像。
②量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到有M×N个像元点组合表示的图像，但其灰度（或色彩）仍是连续的，不能用计算机处理。
应进一步离散、归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，称为量化。
m=时，则得256个灰度级。
若一幅遥感数字图像的量化灰度级数g=256级，则灰当8度级别有256个。
用0—255的整数表示。
这里0表示黑，255表示白，其他值居中渐变。
由于8bit就能表示灰度图像像元的灰度值，因此称8bit量化。
彩色图像可采用24bit量化，分别给红，绿，蓝三原色8bit，每个颜色层面数据为0—255级。
4.什么是遥感数字图像处理？它包括那些内容？答：利用计算机对遥感数字图像进行一系列的操作，以求达到预期结果的技术，称作遥感数字图像处理。
其内容有：①图像转换。
包括模数（A/D）转换和数模（D/A）转换。
航空遥感
第五章航空遥感§5.1 航空遥感系统航空遥感是以中低空遥感平台为基础进行摄影(或扫描)成像的遥感方式航空遥感所获取的图像空间分辨率较高，且具有较大的灵活性，适合比较微观的空间结构的研究分析一、航空遥感平台航空遥感平台一般是指高度在80 km以下的遥感平台，主要包括飞机和气球两种。
航空平台的飞行高度较低，机动灵活，而且不受地面条件限制，调查周期短，资料回收方便，因此其应用十分广泛。
(一)气球早在1858年，法国人就开始用气球进行航空摄影。
它是一种廉价的、操作简单的航空平台，气球上可携带照相机、摄像机、红外辐射计等简单传感器。
按其在空中的飞行高度，可分为低空气球和高空气球两类。
凡是发送到对流层中的气球都叫做低空气球，其中大多数可人工控制在空中固定位置上进行遥感，用绳子系在地面上的气球叫做系留气球，最高可升至地面上空5km处；凡是发送到平流层中的气球均称为高空气球，它们大多是自由漂移的，可升至12～40km高空。
(二)飞机飞机是航空遥感中最常用的、也是用得最早、最广泛的一种遥感平台。
航空摄影测量和早期军事侦察都是采用飞机作为工作平台的。
飞机平台在高度、速度上可以控制，也可以根据需要在特定的地区、时间飞行，它可以携带多种传感器，信息回收方便，而且仪器可以及时得到维修。
按飞行高度可分为低空飞机、中空飞机、高空飞机三种。
飞行高度的界限划分有不同的方式，其中一种划分方式是：低空飞机飞行高度在地面上空2 km以下，直升机最低可飞行距地面上空1Om左右，遥感试验时飞机通常在1～1.5km高度。
中空飞机飞行高度为2～6km，通常遥感试验时其飞行高度在3km以上。
高空飞机飞行高度为1 2～30km，有人驾驶机一般飞行在12km高度左右，无人驾驶机可飞到20～30km高度。
二、航空摄影方式为了获得航空遥感的基础资料，首先要进行航空摄影。
通常需进行以下工作：一是摄影前的准备工作。
当航空摄影区域较大和区域内地形起伏明显时，应在旧的地图上将区域划分为若干分区。
遥感期末知识点
——内江师范学院遥感：是通过不接触被探测的目标，利用传感器获取目标数据，通过对数据进行分析，获取被测目标、区域和现象的有用信息。
遥感分类：按平台高度分为航空、航天和地面测量；按遥感波段分为光学和微波；按成像信号能量来源分为被动式和主动式；按应用分为多种，从空间尺度分为全球遥感、区域遥感和局地遥感，从地表类型分为海洋遥感、陆地遥感和大气遥感，从行业分为环境遥感、农业遥感、林业遥感、水文遥感和地质遥感等。
航天遥感目前的另外一个发展趋势是小卫星。
小卫星：主要是指体积小、重量轻和功能单一的卫星，使用小火箭或搭载发射，研制周期短，卫星成本大为降低。
EOS计划的目标，主要是科学认识全球尺度范围内整个地球系统及其各圈层之间的相互作用及其作用机理等，进而预测未来10年到1个世纪地球系统的变化及其人类的影响。
EOS计划的主要特点：①一个史无前例的规模巨大的国际综合性空间计划；②计划的提出和实施过程都以科技研究为先导；③EOS是空间、遥感、电子和计算机等世界领先技术的最高水平的集中体现。
地物的空间特征：①现状特征②点状特征③面特征构成地物的十项基本特征即为尺寸、形状、阴影、色调/颜色、纹理、图案、高程/深度、地形/地势、位置和相关布局。
辐射亮度与方向无关的辐射源就是漫辐射源介质的固有光学特性可以由吸收系数和体散射相函数来决定。
但截至目前在遥感中的大多数地物波普库中，几乎没有包含介质的固有光学特性。
大气散射包括大气分子的锐利散射和大粒子气溶胶的米氏散射。
到达地面的辐照度主要有以下几个影响因素：①太阳直射辐照度；②天空漫射辐照度；③地表与大气之间的多次散射漫射辐照度。
均匀一致朗伯地物的地表与大气信号：观测像元的经大气光束衰减后的地表反射信号，大气对太阳光的散射信号，和周围像元的信号贡献。
航空遥感的特点：①可以居高临下地观察②可以记录动态现象③扩大了光谱感应范围④可以提高空间分辨率和几何保真航天遥感的用途：①对太空飞行器上装载的遥感器进行模拟实验，辩证其可靠性和有效性，如MAS和MODIS的航空模拟遥感器。
测量学 航空摄影测量与遥感
§9.6 摄影测量概述 一、遥感技术的概念
a1b1和a2b2称为生理 视差
P a1b1 a2b2
P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：
（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。
（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。
§9.2 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
3.数字测图法
§9.5 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。
遥感技术
B
航片是中心投影，即摄影光线交于同一点 地图是正射投影，即摄影光线平行且垂直投影面。
中心投影和垂直投影的区别
正射投影： 正射投影：比例尺 和投影距离无关
中心投影：焦距固定， 中心投影：焦距固定，航高改 变，其比例尺也随之改变
f
H2 H1
正射投影
中心投影
中心投影和垂直投影的区别
正射投影：总是水平的， 正射投影：总是水平的， 不存在倾斜问题
N
R
A 地面点
h h A0 A’
中心投影和垂直投影的区别
对中心投影引起投影差 航片各部分的比例尺不同
地形起伏对正射投影 无影响
a a b c
b
c
C C A’ B A C’ A A’ B C’
像点位移：根据中心投影的原理， 像点位移：根据中心投影的原理，无论是带有起伏的 地形，还是高出地面的任何物体， 地形，还是高出地面的任何物体，反映到航空像上的 像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动， 像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动， 这种像点位置的移动，叫做像点位移。 这种像点位置的移动，叫做像点位移。主要由像片倾 地面点相对于基准面的高差和物理因素等产生的。 斜、地面点相对于基准面的高差和物理因素等产生的。 左图， 为倾斜像片 为倾斜像片， 水平像片 水平像片； 、 左图，P为倾斜像片，P0水平像片；a、a0 为同一面点在P和 上的任意点位 为等 上的任意点位； 为同一面点在 和P0上的任意点位；c为等 角点； 角点； 将倾斜像片绕等比线hch’c旋转到与水平 旋转到与水平 将倾斜像片绕等比线 像片重合形成叠合图形。 和 共线， 像片重合形成叠合图形。Ca和Ca0共线， 共线 但长度不等。 但长度不等。
4．镶嵌图和镶嵌复照图 ． 5．像片略图和像片平面图 ．
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（二）因像片倾斜引起的像点位移（又称倾斜误差）
一、航空像片投影
（一）中心投影
中心投影，就是空间任意直线均通过一固定点（投影中心）投射 到一平面（投影平面）上而形成的透视关系。
一、航空像片投影
（二）中心投影成像特征
在中心投影上，点的像还是点。 直线的像一般仍是直线，但如 果直线的延长线通过投影中心 时，则该直线的像就是一个点。 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。
（二）因像片倾斜引起的像点位移 （又称倾斜误差）
（二）因像片倾斜引起的像点位移 （又称倾斜误差）
1.倾斜误差的方向是在像点与等角点的连 线上。 2.倾斜误差与像点距等角点距离的平方成 正比。 3.当φ=0°或φ=180°，δα=0，即在等比 线上的像点不因像片倾斜而产生位移。 4.当φ=90°或φ=270°时，｜sinφ｜=1， 即在主纵线上像点倾斜
（三）中心投影和垂直投影的区别
航空像片是中心投影 地形图是垂直投影
c
b a
c
b a
d
C D 中心投影
d
B C D 正射投影
B A
A
投影距离的影响
正射投影:比例尺 和投影距离无关 中心投影:焦距固定，航高改 变，其比例尺也随之改变
f
H2 H1
正射投影
中心投影
2.投影面倾斜的影响。
正射投影:总是水平的， 不存在倾斜问题 中心投影，若投影面倾斜， 航片各部分的比例尺不同
1 f 比例尺： m H0
f
1 f m H 0 h1 1 f m H 0 h2
H0
h1 h2
三、像点位移
像点位移量与地面高差h和像点到像主点的 距离r成正比关 系，与航高H成反比关系。
三、像点位移
（一）因地形起伏引起的像点位移（又称投影
差） （二）因像片倾斜引起的像点位移（又称倾斜 误差）
二、航空像片比例尺及其测定
（一）像片比例尺 （二）像片比例尺测定
（一）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，称为像片比例尺。 （1）平均比例尺：以各点的平均高程 为起始面，并根据这个起始面计算出来的 比例尺。 （2）主比例尺：由像主点航高计算出 来的比例尺，它可以概略地代表该张航片 的比例尺。
思考题
1 中心投影的概念，并说明中心投影与垂直投影 的区别。 2 简要的介绍航空像片上主要的点和线。 3 什么是航空像片的比例尺，并介绍其计算方式。 4 什么是像点位移，简要的介绍投影差的规律与 倾斜误差的规律。
fLeabharlann 倾斜a水平
b c
H
A
B
C
3.地形起伏的影响
中心投影和垂直投影虽然存在着投影性质的差别，但当像片水平，地面平坦时， 中心投影和垂直投影的成果是相同的，这种航空像片与平面图一样。
航空像片的主要点和线
像主点（o）：航空摄影机主光轴SO与像面的交点，称为 像主点。 像底点（n）：通过镜头中心S的地面铅垂线（主垂线） 与像面的交点，称为像底点。 等角点（c）：主光轴与主垂线的夹角是像片倾斜角α， 像片倾角的分角线与像面的交点称为等角点。 主纵线与主横线：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。 等比线：通过等角点且垂直于主纵线的直线hch0称为等 比线。
计算公式：
摄影比例尺
即航片上某线段l地面相应线段的水平距离L之比，称之为摄影 比例尺1/m。平坦地区、摄影时像片处于水平状态（垂直摄 影），则像片比例尺等于像机焦距（f）与航高（H）之比。
像平面
f
投影中心
比例尺 =f/H H
地物
平坦地面上拍摄垂直像片的比例尺
地面起伏，使得一张像片不同像点的比例尺变化。
第二节 航空像片的几何特征
本节的主要内容
一、航空像片投影
（一）中心投影
（二）中心投影成像特征 （三）中心投影和垂直投影的区别
（四）航空像片的主要点和线
二、航空像片比例尺及其测定
（一）像片比例尺
（二）像片比例尺测定
三、像点位移
（一）因地形起伏引起的像点位移（又称投影差）
（一）因地形起伏引起的像点位移
在中心投影的像片上， 地形的起伏除引起像片比例尺 变化外，还会引起平面上的点 位在像片上的位置移动，这种 现象称为像点位移。
rh h H h Rh H h
（一）因地形起伏引起的像点位移
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，高差愈大，投影差 也愈大。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。