15年摄影测量及遥感之综合知识(1)

1、第三篇 摄影测量与遥感之综合知识,主要内容,考试题目分析 考试大纲分析 测绘航空摄影 摄影测量与遥感,考试题目分析 测绘航空摄影、摄影测量与遥感部分,内容比例（以2011年为例）： 单项选择题：第29至44题，16/80 约占1/5 多项选择题：第88至91题，4/20 约占1/5 案例分析题：第3题，占1/7 分数：18/120,2014年开始，根据专业特长可选择答6道，也可全答，但判分时，从所答7道中去掉1道最低得分统计试卷分数，若只做答6道，其各题分值之和为该门总分。,考试内容分析 测绘航空摄影、摄影测量与遥感部分,（1）侧重测绘航空摄影、摄影测量基础，特别是基本概念； （2）遥感内容偏少； （3）案例分析题基本覆盖了摄影测量主要工作流程； （4）部分内容超出了大纲要求。,考试大纲分析 测绘航空摄影,1. 按照测绘航空摄影技术设计的内容、方法和要求，选择航摄季节和航摄时间，确定飞行平台、航摄仪和航摄比例尺，划定航摄分区，计算航摄参数。 2. 根据项目要求，确定在航空摄影中采用机载激光扫描、机载侧视雷达、低空遥感系统以及定位定姿系统等技术的实施方案。 3. 掌握航摄影像资料质量检查

2、的方法和技术指标，并根据测绘航空摄影项目的特点和要求，进行航摄中间过程的质量控制和项目成果的整理、检查、验收和归档。,考试大纲分析 摄影测量与遥感,1. 按照摄影测量与遥感技术设计的内容、方法和要求，确定摄影测量与遥感成果的类型、规格，以及航空、航天影像资料的空间分辨率、波段组合、重叠度和获取时间等技术指标。 2. 掌握收集合适影像数据及其预处理的内容、技术要求和方法。 3. 掌握划分区域网的原则和方法、像片控制点布设和测定的方法、作业流程和技术要求。 4. 掌握影像判读的原理和影像解译，以及外业调绘的内容、技术要求、方法和作业流程。,考试大纲分析 摄影测量与遥感,5. 掌握空中三角测量的技术规格和要求、作业方法和流程，能够利用影像、像片控制点及定位定向辅助资料实施空中三角测量。 6. 掌握制作数字线画图、数字高程模型、数字正射影像图、三维建筑模型等数据成果的技术规格和要求、作业方法和流程。 7. 掌握制作遥感调查工作底图和专题遥感数据成果的技术规格和要求、作业方法和流程。 8. 掌握摄影测量与遥感项目的质量控制，以及成果的整理、检查、验收和归档。,考试大纲分析 测绘航空摄影 、摄影测

3、量与遥感,重点内容：围绕4D测绘产品的生产，掌握数字摄影测量、基本掌握遥感图像处理，重点掌握航空、航天影像获取、处理以及生产技术流程和规定。 数据获取：测绘航空摄影、卫星影像、LiDAR、SAR、UAV 航测外业：像控点布设、选刺及测量，外业调绘 航测内业：摄影测量三个发展阶段，4D测绘产品的数字摄影测量方法，重点掌握DEM、DOM 测绘产品：测绘产品标准,第7章 测绘航空摄影,7.1 测绘航空摄影概要 7.2 测绘航空摄影技术设计 7.3 测绘航空摄影工作的实施 7.4 航空摄影中的新技术应用 7.5 航摄成果的检查验收,7.1 测绘航空摄影概要,考点分析： 根据项目的精度和提供成果的要求，选择确定采用光学航摄或者数码航摄。 根据成图比例尺、测图精度、测图仪器设备和测图方法等选择航摄仪，并进行检定；确定摄影比例尺、焦距、像幅以及需要配备的航摄附属仪器。,7.1.1 测绘航空摄影概要 基本概念,测绘航空摄影： 在航空器（飞机、直升机、飞艇、气球等）上安装航空摄影仪，从空中对地球表面进行的摄影。航空摄影系统主要包括：航空摄影平台和航摄仪。 测绘航空摄影的目的： 为了获取指定范围内、一定比

4、例尺和重叠度的航空影像。 航空摄影任务的实施过程一般包含：任务委托、签订合同、航摄技术计划制定、航摄申请与审批、空中摄影实施、摄影处理、资料检查验收等环节。,7.1.2 航空摄影仪 航空摄影仪可分为：胶片航摄仪和数码航摄仪。 7.1.2.1 胶片航摄仪 胶片航摄仪的特点： 像幅大小：23cm23cm 焦平面上有贴附框 航摄仪有系列焦距和滤光片 胶片航摄仪的结构 镜筒（检影望远镜） 暗箱（暗盒） 座架：避震，整平，改正偏流 控制器：操纵航摄仪工作,座架,暗箱,镜筒,操纵器,检影望远镜: 气泡整平 改正偏流 调整重叠度,框幅式胶片航空摄影仪作为量测型相机，大多数设有两种类型的框标： 1）机械框标（承片框四边的中央） 2）光学框标（承片框四角）,胶片航摄仪分类 摄影机主距： 透镜中心与胶片面之间固定而精确的距离。 摄影比例尺： 1/m = f / H = 摄影仪主距 / 相对航高 单镜头框幅式胶片摄影机：由镜筒、机身、暗盒三部分组成，装有低畸变透镜，是目前应用较多的航空摄影机。 1）根据摄影机像场角、主距f的不同，航空摄影机可分为： 2）按航摄比例尺分： 大比例尺航空摄影 1/m1/1万 中

5、比例尺航空摄影 1/2.5万1/m 1/1万 小比例尺航空摄影 1 /m 1/5万,一般情况下，对于大比例尺单像测图（如正射影像制作），应选用常角或窄角航摄机； 对于立体测图，则应选用宽角或特宽角航摄机。 2. 感光材料特征及胶片冲洗 感光材料及其特性 基本结构:乳剂层、片基、辅助层。 感光特性：感光度、反差系数、宽容度、灰雾密度、显影动力学曲线等进行描述。 感光材料可分为黑白感光材料和彩色感光材料。,黑白摄影处理 a)显影使潜像变成可见影像。 （潜像的显影是氧化还原反应） b）定影固定已显出的影像，即将剩余的卤化银（未曝光的）全部溶解转化为可溶性络盐。 c）水洗与干燥,曝光后,显影后,感光中心,潜像,可见影像,2）航摄胶片的冲洗,彩色摄影处理 a）彩显将已曝光的卤化银还原成金属银，其显影剂氧化产物与成色剂起作用生成染料。 b）漂白将金属银及黄色滤光层溶解为可溶性银盐。 c）定影将未曝光的卤化银溶解，将可溶性银盐溶解。 d）水洗,1）航摄滤光片：消除空中蒙雾亮度的影响 航摄滤光片与地面摄影用的滤光片比较 航摄滤光片有特殊要求 波谱透射曲线不同 航摄滤光片的密度由中心向边缘逐渐递减，以补

6、偿焦平面上的照度分布不均匀。 航摄中滤光片的选择与应用 根据空中蒙雾亮度的强弱，选择滤光片的颜色； 根据地面景物的波谱特性尽可能选择浅颜色或UV镜； 根据地物信息，应与景物波谱特性和航摄胶片的感色性匹配。 2）影像位移补偿装置：减少影像的模糊,3. 航摄仪辅助设备,基本要求 a）测光表的光谱敏感范围与航摄仪的色差校正范围一致，为400900nm; b）程序控制 各种航摄仪感光度的安置和测光模式 a）曝光计算,3）航摄仪的自动测光系统：自动调整光圈或曝光时间,4.常用的两种胶片航摄仪,1) RC型航摄仪（瑞士（威特厂） RC型航摄仪常用的有RC-10、RC-20和RC-30等型号，每种型号又配有几种焦距的物镜筒，像幅均为23cm*23cm。 2）RMK型航摄仪（德国（奥普托） RMK-cc24 RMK-TOP RMK型航摄仪有5个不同焦距的摄影物镜，像幅均为23cm*23cm。,7.1.2.2 数字航摄仪,从 2000 年 ISPRS 阿姆斯丹大会上，首次展示了大幅面的数码航空摄影相机以来，数码量测航空相机的发展受到了很大的重视。 数字航摄仪可分为： 1）框幅式（面阵CCD）：多个（4个

7、）面阵组合、单镜头大面阵 2）推扫式（线阵CCD）：线阵； 框幅式航摄仪DMC、UltraCam-D（UCD）和SWDC系列航摄仪等； 推扫式数字航摄仪主要有ADS系列航摄仪。,1. Z/I DMC 面阵数字航摄仪,DMC 是由4台分离的倾斜摄影小面阵影像经过纠正、拼接而成一个大面阵影像。 DMC 有四个全色波段和多光谱波段,飞行方向,F/R飞行方向的右侧 B/R后方的右侧 F/L飞行方向的左侧 B/L后方的左侧 F-前，B-后，L-左，R-右,全色影像包括了重叠部分， 虚线是有效影像。,DMC 相机技术参数,辐射分辨率：记录一个亮度值所用的比特数,2. Vexcel 的UltraCamX 数码航摄相机 奥地利,UCD面阵数字航摄仪 由4次分别曝光的9个小面阵拼接成的大面阵,中心投影数字航空影像,DMC与UCD数码相机的差异 相同点： 都是由4个（全色波段）相机构成大幅面黑白影像4个（红、绿、蓝红外）多光波 大幅面彩色影像。,DMC,UCD,3. SWDC系列数字航摄仪,2006,2008,2010,Leica ADS40线阵,（前视下视后视） 近红外红绿兰 全色多光谱 利用三个航空摄

8、影条带进行摄影测量,4. ADS系列数字航摄仪,ADS40数字影像航空摄影仪系统,ADS系列数字航摄仪包括ADS40/ADS80机载数字航空摄影测量系统，使用全球定位系统（GPS）和高精度惯性测量系统（IMU）技术。 镜头采用中心投影设计，它的全色波段采用了三对CCD线阵对前视、下视和后视三个方向同时获取RGB和近红外波段阵列安置于全色阵列之间，记录目标的多光谱信息，可以利用一次飞行获得前视、底视、后视的具有100%三度重叠、连续无缝的全色立体影像、彩色影像和彩红外影像。,7.1.2.3 航摄影像的分辨率 1）数字影像的分辨率 影像分辨率是决定影像对地物识别能力和成图精度的重要指标。 对于数字航空影像或航天遥感影像而言，分辨率通常是指地面分辨率，一般以一个像素所代表地面的大小来表示。 2）胶片影像的分辨率 胶片摄影分辨率指衡量摄影机成像系统对黑白相间、宽度相等的线状目标影像分辨的能力（分解力 ）。 3）扫描影像的分辨率 扫描分辨率是指影像扫描仪在实现图像的模数转换时，通过扫描元件将扫描对象表示成像素所采用的最小面元单位，即一个扫描像素在原始胶片上的实际尺寸。,7.1.2.4 航摄仪的检

9、定 1）摄影机检校的内容 a. 像主点位置与主距的测定； b. 摄影物镜光学畸变差或畸变系数大小的测定； c. 底片压平装置的测定； d. 框标间距以及框标坐标系垂直性的测定。 对于数字航摄仪还包括像元大小，调焦后主距、畸变差变化 2）摄影机检校的方法 航空摄影测量的摄影机检校方法主要包括：实验室检校法、试验场检校法和自检校法。 不少于两条航线，每条航线最少10像对； 周边布设不少于6个平高控制点，点位距像片边缘不小于1.5cm； 地形具有一定起伏，高差不大于相对航高1/41/5 。,检校要求 检定超2年 曝光超2万次 经过大修 剧烈震动后,7.1.3 测绘航空摄影基本要求 1. 航摄像片倾角 航摄像片倾角：航摄机向地面摄影时，摄影物镜的主光轴偏离铅垂线的夹角。,气泡,时钟,高度表,记事板,像片倾角一般不大于2，个别最大不大于4，像片倾角小于2-3的航空摄影称为竖直航空摄影。,2. 航摄比例尺 航摄像片的比例尺：像片上的一个单位距离所代表的实际地面距离。 摄影比例尺越大，像片的地面分辨率越高，越有利于影像的解译和提高成图的精度。,对于平坦地区：航摄比例尺S = 1/m = 摄影机主距 / 相对航高 = f / H 实际摄影比例尺在像片上处处不等！,比例尺分母越小,不是最高、最低，是平均最高、最低,qx、qy根据规范中的上下限检查 qx ：60%65% 个别最大不得大于75% 最小不得小于56%。 若 53%qx56% 且其相邻像对的航向重叠度不小于58%，能确保测图定向和测绘工作边距像片边缘不小于1.5cm时，可视为合格。 qy：30%35% 个别最小不得小于13%。,3. 像片重叠度,1)航向重叠度:,2)旁向重叠度:,Lx为航向影像高度 Ly为旁向影像宽度,应达到60%65%，最小应有56%,h=h基-h,航向重叠度,最高点、最低点航向重叠度,h最高、h最低,旁向重叠度,最高点、最低点旁向重叠度,h最高、h最低,航线弯曲度最大弯曲矢距（）与航线长度（L）之比,规范规定：,航线弯曲度=,4. 航线弯曲与航迹角,航线弯曲：把一条航线的航

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