遙感在資源與環(huán)境中的應(yīng)用第五章課件

第五章航空遙感—航空攝影的種類第一節(jié)航空攝影的種類1.航空攝影的種類（1）按象片傾斜角分類：象片傾斜角：是航空攝影機(jī)主光軸與通過鏡頭中心的鉛垂線間的夾角

。

垂直攝影：

3

，得到水平象片，各部分比例尺大致相同，可量測距離。

傾斜攝影：

3

，得到傾斜象片，變形大，但攝取面積大。

水平象片傾斜象片OSSff垂直攝影傾斜攝影

O第五章航空遙感—航空攝影的種類第一節(jié)航空攝影的種類1（2）按攝影的實(shí)施方式分類：

單片攝影：為特定目標(biāo)或小地塊進(jìn)行的攝影，一般獲得一張（或一對）象片。

航線攝影：沿一條航線對地面上狹長地帶或線狀地物（鐵路、公路）進(jìn)行連續(xù)的攝影。

一般地，航線的長度限制為60～120km。

面積攝影：沿?cái)?shù)條平行航線對廣大區(qū)域進(jìn)行的連續(xù)的攝影。航線攝影面積攝影（2）按攝影的實(shí)施方式分類：航線攝影面積攝影2

對于航線攝影和面積攝影而言，象片之間存在著一定的重疊，包括：

航向重疊：在同一條航線上相鄰兩張象片間的重疊。重疊度為53%～60%。目的是用于相鄰象片地物的互相銜接和立體觀察。

旁向重疊：相鄰航線間相鄰象片的重疊。重疊度為15%～30%。用于象片鑲嵌等。面積攝影a航向重疊b旁向重疊對于航線攝影和面積攝影而言，象片之間存在著一定的重3遙感在資源與環(huán)境中的應(yīng)用第五章課件4（3）按感光膠片和所用的波段分類：

普通黑白攝影：用全色黑白感光片，感受可見光范圍內(nèi)各種色光，用途廣。

黑白紅外攝影：用黑白紅外感光片和近紅外濾光片組合起來攝影，記錄近紅外短波段（0.76μm～1.4μm）和可見光范圍的信息。對水體和植被反映明顯，具有較大的反差和地面分辨率。天然彩色攝影：用彩色感光片，記錄可見光波段的信息。信息量比黑白象片豐富得多。

（3）按感光膠片和所用的波段分類：5彩色紅外攝影：用彩紅外感光片，記錄綠、紅、近紅外（0.5～0.9μm）信息。一般在攝影機(jī)物鏡上套一個(gè)黃色濾光片，以消除藍(lán)、紫光。在彩紅外攝影中：綠光感光藍(lán)色紅光感光綠色近紅外感光紅色紅外線對大氣層的穿透力強(qiáng)，彩紅外象片一般比天然彩色象片鮮艷得多。多光譜攝影：用攝影機(jī)鏡頭、濾光片、感光片的幾種不同組合，同時(shí)對一個(gè)地區(qū)進(jìn)行幾個(gè)不同波段的攝影，得到多個(gè)波段的航片，從而得到合成象片。彩色紅外攝影：用彩紅外感光片，記錄綠、紅、近紅外（06（4）按比例尺分類：

大比例尺航空攝影：比例尺大于1/1萬

中比例尺航空攝影：1/3萬<比例尺≤1/1萬小比例尺航空攝影：1/10萬<比例尺≤1/3萬

超小比例尺航空攝影：1/25萬<比例尺≤1/10萬（4）按比例尺分類：7北京林業(yè)大學(xué)校園航空照片北京林業(yè)大學(xué)校園航空照片8北京林業(yè)大學(xué)校園航空照片北京林業(yè)大學(xué)校園航空照片9遙感在資源與環(huán)境中的應(yīng)用第五章課件10遙感在資源與環(huán)境中的應(yīng)用第五章課件11遙感在資源與環(huán)境中的應(yīng)用第五章課件12遙感在資源與環(huán)境中的應(yīng)用第五章課件13遙感在資源與環(huán)境中的應(yīng)用第五章課件142.航空象片的大小和標(biāo)志（1）象幅大小:

18

18cm，23

23cm，30

30cm等。

（2）標(biāo)志:

水準(zhǔn)器：記錄象片的傾斜度

壓平線：感光膠片彎曲度產(chǎn)生的象片變形

時(shí)表：記錄象片的拍攝時(shí)刻

框標(biāo)：對稱的兩個(gè)框標(biāo)的連線的交點(diǎn)為象片的中心點(diǎn)

象片編號(hào)：記錄航攝區(qū)的位置、攝影時(shí)間、圖幅、航線順序等。

氣壓表：記錄拍攝瞬間的氣壓或相對于設(shè)計(jì)航高的高差。2.航空象片的大小和標(biāo)志15第五章航空遙感—航空攝影的種類7422—0374壓平線金屬框標(biāo)水準(zhǔn)氣泡編號(hào)時(shí)表

航空象片上的標(biāo)志第五章航空遙感—航空攝影的種類7422—0374壓平線16框標(biāo)壓平線壓平線：像片四邊井

字形直線叫壓平線，其彎曲度說明攝影時(shí)感光膠片未壓平而產(chǎn)

生的影像變形情況。.框標(biāo)壓平線壓平線：像片四邊井

字形直線叫壓平線，其彎曲度說17第五章航空遙感—航空象片的特性第二節(jié)航空象片的特性1.航空象片的特性：航空象片的影象是由地物反射（或發(fā)射）的光線進(jìn)入航空攝影機(jī)的鏡頭，使感光材料產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)而形成的。（1）物理特性：

包括地物的反射特性、感光材料性能和攝影機(jī)鏡頭的分辨率等，是影響色調(diào)的主要因素。

地物的反射特性：

地物的反射率：象片上物體的色調(diào)，主要取決于物體的反射率，用亮度系數(shù)P表示：P=B/B0其中，B是物體表面的亮度，B0是相同照度下絕對白色的理想物體表面的亮度。絕對白體常用硫酸鋇紙或氧化鎂紙做標(biāo)準(zhǔn)反射面。P越大，象片上的色調(diào)越淺。全黑的物體P=0，全白的物體P=1。第五章航空遙感—航空象片的特性第二節(jié)航空象片的特性18第五章航空遙感—航空象片的特性

影響亮度系數(shù)的因素：

不同類別物體的亮度系數(shù)差別很大；

同類物體，干濕程度不同，P亦不同，濕度大則P??；

粗糙度大，則P小，反之則大；

顏色從白—黃—紅，藍(lán)—綠，紫—黑時(shí)，亮度系數(shù)從1逐漸下降到0。

感光材料性能對象片的影響：

感光度：確定曝光時(shí)間的主要因素。

反差：黑白差，反差大時(shí)，層次少，明暗差別明顯。

乳劑分辨力：線對/mm，1毫米寬度內(nèi)能識(shí)別出的最細(xì)的平行線對數(shù)目。航空攝影時(shí)需選擇感光度高、反差適中、有較高分辨率的感光材料。

象片分辨率：感光乳劑分辨率和攝影機(jī)鏡頭分辨率決定了系統(tǒng)分辨率，一般在25~100線對/mm。同一張象片上，中心部分比邊緣部分分辨率高。第五章航空遙感—航空象片的特性影響亮度系數(shù)19第五章航空遙感—航空象片的特性（2）幾何特性：

中心投影：空間任意點(diǎn)A均通過一固定點(diǎn)（投影中心）投影到一平面上，投影中心S、投影平面P和空間點(diǎn)A三者之間的關(guān)系任意。投影中心與點(diǎn)A的連線為一平面所截，交點(diǎn)為A的中心投影，平面為投影平面，鏡頭中心為投影中心。航片是地面的中心投影。

垂直投影：所有投影光線互相平行且垂直地投影到投影面上。

第五章航空遙感—航空象片的特性（2）幾何特性：20中心投影和垂直投影ABCDabcd中心投影ABCDabcd正射投影航片是中心投影，即攝影光線交于同一點(diǎn)地圖是正射投影，即攝影光線平行且垂直投影面。中心投影和垂直投影ABCDabcd中心投影ABCDabcd正21

中心投影與垂直投影的區(qū)別：

投影距離影響比例尺，即航高影響比例尺：，f：焦距，H：航高；

地形起伏引起象點(diǎn)位移，產(chǎn)生投影誤差，從而引起比例尺變化；

投影面傾斜產(chǎn)生傾斜誤差，引起象片上各部分比例尺不一致。

所以，航片比例尺的變化與航高、地形起伏和象片傾斜情況有關(guān)。應(yīng)用航片時(shí)，需要統(tǒng)一比例尺：

地形起伏引起投影誤差

糾正投影誤差

象片傾斜引起傾斜誤差

消除傾斜誤差在一定的航高下，當(dāng)象片水平，地面平坦時(shí)，中心投影和垂直投影的成果是相同的。中心投影與垂直投影的區(qū)別：22投影距離（航高）對比例尺的影響(a)P1b1a1o1P2b2a2o2AOBP2b2a2o2AOBb1o1a1f1P1f2S1S2H2H1(b)正射投影:比例尺和投影距離無關(guān)中心投影:焦距固定，航高改變，其比例尺也隨之改變投影距離（航高）對比例尺的影響(a)P1b1a1o1P2b223地形起伏對正射投影無影響對中心投影引起投影差航片各部分的比例尺不同BACabcA’C’ABCabcC’A’地形起伏對正射投影對中心投影引起投影差BACabcA’C’A24投影面傾斜對比例尺的影響P0baAOBSPa0b0o投影面傾斜對比例尺的影響P0baAOBSPa0b0o252.航空象片的主要點(diǎn)和線：

由于航片一般會(huì)有一定傾斜，故有一些具有特殊性質(zhì)的象點(diǎn)：象主點(diǎn)（O）：主光軸SO與象面的交點(diǎn)，即象片中心點(diǎn)。象底點(diǎn)（n）：S的鉛垂線與象面的交點(diǎn)。等角點(diǎn)（c）：傾斜角

的分角線與象面的交點(diǎn)。主垂面：包含主垂線與主光軸的平面。主縱線（VV）：主垂面與象面的交線，通過象主點(diǎn)和象底點(diǎn)。主橫線（hoho）：與主縱線垂直且通過象主點(diǎn)。等比線（hchc）：通過等角點(diǎn)且垂直于主縱線，等比線上比例尺不變。2.航空象片的主要點(diǎn)和線：26第五章航空遙感—航空象片的特性航空象片的主要點(diǎn)和線第五章航空遙感—航空象片的特性航空象片的主要點(diǎn)和線27第五章航空遙感—航空象片的特性3.象片比例尺計(jì)算和象片糾正：（1）象片比例尺(攝影比例尺）：求小區(qū)域和點(diǎn)的比例尺：h為地形起伏，H0為平均高程面。右圖中以T0為起始面，其航高為H0，則有：航測部門提供的航高為象主點(diǎn)的航高，稱為“主比例尺”。求平均比例尺：d1，d2，……dn通過象片中心。fH0geacbdEGCDABST2T0T1h2h1第五章航空遙感—航空象片的特性3.象片比例尺計(jì)算和象28第五章航空遙感—航空象片的特性（2）投影差： ∵△Saa0∽△SA0

A0∴又∵△Sao∽△AA0

A0∴∴同理，ao、bo為象點(diǎn)到象主點(diǎn)的距離，即r。；以

h表示aa0、bb0，則有：

ShaaABA0

A0hbB0b0a0bofHOB0

T0????第五章航空遙感—航空象片的特性（2）投影差：ShaaA29第五章航空遙感—航空象片的特性投影差規(guī)律（對于水平象片）：投影差大小與象點(diǎn)距離象底點(diǎn)的距離成正比，距象底點(diǎn)愈遠(yuǎn)，

h愈大，象底點(diǎn)無象點(diǎn)位移；

h與h成正比，h

0時(shí)，

h

0，象點(diǎn)離開中心點(diǎn)向外移動(dòng)；h

0時(shí)，

h

0，象點(diǎn)向著象底點(diǎn)移動(dòng)；

h與H成反比，H愈大，

h愈小。第五章航空遙感—航空象片的特性投影差規(guī)律（對于水平30第五章航空遙感

—航空象片的特性（3）傾斜誤差：其中，

a=aa0，即象點(diǎn)a的位移。rc=ca，象點(diǎn)到等角點(diǎn)的距離，向徑。

，等比線與象點(diǎn)向徑間的夾角。

，象片傾斜角f，焦距傾斜誤差分布規(guī)律：傾斜誤差的方向在象點(diǎn)與等角點(diǎn)的連線上；

a與rc2（向徑）成正比，即離等角點(diǎn)愈遠(yuǎn)，傾斜誤差愈大；當(dāng)

=0

或

=180

時(shí)，

a=0，即在等比線上象點(diǎn)不因象片傾斜而產(chǎn)生位移；當(dāng)

=90

或

=270

時(shí)，

Sin

=1，即在主縱線上象點(diǎn)的傾斜誤差最大；當(dāng)

在0～180

時(shí)，

a

0，象點(diǎn)向著等角點(diǎn)方向移動(dòng)；當(dāng)

在180～360

時(shí)，

a

0，象點(diǎn)背著等角點(diǎn)方向移動(dòng)。所以，水平象片上的矩形在傾斜象片上變?yōu)樘菪?。第五章航空遙感

—航空象片的特性（3）傾斜誤差31第五章航空遙感—航空象片的特性注意：

一般使用水平象片，象主點(diǎn)與象底點(diǎn)、等角點(diǎn)重合；

象片由于地形起伏邊緣部分誤差大；

工作中只使用中間部分，即使用面積。由航向重疊和旁向重疊部分的中線所圍成。（4）象片比例尺測定：平坦地區(qū)：在象片四個(gè)角上選明顯地物點(diǎn)，連接對角線，量出d1，d2及D1、D2，則1/M=（d1/D1+d2/D2）/2。丘陵地區(qū)：分區(qū)（由于象片各處比例尺不一樣），一區(qū)內(nèi)選測點(diǎn)，量d1，d2。N1N1N3N4N2N1d1d2d2d1使用面積iba

cd0c0b0a0Vconhchcd

d

a

bVc第