第三章-攝影測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)一

第三章攝影測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí),3.1航空攝影3.2中心投影的基本知識(shí)3.3航攝像片上特殊的點(diǎn)、線、面3.4攝影測(cè)量常用的坐標(biāo)系統(tǒng)3.5航攝像片上的內(nèi)、外方位元素3.6像點(diǎn)的空間直角坐標(biāo)變換3.7中心投影構(gòu)像方程3.8航攝像片上的像點(diǎn)位移,3.1航空攝影,一、航空攝影前的準(zhǔn)備,1、確定攝區(qū)范圍攝區(qū)太大時(shí)，要進(jìn)行分區(qū)2、航攝儀的選擇（依據(jù)測(cè)區(qū)的地形條件、成圖比例尺）3、確定攝影比例尺及航高。4、需用像片的數(shù)量、日期、及航攝成果的驗(yàn)收,航攝計(jì)劃,綜合法測(cè)圖,長(zhǎng)焦距窄角,全能法測(cè)圖,中焦距常角或?qū)捊?平坦地區(qū)大比例尺測(cè)圖,非平坦地區(qū),綜合法測(cè)圖【planimetricphoto】指的是航空攝影和普通測(cè)量相結(jié)合的測(cè)圖方法，地物平面位置用航空攝影方法求得，地面高程或等高線用普通測(cè)量方法求得。只用在平坦地區(qū)。全能法測(cè)圖【universalphoto】指的是在航空攝影測(cè)量作業(yè)中，用同一種儀器對(duì)地物、地貌測(cè)繪成地形圖的方法。,2、攝影比例尺的確定,嚴(yán)格定義：,攝影比例尺是像片的平均比例尺,攝影比例尺定義：,航攝像片上影像線段的長(zhǎng)地面上對(duì)應(yīng)線段的水平距離,f:攝影機(jī)主距H：攝影航高，以攝區(qū)內(nèi)的平均高程面作為攝影基準(zhǔn)面，攝影機(jī)的物鏡中心至該面的距離。（攝影瞬間攝影機(jī)物鏡中心相對(duì)于平均海水面的航高稱(chēng)為絕對(duì)航高。相對(duì)于其他某一基準(zhǔn)面或某一點(diǎn)的高度均為相對(duì)航高。）,3、攝影比例尺的選擇,攝影比例尺越大，像片地面的分辨率越高，有利于影像的解譯與提高成圖精度，但攝影比例尺過(guò)大，增加工作量及費(fèi)用，所以，攝影比例尺要根據(jù)測(cè)繪地形圖的精度要求與獲取地面信息的需要來(lái)確定?？紤]因素：成圖比例尺、測(cè)圖方法、成圖精度、經(jīng)濟(jì)性等因素，以及經(jīng)濟(jì)性和航攝像片以后的使用可能性。,航攝比例尺與成圖比例尺,mb：為航攝比例尺分母mk：為成圖比例尺分母,基本要求,航攝比例尺與成圖比例尺,4、攝影航高的確定,航高：航攝飛機(jī)在攝影瞬間相對(duì)與地面的高度。,相對(duì)航高：相對(duì)于某一基準(zhǔn)面或某一點(diǎn)的高度。攝影航高：相對(duì)于攝區(qū)平均高程面的高度。,絕對(duì)航高：攝影瞬間攝影機(jī)物鏡中心相對(duì)于平均海平面的航高,當(dāng)然，飛機(jī)在飛行的過(guò)程中很難精確確定航高，但差異一般不得大于5%。同一航線內(nèi)，各攝影站得得高差不得大于50m,二、空中攝影過(guò)程,航空攝影測(cè)量的要求？,在做好地面準(zhǔn)備工作后，選擇晴朗無(wú)云的天氣進(jìn)行空中攝影。航攝儀安裝在航攝飛機(jī)上。飛機(jī)進(jìn)入航攝區(qū)域后，按設(shè)計(jì)的航同、航向呈直線飛行。攝影機(jī)則按一定的時(shí)間間隔開(kāi)啟快門(mén)拍攝，所攝像片的影像在地面上形成如圖1所示的覆蓋。,一條航線拍攝完畢，飛機(jī)進(jìn)行相鄰航線的拍攝。如此，直至所有航線拍攝完畢，整個(gè)測(cè)區(qū)即被航空影像全部覆蓋。在攝影過(guò)程中，飛機(jī)的穩(wěn)定性要好。在曝光瞬間，攝影機(jī)物鏡所處的空間位置稱(chēng)為攝站點(diǎn)。航線方向相鄰兩攝站點(diǎn)的空間距離稱(chēng)為攝影基線，通常用B表示。,航空攝影略圖,攝站點(diǎn),攝影基線B,以測(cè)繪地形為目的的空中攝影多采用豎直攝影方式，即要求航攝儀在曝光的瞬間物鏡主光軸保持與地面垂直。豎直航空攝影傾斜航空攝影攝影完畢后，將感光的底片進(jìn)行攝影處理，得到航攝像片。,攝影方式,豎直航空攝影：航攝儀在曝光瞬間物鏡主光軸與地面垂直，通常規(guī)定像片傾角小于2-3度，常用的航空攝影方式，其影像質(zhì)量無(wú)論從判讀或量測(cè)方面來(lái)看都比傾斜攝影要好，但直觀性稍差。我國(guó)目前進(jìn)行的航空攝影絕大多數(shù)都是豎直航空攝影。傾斜航空攝影：其像片傾角a大于3度的航空攝影稱(chēng)為傾斜航空攝影。這種攝影像片具有較強(qiáng)的透視感，對(duì)地物和目標(biāo)判讀特別有利。,豎直航空攝影,豎直航空攝影包括：,面積航空攝影：主要用于測(cè)繪地形圖，或進(jìn)行大面積資源調(diào)查。在指定攝區(qū)內(nèi)布設(shè)一系列互相平行的直線攝影航線并覆蓋整個(gè)區(qū)域的航空攝影。條狀地塊航空攝影：主要用于公路、鐵路、輸電線路定線和江、河流域的規(guī)劃與治理工程，通常只拍攝一條或幾條航線，即沿狹長(zhǎng)地帶或規(guī)定線路進(jìn)行的航空攝影。獨(dú)立地塊航空攝影：主要用于大型工程建設(shè)礦山勘探部門(mén)，只拍攝少數(shù)幾張具有一定重疊度的像片。,1、影像的色調(diào)影像清晰、色調(diào)一致、反差適中，無(wú)防礙測(cè)圖的陰影。2、像片傾角像片傾角的要求，一般為2-3度之間。,三、攝影測(cè)量生產(chǎn)對(duì)攝影資料的基本要求,像片傾角：航空攝影時(shí)，航空攝影機(jī)主光軸與鉛垂線的夾角，0時(shí)為最理想的情形。,航向重疊度與旁向重疊度,航向重疊：同一航線內(nèi)相鄰像片應(yīng)有一定的影像重疊。,一般情況下，要求航向重疊度最好為60%-65%，最小不能少于53%；旁向重疊要求30%-40%，最小不少于15%。,旁向重疊：相鄰航線也應(yīng)有一定的重疊。,3、像片重疊,思考：如果像幅是23cm*23cm，攝影比例尺是1:10000，那么這個(gè)像幅所覆蓋的實(shí)地面積是多大？如果是1:50000的比例尺，面積又是多少？,23cm*10000*23cm*10000=2.3km*2.3km,11.5km*11.5km的面積,4、航線彎曲航線彎曲：把一條航線內(nèi)的像片根據(jù)地物的影像疊拼起來(lái)，各張像片的像主點(diǎn)連線不在一條直線上，而呈現(xiàn)為彎彎曲曲的折線航線彎曲度：一條航線內(nèi)各張像片主點(diǎn)至首尾兩張像主點(diǎn)連線的最大偏離度L,我國(guó)航空攝影規(guī)范中明確規(guī)定：航線彎曲度一般不得超過(guò)3%,L,L,L,L,3%,5、對(duì)像片旋角的要求像片旋角：相鄰兩像片的主點(diǎn)的連線與像片沿航線方向的兩框標(biāo)連線之間的夾角,對(duì)像片旋角的要求：規(guī)范規(guī)定一般情況下小于6度，個(gè)別不應(yīng)大于8度，而且不能有連續(xù)三張像片的旋角超過(guò)6度的情況。,但是隨著數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的發(fā)展，像片旋角超過(guò)10甚至30多度也可以處理，只不過(guò)處理起來(lái)會(huì)費(fèi)力一些。,像片旋角過(guò)大會(huì)減小立體相對(duì)的有效觀察范圍,6、對(duì)航高差的要求航高差：空中攝影時(shí)飛行航高的變化量,規(guī)范還規(guī)定：規(guī)定同一航帶內(nèi)最大航高與最小航高之差不得大于30m，攝區(qū)內(nèi)實(shí)際航高與設(shè)計(jì)航高之差不得大于50m。,四、空中攝影質(zhì)量的評(píng)定（1）負(fù)片上影像是否清晰、框標(biāo)影像是否齊全、像幅四周指示器件的影像（如水準(zhǔn)氣泡等）是否清晰可辨；（2）由于太陽(yáng)高度角的影響，地物陰影長(zhǎng)度是否超過(guò)攝影規(guī)范的規(guī)定，地物陰暗