测量学 航空摄影测量与遥感27页PPT
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63摄影测量与遥感中的应用课件
四、GPS测量在×区中的应用（1）外方位元素求解。
四、GPS测量在××测区中的应用
（2）空中三角测量。空中三角测量的目的是获得数字摄影测量内业 所需的照片内外方位元素和数字影像纠正点等元素数据。本项目使用 ORIMA自动空中三角测量系统进行加密，测区划分为1个加密单元。 采用IMU辅助空三技术手段，用地面基站加外业像控点处理数据。在 引入外业像控点大地坐标进行区域网的联合平差计算时，像控制点的 量测采用人工观测。加入IMU辅助航空摄影得到的6个外方位元素初 值作为带权观测值参与平差，再用加密成果进行定向。无约束平差和 约束平差空中三角测量数据处理精度及各种限差均满足技术要求。空 三平差加密成果经外业检测点验证时符合精度要求。
.三、进行GPS辅助空中角测量的步骤1航摄准备工作。
三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤
2.进行飞行拍摄。根据拍摄区的范围，布设多个基准站，站间的距离 不大于40 km。利用GPS导航进行航空摄影，把GPS与计算机相连， 对设定的航线进行飞行拍摄。加装垂直构架，由于每条航带上都可能 出现信号失锁、周跳或是不同期飞行的情况，为了使空中三角网稳定 可解，加装垂直构架航带是十分必要的。
.一、航空摄影测量概述1定位方法。在
一、航空摄影测量概述
2.航空摄影作业流程。目前，常用的航空摄影测量多是采用全数字化摄影 测量成图。基本作业流程为：航空摄影，外业像控点的测量及照片调绘， 像控点采用平面区域网布点，航内区域网电算加密，全数字化摄影测量成 图，编制数字化产品。
.2航空摄影作业流程。目前，常用的测量多是采全数字
知识提纲
• 一、航空摄影测量概述 • 二、GPS用于航外控制联测的方法 • 三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤 • 四、GPS测量在××测区中的应用
四、GPS测量在××测区中的应用
（2）空中三角测量。空中三角测量的目的是获得数字摄影测量内业 所需的照片内外方位元素和数字影像纠正点等元素数据。本项目使用 ORIMA自动空中三角测量系统进行加密，测区划分为1个加密单元。 采用IMU辅助空三技术手段，用地面基站加外业像控点处理数据。在 引入外业像控点大地坐标进行区域网的联合平差计算时，像控制点的 量测采用人工观测。加入IMU辅助航空摄影得到的6个外方位元素初 值作为带权观测值参与平差，再用加密成果进行定向。无约束平差和 约束平差空中三角测量数据处理精度及各种限差均满足技术要求。空 三平差加密成果经外业检测点验证时符合精度要求。
.三、进行GPS辅助空中角测量的步骤1航摄准备工作。
三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤
2.进行飞行拍摄。根据拍摄区的范围，布设多个基准站，站间的距离 不大于40 km。利用GPS导航进行航空摄影，把GPS与计算机相连， 对设定的航线进行飞行拍摄。加装垂直构架，由于每条航带上都可能 出现信号失锁、周跳或是不同期飞行的情况，为了使空中三角网稳定 可解，加装垂直构架航带是十分必要的。
.一、航空摄影测量概述1定位方法。在
一、航空摄影测量概述
2.航空摄影作业流程。目前，常用的航空摄影测量多是采用全数字化摄影 测量成图。基本作业流程为：航空摄影，外业像控点的测量及照片调绘， 像控点采用平面区域网布点，航内区域网电算加密，全数字化摄影测量成 图，编制数字化产品。
.2航空摄影作业流程。目前，常用的测量多是采全数字
知识提纲
• 一、航空摄影测量概述 • 二、GPS用于航外控制联测的方法 • 三、进行GPS辅助空中三角测量的步骤 • 四、GPS测量在××测区中的应用
摄影测量基础知识PPT课件
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
.
28
三、航摄像片上特殊的点、线、面
将空间点、线作中心投影，在投影平 面P上得到一一对应的点、线，这种 经中心投影取得的一一对应的投影关 系称为透视变换
.
29
航摄像片中的重要点、线、面
Es S ho
例 尺
大比例尺 中比例尺
1:4000 ～1:6000 1:8000 ～1:12000 1:15000～1:20000 1:10000～1:35000
1:1000 1:2000， 1:5000 1:5000 1:10000
小比例尺
1:20000～1:30000 1:35000～1:55000
1:25000 1:50000
式中m为像片比例尺分母，f为摄影机主距，H为摄影高度或称航 高。
按照摄影测量要求，像片比例尺分母的相对误差一般不应超过5 ％。因此，空中摄影测量飞行航高H的变换量也称航高差应限 制为：
.
15
另外，测量规范还规定同一航带内最大航高与最小航高 之差不得大于30m；摄影区域内实际航高与设计航高 之差不得大于50m。
的像对
p1
p2 p1
P2
S1
S2
S1
S2
理想像对
E 正直像对
.
E
19
7同名光线、同名像点、核线、核面
摄影基线
S1
同名像点
p1 l1
核面
S2
同名核线
p2 l2
A
.
20
核面：摄影基线与同一地面点发出的两条 同名光线组成的面
核线：核面与左右像片面的交线为同名核 线
航空摄影测量实施PPT教案
航空摄影测量实施
会计学
1
二、 摄影测量的产品——4D产品
❖ DRG（Digital Raster Graphic）
间
数字栅格图
接
产
❖ DLG （Digital Line Graphic）
品
数字线划图
直
❖ DOM（Digital Orthophoto Map）
接
数字正射影像图
产
品
❖ DEM（Digital Elevation Model）
第12页/共39页
图像判绘的步骤
室内图像判绘的步骤 （一）准备工作： 1、收集分析资料 2（、二测）区室勘内查判绘地物地貌 （三）野外检查，补绘；
数字图像判绘的作业步骤 判读，地物要素表示，野外检查补绘；
第13页/共39页
单片影像采集 （影像叠加图形）
第14页/共39页
地物符号显示 （隐藏影像）
图是由测绘人员根据现行的《规范》要求，按地物的重要
程度有选择性的表示地面要素，且补充了遥感图像上没有
的2、一投些地影要形素图性。是质高斯克吕格投影，遥感图像的投影性质决定
于航空航天传感器的种类，一般为中心投影。
第10页/共39页
图像判绘的基本方法
图像判绘的基本方法可分为：野外像片调绘，室内图像 判绘和数字图像判绘三种。 野外像片调绘：是持像片到现场，根据影像与实地比较， 对照，和调查，将地形图上要表示的地物，地貌要素描绘和 注记在像片上，这种方法所取得的成果准确可靠，但其劳动 强度大，工作效率低； 室内图像判绘：在室内根据像片影像和各种参考资料，将 地形图上要表示的地物地貌要素判读出来，并描绘在图像或 图纸上；这种方法工作效率高，劳动强度小，但是对判读人 员，图像资料，参考资料和 判读设备的要求比较严格；
会计学
1
二、 摄影测量的产品——4D产品
❖ DRG（Digital Raster Graphic）
间
数字栅格图
接
产
❖ DLG （Digital Line Graphic）
品
数字线划图
直
❖ DOM（Digital Orthophoto Map）
接
数字正射影像图
产
品
❖ DEM（Digital Elevation Model）
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图像判绘的步骤
室内图像判绘的步骤 （一）准备工作： 1、收集分析资料 2（、二测）区室勘内查判绘地物地貌 （三）野外检查，补绘；
数字图像判绘的作业步骤 判读，地物要素表示，野外检查补绘；
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单片影像采集 （影像叠加图形）
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地物符号显示 （隐藏影像）
图是由测绘人员根据现行的《规范》要求，按地物的重要
程度有选择性的表示地面要素，且补充了遥感图像上没有
的2、一投些地影要形素图性。是质高斯克吕格投影，遥感图像的投影性质决定
于航空航天传感器的种类，一般为中心投影。
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图像判绘的基本方法
图像判绘的基本方法可分为：野外像片调绘，室内图像 判绘和数字图像判绘三种。 野外像片调绘：是持像片到现场，根据影像与实地比较， 对照，和调查，将地形图上要表示的地物，地貌要素描绘和 注记在像片上，这种方法所取得的成果准确可靠，但其劳动 强度大，工作效率低； 室内图像判绘：在室内根据像片影像和各种参考资料，将 地形图上要表示的地物地貌要素判读出来，并描绘在图像或 图纸上；这种方法工作效率高，劳动强度小，但是对判读人 员，图像资料，参考资料和 判读设备的要求比较严格；
摄影测量与遥感辅导幻灯片PPT
航空摄影质量检查与验收--飞行质量
飞行质量
摄影质量
像片重叠读 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 影像密度及反差 像点位移误差 框标和数据记录 清晰度、色彩等
航空摄影质量检查与验收--飞行质量
成果提交
航摄分区略图
航片索引图
航摄底片、像片
航摄仪检定表
航摄底片压平质量检测数据表
±0.01
±0.005
数字摄影机 检定项目
框标坐标
±0.01
±0.005
框标距离
±0.003
径向畸变差 ±0.003
±0.005
最佳对称主点坐标 ±0.01
±0.005
自准直主点坐标 ±0.01
±0.005
镜头分辨率
每毫米内不少于85线对 每毫米内不少于25线对
快门速度
1/100 s ~ 1/1000 s
数码航摄仪
检校方法
实验室检校法: 试验场检校法: 自检校法:
检定应由具 有相应资历 的法定检验 单位进行。
航空摄影仪的选择与检定
检定项目和检定精度要求 单位：mm
检定项目
检定主距
胶片摄影机
1：500 1：1000 1：2000地形图航空 摄影规范
1：5000 1：10000 1：25000 1：50000 1： 100000地形图航空摄影规范
航摄因子等计算
摄影季节和航摄时间的选择
航摄季节应选择本摄区最有利的气象条件，并要尽可 能的避免或减少地表植被和其他覆盖物(如：积雪、洪水、 沙尘等)对摄影和测图的不良影响，确保航摄像片能够真实 地显现地面细部。
选择航摄时间，既要保证具有充足的光照度，又要避 免过大的阴影，一般根据摄区的太阳高度角和阴影倍数选 定。
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。
摄影测量与遥感之综合知识ppt课件
灾害监测与评估
灾害预警
通过分析遥感影像，可以及时发现灾害 隐患，如滑坡、泥石流等，为灾害预警 提供支持。
VS
灾后评估
在灾害发生后，可以利用遥感技术评估灾 害损失，如 展
高光谱遥感
高光谱遥感是一种新型的遥感技术，通过获取地物的高光谱 信息，实现对地物的精细分类和识别。随着遥感技术的不断 发展，高光谱遥感的应用范围越来越广泛，在环境监测、城 市规划、农业管理等领域发挥着重要作用。
监测环境和资源变化
通过定期的遥感监测，可以及时发现环境和资源的变化， 为环境保护、资源管理和可持续发展提供决策依据。
提高生产力和效率
摄影测量与遥感技术能够提高生产力和效率，减少人力和 物力的投入，缩短项目周期，降低成本。
促进科学研究
摄影测量与遥感技术能够提供大量的地理信息数据，为科 学研究提供重要的数据支持，促进地理学、环境科学、地 球科学等相关学科的发展。
高光谱遥感的优点在于能够获取地物丰富的光谱信息，从而 更加准确地识别地物类型和特征。同时，高光谱遥感还可以 通过分析地物的光谱曲线，推断出地物的物理和化学性质， 为相关领域的研究和应用提供有力支持。
雷达遥感
雷达遥感是一种主动式遥感技术，通过向地面发射电磁波并接收反射回来的信号，实现对地面的观测 。与传统的光学遥感相比，雷达遥感具有不受光照和时间限制的优点，因此在夜间和恶劣天气条件下 具有更好的应用效果。
应用领域拓展
随着技术的发展和应用需求的增加，摄影测量与遥感技术的应用领域不断拓展，不仅应用 于资源调查、环境监测等领域，还逐渐拓展到城市规划、智慧城市、自动驾驶等领域。
02 摄影测量技术
航空摄影测量
航空摄影测量的优点包括
覆盖范围广、信息量大、精度高、可重复性强等。
数字测图课件——摄影测量与遥感概述
要达到上述要求，摄影要选择晴朗无云的天气， 在事先选定的测区范围内规划好航线进行连续摄影， 摄影过程可用GPS导航，保持预定航线、航高、航速 及机身的水平。
二、航空象片的几何特性
1、航空象片是中心投影
中心投影：一束光线经过一个投影中心（物镜）从这个投影 中心发出的不平行的投射光形成的投影。
正射投影：相互平行的投射光垂直于投影面形成的投影。
为了纠正像片倾斜误差和投影差，需要用一 定数量已知平面位置和高程的控制点作纠正依 据。因此，在航空摄影测区内需布设少量外业 控制点。然后利用这些控制点进行内业加密保 证每张象片上至少有4-6个控制点。
由于太阳斜射物体时会在照片上产生阴影，造 成航片上物体被遮挡。如房角被树遮挡，建筑物 屋檐遮住房角位置，需要到实地弄清被遮档物体 位置。另外航片上摄影地物很多，应进行适当取 舍。并要加上地物注记。所以要携带像片到实地 调查，这一工作称为调绘。
1、象片信息量大、反映物体细致、客观，用它 绘制的地形图比人工实地测图速度快、效率 高，成图速度快、精度均匀，特别对于许多 难以攀越的陡峻山区测图更为有利。
2、还可以把大量的外业工作移到室内进行，不 受气候影响。减轻劳动强度等。
3、可以快速、准确、实时、详细地得到被摄物体 一瞬间的大量信息。这是常规测量做不到的。
飞机的航高与象片比例尺有关。象片比例尺是根据成图比 例尺来确定。航摄比例尺越大，地物影象越细致，成图精度也 越高。但是单张像片拍摄面积小，拍摄照片多，成图时间长， 成本高。一般摄影比例尺与成图比例尺关系：1:4~1:5，最大 不能超过1:8。
航片比例尺表示方法:
1 f mH
式中：f—摄影机焦距； H—平均航高
A
B
这时在人的视觉中心仍
然会产生生理视差较P，从
二、航空象片的几何特性
1、航空象片是中心投影
中心投影：一束光线经过一个投影中心（物镜）从这个投影 中心发出的不平行的投射光形成的投影。
正射投影：相互平行的投射光垂直于投影面形成的投影。
为了纠正像片倾斜误差和投影差，需要用一 定数量已知平面位置和高程的控制点作纠正依 据。因此，在航空摄影测区内需布设少量外业 控制点。然后利用这些控制点进行内业加密保 证每张象片上至少有4-6个控制点。
由于太阳斜射物体时会在照片上产生阴影，造 成航片上物体被遮挡。如房角被树遮挡，建筑物 屋檐遮住房角位置，需要到实地弄清被遮档物体 位置。另外航片上摄影地物很多，应进行适当取 舍。并要加上地物注记。所以要携带像片到实地 调查，这一工作称为调绘。
1、象片信息量大、反映物体细致、客观，用它 绘制的地形图比人工实地测图速度快、效率 高，成图速度快、精度均匀，特别对于许多 难以攀越的陡峻山区测图更为有利。
2、还可以把大量的外业工作移到室内进行，不 受气候影响。减轻劳动强度等。
3、可以快速、准确、实时、详细地得到被摄物体 一瞬间的大量信息。这是常规测量做不到的。
飞机的航高与象片比例尺有关。象片比例尺是根据成图比 例尺来确定。航摄比例尺越大，地物影象越细致，成图精度也 越高。但是单张像片拍摄面积小，拍摄照片多，成图时间长， 成本高。一般摄影比例尺与成图比例尺关系：1:4~1:5，最大 不能超过1:8。
航片比例尺表示方法:
1 f mH
式中：f—摄影机焦距； H—平均航高
A
B
这时在人的视觉中心仍
然会产生生理视差较P，从
摄影测量学ppt课件
三维景观图
编辑课件
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三峡景观图：三条航带 、175张航空影像
编辑课件
26
摄影测量：分类
按距离远近
航天摄影测量 航空摄影测量 地面摄影测量 近景摄影测量 显微摄影测量
按用途
地 形摄影测量 非地形摄影测量
模拟摄影测量
按处理手段 解析摄影测量
数字摄影测量
编辑课件
27
航空摄影测量
编辑课件
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航天摄影测量
因为航摄仪是用来从空中对地面进行大面积摄影的，所 摄取的影像又必须能满足量测和判读的要求，因此，无论航 摄仪的结构或是摄影物镜的光学质量都与普通相机有重大的
区别。其像幅均为23X23cm，并备有四种不同焦距的物镜
筒，其中焦距为153mm的物镜筒有两个。
编辑课件
13
ADS40 数字航摄仪
编辑课件
14
36
§1.2 摄影测量与遥感的发展历程
准确恢复两张影像的位置关系
快速确定两张影像上的同名点
A
a1 a2
S1
S2
编辑课件
37
摄影测量学的三个发展阶段
模拟摄影测量(1851-1970)
解析摄影测量(1950-1980)
数字摄影测量(1970-现在）
编辑课件
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编辑课件
39
摄影测量学的起源
❖ 1839年，法国人达盖尔发明摄影术为摄影测量提供了基本手段 ❖ 1851年，法国陆军上校劳赛达提出交会摄影测量并测绘了万森城堡
各种类型 传感器
被摄物体 影像
通过量测和 解译过程
自然物体及其环境的可靠信息
DEM
DLG编辑课件
DRG
DOM 7
摄影测量基础知识 ppt课件
2、平行投影与中心投影 [Central Projection & Parallel Projection ]
投射线互相平行的
正射投影（垂直投影）
投影，叫做平行投影。
§3-2中心投影的基本知识
2、平行投影与中心投影
地形图是地面的什么投影？
AB
D C
地形图
a0
b0 c0
d0
地形图在局部范围内是地面的正射投影！ 航摄像片？？
夹角。要求像片旋角<6
片
旋
角
o2
o1
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
§3-2中心投影的基本知识
一 中心投影的基本知识
1、投影[Projection]
一个空间点按一定方式在一个平面上的构像，叫做该 空间点的投影。
物点、像点、投射线、像面（投影平面）
物点
像面
投影射线 像点
§3-2中心投影的基本知识
数学工具：微 分
dc
f
ab
P0 P
S
H
AB
CD
§3-1 航空摄影
1、像点比例尺的概念和一般公式
？
• 像点比例尺的概念
1lims ds m s0S dS
点比例尺定义：为像片上 某点在某一方向上的无穷 小线段与地面上相应线段 长度比的极限。
§3-1 航空摄影
摄影比例尺与成图比例尺的关系
§3-1 航空摄影
绝对航高：航摄仪物镜 中心S在摄影瞬间相对于 大地水准面的高度。
H0hHT
§3-1 航空摄影
航高差
同一航线上相邻像片的航高差不得大于30m，最大航高与 最小航高之差不得大于50m；
摄影分区内实际航高与设计航高之差不得大于设计航高的 5%。
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。