遥感概论第4章 航空遥感数据 42.4 第4章 航空遥感数据

航片的比例尺
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。
在平坦地区，像片的比例尺处处一致，像片比例尺等于焦 距（f）与航高（H）之比，即1/M=f/H。
倾斜误差
a

rc2 f
sin sin a
aa0=α为倾斜误差，f为焦距
倾斜误差的方向是在像点与等角 点的连线上。
倾斜误差与像点距等角点距离的 平方成正比。
当=0°或=180°时，α=0，即
在等比线上的像点不因像片倾斜
而产生位移。
像片边缘的倾斜误差是相当大的， 因此尽可能地使用像片中心部分。
航空像片的几何特性
航空像片属于中心投影 航片的特征点线 像点位移 航片的比例尺
航空像片属于中心投影
中心投影：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。
航片中心投影
航片的特征点线
S是投影中心 P是倾斜面 P0水平面 T是地面 o是像主点 n是像底点 c是等角点 vv是主纵线 hoho是主横线 hchc是等比线
航空遥感平台一般在海拔12km以下的大气（平流层、对流 层），主要包括气球和飞机两种。
气球 低空气球：发送到对流层中的气球。大多数可人工控制在空中固定位置上进 行遥感。用绳子拴着的气球叫系留气球，可升至地面上空5km处。 高空气球：发送到平流层中的气球。大多是自由漂移的，可升至12～40km。
普通黑白胶片一般是全色片，它能感受全部可见光（但对 绿光感受较差）。
黑白红外胶片的感光层中含有感受红外光的物质，能直接 记录人眼看不见的近红外光。
彩色胶片是由对蓝、绿、红三种波长分别敏感的三层乳剂 组成，能感受全部可见光，形成天然彩色像片。
彩色红外胶片是由对绿、红、近红外三种波长分别敏感的 三层乳剂组成，能感受可见光-近红外波段，形成彩色红外 像片，其颜色与天然彩色像片不同，其中植被为红色。
围很大。 2．同种物体，由于干湿程
度的不同，其亮度系数 也不同，潮湿的物体亮 度系数小，干燥的物体 亮度系数大。 3．表面粗糙的物体比表面 光滑的物体亮度系数小。 4．物体的亮度系数与颜色 有关。通常白色物体为 白色，黑色物体为黑色。 5．性质完全不同的物体也 可能具有相同的亮度系 数。
感光材料的特性
4 航空像片
航空像片的物理特性
指航空像片的色调或色彩、灰阶、亮度系数等，主要 由地物的反射特性和感光材料的感光特性决定的。
地物反射特性
航空像片上物体的色调，主要取决于摄影时的照度和 物体对入射光的反射率。摄影时照度越大，地物反射率越 高，地物亮度就越大，像片的色调就越浅。一般用亮度系 数来表示地物的反射率大小。
投影差大小与像点至像主点的距离成 正比。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。
投影差大小与高差成正比。高差为正 时，投影差为正，即像点离中心点向 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。
投影差与航高成反比，即航高愈高， 投影差愈小。
0．10 0．10
雪地
0．9～1．0
白色石灰石
0．40
地物 干燥的沙土 潮湿的沙土 干燥的黑土 潮湿的黑土 干燥的公路 潮湿的公路
干燥的圆石路 潮湿的圆石路
红砖房子
亮度系数 0．13 0．06 0．03 0．02 0．32 0．11
0．20 0．09 0．20
亮度系数有以下几个特点： 1．物体的亮度系数变化范
1 航空遥感的概念
概念 航空遥感是指以飞机或气球为平台所进行的遥感，是现代
遥感技术发展的起源和重要基础，也是现代遥感技术的一 个非常重要的组成部分。 优点 灵活性大、资料回收方便、图像分辨率高、不受地面条件 限制、理论和应用体系较完整 应用领域 地质、地理、农林、环境等
2 航空遥感平台
3 航空摄影的类型
按航摄倾角分类ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
倾斜角等于0的，是垂直摄影，即主光轴垂直于地面，但由 于飞行中的各种原因，倾斜角不可能绝对等于0，所以将3 度以内的，都称为垂直摄影。
倾斜角大于3度的，叫倾斜摄影。 按摄影实施方式分类 单片摄影 单航线摄影（航向重叠一般不小于53%） 面积摄影 （航向重叠一般不小于53%，旁向重叠一般为
像点位移
地形的起伏和投影面的倾斜会引起航片上像点位置的变化， 叫像点位移。
因地形起伏引起的像点位移，又称投影误差。 因像片倾斜引起的像点位移，又称倾斜误差。
投影误差
σ=hr/H σ:位移量(投影误差),h: 地面高差(m), r: 像点到像主点的 距离(mm或cm) H: 航摄高度
飞机
低空飞机：高度在2000m以下。利用它能获得大比例尺、中比例尺航空遥感 图像。直升飞机可以低至10m，遥感实验时，飞机一般在1000～ 1500m高度范围内飞行。
中空飞机：高度在2000～6000m，通常遥感实验时的飞行高度在3000m以上。 一般用它获得中小比例尺的航空遥感图像。
高空飞机：高度在12000～30000m，有人驾驶机飞行高度一般在12000m左 右，无人机可达20000～30000m高度。
亮度系数（P）是指在相同照度条件下，某物体表面亮度 （B）与绝对白体（全白的物体）理想表面亮度（B0）之 比，即：P = B / B0
几种地物的亮度系数
地物
亮度系数
针叶林
0．04
夏季阔叶林
0．05
冬季阔叶林
0．07
绿色的庄稼
0．05
绿色的草地 0．06～0．07
干燥的草地 （黄色）
收割后的田地
15%~30%）
按感光片和波段分类 普通黑白摄影（光谱范围0.4~0.76μm） 黑白红外摄影（光谱范围0.4~1.3μm） 天然彩色摄影 (将可见光分为红、绿、蓝波段) 彩色红外摄影（可探测绿、红、红外波段） 多光谱摄影（通常可得到蓝、绿、红、红外波段） 按比例尺分类 大比例尺航空摄影：大于1：l0 000 中比例尺航空摄影：1：10 000～1：30 000 小比例尺航空摄影：1：30 000～1：l00 000 超小比例尺航空摄影：1：100 000～1：250 000