• / 125
  • 下载费用:20 金币  

航空遥感及其航测知识

关 键 词:
航空遥感及其航测知识 及其航测知识
资源描述:
遥 感 原 理 与 方 法 RS 第7章 航空遥感及其航测知识 内容提要: 航空遥感是指载体为飞机或气球所进行 的遥感,它是遥感技术的重要组成部分。 本章是该课程的核心之一,内容包括航 空摄影及其资料,航摄影像的几何特征,航 摄影像的立体观测与纠正。 讲授重点: 航空摄影像片的质量评价,投影性质, 航摄影像的特征点线,像点位移;立体观察 原理与方法,立体量测。 遥 感 原 理 与 方 法 RS 第 7 章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影 定义:航空摄影是将航摄仪安装在飞机上, 按照一定的要求对目标物摄影,获取影像资料 的过程目的是得到符合质量要求的像片产品。 分类:1)根据摄影的地区和范围,分为单站 摄影、路线摄影和区域摄影; 2)根据摄影机的主光轴在摄影瞬间的位 置,分为垂直航空摄影和倾斜航空摄影。现在 主要应用的是区域垂直航空摄影。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影 ●航空摄影过程 u航摄准备工作 u空中摄影 u地面摄影处理 和航摄质量评价 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航空摄影过程 ●航摄的准备工作 1)划分摄影分区 2)确定摄影比例尺 3)选择航空摄影机 4)计算航高、摄影基线和航线间距 5)准备航摄软片,编制领航图,确定曝光时 间和曝光间隔,以及飞机航行速度。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航空摄影过程 ● 空中摄影 选择天气晴朗、能见度好,气流平稳的条件 进行空中摄影。摄影时间一般在上午九时至下午 四时之间。飞机在进入测区航摄以前,应先试飞 一段距离,利用飞机上的仪表和地面方位标准校 正好方向和位置后,飞入测区正式摄影。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航空摄影过程 ● 空中摄影 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航空摄影过程 ● 空中摄影 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航空摄影过程 ●摄影处理 空中摄影后即时进行摄影处理,就是对空中 曝光后的胶片进行冲洗,得到影像稳定的航摄底 片。待底片晾干后,在底片的药膜上写明测区代 号、图号、摄影日期、航摄仪类型、航摄仪主距 、像片编号等。最后进行航摄质量评定。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影 ●航摄质量评定 评定航摄质量包括底片的影像质量和飞行 质量两方面。 影像质量要求:影像清晰,色调一致,反 差适中;反差系数0.5<γ<1.3,最大密度1.8> Dmax>1.0,灰雾度D0<0.3;阴影云影不过大 ;底片无损伤、斑痕、霉点及虚模影像等。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航摄质量评定 飞行质量评定项目和标准如下: ●像片重叠度 像片重叠是指相邻像片相同影像的重复现象 ,其中同一航线上两相邻像片的重叠称航向重叠 ,相邻航线之间两相邻像片的重叠称旁向重叠。 像片重叠的程度常用重叠度来表示,为重叠长度 与像片边长之比。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航摄质量评定 ●像片重叠度 航向重叠度: p%=100 × lx/Lx 旁向重叠度: q%=100 × ly/Ly 为了保证像片的连续性,满足立体观测和制 图精度的需要,航空摄影一般规定:航向重叠度 为60%,不得小于53%;旁向重叠度为30%,不 得小于15%。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航摄质量评定 ●像片倾斜角 在空中摄影曝光的一瞬间,像平面与水平面 的夹角称影片的倾斜角。为满足精度要求,像片 的倾斜角一般应小于2°,最大不得超过3°。 倾斜角的大小可根据像片上的圆形水准器 影像中气泡所处的位置来确定,气泡偏离中心几 圈就表示倾斜角为几度。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航摄质量评定 ●航线弯曲度 航线弯曲程度用弯曲度来表示,它等于整条 航线的长度L与最大弯曲的矢距δ之比 航线弯曲度%=100 ×δ/L 一般要求航线弯曲度不超过3%。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航摄质量评定 ● 像片旋角(航偏角) 相邻像片两像主点的连线与航线方向两框标 连线之间的夹角,称像片旋角或航偏角。一般要 求它不超过5°,最大不超过8°。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航摄质量评定 ● 像片旋角(航偏角) 像片旋角检查方法:先标出两张同航线相 邻像片的像主点O1和O2,然后将两像主点相互 转刺得O2′和O1′,连结O1O2′,O2O1′和航片航 向框标线。量测同一张航片上两条线之间的夹 角即为航片的旋角。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航摄质量评定 ●底片压平质量 压平程度由压平线进行检查。压平线是航 摄仪承影框前,离四周2-2.5cm处拉的四条金 属线。摄影后,底片上留有该四条线的影像。 如果压平线直,则说明底片是压平的,反之则 为没有压平。一般要求压平线弯曲不得大于0.05 -0.1mm。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影 ●航摄仪 航摄仪是专供航空摄影的传感器,在很大程 度上决定着航摄像片的质量。它的基本构造和 普通摄影机相同。由镜头、镜箱、暗盒三部分 和附加装置组成。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 第7章 航空遥感及其航测知识 航 摄 仪 结 构 示 意 图 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航摄仪 ●按像幅大小分 小像幅航摄仪:像幅< 18×18cm2;标准像幅航摄仪:像幅18×18cm2; 大像幅航摄仪:像幅>18×18cm2。 ●按镜头焦距(f)分 长焦距航摄仪:f>300mm; 中焦距航摄仪:300≥f>150mm;短焦距航摄仪 :150≥f>70mm;超短焦距航摄仪:f≤70mm。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影——航摄仪 ●按镜箱结构分 普通单镜头航摄仪、单镜头多 波段航摄仪、多镜头航摄仪、多镜箱航摄仪。 ●按镜头像场角(2β)分 狭角航摄仪:2β<30°; 常角航摄仪:30°≤2β<70°;宽角航摄仪: 70°≥2β<100°;特宽角航摄仪:2β≥100°。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ① 航空摄影 ●航摄飞机 一般利用现有各种型号飞机,也有专门的航 空遥感飞机。航摄飞机应具备航速均匀,航高不 变,飞行平稳,视野良好,续航时间长,飞行距 离远等性能。目前,由于镜头分辨率和胶片性能 的提高,多向高空航摄方向发展。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ② 航空摄影资料 航空摄影得到的最后资料是各种像片。其 中有黑白像片(包括分波段片、红外片、全色片) 和彩色像片(包括真彩色片、彩红外片)。目前我 们应用最多的是全色黑白航空摄影像片,简称 黑白航摄像片或航片。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ② 航空摄影资料 ●航摄像片 1)水平像片:以垂直摄影和近似垂直摄影 获得的航空像片称水平像片。因技术水平限制 ,很难达到航摄仪主轴垂直于地平面,因此, 把主光轴偏离铅垂线3°以内的摄影称作近似垂 直摄影,只要像片倾角在3°以内的都可看作是 水平像片。水平像片是各种测图工作的最基本 资料,也是应用最广泛的遥感资料。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ② 航空摄影资料 ●航摄像片 2)倾斜像片:以倾斜摄影方式获得的像片称 倾斜像片。 优点:拍摄的地面范围比同航高的水平像 片大,像片影像符合透视规律,易于分析使用 ; 缺点:影像变形大,不适宜用来进行测量 工作。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ② 航空摄影资料 ●镶嵌图和镶嵌复照图 将航片按航带编号,在航向和旁向上使其 相邻的像片按相同影像重叠,并一律留出右上 角编号在外,然后用图钉或松紧带固定在平面 板上,此种整幅影像图称镶嵌图。 镶嵌图经复照缩小,再按一定比例尺晒印 的像片叫镶嵌复照图。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ② 航空摄影资料 ●镶嵌图和镶嵌复照图 镶嵌复照图主要用于检查和评定航空像片 的质量,了解地区全貌,起到索引图的作用, 便于我们了解像片编号和查找所需要的航片。 同时还可作为编制工作计划的参考。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ② 航空摄影资料 ●像片略图和像片平面图 1)像片略图:用未经纠正的,保持原航摄比例 尺的航片按相同的地形地物顺序重叠,切去重叠 的多余边缘,然后拼贴在硬纸板上的像片图。 切割像片时,切割线应尽量避开重要地物, 选择在地物较少,相邻相片色调相差不大的地方 。所以切割线多为曲线。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.1 航空摄影及其资料 ② 航空摄影资料 ●像片略图和像片平面图 2)像片平面图:像片平面图是用经过纠正处理 、消除误差、归化为统一比例尺的航片制作的像 片略图。所以它的精度高,相当于一幅没有等高 线的地形图,可直接在上面做测量工作。 如果像片平面图再配以地图符号注记,便形 成了影像地图。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质 遥感影像的几何特征取决于成像方式的投 影性质。 投影:投影就是将空间物体的形状、大小 在平面上表示出来的方法。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质——投影类型 ●正射(垂直)投影 定义:当一束通过空间点的平行光线垂直相 交于一平面时,其交点称为空间点的正射投影, 或者垂直投影,该平面称投影面。 特点:正射投影构成的图形与实物形状完全 相似,不受投影距离的影响,有统一的比例尺, 并且比例尺放大或缩小不改变图形的形状。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质——投影类型 第7章 航空遥感及其航测知识 正射投影 中心投影 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质——投影类型 ●中心投影 定义:空间任意点与某一固定点连成的直线 或其延长线被一平面所截,则直线与平面的交点 称为空间点的中心投影。固定点S称为投影中心, 直线称为投影线,平面称投影面或像平面。 特点:中心投影构成的影像与地面形状不完 全相似,没有统一的比例尺,比例尺的大小取决 于投影中心S、空间点M与投影面P之间的关系。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质 ●航摄像片的投影 航摄像片是空中用航摄仪对地面摄影取得, 它是地面的中心投影。因为航摄时,各地物点的 光线都通过航摄仪物镜中心(投影中心)后与底片( 投影面)相交(底片感光),产生地物点的影像,与 中心投影的性质完全一致。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质 ●航摄像片的投影 根据透镜成像原 理如果物体和投影面 位于投影中心两侧, 其投影像为负像;物 体和投影面位于同一 侧时,得到正像。因 此,航片是地面的中 心投影正像。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质 ●中心投影的构 像规律 中心投影 构成的影像服 从透视成像规 律,是一种物 体的透视图。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质——中心投影的构像规律 1)点的像 点的像仍然是点。因为一个点 只有一条投影光线,与像平面只能有一个交点。 如果在通过投影中心同一方向上有数个空间点, 它们的像仍然是一个点。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质——中心投影的构像规律 2)直线的像 直线的像一般是直线,因为空 间直线与投影中心S只能组成一个平面,此平面 与像平面相交只能是一条直线;如果空间直线延 长后通过投影中心时,它的像则是一个点。 空间相交直线的像仍然是相交直线,且交点 就是空间直线相交点的像;当两直线相交构成的 平面延伸通过投影中心时,它的像是一条直线。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质——中心投影的构像规律 3)曲线的像 平面曲线的像一般为曲线, 当包含曲线的平面通过投影中心时,则该曲线的 像为一直线,不在同一平面内的空间曲线的像在 任何情况下都是曲线。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质——中心投影的构像规律 4)平面的像 平面的像一般为平面,只有 当平面通过投影中心时,像为一直线。 5)射线束的像 射线束的像一般为射线束 ,当射线束顶点的投影光线与像平面平行时,射 线束的像是一组平行线。一组平行线的像一般不 平行,只有当它们又平行于像平面时,其构像为 平行线。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ① 投影性质——中心投影的构像规律 第7章 航空遥感及其航测知识 射线束的像 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ② 航摄像片的特征点线 航摄像片上有一系列处于特殊位置的点和线 ,它们反映了中心投影的几何性质,研究它们对 于了解航片的性质和确定其在空间的位置具有重 要的意义。 航片上的特征点线,以及它们相互间的关系 如下图表示。图中P为像平面,S为投影中心,T 为地平面。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 航摄像片的特征点线 b Iα v V P0 V S hi o a n α H OCN T hc B A hi f c ho ho v hc P 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ② 航摄像片的特征点线 ●特征点线 1)像主点 通过投影中心S,垂直于像平面 的直线SO叫做航摄仪的主光轴(主光线),它与像 平面的交点o叫做像主点,像主点在地面上的相 应点O叫地主点。 2)像底点 通过投影中心S的铅垂直线SN 称为主垂线,它与像平面的交点n称为像底点, 像底点在地面上的相应点N叫地底点。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ② 航摄像片的特征点线 ●特征点线 3)等角点 主光轴与主垂线所夹的角α称为 像片倾角。平分倾角的直线与像平面的交点c称 等角点,在地面上的相应点C也称等角点。 4)主纵线 包含主光轴和主垂线的平面称 主垂面,它与像平面的交线vv叫主纵线,也即通 过像主点和像底点的直线,其在地面上相应的线 VV叫基本方向线。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ② 航摄像片的特征点线 ●特征点线 5)主横线 在像平面上,与主纵线相垂直的 直线都叫像水平线。其中通过像主点的像水平线 叫主横线,以hoho表示。 6)等比线 在像平面上,通过等角点的像水 平线称等比线,以hchc表示。 7)主合点和主合线 过投影中心的水平面与 像平面的交线叫主合线,用hihi表示。主纵线与 主合线的交点称主合点i,它是平行于基本方向 线的各水平线在倾斜像片上影像相交的点。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ② 航摄像片的特征点线 ●特征点线之间的关系 像主点、像底点、等角点和主合点都在主垂 面内,因此对一定的像片只要知道像主点和主纵 线的位置,就可以在像平面上确定一系列点的位 置。 在水平像片上,像主点、像底点、等角点三 点重合。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移 定义:航摄像片上地物的像点位置相对于其 在地形图上的位置产生了变化,这种变化称为像 点位移,也就是误差。位移的结果使得地物在像 片上的影像形状发生变形。 像点位移的原因:引起像点位移的原因有像 片倾斜、地面起伏、感光片变形、镜头畸变、大 气折射以及地球曲率等,其中最主要的是像片倾 斜和地面起伏。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移 ●像片倾斜引起的像点位移——倾斜误差 定义:地物点在倾斜像片上的像点位置与同 一摄影站摄得的水平像片上的像点位置相比,产 生的一段位移称倾斜误差。 位移路线:航摄像片因倾斜而引起的像点位 移路线是在像点与等角点的连线上。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS ●像片倾斜引起的像点位移—倾斜误差 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS ●倾斜误差 计算公式: c a′ φ aa˝ δα a0 I hc v hc 倾斜误差公式推导图示 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移 ●像片倾斜引起的像点位移——倾斜误差 计算公式: =r-r0, =- ≈- 式中:δα-倾斜误差,r-像片上像点与等角 点之间的距离,α为像片倾角, 为像点和等角 点连线与主纵线的夹角(方向角),f为航摄仪焦 距。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移——倾斜误差 倾斜误差规律: 1)倾斜误差的大小与像片倾角成正比,倾角 越大,误差越大,倾角为0,倾斜误差为0,即像 片水平时,不存在倾斜误差。 2)倾斜误差大小与像点的辐射距平方成正 比,而与航摄仪焦距成反比,幅射距r越大,即 越位于像片边缘的像点,倾斜误差也愈大;焦距 越小,则倾斜误差越大。反之,则倾斜误差越小 。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移——倾斜误差 倾斜误差规律: 3)当φ=90°、270°时,δα=0,即等比线上 各像点不存在倾斜误差。 4)当φ=0°、180°时,δα达最大值,即位于主 纵线上的像点,倾斜误差最大。 5)δα的值可正可负,当φ角在0°~90°和270° ~360°内时,δα为负值,即像点朝向等角点方向 位移,当φ角在90°~270°时,δα为正值,即像点 背离等角点方向位移。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移——倾斜误差 倾斜误差规律: 等比线hchc把像片分 成两部分,包含像主点的 部分像点向着等角点方向 移动,使图形收缩;包含 像底点的部分,像点背离 等角点方向移动,使图形 放大,不同部位的位移量 不等,最后正方形变成了 梯形。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移 ●地面起伏引起的像点位移——投影误差 定义:由于地面起伏,高于或低于基准面的 地面点,在像片上的像点相对于它在基准面上的 垂直投影点的像点所产生的直线位移,叫做投影 误差。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移 ●地面起伏引起的像点位移——投影误差 位移路线与方向:由地面起伏引起的像点位 移是在像点与像底点的连线上。当Δh为正值时( 即地面点高于基准面),像点由原位置背离像底 点方向移动(即a0→a),当Δh为负值时(即地面 点低于基准面),像点则由原位置向着像底点方 向移动(即b0→b)。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移——投影误差 计算公式: δh=Δh·r/H 式中:δh-投影误 差r-像点至像底 点的辐射距,Δh- 地物点相对基准面 的高差,H-基准 面航高。 第7章 航空遥感及其航测知识 P0 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移——投影误差 投影误差规律: 1)投影误差与辐射距成正比,即像点离像底 点越远,投影误差越大,像片中心部位投影误差 小,像底点处不存在投影误差。 2)投影误差与航高成反比,航高愈大,引起 的像点位移愈小。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移——投影误差 投影误差规律: 3)投影误差与高差成正比,高差越大,投 影差越大,反之就小。并且地物点高于基准面时 ,投影误差为正值,像点背离像底点方向移动; 地物点低于基准面时,投影误差为负值,像点向 着像底点方向移动。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ③ 航摄像片的像点位移——投影误差 倾斜像片的投影误差: δhα= 在近似垂直摄影时: δhα= 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ④ 航摄像片的方向偏差 由于像点位移的大小和方向在航片的各个部 分是不一致的,所以像片上的方向就不等于地面 的相应方向,即方向发生了偏差。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ④ 航摄像片的方向偏差 ●像片倾斜引起的方向偏差 第7章 航空遥感及其航测知识 在倾斜像片上,以等 角点为辐射中心的方向线 不发生方向偏差,任何其 它像点发出的方向线都要 产生方向偏差。如图所示 。ab线段由于像片倾斜引 起的方向偏差Δφ=φ- φ0 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ④ 航摄像片的方向偏差 ●像片倾斜引起的方向偏差 方向偏差的大小与辐射中心离等角点的距离 有关,离等角点越远,方向偏差越大;反之则小 ,最大方向偏差公式为: Δφmax=-r⋅⋅sin/f 式中字母意义同前,ρ为一弧度代表的度数,ρ= 206265秒 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ④ 航摄像片的方向偏差 ●地面起伏引起的方向偏差 地面起伏时,只有以像底点为中心发出的方 向线不发生偏差,而像片上其它任何点发出的方 向线均会产生方向偏差。如图所示,像片上a点 为方向线ab的起始点,ab的方向角为φ、b0为b 的正确位置,ab0的方向角为φ0。由图可见,像 点b对像点a的方向偏差为Δφ=∠bab0=φ-φ0。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ④ 航摄像片的方向偏差 ●地面起伏引起的方向偏差 第7章 航空遥感及其航测知识 地面起伏引起的方向偏差 近似计算公式: Δφ= ⋅sin(φ-) ·  遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ④ 航摄像片的方向偏差 ● 辐射中心范围 从等角点或像底点发出的方向线不发生偏差 ,但是这两个点在像片上不易找到;像主点虽容 易求出,但也不一定是一个明显地物点。 选取像主点附近一定范围的易于辨认的点作 为辐射中心来代替特征点。使由此发出的方向线 偏差不大,符合精度要求(≤3′)。辐射中心的 范围一般是以像主点为圆心,f/40(约3mm左右 )为半径的圆,这可由上面公式导出。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ⑤ 航摄像片的比例尺 ●水平像片的比例尺 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ⑤ 航摄像片的比例尺 ●水平像片的比例尺 1)当地面平坦而水平,像片水平时,像片的 比例尺各处相等。 1/m = f/H 2)当地面起伏较大时,只有在同一高度上的 影像才具有相同的比例尺,不同高度的比例尺为 : 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ⑤ 航摄像片的比例尺 ●倾斜像片的比例尺 倾斜像片比例尺计算公式: 式中xa为像点在像片上的横坐标(坐标系原点是 像主点,横轴是主纵线)。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ⑤ 航摄像片的比例尺 ●倾斜像片的比例尺 第7章 航空遥感及其航测知识 hc hc e1 e2 e3 e4 e5 e6 c1 c c2 o n 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ⑤ 航摄像片的比例尺——倾斜像片的比例尺 1)等比线将像片分成两部分,包含像主点的 部分,比例尺较同一航高水平像片的比例尺小; 包含像底点的部分,比例尺较同一航高水平像片 的比例尺大。 2)同一条像水平上比例尺一致,等比线上的 比例尺等于同一航高水平像片的比例尺。 3)同一像点纵向和横向比例尺不同。 4)比例尺的变化与像片倾角成正比,倾角越 大,比例尺变化越剧烈。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ⑤ 航摄像片的比例尺——倾斜像片的比例尺 ●像片比例尺的测定 1)平坦地区比例尺测定:在平坦地区近似垂 直摄影情况下,可用像片的平均比例尺来代替整 张像片的比例尺,计算方法如下: 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ⑤ 航摄像片的比例尺——倾斜像片的比例尺 ●像片比例尺的测定 第7章 航空遥感及其航测知识 a d b c k l1 l3l4 l2 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ⑤ 航摄像片的比例尺——倾斜像片的比例尺 ●像片比例尺的测定 2)丘陵山区比例尺测定:丘陵山区投影误差 大,不能用一个平均比例尺来代表整张像片的比 例尺,而是测定某一点的比例尺,作为该点周围 某个局部范围的近似比例尺。任意点的比例尺计 算公式为: 式中:f为焦距,Hi为任意点相对航高。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.2 航摄像片的几何特征 ⑤ 航摄像片的比例尺——倾斜像片的比例尺 ●像片比例尺的测定 3)绝对航高测定:任意点相对航高Hi Hi=H0-hi 其中hi可由地形图查出,H0由像片上的2个平高 点(已知平面位置和高程的地物点)计算: H0=ha+(L·f/l+Δh·rb/l) 式中:L-A、B两点间的地面水平距离,Δh- 两点间的高差,l-两点的影像距离,rb-像主点 至b点的距离, ha-A点的高程 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察 ●立体观察原理 人的双眼具有观察事物远近和产生立体感觉的 能力,航摄像片的立体观察就是模仿人眼观察立 体时所需要的条件,使人们建立起立体的感觉。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——立体观察原理 人用眼睛来观察自然界物体,产生立体感觉 的原因,一种解释是由于在两眼的视网膜上产生 了生理视差,另一种解释是视线的交会角不同所 致。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——立体观察原理 ●天然立体观察 1)生理视差:同一物体视网膜上像点的左 右距离之差叫做生理视差。 ηa=f1a1-f2a2 ηb=f1b1-f2b2 注视点F的生理视差为零,比注视点远的点 η<0,如A点,反之比注视点近的点η>0,如 B点。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——立体观察原理 ●天然立体观察 1)生理视差:不同远近的物体在视网膜上 的生理视差是不相等的,这种不相等的生理视差 一经由视神经传导到大脑皮层的视觉中心,便立 即产生物体远近的感觉。 生理视差是建立立体感觉的根本原因。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——立体观察原理 ●天然立体观察 2)交会角:根据几何关系,视线的交会角 α的大小决定地物点的远近,交会角大的物体距 离近,交会角小的物体距离远。关系式如下: 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——立体观察原理 ●天然立体观察 2)交会角:一般情况下,D等于25cm时眼 睛感觉最舒服,该距离为明视距离。α小于30′时 ,就逐渐失去辨别远近的能力,这时的距离一般 为450m,所以450m为人眼能看出立体的观察半 径。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——立体观察原理 ●人造立体观察 1)人造立体视觉: 如右图所示,通过观察 影像,不观察实物而获 取的立体感觉称为人造 立体视觉。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——立体观察原理 ●人造立体观察 2)立体像对:采用摄影方法,在不同的摄 影站,用同一焦距的航摄仪对同一地物进行摄 影,得到两张类似于视网膜物体形像性质的像 片,这两张像片称作立体像对,简称像对。像 对上的影像有着类似生理视差的一种视差,叫 做左右视差。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——立体观察原理 ●人造立体观察 3)人造立体观察:当用双眼去观察一组立 体像对时,像片影像的不同左右视差,反映到双 眼就构成了不等的生理视差,由此便产生了与观 察实物一样的立体感觉。将这种在一定的人为条 件下,通过对立体像对进行观察,从而获取立体 感觉的观察叫人造立体观察。这就是利用航摄像 片进行立体观察的基本原理。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——立体观察原理 ●航片立体观察的条件 1)观察两张相邻的具有一定重叠度的航片 (像对)。 2)两眼分别同时各看一张像片。 3)像片安放时,相应点的连线必须与眼基 线平行,且两像片间的距离要适中。 4)两张像片的比例尺尽可能一致,最大差 值不宜超过16%。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——观察方法和效应 ●立体观察的步骤 1)确定像片方位线 在需观察的像对上,分别 找出像主点,并互相转刺到相邻像片上,连接像片 的两个像主点,此直线即为该像片的方位线。 2)安置航片 将像片安置在立体镜下,使像对 方位线位于一条直线上,并且平行于眼基线,距离 适中。 3)镜下观察 在立体镜下移动像片,直到观察 到同一地物的两个像点融为一体,获得立体感觉, 且感到舒服时为止。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——观察方法和效应 ●立体观察效应 在进行航片立体观察时,如果像片放置成不 同的位置或方向,则会改变像点的左右视差,从 而产生不同的立体效果,立体效应分如下三种: 1)正立体效应 在立体观察时,将像对影像 重叠部分向内,即左方摄影站摄得的像片放在左 边,右方摄影站摄得的像片放在右边,并用左眼 看左片,右眼看右片,则获得与实物相似的立体 模型,这称为正立体效应。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——观察方法和效应 ●立体观察效应 2)负立体效应 在立体观察时,将像对影像 重叠的部分向外,即把左右像片对调,或左、右 片各自旋转180°,然后用左眼看左片,右眼看右 片,则获得与实物远近左右相反的立体模型,这 称为负立体效应。 3)零立体效应 在立体观察时,将像对向同 一方向旋转,并使两片上的相应方位线平行且与 眼基线成90°,则获得一平面图型,这种效应称 为零立体效应。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ① 航摄像片的立体观察——观察方法和效应 ●立体夸大 定义:在立体镜下观察立体像对时,常感到 地面的起伏比实际情况增大,这种现象称为立体 模型的垂直夸大。 夸大系数:如果立体镜焦距为d,航摄仪焦 距为f,则夸大系数K K=d/f 也有观点认为夸大系数与航高H和摄影基线 B的大小有关:B/H越大,垂直夸大系数K越 大;反之,则小。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ② 航摄像片的立体量测 ●像点视差 1)坐标系统:为了表示像点在像对上的确 切位置,建立以方位线为准的直角坐标系统。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ② 航摄像片的立体量测 ●像点视差 2)像点坐标:对于某地物A,像对上的像 点为a1和a2,它们的坐标分别是(Xa1,Ya1)和 (Xa2,Ya2);又如像点c1和c2,其坐标分别是 (Xc1,Yc1)和(Xc2,Yc2)。 第7章 航空遥感及其航测知识 遥 感 原 理 与 方 法 RS 7.3 航摄像片的立体观测与纠正转绘 ② 航摄像片的立体量测 ●像点视差 3)像点视差:是指像对上同名像点左右坐 标之差。在理想像对上,像点的上下视差(纵视 差)等于零,左右视差也即横视差一般不为零, 常用P表示。根据a、c两像点的坐标,可得到其 左右视差: Pa=Xa1-Xa2 Pc=Xc1-Xc2 其中Xa2和Xc2均为负数,左右视差恒为正
展开阅读全文
  麦档网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:航空遥感及其航测知识
链接地址:https://www.maidoc.com/p-15676561.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

[email protected] 2018-2020 maidoc.com版权所有  文库上传用户QQ群:3303921 

麦档网为“文档C2C模式”,即用户上传的文档所得金币直接给(下载)用户,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的金币归上传人(含作者)所有。
备案号:蜀ICP备17040478号-3  
川公网安备:51019002001290号 


收起
展开