摄影测量与遥感 摘要1

1.摄影测量的基本含义是基于影像的量测和解译，基本原理是建立影像获取瞬间像点与对应物点之间所存在的几何关系。
一旦这种关系得到正确恢复，人们可以从影像上严密的导出被摄目标物体的信息。
2.按照研究对象的不同，摄影测量可分为地形摄影测量和非地形摄影测量。地形摄影测量研究的对象是地球表面的形态，最终根据摄影像片测绘出摄影区域的地形图。
非地形测量一般指近景摄影测量。
按摄影站的位置或传感器平台分为航天（卫星）摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量。
3.摄影测量经历了模拟法、解析法和数字法三个阶段。
4.遥感技术主要由遥感图像获取技术和遥感信息处理技术。
遥感技术按电磁波段的工作区域，分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具分为航天遥感（或卫星遥感）、航空遥感和地面遥感。
5.摄影测量与遥感的结合，打破了长期以来过分局限于测绘物体形状与大小等数据的几何处理，尤其是航空摄影测量长期以来只偏重与测制地形图的局面。
其中，最值得关注的是机载LIDAR和车载移动测图系统。
6.由于像片倾斜而产生的变形或像点位移，摄影测量中对这种因像片倾斜引起的像点位移可采用像片纠正的方法予以改正。
由于地球表面起伏所引起的像点位移称为像片上的投影差，应选择焦距较长的摄影机进行摄影。
越靠近像片边缘，投影差越大，像底点处没有投影差；地面目标物越高，投影差越大。
7.航摄像片内方位元素（x0，y0）、f，一般视为已知，可通过对摄影机的鉴定得到。像片外方位元素：摄影中心S在地面空间坐标系中坐标(XS,YS,ZS)，三个角元素，可通过利用
地面控制信息通过平差计算得到，或利用POS系统测定。
8.当用解析法处理摄影测量像片时，首先要测出像点的像片坐标(x,y)。传统量测像片坐标的专用仪器包括单像坐标量测仪和立体坐标量测仪。进入数字摄影测量时代，计算机的自动匹配技术和同名点的确定已成为摄影测量的重要内容。
量测的像片坐标存在着从扫描坐标到像片坐标的转换问题，这一过程称为影像的内定向。
9.相对定向与绝对定向是对于立体模型中两张像片而言的。确定两张影像的相对位置关系的过程称为相对定向，相对定向不需要外业控制点。唯一标准就是两张像片上的同名点的投影光线对对相交，所有同名点光线在空间的交会集合构成了地面的立体模型。
相对定向元素有5个。
要确定立体模型在地面测量坐标系中的正确位置，则需要把相对定向所建立的模型进行平移、旋转和缩放，以便纳入到地面

测量坐标系中，并归化到制图比例尺，这一过程称为立体模型的绝对定向。绝对定向需要借助地面控制点完成。
10.卫星遥感中常用的几个波谱为紫外、可见光、红外、微波。
11.目前对地物波谱的测定主要分3部分，即反射波谱、发射波谱和微波波谱。物体的反射波谱限于紫外、可见光和近红外，尤其是后两个波段。
12.遥感图像特征可归纳为几何特征、物理特征和时间特征。这三方面的表现特征即为空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。
空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，通常用地面分辨率和影像分辨率来表示。经验证明，遥感器系统空间分辨率的选择，一般应选择小于被探测目标最小直径的1/2。
光谱分辨率：一般来说，传感器波段数越多，波段宽度越窄，地面物体的信息越容易被识别，针对性越强。
时间分辨率：对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔，称为遥感影像的时间分辨率。利用时间分辨率可以进行植被动态监测、土地利用动态监测，还可以进行自然历史变化和动力学分析，如可以观察到河口三角洲，城市变迁的趋势，利用时间分辨率可以提高成像率和解像率。
13.遥感图像的解译：通过图像获取三方面的信息，即目标地物的大小、形状及空间分布特点，目标地物的属性特点，目标地物的变化动态特点。
遥感信息的提取主要两个途径：目视解译和计算机的数字图像处理。
图像解译的首要一步是图像识别，即根据图像的光谱特征、空间特征、时相特征，按照解译者的认识程度或自信程度和准确度，逐步进行目标的探测、识别和鉴定过程。遥感图像的解译从遥感图像的特征入手，即形、色两方面。任何目的的解译都要通过基本解译要素和具体解译标志来完成。
14.摄影测量测绘技术设计分为项目设计和专业技术设计。测绘技术设计文件包括项目设计书、专业技术设计书以及相应的技术设计更改文件。
项目设计书编写内容包括概述、作业区自然地理概况和已有资料情况、引用文件、成果（或产品）主要技术指标和规格、设计方案、进度安排和经费预算、附录等7部分内容。
15.遥感影像在测绘中主要被用来测绘地形图、制作正射影像或各种专题图。遥感影像地面分辨率越高，其识别物体的能力越强。
16.航空遥感影像主要有模拟影像和数字影像。模拟影像资料包括原始底片、航摄像片、摄区范围图、像片索引图、航摄仪技术参数检定报告、航空摄影底片压平质量检测报告、航空摄影底片密度检测报告、航摄鉴定表、像片中心点接合图、航摄飞行记录、航空摄影技

术设计书、航空摄影资料移交书等。
数字影像资料包括影像数据、像片索引图、航空摄影技术设计书、航摄鉴定表、航摄仪技术参数、航摄军区批文及航空摄影资料送审报告、航空摄影飞行记录、摄区航线和像片接合图、摄区完成情况和航空摄影资料移交书等。若是IMU/GPS组合辅助航空摄影，还要收集IMU/GPS辅助航空摄影资料和相应的地面技术文档资料。
17.航天遥感影像资料用于地形图测绘主要有立体像对（或条带）、单景卫星影像，有全色数据和多光谱数据。分为定制的编程数据和存档数据。
航天遥感影像收集：包括数据格式、应用级别等满足要求的单片或立体的全色数据、多光谱数据、完整的卫星参数等资料。
18.航空遥感影像预处理包括模拟航空摄影获取的底片扫描和数字航空摄影获取的数字影像几何处理。
模拟影像的底片扫描分辨率的确定：扫描影像的地面分辨率应优于正射影像的地面分辨率，扫描分辨率依据成图比例尺和航空摄影比例尺确定，扫描分辨率单位为微米（μm）。
扫描参数调整原则是使扫描影像的各通道灰度直方图尽可能布满0-255个灰阶，并接近正态分布，彩色影像不偏色。扫描影像质量应层次分明、色彩饱满、框标清晰，能清晰地表现地物的细节。影像增强是采用直方图拉伸的方法对原始影像进行增强处理，使影像直方图尽量呈正态分布。
19.数字航空影像，对于线阵扫描成像的影像（ADS80），要求前期几何处理准确，不出现扭曲、拉伸和地物变形等现象，主要包括影像增强、降位处理、匀光处理、影像旋转等。
影像增强：采用直方图拉伸的方法对原始影像进行增强，使影像直方图应接近正态分布。降位处理：数字影像通常为12bit或16bit编码，如果影像产品要求8bit,则需要在影像增强后做降位处理，每个像元统一转换为8bit,即影像的灰度值在0-255之间。
匀色处理：对影像进行色彩处理以消除色彩(色调)上的差异。影像旋转：将数字影像或扫描数据旋转为与飞行方向一致，使之保持正确的航向重叠度和旁向重叠度。
20.航天遥感影像预处理：影像格式转换，用户从遥感卫星地面站获得的数据一般为通用二进制数据，外加一个说明性头文件。而常用的遥感影像处理软件都有自己的数据格式，因此需要将原始航天遥感影像转换为生产软件可以利用的格式。
轨道参数提取：根据卫星影像的成像机理，分析卫星影像的星历参数、姿态角数据资料，构建其严格几何成像模型。如果使用RFM成像模型，必须根据卫星影像的成像机理和卫星影像的星历参数、姿态角数据资料，计算其严格几何成像模型的替代模型--RFM模

型的参数。
影像增强：现实生产中，由于线路传送、大气折射的影响，不免降低了质量，因此在对影像处理之前，必须对影像采用对比度增强、直方图增强和图像间算术运算的方法对原始影像进行增强处理，使影像直方图呈正态分布。
去除噪声、滤波：当原图像某一灰度频率很高，而正态分布所对应的灰度值频率低，就会造成对该部分的压缩，丢失重要信息，通过修改遥感图像频率成分来实现遥感图像数据的改变，达到抑制噪声或改善图像质量的目的，常用滤波有低通滤波、高通滤波、带阻滤波、带通滤波、同态滤波等。
去薄云处理：薄云分布在频域平面的低频部分，这些云使得图像动态范围缩小，细节被覆盖，降低了图像的清晰度，可利用同态滤波对其进行处理。灵活修改照度增益、反射率增益和截取增率三个参数值，达到较好的去云效果。
降位处理:高于8bit的将为8Bit。
多光谱波段选取:有些多光谱影像包含4个、8个甚至更多，可根据需要选取必要波段组合，做增强和降位处理，降低数据冗余。
匀色处理：采用直方图均衡化和直方图匹配方法，用非线性对比拉伸重新分配像元值，使毎景影像直方图与参照图像直方图匹配，达到毎景影像的色彩均衡。