航空摄影测量外业概论 ppt课件

ห้องสมุดไป่ตู้ 胶片航摄仪
航 摄 像 片
航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标
航摄像片的大小为23cm×23cm
胶片航摄仪
数码航摄仪
胶片与数码航摄仪的比较： 成像原理相同，记录介质不同 光学航摄仪的记录介质是 传统的胶片感光材料， 数字航摄仪的记录方式是 通过电荷耦合器件（CCD） 把接收到的数字影像
4、摄影测量的发展历程
从1851年法国陆军上校劳赛达提出并进行交会摄影测 量算起，摄影测量学已经走过了160多年的历程：
➢模拟摄影测量（1851-1960） ➢解析摄影测量（1950-1980） ➢数字摄影测量（1970-现在）
5、摄影测量的主要任务
测绘各种比例尺的地形图。主要有1:5万、1:1 万、1:5千、1:2千、1:1千、1:500 ；
务说明。
航摄分区的划分
1、分区界线应与图廓线相一致； 2、分区内的地形高差不得大于四分之一相对航高； 3、在能够确保航线的直线型前提下，分区应尽量划大； 4、当地面高差突变或有特殊要求时，分区界线可以破图廓划 分 5、当采用GPS辅助空三航摄时，划分分区除遵守上述各项规 定外，还应确保分区界线与加密分区界线相一致或一个摄影 分区内可涵盖多个完整的加密分区。
3、社会经济要素 （1）居民地及设施 （2）道路 （3）境界 （4）管线
4、注记整饰要素
9、航空摄影测量作业流程
10、遥感定义
遥感（Remote Sensing）是通过非接触传感器遥测 物体的几何与物理特征的一门学科。
11、遥感的产生
➢1957年 第一颗人造卫星发射升空 ➢1962年 “遥感（Remote Sensing）”名词诞生 ➢1972年 美国陆地资源卫星（Landsat）发射成功， 星上搭载了多光谱扫描仪（MSS）等新型传感器，获得 了大量的地球表面数字影像
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。
1：25 000 ～ 1：60 000 1：35 000 ～ 1：80 000 1：60 000 ～ 1：100 000
航摄分区摄影基准面高度的确定
• 分区摄影基准面的高度（h基），以分区内 具代表性的高点平均高程（h高）与低点平 均高程（h低）之和的二分之一求得。
航线方向和航线敷设方法
➢ 航线按东西向直线飞行。特定条件下，亦可根据地形走向 与专业测绘的需要飞行；
前方交会解算地面点坐标
摄影比例尺的确定
航摄分区的划分
基准面高度的确定
航
航线的敷设
空
航摄基本参数的计算
摄
航摄季节和时间的选择
影 的
航摄仪的选择与检定
流
航摄胶片的选择与测定
程
配置冲洗药液
胶片冲洗
像片印制
航摄准备 航摄设计 航空摄影 摄影处理 质量检查
成果提交
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
➢ 常规航摄航线应与图廓线平行敷设。某些情况下，航线应 沿图幅中心线敷设；
➢ 按专业测绘的要求和特殊的地形条件敷设航线； ➢ 水域、海区常规敷设航线时，应尽可能避免像主点落水，
要确保所有岛屿覆盖完整，并能构成正常重 叠的立体像 对； ➢ 测图控制作业非常困难的地区，可根据用户的设计要求， 敷设控制航线。 ➢ 采用GPS领航时，应计算出每条航线首末摄站的经纬度 （即坐标）。
2、摄影测量分类 摄影测量— 分类
3、摄影测量应用领域
摄影测量— 应用领域
地形测量领域
各种比例尺的地形图、专题图、 特种地图、正射影像地图、景观图 制作 建立各种专题数据库 提供地理信息系统和土地信息系 统所需要的基础数据
3、摄影测量应用领域
摄影测量— 应用领域
非地形测量领域
生物医学 公安侦破 古文物 古建筑 变形监测 军事侦察 矿山工程
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
❖ DEM（Digital Elevation Model）
品
DSM (Digital Surface Model) 数字高程模型、数字表面模型
正片：利用负片接触晒印在相纸上，得到正片。
航向
旁 向 重 叠
30-20%
航向重叠 60%
航摄比例尺的选择
成图比例尺
1：500 1：1 000 1：2 000 1：5 000 1：10 000
1：25 000 1：50 000 1：100 000
航摄比例尺
1：2 000 ～ 1：3 500 1：3 500 ～ 1：7 000 1：7 000 ～ 1：14 000 1：10 000 ～ 1：20 000 1：20 000、 1：25 000、1：32 000
⑷对像片重叠度的要求
同一航线相邻像片之间的重叠称为航向重叠，应达到60%～65%，最小 56%，最大75%
相邻两条航线之间像片的重叠称为旁向重叠，应达到30%～35%，个别最 小不应小于13%
六度重叠区 三度重叠区 四度重叠区
航向重叠 旁向重叠
航向重叠度≥60℅ 旁向重叠度≥20℅
负片：感光的底片进行摄影处理，得到的航摄底片
9.摄影基线 航向相邻两个摄影站间的距离
P1 S1
S
P2 S2
E S:摄影基线
二 航空摄影测量的作业过程
⒈航空摄影 在专业飞机上安装航空摄影机，通过对地面的连续摄
影，以获取所摄地区的原始航摄资料或信息。主要为航测 提供基本的测图资料——航摄像片（或影像信息）以及一 些摄影数据等。 ⒉航测外业
主要包括像片控制测量和像片调绘两大项内容。它是 为了保证航测内业加密或测图的需要在野外实地进行的航 测工作。 ⒊航测内业
航测内业是指在室内依据航测外业等成果，利用一定的 航测仪器和方法所完成的那部分航测工作。航测内业主要 包括控制点加密（即电算加密或称解析空中三角测量）、 像片纠正和立体测图三大项工作。
航空摄影测量的作业过程
航空摄影
航空摄影
航测外业
像控测量获取 GCPs
内业加密 测绘产品
解算像片外方位元素 Xs, Ys, Zs, , ,
⑴搜集航摄地区的有关资料 ⑵划分航摄分区 ⑶确定航线方向和敷设航线 ⑷计算航摄所需的飞行和摄影数据 ⑸确定航摄的日期和时间
航摄设计书
航摄设计书的内容
封面、任务说明、航摄因子计算 表、飞行时间计算表、航摄材料 消耗计算表、GPS领航数据表、
摄区略图等。
主要涉及的工作
准备工作、划分航摄分区、确定 分区平均平面高程、绘制摄区略 图。计算航摄主要数据和编写任
12、遥感分类
13、摄影测量与遥感的关系
14、摄影测量与遥感的任务
15、摄影测量与遥感特点
航空摄影测量
基本概念 航空摄影测量的作业过程 航空摄影主要工作环节 航摄成图资对航摄资料及大地测
量的要求 航摄相片的基本特性 航摄成图方法的选择
一 基本概念
1.航空摄影测量是指从飞机上对地面进 行摄影，根据航摄像片所提供的图像 信息，在特定的航测仪器上测制各种 比例尺地形图的一种摄影测量技术。
7、摄影测量的作业流程
8、 地形图的内容
地形图精确、详尽地反映了地表面的物体和现象，内容 多而复杂，但总的来说，一幅地形图的基本内容包括数学要 素、自然地理要素、社会经济要素和注记整饰要素四个部分。
1、数学要素 （1）地理坐标网（经纬线） （2）平面直角坐标网 （3）测量控制点 （4）比例尺
2、自然地理要素 （1）水系 （2）地貌 （3）植被、土质
航空摄影
安装在航摄飞机上的航摄 仪从空中一定角度对地面 物体进行摄影，飞行航线 一般为东西方向，要求航 线相邻两张像片应有60% 左右的重叠度，相邻航线 的像片应有30%左右的重 叠度,航摄机在摄影曝光 的瞬间物镜主光轴保持垂 直地面。
数字高程模型
数字线化图 数字栅格图
数字正射影像
一 基本概念
数码航摄仪
影
像 胶片影像分辨率：用“线对/mm”表示。反映了线条及
分 其背景间的特定反差比 数字影像分辨率：用“地面采样间隔GSD （Ground
辨
Sample Distance）”表示。
率
四 航摄成图对航摄资料及大地测量的要求
• 1、对摄影质量的技术要求
⑴航空摄影后所获得的航摄像片，首先目视检查应满足影像清晰、色 调一致、层次丰富、反差适中、灰雾度小的要求。 ⑵航摄像片上不应有云影、阴影、雪影。 ⑶航摄像片上不应有斑点、擦痕、折伤及其他情况的药膜损伤。 ⑷航摄像片上所有摄影标志（如圆水准器、时钟、框标、像片号等） 应齐全且清晰可辨。 ⑸航摄像片应具有一定的现势性。
2.机械框标是指贴附框每边的中点各设 有一个框标。 3.光学框标是指在贴附框的四个角隅的 光标。 4.框标是航测中建立像平面坐标系，进 行像点坐标量测以及对像片进行变形 改正的重要依据。
一 基本概念
5.主距是指像平面到物镜后主平面之间 的距离。 6.航高是指摄影时航摄仪镜头中心到某 一地面的垂直距离。 7.绝对航高是指航摄仪镜头中心到大地 水准面的垂直距离。 8.相对航高是指航摄仪镜头中心到某一 基准面的垂直距离。
第一章:航空摄影测量外业概论
摄影测量与遥感的相关基础知识
1、摄影测量的基本概念
摄影测量学（Photogrammetry）是利用光学摄 影机获取的像片，研究和确定被摄物体的形状、大 小、位置、特性及其相互关系的一门学科。
1988年ISPRS在日本京都第16届大会上对摄影测量 与遥感的定义：摄影测量与遥感是对非接触传感器 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。
1:5万、1:1万：国家、省级基本地形图，它们常 用于大型工程(如水利、水电、铁路、公路)的初 步勘测设计；
1:5千、1:2千：一般为大型工程设计用图； 1:2千、1:1千、1:500 ：主要应用于城镇的规划、
土地与房产管理。
6、摄影测量的产品——4D产品
❖ DRG（Digital Raster Graphic）
设计用图比例尺
航摄比例尺
大于或等于1：3 500
设计用图比例尺
1：10 000
小于1：3 500、大于1：10 000 1：25 000或1：10 000
小于或等于1：10 000
1：50 000或1：25 000
在兼顾设计精度和设计工作量的同时，设计用图比例尺和航摄 比例尺的倍率在 2——5 倍之间。
航空摄影仪的选择与检定
胶片航摄仪 像 片 主 距
航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离
像片主距：物镜后节点到像平面的距离
长焦距：(主距：>255mm) 中焦距：(主距：102～255mm) 短焦距：(主距：<102mm)
像 场 角
像场：物镜焦面上中央成像清晰的范围 像场角：像场直径对物镜后节点的夹角
常 角：(视场角：<70°) 宽 角：(视场角：70°～ 100°) 特宽角：(视场角:>100°)
数字航摄仪按其工作方式
（或CCD器件的排列方式）
可分为
•
框幅式（面阵CCD）航
摄仪
•
和推扫式（线阵CCD）
航摄仪两种。
直接记录在磁盘上。
数码航摄仪
框幅式（面阵CCD）航摄仪： 推扫式（线阵CCD）
ADS40 数字航摄仪。 DMC 面阵数字航摄仪、 SWDC 面阵数字航摄仪 UCD面阵数字航摄仪
推扫式线阵列传感器的成像特 点是每一条扫描行都有 一组外方位元素。
2、对飞行质量的技术要求
⑴对像片倾斜角的要求
⑵对航摄比例尺的要求
视摄影像片水平、 地面取平均高程 时，像片上的线 段l与地面上相应 的水平距L之比 为摄影比例尺。
⑶对航高差的要求
规范要求同一航线上相邻像片的航高差不得大于 30m；最大和最小航高之差不应超过50m；摄影分区 实际航高不应超出设计航高的5%（实际航高指摄影 时飞机实际的飞行高度；设计航高则指计划飞行的高 度）。
设备的检测 航摄试片 航空摄影
填写飞行日志
飞行质量 摄影质量
三 航空摄影主要工作环节
1、航摄协议书的拟定
⑴划定需航摄的具体区域范围 ⑵规定航摄比例尺 ⑶规定航摄像片应达到的质量要求 ⑷规定航摄仪类型及焦距、像幅的规格 ⑸规定移交成果的方式、内容和期限 ⑹ 规定甲、乙双方的责任和费用
2、航摄技术计划的制订和实施