第三章-摄影测量基础知识(一)

2、摄影比例尺的确定
摄影比例尺定义： 严格定义： 1 l m L
1 f m H
航摄像片上影像线段的长
地面上对应线段的水平距离
摄影比例尺是像片的平均比例尺
f : 摄影机主距
H：摄影航高，以摄区内的平均高程面作为摄影基 准面，摄影机的物镜中心至该面的距离。（摄影瞬 间摄影机物镜中心相对于平均海水面的航高称为绝 对航高。相对于其他某一基准面或某一点的高度均 为相对航高。）
3、摄影比例尺的选择
摄影比例尺越大，像片地面的分辨率越 高，有利于影像的解译与提高成图精度， 但摄影比例尺过大，增加工作量及费用， 所以，摄影比例尺要根据测绘地形图的精 度要求与获取地面信息的需要来确定。 考虑因素：成图比例尺、测图方法、成 图精度、经济性等因素，以及经济性和航 摄像片以后的使用可能性。
在曝光瞬间，摄影机物镜所处的空间位置称
为摄站点。航线方向相邻两摄站点的空间距 离称为摄影基线，通常用B表示。
摄影基线B
摄站点
航空摄影略图
以测绘地形为目的的空中摄影多采用竖直摄
影方式，即要求航摄仪在曝光的瞬间物镜主 光轴保持与地面垂直。 竖直航空摄影 倾斜航空摄影 摄影完毕后，将感光的底片进行摄影处理， 得到航摄像片。
竖直航空摄影包括：
面积航空摄影：主要用于测绘地形图，或进行大面
积资源调查。在指定摄区内布设一系列互相平行的直 线摄影航线并覆盖整个区域的航空摄影。 条状地块航空摄影：主要用于公路、铁路、输电线
路定线和江、河流域的规划与治理工程，通常只拍摄
一条或几条航线，即沿狭长地带或规定线路进行的航
空摄影。
6、对航高差的要求
航高差：空中摄影时飞行航高的变化量
H 5% H
规范还规定：规定同一航带内最大航高与最小 航高之差不得大于30m，摄区内实际航高与设 计航高之差不得大于50m。
四、空中摄影质量的评定
（1）负片上影像是否清晰、框标影像是否齐全、像幅 四周指示器件的影像（如水准气泡等）是否清晰可辨； （2）由于太阳高度角的影响，地物阴影长度是否超过 摄影规范的规定，地物阴暗和明亮部分的细部能否辨 认清楚； （3）航摄负片上是否存在云影、划痕、乳剂层脱落等 现象； （4）负片上的黑度是否符合要求，影像反差等不得大 于规范要求； （5）航带的直线性、航带间的平行性、像片影像的重 叠度、航高差和摄影比例尺等等都要检查评定，并不 得超出规定的技术指标。
3、像片重叠
航向重叠度与旁向重叠度
航向重叠：同一航线内相邻像
片应有一定的影像重叠。
旁向重叠：相邻航线也 应有一定的重叠。
一般情况下，要求航向重叠度最好为60%-65%，最小不 能少于53%；旁向重叠要求30%-40%，最小不少于15%。
思考：如果像幅是23cm*23cm，摄影比例尺是 1:10000，那么这个像幅所覆盖的实地面积是多大？ 如果是1:50000的比例尺，面积又是多少？
第三章 摄影测量基础知识







3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8
航空摄影 中心投影的基本知识 航摄像片上特殊的点、线、面 摄影测量常用的坐标系统 航摄像片上的内、外方位元素 像点的空间直角坐标变换 中心投影构像方程 航摄像片上的像点位移
3.1 航空摄影
一、航空摄影前的准备
1、确定摄区范围 摄区太大时，要进行分区 2、航摄仪的选择（依据测区的地形条件、成图比 例尺） 3、确定摄影比例尺及航高。 4、需用像片的数量、日期、及航摄成果的验收 平坦地区大比例尺测图 非平坦地区 全能法测图 综合法测图 航 摄 计 划
长焦距窄角
中焦距常角或宽角
综合法测图
【planimetric photo】指的是航空摄 影和普通测量相结合的测图方法，地物平 面位置用航空摄影方法求得，地面高程或 等高线用普通测量方法求得 。只用在平坦 地区。 全能法测图 【universal photo】指的是在航空摄影 测量作业中，用同一种仪器对地物、地貌 测绘成地形图的方法。

⊿L L ≤
3%
⊿L L
我国航空摄影规范 中明确规定：航线 弯曲度一般不得超 过3%
5、对像片旋角的要求
像片旋角：相邻两像片的主点的连线与像片沿航线方 向的两框标连线之间的夹角
像片旋角过大会 减小立体相对的 有效观察范围
对像片旋角的要求：规范规定一般情况下小于6度， 个别不应大于8度，而且不能有连续三张像片的旋 角超过6度的情况。 但是随着数字摄影测量的发展，像片旋角超过10°甚 至30多度也可以处理，只不过处理起来会费力一些。
二、空中摄影过程
航空摄影测量的要求？
在做好地面准备工作后，选择晴朗无云的天气进行空中摄影。 航摄仪安装在航摄飞机上。飞机进入航摄区域后，按设计的 航同、航向呈直线飞行。摄影机则按一定的时间间隔开启 快门拍摄，所摄像片的影像在地面上形成如图 1所示的覆 盖。
一条航线拍摄完毕，飞机进行相邻航线的拍摄。 如此，直至所有航线拍摄完毕，整个测区即 被航空影像全部覆盖。在摄影过程中，飞机 的稳定性要好。
23cm*10000* 23cm*10000=2.3km*2.3km 11.5km*11.5km的面积
4、航线弯曲
航线弯曲：把一条航线内的像片根据地物的影像叠拼 起来，各张像片的像主点连线不在一条直线上，而呈 现为弯弯曲曲的折线 航线弯曲度：一条航线内各张像片主点至首尾两张像 主点连线的最大偏离度⊿L
1:10 000
1:25 000 1:50 000
小比例尺
4、 摄影航高的确定
航高：航摄飞机在摄影瞬间相对与地面的高度。
相对航高：相对于某一基准面或某一点的高度。
摄影航高：相对于摄区平均高程面的高度。
H m f
绝对航高：摄影瞬间摄影机物镜中心相 对于平均海平面的航高
当然，飞机在飞行的过程中很难精确确定航高，但 差异一般不得大于5%。同一航线内，各摄影站得得 高差不得大于50m
摄影方式
竖直航空摄影：航摄仪在曝
竖 直 航 空 摄 影
光瞬间物镜主光轴与地面垂 直，通常规定像片倾角小于 2-3度，常用的航空摄影方 式，其影像质量无论从判读 或量测方面来看都比倾斜摄 影要好，但直观性稍差。我 国目前进行的航空摄影绝大 多数都是竖直航空摄影。 倾斜航空摄影： 其像片倾 角a大于3度的航空摄影称为 倾斜航空摄影。这种摄影像 片具有较强的透视感，对地 物和目标判读特别有利。

基本要求
航摄比例尺与成图比例尺
mb c mk
mb：为航摄比例尺分母 mk：为成图比例尺分母
mk mb 1万 2万 3 万 5万 4.5万 6.7 万 10万 6.3万 9.4 万
航摄比例尺与成图比例尺
比例尺类别 航摄比例尺 成图比例尺
1:2000
大比例尺 1:4000 1:8000
独立地块航空摄影：主要用于大型工程建设矿山勘 探部门，只拍摄少数几张具有一定重叠度的像片。
三、摄影测量生产对摄影资料的基本要求
1、影像的色调 影像清晰、色调一致、反差适中，无防碍测图 的阴影。 2、像片倾角 像片倾角的要求，一般为2-3度之间。
像片倾角：航空摄影时，航空摄 影机主光轴与铅垂线的夹角，α ＝ 0 时为最理想的情形。
1： 500
1：1 000 1：2 000 1:5 000
1:15 000 1:20 000(像幅 23*23) 中比例尺
1:10 000 1:25 000 1:25 000 1:35 000(像幅 23×23）
1:20 000 1:30 000 1:35 000 1:55 000