第三章航空遥感与航空相片
遥感部分3-航空遥感
颜色的组合
红 黄 品红 蓝 青 青 蓝
黄 绿
绿
红 品红
间色光：三原色光两两等量相加得到的色光。 黄、品、青 互补色光：两种相加混合能产生白光(或灰色光)的色光。 复色光：两种间色光相加混合得到的光。
2
彩色航空像片的特点
1) 彩色胶片的结构 天然彩色胶片: 上层 - 感蓝光层 中间 - 感绿光层 下层 - 感红光层 彩色红外像片: 红外光 红色 红光 绿光 绿色 蓝色
f．纹理 — 影像色调变化的频率 – 光滑状、粗糙状、参差状……
g．相关体 h．水体
i．植被 – 植被与岩性的关系 – 植被与地质构造、地下水的关系 j．地貌
2．判释方法 – 直判法 – 邻比法 – 对比法 – 逻辑推理法 – 历史对比法
(二)黑白近红外像片 仅能感0.76-0.9的近红外线，代表地物反射 太阳的红外能。 绿色植物
2.3
黑白航空像片
(一)全色黑白航片 1、判释标志 –直接判释标志：物体本身的有关属性表现 出的影像特征。 –间接判释标志 ：与物体属性有内在联系，通 过相关分析间接推断物体属性的影像特征。
a．形状 b．大小
地物的顶部形态 取决于物体本身尺寸和像片比例 尺。
C ．色调 航片上影像的黑白深浅程度，称 为“灰度”或“灰阶”，是地物反射率高低的 记录。
红外光红色红光绿色绿光蓝色彩色航空像片的特点以真实的色彩反映地物及自然景观对水体具有一定的穿透能力天然彩色像片彩色红外像片能同时提供地物的红外信息与可见光信息以象征性的色彩表现地物的影像与原来地物的颜色不一致是一种假彩色像片反转胶片上再现色彩与景物色彩之间的关系强吸收红外线的物体强反射红外线的物体强吸收红外线的物体强反射红外线的物体彩色红外像片的判释水体像片上呈现兰色浅清水深清水浅混浊水0405060708091011波长m302010水体反射光谱曲线植物对红外线强烈反射806040200405060708091011波长m小麦灌木榆云南松病树叶枯不良地质现象新滩镇滑坡复活前1985年6月12日新滩镇滑坡复活后云南浑水沟泥石流
第3.3章航空遥感数据
三、航空像片的特性
地形的起伏和投影面的倾斜会引起航 片上像点的位置的变化，叫像点位移。 1)位移量与地形高差h成正比； 2)位移量与像主点的距离r成正比； 3)位移量与摄影高度（航高）成反比。 航空像片用亮度系数来表示地物的反 射率。
返回
四、航空像片的分辨率
是衡量胶片分辨地物细部能力的一种 指标。 用单位距离内能分辨的线宽与间隔相 等的平行细线的数目来表示。 主要取决于航摄相机的镜头分辨率和 感光乳剂的分辨率。但景物的反差、 大气的光学条件、飞机的震动也影响 航片的分辨率。
BACK
感光特性曲线
底片的密度（D）
曝光量（H）的对数
BACK
本节结束
谢谢大家！
返回
二、航空像片的感光片性能
感光材料是胶片(…)和印像纸的通称。由感光乳 剂层和片基组成。黑白片有单层感光乳剂，彩色 感光材料的乳剂层上使影像表达出所摄物体 片有三层感光乳剂。 各部分在光量方面差别的能力，称为乳剂的反差， 遥感中常用的胶片是全色片、天然彩色片、 感光特性曲线 感光材料的性能指标： 即黑白差。感光材料特性曲线的直线段斜率为反 彩色红外片等。它们的感光范围各不相同。 （1差系数。 ） 感光度：感光的快慢程度。 （2） 反差(…)：最大光学密度与最小光学密度 之差。 （3） 解像力（分辨率）：对景物细微部分的表 现能力，用线对/毫米(A/mm)表示。 航摄选用感光度高、反差适中、有较高分辨率的 感光材料。
八、光机扫描航空图像
光学机械扫描成像仪是借助于遥感平台沿
航向运动和仪器本身光学机械舷向扫描来 获取地面航向条带图像的一种仪器，简称 光机扫描仪。 目前常用的有红外扫描仪和多光谱段扫描 仪。光机扫描仪的工作波长范围比摄影机 宽得多，可达0.3～14μm (包括近紫外、 可见光、近红外、中红外和远红外)。 高光谱航空遥感成为航空遥感的全新技术。
遥感第3章--遥感成像原理与遥感图像特征
遥感车--地面遥感平台
• 高空平台(5-10km)
航摄飞机
运七 运八
其他：里尔、双水獭、 空中国王等
遥感飞机
• 中低空(1-8Km)
航摄飞机
运十二 运五
• 其他飞机(500m)
蜜蜂3 无人机
航摄飞机
GT50 0
航天飞机
遥感卫星
遥感卫星
§3.1 遥感平台与遥感器
3.1.2 遥感器与遥感图像特征参数
❖ 按传感器的工作波段分为：可见光传感器、红外传感器 和微波传感器，从可见光到红外区的光学波段的传感器 统称光学传感器，微波领域的传感器统称为微波传感器。
§3.1 遥感平台与遥感器
二、遥感器的分类
❖ 按工作方式分为
（1）主动方式传感器：侧视雷达、激光雷达、 微波辐射计。
（2）被动方式传感器：航空摄影机、多光谱扫 描仪（MSS）、TM、ETM、HRV、红外扫描仪 等。
❖ 热红外像片：8~14μｍ。
热红外像片典型特征：热阴影；
高速运动热物体的“拖迹”；
（参见教材P144 ）
受风的影响较大。
§3.2 摄影成像
3.2.4 摄影像片的种类与特点
摄影像片特点： (1) 投影方式：绝大部分采用中心投影方式成像； (2) 视觉感受：大部分为大中比例尺像片，像片中各种人造地物 的形状特征与图型结构清晰可辨，从航空像片上可看到地物顶 （冠）的形态； (3) 阴影：本影与落影受地物在相片上的方位影响。 详见教材P145
些情2）况利下用，数波理统段计太方多法，，分选辨择率相关太性高小，、接方收差到大的信 息的量图太像大。熵，，形方成差海大量，数信据息量，大反。而会“掩盖”地物
辐射特性，不利于快速探测和识别地物。
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。
航空遥感-航空像片的几何特征
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
（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。
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。
（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）
（二）因像片倾斜引起的像点位移（又称倾斜误差）
《遥感导论》第3章 航空遥感与航空相片
第三章航空遥感与航空相片aerial photograph第一节航空摄影一、传感器概述1、定义：探测和记录地物电磁波辐射信息的仪器。
2、组成：收集系统、探测系统、信息处理、信息输出3、分类：主动式、被动式（摄影方式、扫描方式）4、传感器的性能：镜头分辨率、波谱分辨率二、航空摄影机1、摄影机的成相原理：透镜成相原理（倒象）2(1)分幅式摄影机(2)全景摄影机：扫描摄影机，分：缝隙式摄影机、镜头转动式(3)多光谱摄影机：多相机组合、多镜头组合、光束分离型二、影象的形成1、感光—负像；接触印晒—正像：2、感光材料：(1)组成：感光乳剂（photographic emulsion）层、片基(2)分类：黑白、彩色；负片、正片(3)感光材料性能：曝光（exposure）量：H=E.t光学密度：D=lgQ 阻光率：Q=E入/E透感光度：感光时间的快慢反差contrast：感光材料的乳剂层上使影象表达出所摄物体各部分在光量方面有差别的能力，称为反差。
D=D max-D min软性片、中性片、硬性片乳剂分辨率：感光材料区分景物细微部分的能力，通常以1mm 宽度内能够清楚分辨出的平行线对数表示。
三、1、(1)(2)2(1)像对(2)、航线摄影：沿一条航线进行的连续摄影航向重叠（longitudinal overlap）：为了使同一条航线上相邻相片的地物能相互衔接以及满足立体观察的需要，相邻相片间需要有一定的重叠，称为….。
53-60%(3)、面积摄影：沿数条航线进行的连续摄影旁向重叠（lateral overlap）：为了使相邻两条航线上相邻相片的地物能相互衔接，相邻相片间需要有一定的重叠，称为….。
15-30%面积摄影条件：方向、长度3、感光材料的类型和探测波段分类(1)、全色黑白摄影：0.40-0.76；黑白胶片(2)、红外(infrared)黑白摄影：0.40-0.9；黑白胶片(3)、彩色摄影：0.40-0.76；彩色胶片(4)、彩色红外摄影：0.5-0.9；彩色胶片(5)、多波段（光谱）摄影：0.5-0.6，0.6-0.7，0.7-0.8四、航空相片的标志1、规格：2、框标：O3、时表4、水准器5、压平线6、相片编号:第二节航空相片的几何特性一、航空相片属于中心投影高斯-克吕格投影: Gauss-Kruger projection: 简称“高斯投影”。
航空照片,卫星遥感
一、航空像片目视判读航空像片目视判读是凭借人眼观察或借助简单仪器对航片进行分析和量测，以获取所需要的地面各种信息的过程。
在航空像片上，不同地物有其不同的影像特征，这些特征是判断地物的依据，我们称作判读标志。
判读标志是地物自身性质、形态等特征在像片上的反映。
因而根据判读标志可以直接从像片上辨认出地物的属性及其空间分布等特征。
一般地，把影像形状、大小、色调与阴影作为常用的航片判读标志。
1、形状任何地物都具有一定的几何形状。
由于地物各部分反射光线的强弱不同，所以在像片上反映出相应的形状，依据影像的形状特征，就可以辨认出其相应的地物。
例如：居民地的房屋影像一般均表现为规则的方块形状，河流常呈弯曲的条带状，公路常呈笔直的线状且灰度浅亮，湖泊常呈不规则的封闭区间，等等。
2、大小地物影像的（尺寸）大小，不仅能反映地物的一些数量特征，而且还能据此判断地物的性质。
例如单轨铁路和双轨铁路从形状上往往不易区分，但量算它们的宽度，则容易区分。
由于地形和像面倾斜影响，同一航片上，同样尺寸的地物，位于高处者影像尺寸大些；像面倾斜时，不同部位的地物大小也不一样。
3、色调色调在黑白航片上指影像的黑白深浅程度。
它是地物对入射光线反射率高低的客观记录，像片上的色调从白到黑逐渐变化，一般可划分为级：白、灰白、浅灰、灰、深灰、浅黑、黑。
例如：居民地的色调和周围山地或植被的色调、铁路和公路的色调与形状、河流深浅的色调，等等。
4、阴影地物的阴影可分为本身阴影和投落阴影两部分。
本身阴影（简称本影）是地物本身未被阳光直接照射到的阴暗部分的影像；投落阴影（简称落影）是在地物背光方向上地物投射到地面的阴影在像片上的构像。
在像片判读中，本影有助于获得地物的立体感；在利用落影长度判断地物高度时，应注意太阳高度角的变化，以及该地物所处的地形位置。
5、组合图案当地物较小或像片比例尺较小时，像片上往往不易观察到单个地物的影像，但当这些细小的地物群体影像构成一种特殊纹理的组合图案时，根据图案花纹可以判断不同的群体。
遥感技术导论-3-航空遥感
航空遥感特点: 航空遥感特点
优点： 优点： 1 航空遥感空间分辨率高、信息量大 航空遥感空间分辨率高、 2 航空遥感灵活，可用于一些专题遥感研究 航空遥感灵活， 3 航空遥感作为实验性技术系统，是各种星载遥感仪 航空遥感作为实验性技术系统， 器的检验者 4 信息获取方便 缺点： 缺点： 受天气等条件限制大，观测范围受限制， 受天气等条件限制大，观测范围受限制，数据的周期 性和连续性不如航天遥感
五、 航空摄影的分类 垂直航空摄影 按照航摄倾角分类( ) 按照航摄倾角分类(…) 倾斜航空摄影 按摄影实施方式分类(…) 按摄影实施方式分类( ) 按感光片和所用波段分类( ) 按感光片和所用波段分类(…) 按比例尺分类( ) 按比例尺分类(…) 单片摄影(独立地块摄影) 单片摄影(独立地块摄影) 普通黑白摄影 黑白红外摄影 天然彩色摄影 彩色红外摄影 单航线摄影 多航线摄影) 面积摄影 (多航线摄影)
垂直投影与中心投影的区别
条件 当投影距离发生改变 时 当投影角倾斜时
垂直投影 比例尺保持不变
中心投影 比例尺发生改变
同一张照片内比 例尺保持不变
同一张照片内比例 尺发生改变，且发 生像点位移 同一张照片内比例 尺发生改变，且发 生像点位移
当地形起伏不平时
同一张照片内比 例尺保持不变且 不发生像点位移
第二章 遥感物理基础
彩色原理
（二）色彩三要素 1 色调（Hue,色相或色别）决定于彩色光的光谱成分，反映色 光在“质”方面的差异 2 饱和度（Saturation） 决定于色光中混入白光的数量， “类似与溶液的稀释效应”，混入白光越多则饱和度越低， 它是色光“纯度”的表达 3 亮度（Intensity）决定于色光的能量，反映色光在“量” 方面的特征
4航空遥感
河南农业大学资源与环境学院 冯新伟
暗箱
1.航空 摄影仪
镜箱
河南农业大学资源与环境学院 冯新伟
Four Four70-mm 70-mmHasselblad HasselbladCameras CamerasArranged Arrangedto to Obtain ObtainMultiband MultibandVertical VerticalAerial AerialPhotography Photography
运七 双水獭
河南农业大学资源与环境学院 冯新伟
高空
U-2
河南农业大学资源与环境学院 冯新伟
中低空
运十二
运五
运五
河南农业大学资源与环境学院 冯新伟
河南农业大学资源与环境学院 冯新伟
河南农业大学资源与环境学院 冯新伟
本章主要内容
一、摄影仪与感光材料
河南农业大学资源与环境学院 冯新伟
一、摄影仪与感光材料 一、
3、摄影处理过程
每次空中摄影后立即时进行摄影处理， 就是对空中曝光后的胶片进行冲洗，得 到影像稳定的航摄底片。 待底片晾干后，在底片的药膜上写明测 区代号、图号、摄影日期、航摄仪类 型、航摄仪主距、像片编号等。最后进 行航摄质量评定。
河南农业大学资源与环境学院 冯新伟
五、航片特征
1、中心投影
提出技术要求
申请空域
航摄设计
当地航管部门
送审
航摄实施
第三章航空遥感与航空相片
n
o
f
hc ho
hi
vI
α
S
P0
hi
α
H
V
NC
O
A
B
V T
1）像主点 通过投影中心S，垂直于像平面的直线So叫做航摄 仪的主光轴(主光线)，它与像平面的交点o叫做像主点，像主点 在地面上的相应点O叫地主点。
正射(垂直)投影
定义：当一束通过空间点的平行光 线垂直相交于一平面时，其交点称 为空间点的正射投影，或者垂直投 影，该平面称投影面。
特点：正射投影构成的图形与实物 形状完全相似，不受投影距离的影 响，有统一的比例尺，并且比例尺 放大或缩小不改变图形的形状。
3.2 航摄像片的几何特征
① 投影性质---投影类型
3.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影----航摄质量评定
航线弯曲度
航线弯曲程度用弯曲度来表示，它等于整条航线的长度 Ｌ与最大弯曲的矢距δ之比。
航线弯曲度％＝100 ×δ/L 一般要求航线弯曲度不超过３％。
3.1 航空摄影及其资料
① 航空摄影----航摄质量评定
像片旋角(航偏角)
相邻像片两像主点的连线与航线方向两框标连线之间的夹角， 称像片旋角或航偏角。一般要求它不超过5°，最大不超过8°。
中心投影
定义：空间任意点与某一固定点连 成的直线或其延长线被一平面所截， 则直线与平面的交点称为空间点的 中心投影。固定点S称为投影中心， 直线称为投影线，平面称投影面或 像平面。 特点：中心投影构成的影像与地面 形状不完全相似，没有统一的比例 尺，比例尺的大小取决于投影中心 S、空间点M与投影面P之间的关系。
武汉大学测绘学院课件- 航空与航天摄影3
第三章 航摄仪
RMK型：安置SAFS
∵ SAFS =
1.5 HD=D
0
+ 0.3
∴ t ( RMK )
6k = πBk a SAFS
2
第三章 航摄仪
3.各种航摄仪的测光模式
• RC：测光模式——积分测光
t( RC ) 3.2k 2 = π ⋅ Bmin ⋅ ka ⋅ S ISO
第三章 航摄仪
第三章 航摄仪
§3-1概述 一.航空摄影与地面摄影的区别
1.拍摄条件 大气条件 震动
第三章 航摄仪
像移
——曝光时间内由于飞机前进 运动而引起的像点位移值
a S1
t
a’ a S2
A
第三章 航摄仪
2.拍摄目的
量测——X、Y、Z坐标；绘制等高线 判读——了解地物属性 所以，必须建立立体模型
第三章 航摄仪
§3-4 航摄滤光片
一.航摄滤光片与地面摄影用的滤光片比较
1.航摄滤光片有特殊要求 2.波谱透射曲线不同
3.航摄滤光片的密度由中心向边缘逐渐递减， 以补偿焦平面上的照度分布不均匀。
第三章 航摄仪
二.航摄中滤光片的选择与应用
1.根据空中蒙雾亮度的强弱，选择滤光片的 颜色； 2.根据地面景物的波谱特性尽可能选择浅颜 色或UV镜； 3.根据所需提取的地物信息，应与景物波谱 特性和航摄胶片的感色性匹配。
Ai =
2 π(ri
2 − ri −1 )
A——以像幅中心为原点，离像幅中心 的最远处标志影像距离rn为半径 的圆的面积。
A=
2 πrn
第三章 航摄仪
Ai = A
2 ri
2 − ri −1 2 rn
遥感3.2
第三节 航空像片的目视判读航空像片的目视判读是凭借人眼观察或借助简单仪器（立体镜、放大镜）对航空像片进行量测和分析，以获得所需的地面信息的过程。
航空像片的目视判读效果，取决于航空像片的质量和判读人员的专业水平与判读经验。
一般说来，专业知识越丰富，判读经验越多，对判读地区越熟悉的人，判读效果就越好。
虽然航空遥感图象种类很多，有黑白全色片、彩红外片、雷达片等，各种片种有其特殊的判读标志，但黑白片的判读是最基本的，它的许多标志也适用于其它片种的判读，因此这里重点介绍黑白航空像片的判读标志。
一、影像特征和判读标志航空像片之所以能够反映地物的特征，一方面是由于地面上的物体，各自的物质成分、结构构造、物理化学性质和生成原因的不同，在一定的地质地理环境下，呈现出不同的外表形态，在航空像片上构成各种各样的形状大小，影像图案（外形、纹理）；另一方面是由于各种物体具有不同的电磁辐射能力和光谱特征。
人们根据需要，有针对性地选择不同类型的传感器和探测波段，将它们的电磁辐射能记录下来，构成了图象的色调（或色彩）的差别。
上述两个原因（形态、色调）使不同的地物在航空像片上表现出各种形状、大小、花纹、色调等特征，这些特征称影像特征。
影像特征是在航片上识别物体、区分物体的依据。
那些能识别、区分地物并说明它们性质和相互关系的影像特征称为判读标志。
人们最常使用的判读标志有：形态（大小和形状）、色调、阴影和纹理图案等，其中最主要的是形态和色调。
二、主要的判读标志（一）形态形态标志包括地物的几何形状和大小。
任何地物都有一定的形状和大小。
在航片上通过色调深浅的变化或影像纹理的差异，可以直接判读出来。
例如石碓、树木、水塘，其外部轮廓或成点状，或成浑圆状。
公路、铁路、河流等其外部形态呈线状或带状。
房屋、广场、大型湖泊等呈面状轮廓出现。
地物的形态大小通常也可根据地物本身的尺寸和像片比例尺求出。
其计算公式为： L=l ×M式中：L —地物的实际尺寸；l 为相应地物的影像尺寸；M 为航空像片比例尺的分母。
第三章 遥感成像原理与遥感图像特征
航空平台：包括飞机和气球。飞机按高度可以分为低空
平台、中空平台和高空平台。 • 低空平台：2000米以内，对流层下层中。 • 中空平台：2000-6000米 ，对流层中层。 • 高空平台：12000米左右的对流层以上。 • 气球：低空气球：凡是发放到对流层中去的气球称为低 空气球；高空气球：凡是发放到平流层中去的气球称为 高空气球。可上升到12-40公里的高空。填补了高空飞 机升不到，低轨卫星降不到的空中平台的空白。 航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。
一、气象卫星系列
3、气象卫星的应用领域
天气分析与气象预报 ② 气候研究与气候变迁的研究 ③ 资源环境领域：海洋研究、森林火灾、 水污染
①
FY-1C\D通道编号、波长范围及其主要用途
通道1、2的探测波段分别处 于植被反射的低谷和高峰区， 利用二者的差值可以计算各 种植被指数，植被指数能反 映作物、森林、草场的生长 情况，病虫害及作物缺水状 况，并能进行作物估产，这 个通道还可以做判识水陆边 界，河口泥沙海冰等。
LANDSAT-1 LANDSAT-2 LANDSAT-3 LANDSAT-4 LANDSAT-5 LANDSAT-6 LANDSAT-7
NASA NASA NASA NASA NASA NASA NASA
1972.7.23 1975.1.22 1978.3.5 1982.7.16 1984.3.1 1993.10.5 1999.4.15
气象卫星观测的优势和特点
资料一致性优势 与地面和高空常规观测相比，卫星资料具有内在的均一性 和良好的代表性。 尽管世界气象组织（WMO）已经颁布了一系列规范来统一常 规观测仪器的性能和观测方法，但仍不能避免不同国家和 地区、使用不同仪器和方法获得的资料的不一致性。 测站分布的不均匀等，也使资料的不确定性增加。 气象卫星是在较长一段时期内使用同一仪器对全球进行观 测，资料的相对可比较性强、分布均匀一致性好。卫星资 料则是对一定视场面积内的取样平均值，具有较好的区域 代表性。
yg3
定义： 定义：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。 或扫描）成像的遥感方式。 优点：空间分辨率高、灵活性大、适合于微观研究。 优点：空间分辨率高、灵活性大、适合于微观研究。 不足：费用昂贵。 不足：费用昂贵。
3.1
航空遥感系统
一、航空遥感平台
（一）气球；（二）飞机； 气球；（二 飞机； ；（
2010-9-2 7
五、航片上的标志 像幅规格： 像幅规格：1818cm2,23 23cm2
2010-9-2
8
2010-9-2
9
3.2
航空像片的几何特征与物理特性
一、航空像片的投影原理 （一）中心投影
定义：凡空间任意点 （物点）与一固定点S（投影中心） 定义：凡空间任意点A（物点）与一固定点 （投影中心）连 成的直线或延长线（即中心光线）被一个平面（像平面） 成的直线或延长线（即中心光线）被一个平面（像平面）所 2010-9-2 10 则此直线与平面的交点a（像点）称为A点的中心投影 点的中心投影。 截，则此直线与平面的交点 （像点）称为 点的中心投影。
2010-9-2 2
S o a o b
S
A O
B O
2010-9-2
3
（三）按摄影实施方式分 1.单片摄影 单片摄影 为特定目标或小块地区进行的摄影，一般获得一张、 为特定目标或小块地区进行的摄影，一般获得一张、一 对或数张不连续的像片。 对或数张不连续的像片。 2.单航线摄影 单航线摄影 沿一条航线对地面上狭长地带或线状地物（如铁路、 沿一条航线对地面上狭长地带或线状地物（如铁路、公 河流、管道等）进行的连续摄影。 路、河流、管道等）进行的连续摄影。 航向重叠： 航向重叠：60%，不得小于 ，不得小于53%。 。 3.多航线摄影（面积摄影） 多航线摄影（面积摄影） 多航线摄影 沿数条互相平行的直线航线对一个广大区域进行的连续 布满区的摄影。 的、布满区的摄影。 航向重叠： 航向重叠：60%，旁向重叠 ，旁向重叠:15%-30%;
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。
第三章遥感成像原理和遥感成像特征
v
S
V
H
全景摄影机
• 又称扫描摄影机或摇头摄影机。
• 在物镜焦平面上平行于飞行方向设置一 狭缝，并随物镜作垂直于航线方向扫描， 得到一幅扫描成的图像。
• 在摄影瞬间得到的是地面上平行于航线 的一条很窄的影像。
多光谱摄影机
• 对同一地区，在同一瞬间摄取多个波段影像的 摄影机，是充分利用地物在不同光谱区有不同 的反射来增多获取目标的信息量，以便提高影 像的判读和识别能力。
卫星名称 Landsat-1 Landsat-2 Landsat-3 Landsat-4 Landsat-5 Landsat-6
Landsat-7
发射时间 72. 7. 23 75. 1. 22 78. 3. 5 82. 7. 16 84. 3. 1 93. 10. 5
99. 4. 23
传感器 RBV MSS RBV MSS RBV MSS MSS TM MSS TM
传感器类型
• 按记录方式:成像方式、非成像方式 • 按工作波段分:可见光、红外、微波 • 按工作方式分:主动、被动
成
被动式
像
传
感
器
主动式
光学摄影类型
框幅摄影机 缝隙摄影机 全景摄影机 多光谱摄影机
光电成像类型
成像光谱仪 测视雷达 全景雷达
TV摄影机 扫描仪 电荷耦合器件CCD
面阵成像光谱仪 线阵成像光谱仪 真实孔径雷达 合成孔径雷达
• 轨道特征:中等高度,圆形,近极地,太阳同步,可 重复轨道
• 数据产品:图象产品、CCT磁带
多功能平台
太阳能电池板
HRV
卫星名称 SPOT-1 SPOT-2 SPOT-3 SPOT-4 SPOT-5
第三章遥感成像原理与遥感图像特征ppt课件
地球静止卫星轨道是地球同步轨道的特例，它
只有一条。
编辑版pppt
7
附录：3 卫星轨道及其运行特点
在地球静止卫星轨道运行的卫星的覆
盖范围很广，利用均布在地球赤道上的 3
颗这样的卫星就可以实现除南北极很小一
部分地区外的全球通信。
编辑版pppt
8
§1 遥感平台
➢ 摄影机外壳材料：不同波段选用不同材料
➢ 镜头：根据所摄取的波段选择。
编辑版pppt
12
§２ 摄影成像－摄影机
2、全景摄影机-扫描摄影机
缝隙式（或航带摄影机）和镜头转动式摄影机。
➢不是一幅一幅地曝光，而是连续曝光，不需快门。
➢为了得到清晰的影像必须满足：
f
WP Wi W
H
➢缺点？
编辑版pppt
分辨率较高的感光片）；
摄影技术（包括曝光量的选择、感光片的冲洗以及印
像、放大技术）。
编辑版pppt
44
航空像片的分辨率
是衡量胶片分辨地物细部能力的一种指标。
用单位距离内能分辨的线宽与间隔相等的平行细
线的数目来表示。
主要取决于航摄相机的镜头分辨率和感光乳剂的
分辨率。但景物的反差、大气的光学条件、飞机
扫描成像过程当旋转棱镜旋转时第一个镜面对地面横越航线方向扫视一次在扫描视场内的地面辐射能由幅的一边到另一边依次进入传感器经探测器输出视频信号再经电子放大器放大和调制在阴极射线管上显示出一条相应于地面扫描视场内的景物的图像线这条图像线经曝光后在底片上记录下来
第三章遥感成像原理与遥感图像
特征
讲授教师：张彦丽
30
编辑版pppt
31
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.1 航空摄影及其资料
① 航空摄影----航空摄影过程
空 中 摄 影
3.1 航空摄影及其资料
① 航空摄影----航空摄影过程
空 中 摄 影
3.1 航空摄影及其资料
① 航空摄影----航空摄影过程
摄影处理
空中摄影后即时进行摄 影处理，就是对空中曝光 后的胶片进行冲洗，得到 影像稳定的航摄底片。待 底片晾干后，在底片的药 膜上写明测区代号、图号、 摄影日期、航摄仪类型、 航摄仪主距、像片编号等。
3.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影----航摄质量评定
航线弯曲度
航线弯曲程度用弯曲度来表示，它等于整条航线的长度 Ｌ与最大弯曲的矢距δ之比。
航线弯曲度％＝100 ×δ/L 一般要求航线弯曲度不超过３％。
3.1 航空摄影及其资料
① 航空摄影----航摄质量评定
像片旋角(航偏角)
相邻像片两像主点的连线与航线方向两框标连线之间的夹角， 称像片旋角或航偏角。一般要求它不超过5°，最大不超过8°。
－0.1mm。
3.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影
航摄仪 航摄仪是专供航空摄影的
传感器，在很大程度上决定着 航摄像片的质量。它的基本构 造和普通摄影机相同。由镜头、 镜箱、暗盒三部分和附加装置 组成。
3.1 航空摄影及其资料
① 航空摄影---航摄仪
按像幅大小分
小像幅航摄仪：像幅＜18×18cm2； 标准像幅航摄仪：像幅18×18cm2； 大像幅航摄仪：像幅＞18×18cm2。
3.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影----航空摄影过程
航摄的准备工作
1）划分摄影分区(航线不宜太长、同一摄影区内地形要大致类同) 2）确定摄影比例尺（精度要求、经济性） 3）选择航空摄影机（平坦地区长焦距摄影机、丘陵地区用短焦距） 4）计算航高、摄影基线和航线间距 5）准备航摄软片，编制领航图，确
定曝光时间和曝光间隔，以及飞 机航行速度。
3.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影----航空摄影过程
空中摄影
选择天气晴朗、能见度好，气流平稳的条件进行空中摄影。 摄影时间一般在上午九时至下午四时之间。飞机在进入测区航摄 以前，应先试飞一段距离， 利用飞机上的仪表和地面 方位标准校正好方向和位
置后，飞入测区正式摄影。
3.1 航空摄影及其资料
① 航空摄影----航摄质量评定
像片倾斜角
在空中摄影曝光的一 瞬间，像平面与水平面的 夹角称影片的倾斜角。为 满足精度要求，像片的倾 斜角一般应小于2°，最 大不得超过3°。
倾斜角的大小可根据 像片上的圆形水准器影像 中气泡所处的位置来确定， 气泡偏离中心几圈就表示 倾斜角为几度。
3.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影----航摄质量评定
像片重叠度
航向重叠度： p%＝100 × lx/Lx 旁向重叠度： q%＝100 × ly/Ly
为了保证像片的连续性，满足立体观测和制图精度的需 要，航空摄影一般规定：航向重叠度为60％，不得小于53％； 旁向重叠度为30％，不得小于15％。
按镜箱结构分
普通单镜头航摄仪； 单镜头多波段航摄仪； 多镜头航摄仪； 多镜箱航摄仪。
3.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影---航摄仪
航摄飞机
要求：航速均匀，航高不变，飞行平 稳，视野良好，续航时间长，飞行距 离远等性能。目前，由于镜头分辨率 和胶片性能的提高，多向高空航摄方 向发展。
像片旋角检查方法：先标出两张同航线相邻像片的像主点O1 和O2，然后将两像主点 相互转刺得O2′和O1′， 连结O1O2′，O2O1′和航 片航向框标线。量测同 一张航片上两条线之间 的夹角即为航片的旋角。
av
P
hc ho
bc n
o
f
hc ho
hi
vI
α
S
P0
hi
α
H
V
NC
O
A
B
V T
1）像主点 通过投影中心S，垂直于像平面的直线So叫做航摄 仪的主光轴(主光线)，它与像平面的交点o叫做像主点，像主点 在地面上的相应点O叫地主点。
3.1 航空摄影及其资料
① 航空摄影
分类： 1）根据摄影的地区和范围，分为单站摄影、路线摄影和
区域摄影； 2）根据摄影机的主光轴在摄影瞬间的位置，分为垂直航
空摄影和倾斜航空摄影。现在主要应用的是区域垂直航空摄影。
3.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影
航空摄影过程
航摄准备工作 空中摄影 地面摄影处理 航摄质量评价
3.1 航空摄影及其资料
① 航空摄影----航摄质量评定
航
飞行质量评定项目和标准如下：
向
重
像片重叠度
叠
像片重叠是指相邻像片相同影像的重复现象，其中同一航 线上两相邻像片的重叠称航向重叠，相邻航线之间两相邻像片 的重叠称旁向重叠。
像片重叠的程度常用重叠度
来表示，为重叠长度与像片 旁
边长之比。
向 重
叠
按镜头焦距(f)分
长焦距航摄仪：f＞300mm； 中焦距航摄仪：300≥f＞150mm； 短焦距航摄仪：150≥f＞70mm； 超短焦距航摄仪：f≤70mm。
按镜头像场角(2β)分
狭角航摄仪：2β＜30°；
常角航摄仪：30°≤ 2β ＜70°； 宽角航摄仪：70°≥ 2β ＜100°； 特宽角航摄仪： 2β ≥100°。
遥感技术导论
第三章 航空遥感与航空相片
第一节 航空摄影 第二节 航空像片的几何特性 第三节 航空像片的立体观察与测量
1
航空遥感是指平台为飞机或气球所进行的遥感，主要 是应用各种摄影方法获取影像资料，进行专业分析应用。
2
Hale Waihona Puke 3.1 航空摄影及其资料① 航空摄影
定义：航空摄影是将航摄仪安装在飞机上，按照一定的要求 对目标物摄影，获取影像资料的过程，目的是得到符合质量 要求的像片产品。
3.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影----航摄质量评定
评定航摄质量包括底片的影像质量和飞行质量两方面。 影像质量要求：影像清晰，色调一致，反差适中；反差系数 0.5＜γ＜1.3，最大密度1.8＞Dmax＞1.0，灰雾度D0＜0.3； 阴影云影不过大；底片无损伤、斑痕、霉点及虚模影像等。
灰雾度
阴影云影
3.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影---航摄质量评定
底片压平质量
压平程度由压平线进行检 查。压平线是航摄仪承影框前， 离 四 周 2 － 2.5cm 处 拉 的 四 条 金 属线。摄影后，底片上留有该 四条线的影像。如果压平线直， 则说明底片是压平的，反之则 为没有压平。一般要求压平线 弯曲不得大于0.05