航空摄影的技术计划

投影的面称为投影面。过物体上各点（A、B、C）的投影线与投影面
的交点称为这些点的投影。
地面起伏，使得一张像片不同 像点的比例尺变化。
比例尺：
1 f m H0
f
1 f m H 0 h1
1 f m H 0 h2
H0
h1
h2
… 比例尺的选择必然与成图比例尺或像片极限放大倍数有 关。…尽可能缩小摄影比例尺，…
包括每条航线所需要的摄影时间和航线间的转弯时间， 还有飞行时间（如机场至摄区飞行时间）。
4.2.3 航摄技术设计书编制 - 示例
第一章 摄区概况
1.1 任务的来源及目的
1.2 摄区情况 1.2.1 摄区范围
1.2.2 地理地貌概况
1.2.3 气候状况
1.2.4 降雨量及日照情况 1.2.5 航空摄影困难类别
Method 02：当采用立测法成图时，航摄仪焦距的选择要考 虑地形条件，分为平坦和丘陵高山地区两种情况。
全能法测图 是以摄影过程的几何反转来建立摄区的
立体模型。它借助地区立体模型的量测以代替地面地
形测量，一次完成点位高程和平面位置的测定，从而
绘出地区的线划地形原图。其特点是适用于丘陵地区、 山区和高山区的测图。
Step.6 – 确定冲洗条件
通常选用全自动冲洗仪。 冲洗前在剩余的胶片头上晒印光楔，利用感光测定原 理评定航摄负片的曝光和冲洗质量。
Step.7 – 执行任务的季节和期限
根摄影目的选择合适的摄影季节：
用于测制全要素地形图的航空摄影，一般应选择在最有利于反
映摄区地形碎细特征的季节，尽量避免地表被浓茂的树叶遮盖、
地形特征、航摄系统质量（畸变差、胶片变形、压平精 度）和影像反差等各种因素对量测精度的影响，尤其是 原始航摄负片并不直接用于生产，都是经过扫描数字化 后使用，影像质量又将受到影响。
因此，实际应用时应将估算的分辨率数值提高
一倍左右。
Step.3 – 确定航摄仪型号和焦距
主要考虑成图方法和测区的地形特征。
测绘一幅地形图所需要的模型数N：
N
S S有效

Lx Ly M
2 2 2
(1 qx )(1 q y ) l m
在相同条件下，测绘一幅地形图所需要的模型数与图像比
的平方成反比，提高图像比将有助于降低测绘成本，缩短
成图周期，提高生产率。
But，航摄资料的质量能否满足图像比的要求呢？
当Δh为常数时，左右视差较随焦距的增大而减小。
…高山地区左右视差较本身很大，如果超过15mm，反而会使立体观测 感到困难，因此在山区，尤其是高山地区，应采用长焦距航摄仪，可使
左右视差较适当减小，从而有利于提高高程量测精度。
地形起伏所引起的重叠度变化
若地面比摄区平均基准面高 Δh ，则实际重叠度比规定值 小。…必须在规定重叠度的基础上增加地形起伏引起的重叠 度改正数。
B (1 qx ) l x 1）平坦地区应选择较短的焦距： 基高比 H f
焦距越短，基高比越大，有利于改善立体观测效应。
2 ）当测区为丘陵或高山地区时，选择长焦距航摄物镜。 以便减小左右视差较ΔP，提高高程量测精度和减少由于地 形起伏所需增加的航摄像片数量：
H P f m P h b b
摄影比例尺1/m：即航片上某线段l与地面相应线段的水
平距离L之比。
像平面 投影中心 f 比例尺 =f/H
H
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 ）与摄
地物
影航高（H）之比。
三角板在灯光的照射下在桌面上产生影子，影子与物体本身的形状有一 定的几何关系，人们将这种自然现象加以科学的抽象得出投影法。 如图b ，将光源抽象为一点 S，称为 投影中心 ，投影中心与物体上各 点（A、B、C）的投影连线（SAa、SBb、SCc）称为投影线，接受
Step.5 – 确定重叠度
航线方向必须有三度重叠，用于立体模型的连接、选择
公共的定向点；
定向点离像片边缘大于1.5cm，…一般规定航向重叠度为 60%~65%，不得低于53%； 旁向重叠度需保证相邻航线像片的正常连接，约为30% ， 不得低于13% ；
特殊地区对重叠度的要求可适当放宽。
暂时性积雪、洪水淹没和扬沙的季节；彩色航空摄影应选择能 够反映地表植被色彩特征的季节；
冰川地区航空摄影，应选择在能反映冰川实际范围的夏季，不
得在有暂时性积雪覆盖的季节摄影； 沙漠地区应选择在沙尘暴少、生长有一定植被的夏季或秋季。
Step.8 – 提供航摄资料的名称和数量
序号
1
项目
航空摄影胶片
图方法。其特点是地面点的平面位置应用摄影测量方
法以单张航摄像片为测图单元来求解，而地面点高程 和地貌在野外实地测定。这种方法用于大比例尺平坦 地区测图，尤其是对高程精度要求很高而航测难以达 到的情况下， 能得出满意的成果。
hr hr h H f m
航摄仪焦距越长，投影差越小，因此综合法成图时， 一般都选择长焦距的航摄镜箱。
K的因素： 测绘一幅地形图所需要的立体模型数； 航摄资料的质量能否满足图像比的要求。
2、绝对方位元素的确定
2、绝对方位元素的确定
XT YT Z T
X Y Z
2、绝对方位元素的确定
XT YT Z T
4.2 航空摄影技术计划
用户单位：根据对航摄资料的使用要求，选择和确定航摄
技术参数；
航摄单位：根据用户单位提出的技术要求，结合自身的设
备和技术力量，在确认可以完成用户单位所提出的所有技
术要求后，进行航摄技术设计。
4.2.1 航空摄影技术参数的确定
划定摄区范围 航摄资料的名 称和数量 执行任务的季 节和期限 冲洗条件 重叠度 并标出
Method 01 ：当采用综合法成图 时，应考虑像平面上地物点由于 高差引起的投影差不应超出成图 精度的许可范围。
设地面点A距基准面有高差h，它在像片 上的构像为a；地面点A在基准面上的投 影为A0，A0在像片上的构像为a0。a0a即 为因地形起伏引起的像点位移 δh ，常称
为像片上的投影差。
综合法成图是摄影测量和地面地形测量相结合的测
平面量测精度的要求
设航摄负片的面积加权平均分辨率为R，就平面位置的量测 精度而言（mx，my）：
1 mx m y d 2R
as mx m M s M
为了满足平面位置的量测精度，航 摄负片的分辨率R1 should be：
K R1 2M s
高程量测精度的要求
mx 1 左右视差较的量测精度： mp 2 2 2R
技术计算 No.5 – 航线数
据摄影分区的大小和航线间隔，计算航线数，确定每条航 线的准确位置并标绘；每逢余数自动取整。
摄影分区的宽度 N2 1 By
技术计算 No.6 – 分区像片数
Ni N1 N2
技术计算 No.7 – 最长曝光时间
t最长
最大 H 最低
W f
技术计算 No.8 – 分区摄影时间
第二章 飞行条件与摄影器材
2.1 飞行条件
2.2 摄影处理器材
152
88
摄 影 比 例 尺
平地
丘陵地 山地 高山地 1:15 000～ 1:25 000 1:25 000～1：35 000
1:35 000～ 1:55 000
1:60 000 ～ 1:75 000
图像比K - 成图比例尺1/M与摄影比例尺1/m之比 – m/M。
在保证成图精度的前提下，K值越大、经济效益越高。影响
h q x q x '(1 q x ' ) f m h q y q y '(1 q y ' ) f m
焦距越长，地形起伏引起的重叠度改正数越小，越有利于减少 像片数量并减少成图工作量。
Step.4 – 确定航摄胶片的型号
航空摄影胶片的选定应根据摄区的地理位置、摄影季 节、地面照度、地物反差和光谱特性等因素确定。
h h最高 h平均 h平均 h最低
航线方向增大重叠度则摄影基线 缩短、航片数量增加、航线间距 缩 短 。 Therefore ， 尽 管使 用 了 重叠度调整器， … 仍需计算重叠 度改正数，否则产生漏洞。
1 (h最高 h最低 ) 2
技术计算 No.3 – 基线 & 航线间隔

2、绝对方位元素的确定
X 0 , Y0 , Z0 , , , ,
XT YT Z T

a1 a2 a 3
a2 b2 c2
a3 X b3 Y c3 Z

X0 Y0 Z 0
a1 a2 a 3
a2 b2 c2
a3 X b3 Y c3 Z

2、绝对方位元素的确定
XT YT Z T

a1 a2 a 3
a2 b2 c2
a3 X b3 Y c3 Z
划分摄影分区
需分区航摄的情况：
①
② ③ ④ ⑤
航摄区域面积很大，不能一次完成
航线过长，难以保持直线性 地形高差过大，像片间比例尺差别超限 有两架以上飞机同时执行任务 任务的特殊需求
航摄分区原则：
①
② ③
分区边界与图廓一致，最小不能小于一个图幅
分区最大高差不能超过四分之一航高 同一分区要采用同一相机
摄影比例尺
航摄仪型号和 焦距 航摄胶片的型
号
Step.1 – 划定航摄区范围、计算面积
当摄区范围较小时可根据地形图上的公里格网计算面积；
当范围较大时，分别估算摄区的长度和宽度：
L L 1.8532 cos B W B 1.8532 S L W
摄区范围图
Step.2 – 确定航空摄影比例尺
数量
全套
2
3 4
航空摄影正片
像片接合图 摄区像片中心点结合图
1~2套
1份 1份
5
6 7 8
航摄仪鉴定表
底片压平检测报告 航摄质量鉴定表 航摄资料移交书
1~2份
1份 2份 2份
4.2.2 航摄技术计算
技术计算 & 航线设计
划分摄影分区 了解摄区概况
了解摄区概况
① 摄区范围 ② 地理地貌概况 ③ 气候状况 ④ 降雨量及日照情况 ⑤ 航空摄影困难类别
h最低和h最高为采样点的平均值；
Third：绝对航高
飞行员根据绝对航高飞行。
H 绝对 H摄影 h平均
技术计算 No.2 – 重叠度
以用户给定的重叠度为参考值，调整平均高程面的重叠度，
使摄区内最高点的航向重叠和旁向重叠满足规范要求。
h qx qx '(1 qx ' ) H 摄影
h q y q y '(1 q y ' ) H 摄影
航摄计算 & 航线设计
航高
分区像片数
最长曝光时间
重叠度
航线数
分区摄影时间
基线
航线间隔
航线像片数
技术计算和航线设计是针 对每个摄影分区进行的。
技术计算 No.1 – 航高
First：摄影航高
H绝对 Δh H摄影
H摄影 f m
摄区平均高度面
Second：平均高程
h平均 平均海水面
h平均
1 (h最高 h最低 ) 2
胶片航空摄影机比例尺的选择范围
成图比例尺 航空摄影机 主距(mm) 1:10 000 152 210 1:12 000 ～ 1:20 000 1:25 000 152 210 1:20 000 ～ 1:25 000 1:50 000 1:100 000
88 1:25 000 ～ 1:35 000
88
H 高程量测精度的经验估算公式： mh 1.21 b mp H 1 1.21 m B 2 2R 满足高程量测精度的分辨率R2： K M f 1 1.21 (1 q x )l 2 2 R
K M f R2 l mh
在实际作业中必须同时考虑飞行质量、外业控制点精度、
Bx (1 q x ) l x m
By (1 qy ) l y m
航线一般沿东西方向且平行于南北图廓线布设，第一 条航线应与摄区的南或北边缘基本重合。
技术计算 No.4 – 航线像片数
航摄规范：在航线方向的两端各自多飞一条摄影基线。…
计算时每逢余数自动取整。
摄影分区长度 N1 3 Bx