第三章摄影测量基础知识
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表示内容：地图需要综合取舍
几何差异：航摄像片可组成像对立体观察
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
负片位置： 正片位置：
投影中心
－摄站
投影中心位于物体和投影平面之间。 投影中心位于物体和投影平面同侧。
S
S
S
§3-2 中心投影的基本知识
的影l 像与地面上相应线段的水平距离L之比，即
1l mL
我们所说的摄影比例尺，是指平均比例尺，当取摄区内的平均
高程面作为摄影基准面时，摄影机的物镜中心至该面的距离称为
摄影航高，一般用H表示，摄影比例尺表示为
1 f mH
f为摄影机主距。
摄影比例尺越大，像片地面分辨率越高。
§3-1 航空摄影
一、摄影比例尺与摄影航高
测大比例尺地形图时，航摄比例尺小于测图比例尺； 测中比例尺地形图时，航摄比例尺接近测图比例尺； 测小比例尺地形图时，航摄比例尺大于测图比例尺；
比例尺类型 大比例尺 中比例尺 小比例尺
航摄比例尺
1：2000～1：3000
1：4000～1：6000 1：8000～1：12000
1:15000-1:20000 1：25000～1： 35000 1：20000～1： 30000
测图需要两相邻航带摄区之间也要有一定得重叠用以联系 相邻航带的摄区拼接，称为旁向重叠，旁向重叠不少于20％， 由于空中摄影飞行时不易保持两航线间的平行性，一般取30 ％～40％.最小不得小于15%。
航向、旁向重叠小于最低要求的称为航摄漏洞，需要在 航测外业做补Байду номын сангаас。
武汉市辖区面积：8406平方千米 ； 航拍过程中像幅大小为 23cm*23cm
1、影像清晰，色调一致； 2、航向重叠一般为60%，旁向重叠一般为30%； 3、像片倾角不大于2°，最大不大于3°； 4、航线偏距与全航线长之比不大于3%； 5、像片旋角一般不超过6°，最大不超过8°。
§3-1 航空摄影
2、像片重叠 为满足测图需要，在同一条航线上，相邻两像片应有一定
的影像重叠，称为航向重叠。航向重叠一般要求60～65％， 在大比例尺测图时要求达到85％左右。
当选定了摄影机和摄影比例尺后，就可以计算出摄影航高
H＝mf，航空摄影时就要求按计算的航高飞行摄影，以获得符 合生产要求的摄影像片。摄影测量规范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。
§3-1 航空摄影
二、空中摄影过程
航空摄影前要做计划，摄影时要选择晴朗无云的天气。 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。
成图比例尺 1：500 1：1000 1:2000 1：5000
1：10000
1：25000
§3-1 航空摄影
一、摄影比例尺与摄影航高
航高是指摄影飞机在摄影瞬间相对某一水准面的高度。根 据基准面的不同，航高可分为相对航高和绝对航高。相对航高 是指摄影瞬间摄影物镜相对于被摄区域内地面平均高程基准面 的高度；绝对航高是摄影瞬间摄影物镜相对于平均海平面的高 度，是摄影瞬间摄影物镜的真实海拔高度。
正射投影
投影射线 与投影平 面正交
投影射线会聚于一点的投影称为中心投影
投影射线 物点
投影点
投影中心 投影平面
航摄像片为中心投影，地形图为正射投影
c ba
S
中心投影
B
A
C
AC B
c ab
正射投影
地 形 图 的
1、图上任意两点间的距离与相应地面点 的水平距离之比为一常数，等于图比 例尺
特 2、图上任意一点引画的两条方向线间的
点
夹角等于地面上对应的水平角
航 当像片倾斜、地面起伏时，地面点在航摄像片上 构像相对于理想情况下的构像所产生的位置差异
摄 称像点位移
像
s
s
片
a bc
的
p
a
b0
a0 b
p
A
特
CE
B0
点
AB 像片倾斜引起的
A0
B
地形起伏引起的
像点位移
像点位移
比 例 尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺
表示方法：地图为线划图，航片为影像图
角不大于20，最大不超过30。
A为像片倾角
A
摄影机主光轴
铅垂线
§3-1 航空摄影
4、航线弯曲
受技术和自然条件限制，飞机往往不能按预定航线飞行 而产生航线弯曲，造成漏摄或旁向重叠过小。一般要求航 摄最大偏距与全航线长之比不大于3%。
§3-1 航空摄影
5、像片旋角 相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的
第三章 摄影测量基础知识
主要内容
一、航空摄影 二、中心投影的基础知识 三、航摄像片上特殊的点、线、面 四、摄影测量常用的坐标系统 五、航摄像片的内外方位元素 六、像点的空间直角坐标变换与中心投影构象方程 七、航摄像片上的像点位移 八、单幅影像解析基础
§3-1 航空摄影
一、摄影比例尺与摄影航高
摄影比例尺又称为像片比例尺，其定义：航摄像片上一线段为
§3-1 航空摄影
二、空中摄影过程 当测区面积较大和测区地形复杂时，需要将测区划分为
若干个摄影航带，每个航线不宜太长，同一摄区内地形要 大致类同，可以采用同一航空摄影机以相同航高进行摄影， 以利于用同一航测成图方法成图。摄影分区可在小比例尺 的旧图上规划。
§3-1 航空摄影
三、摄影测量生产对摄影资料的基本要求
航摄像片是所摄地面的中心投影
a c
b S
B C
A
§3-3 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
计算要获取1：500的比例尺地形图， 大致需要多少张影像？
摄影过程是如何实施的？
摄影过程 确定测区范围 选择摄影机 确定摄影比例尺及航高 需要像片的数量、日期及航摄成果的验收
§3-1 航空摄影
3、像片倾角 摄影瞬间摄影机轴发生了倾斜，摄影机轴与铅垂方向的
夹角为像片倾角。 飞机受气流的影响，航摄仪不可能完全置平，一般要求倾
夹角称为像片旋角。 有像片旋角会使重叠度受到影响，一般要求不超过60，
最大不超过80。
航线方向
航线方向
§3-2 中心投影的基本知识
投
投影：用一组假想的直线将物体向几何面投射
影
方
投影射线：投影的直线
式
投影平面：投影的几何面
投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影
斜投影
投影射 线与投 影平面 斜交
几何差异：航摄像片可组成像对立体观察
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
负片位置： 正片位置：
投影中心
－摄站
投影中心位于物体和投影平面之间。 投影中心位于物体和投影平面同侧。
S
S
S
§3-2 中心投影的基本知识
的影l 像与地面上相应线段的水平距离L之比，即
1l mL
我们所说的摄影比例尺，是指平均比例尺，当取摄区内的平均
高程面作为摄影基准面时，摄影机的物镜中心至该面的距离称为
摄影航高，一般用H表示，摄影比例尺表示为
1 f mH
f为摄影机主距。
摄影比例尺越大，像片地面分辨率越高。
§3-1 航空摄影
一、摄影比例尺与摄影航高
测大比例尺地形图时，航摄比例尺小于测图比例尺； 测中比例尺地形图时，航摄比例尺接近测图比例尺； 测小比例尺地形图时，航摄比例尺大于测图比例尺；
比例尺类型 大比例尺 中比例尺 小比例尺
航摄比例尺
1：2000～1：3000
1：4000～1：6000 1：8000～1：12000
1:15000-1:20000 1：25000～1： 35000 1：20000～1： 30000
测图需要两相邻航带摄区之间也要有一定得重叠用以联系 相邻航带的摄区拼接，称为旁向重叠，旁向重叠不少于20％， 由于空中摄影飞行时不易保持两航线间的平行性，一般取30 ％～40％.最小不得小于15%。
航向、旁向重叠小于最低要求的称为航摄漏洞，需要在 航测外业做补Байду номын сангаас。
武汉市辖区面积：8406平方千米 ； 航拍过程中像幅大小为 23cm*23cm
1、影像清晰，色调一致； 2、航向重叠一般为60%，旁向重叠一般为30%； 3、像片倾角不大于2°，最大不大于3°； 4、航线偏距与全航线长之比不大于3%； 5、像片旋角一般不超过6°，最大不超过8°。
§3-1 航空摄影
2、像片重叠 为满足测图需要，在同一条航线上，相邻两像片应有一定
的影像重叠，称为航向重叠。航向重叠一般要求60～65％， 在大比例尺测图时要求达到85％左右。
当选定了摄影机和摄影比例尺后，就可以计算出摄影航高
H＝mf，航空摄影时就要求按计算的航高飞行摄影，以获得符 合生产要求的摄影像片。摄影测量规范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。
§3-1 航空摄影
二、空中摄影过程
航空摄影前要做计划，摄影时要选择晴朗无云的天气。 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。
成图比例尺 1：500 1：1000 1:2000 1：5000
1：10000
1：25000
§3-1 航空摄影
一、摄影比例尺与摄影航高
航高是指摄影飞机在摄影瞬间相对某一水准面的高度。根 据基准面的不同，航高可分为相对航高和绝对航高。相对航高 是指摄影瞬间摄影物镜相对于被摄区域内地面平均高程基准面 的高度；绝对航高是摄影瞬间摄影物镜相对于平均海平面的高 度，是摄影瞬间摄影物镜的真实海拔高度。
正射投影
投影射线 与投影平 面正交
投影射线会聚于一点的投影称为中心投影
投影射线 物点
投影点
投影中心 投影平面
航摄像片为中心投影，地形图为正射投影
c ba
S
中心投影
B
A
C
AC B
c ab
正射投影
地 形 图 的
1、图上任意两点间的距离与相应地面点 的水平距离之比为一常数，等于图比 例尺
特 2、图上任意一点引画的两条方向线间的
点
夹角等于地面上对应的水平角
航 当像片倾斜、地面起伏时，地面点在航摄像片上 构像相对于理想情况下的构像所产生的位置差异
摄 称像点位移
像
s
s
片
a bc
的
p
a
b0
a0 b
p
A
特
CE
B0
点
AB 像片倾斜引起的
A0
B
地形起伏引起的
像点位移
像点位移
比 例 尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺
表示方法：地图为线划图，航片为影像图
角不大于20，最大不超过30。
A为像片倾角
A
摄影机主光轴
铅垂线
§3-1 航空摄影
4、航线弯曲
受技术和自然条件限制，飞机往往不能按预定航线飞行 而产生航线弯曲，造成漏摄或旁向重叠过小。一般要求航 摄最大偏距与全航线长之比不大于3%。
§3-1 航空摄影
5、像片旋角 相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的
第三章 摄影测量基础知识
主要内容
一、航空摄影 二、中心投影的基础知识 三、航摄像片上特殊的点、线、面 四、摄影测量常用的坐标系统 五、航摄像片的内外方位元素 六、像点的空间直角坐标变换与中心投影构象方程 七、航摄像片上的像点位移 八、单幅影像解析基础
§3-1 航空摄影
一、摄影比例尺与摄影航高
摄影比例尺又称为像片比例尺，其定义：航摄像片上一线段为
§3-1 航空摄影
二、空中摄影过程 当测区面积较大和测区地形复杂时，需要将测区划分为
若干个摄影航带，每个航线不宜太长，同一摄区内地形要 大致类同，可以采用同一航空摄影机以相同航高进行摄影， 以利于用同一航测成图方法成图。摄影分区可在小比例尺 的旧图上规划。
§3-1 航空摄影
三、摄影测量生产对摄影资料的基本要求
航摄像片是所摄地面的中心投影
a c
b S
B C
A
§3-3 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
计算要获取1：500的比例尺地形图， 大致需要多少张影像？
摄影过程是如何实施的？
摄影过程 确定测区范围 选择摄影机 确定摄影比例尺及航高 需要像片的数量、日期及航摄成果的验收
§3-1 航空摄影
3、像片倾角 摄影瞬间摄影机轴发生了倾斜，摄影机轴与铅垂方向的
夹角为像片倾角。 飞机受气流的影响，航摄仪不可能完全置平，一般要求倾
夹角称为像片旋角。 有像片旋角会使重叠度受到影响，一般要求不超过60，
最大不超过80。
航线方向
航线方向
§3-2 中心投影的基本知识
投
投影：用一组假想的直线将物体向几何面投射
影
方
投影射线：投影的直线
式
投影平面：投影的几何面
投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影
斜投影
投影射 线与投 影平面 斜交