第十章 航空摄影测量外业PDF

航空摄影测量外业调绘作业摘要：本文对现行外业调绘生产流程、作业方法、存在的问题进行了分析以及提出了外业调绘作业改进的措施。

关键词：航空摄影测量；外业调绘；方法；措施Abstract: This paperanalyzes andput forwardto surveying and mappingwork improvementmeasureson the existing problemsinsurveying and mappingproduction process, operation method,existence.Keywords:aerial photogrammetry;investigation;method; measures引言：航测外业采用计算机屏幕像对立体采集地物数据, 内业直接对外业矢量数据进行微分纠正, 在计算机“地物自动识别系统”开发成功并真正能在我国实现生产以前, 内业数字摄影测量系统主要完成DEM的生产和对个别坡度过陡的局部地物进行修测, 是我国现阶段国情下, 在国家基础地理信息采集中较恰当的“航测内外业一体化”途径。

1现行外业调绘生产流程分析航测外业调绘是航测工作的一个重要流程，我局经过几年的技术改造，初步形成了内外业一体化成图体系，工作模式为：根据项目要求对航测数字化测图范围进行航空摄影，生成摄影负片。

对负片进行扫描，生成扫描影像TIF文件。

内业扫描完的影像文件由内业作业员进行加密，形成空三加密成果。

内业测图人员根据加密成果构成单个的立体像对进行测图，进行内业预判。

同时制作过渡DOM。

将内业预判的成果与过渡DOM 叠加，打印形成外业调绘用的调绘底图。

作业员持调绘片到实地进行外业调绘，用不同的符号和颜色标注不同类型的地物、居民地名称、植被等。

外业调绘结束后回驻地或单位在计算机上进行调绘成果整理。

再通过打印、自查、修改，直至二查结束，打印形成最终的“调绘片”。

附录C 航空摄影测量成图简介航空摄影(aerial photography)是在飞机上安装航空摄影仪(aerial camera)，对地面进行垂直摄影(vertical photography)，获取航摄像片(aerial photography)或数字影像(digital image)。

航空摄影测量(aerial photogrammetry)是利用航摄像片测制地形图的一种方法，与白纸测图相比，它不仅可使绝大部分外业测量工作在室内完成，还具有成图速度快、精度均匀、成本低、不受气候季节限制等优点。

国家测绘部门一般采用航空摄影测量方法测制1：1万~1：10万中比例尺地形图，工程部门也用它来测制1：500~1：5000大比例尺地形图。

(1) 航空摄影的基本知识在图C-1中，设1P ，2P 为像片(photo)、1S ，2S 为摄影中心(photographic center)、21S S 为摄影基线(photographic baseline)、k f 为摄影机焦距(focal length)、H 为航高(photographic flying height)、l 为正方形像幅(picture format)的宽度(航摄仪的像幅一般有230×230mm 和180×180mm 两种)；地面一点A 在两张像片上的影像分别为1a ，2a ，航摄比例尺(aerial photo scale)的定义为摄影仪的焦距与航高之比，也即有H f M k P =1 航摄比例尺P M 1一般应满足M M P =4~6的要求，具体应根据成图比例尺M 1、像幅大小、图幅大小、布点方案、摄区地形条件、仪器装备和加密成图技术水平等情况，按照表C-1合理选择。

航摄仪焦距k 的选取规定为：1：500可采用150~305mm 的航摄仪。

1：1000可采用150~210mm 的航摄仪。

平原、丘陵地1：2000成图可采用150~210mm 的航摄仪；山地、高山地1：2000成图可采用150mm 的航摄仪。

航空摄影测量一．前言及单张相片的航测解析1．摄影测量学：利用各种非接触型的传感器，获取模拟的或数字的影象,然后解析和数字化提取所需要的信息，在空间信息系统里数字的加以存储，管理，分析和表达,再通过可视化和符号化形成产品2．摄影比例尺：航摄相片上的一段线的长度l，与实际地面上的相应线段长度L的比，1/m=l/L ，此时视相片为水平，地面取平均高程。

也等于摄象机主距f和平均地面高H的比，即1/m=f/H 3．空中摄影测量采用竖直摄影方式，即摄影瞬间摄象机的铅垂线垂直于地面，偏离垂线夹角应小于3度,夹角称相片斜角4．航向重叠：同航向要求重叠度60%。

旁向重叠：相邻航带间重叠度要求24%。

5．航摄影象是地物上的各点通过航摄机的物镜投射到相片上的一点,称为中心投影。

6．摄影测量的几何处理任务是通过相片上像点的位置确定相应地面点的空间位置，这就需要坐标转换来确定地面点.描述像点位置的坐标系为相方坐标系，描述地面点位置的坐标系为物方坐标系。

7．用摄影测量的方法研究地物的几何和物理信息时，必须建立该物体与相片之间的数学关系，首先需要确定的是摄影瞬间摄影中心与相片在地面坐标系中的位置和姿态。

内方位元素：表示摄影中心与相片之间相关位置的参数外方位元素:表示摄影中心和相片在地面坐标系中的位置和姿态的参数。

8．像点偏移:地面点在相片上的投影因相片倾斜或地面不平而移位或多边形形变.二．双像解析摄影测量1．人造立体视觉需要满足的条件:两张相片必须是两个位置对同一景物摄取的相对。

每只眼睛只能观察一张相片。

两相片上的同名景物连线必须与眼基线大致平行。

两相片的比例尺相近（差别<15％），否则需要用zoom模块进行调节。

2．用解析的方法处理立体相对（定向—恢复地面目标的空间坐标)，常用方法：①利用相片的空间后方交会与前方交会来解求地面目标的空间坐标(绝对坐标）②利用相对的内在几何关系，进行相对定向，建立与地面相似的立体模型，计算出模型点的空间坐标，再通过绝对定向，将模型进行平移，旋转，缩放，以纳入到规定的地面坐标系中，解析出地面目标的绝对空间坐标。

航空摄影测量外业课程标准一、课程性质与任务《航空摄影测量外业》是中等专业学校或高职高专学校航空摄影测量及相关专业必修的一门专业课程。

在航空摄影测量专业的整个课程体系中占有重要地位。

航空摄影测量已经渗透到国民经济的各个领域，与测绘技术有着极其密切的关系，在工程测量、地籍测量、城市建设测量等国民经济建设各部门中有着广泛应用。

该课程主要任务是使学生了解航空摄影测量外业包括哪些作业工序；掌握像片控制测量的方法及用GPS定位测量和常规测量的方法测像片控制点；影像判读及调绘的内容、方法；学会大比例尺航空摄影测量外业的工作流程及方法等重点内容，为学生在毕业后能运用所学知识在一线进行航空摄影测量生产打下坚实的基础。

本课程较全面、系统地讲述了航空摄影测量作业的全过程。

以航测的基本理论为基础，以航测内、外业的作业技能为重点。

学生修完本课程，能够应用所学知识解决与摄影测量及基础信息获取有关的实际问题。

课程的任务和要求开设本课程的目的在于：学生通过本课程的学习，了解航空摄影测量的一些基本知识和基本方法，掌握航测像片的外业调绘方法，了解内业成图的基本知识，为今后的航测工作打下一定的基础。

本课程是一门实践性很强的专业课，主要采用课堂讲授与实习相结合的方法教学，结合教材有关内容并及时安排课堂实习，才能使学生对理论知识加以理解和掌握。

教学中应注意的问题理论教学：灵活处理教学内容，删除部分实例，补充部分基础知识。

教法上多采用实例分析，激励学生的学习积极性；教学手段上多使用多媒体教学，把难以表达的理论知识展示给学生，加强直观教学。

实践教学：多加强与相关行业的生成厂家和专业教师的联系，讲述无人机的航拍测量的实训知识。

加强学生的实验实训。

该课程是实验性较强的课程，要通过学生进行实训项目的训练才能真正领悟体会。

二、课程教学目标（一）知识目标1.了解航空摄影测量外业概况以及未来发展方向；2.掌握航空摄影测量测制各种比例尺地形图成图理论及方法；3.掌握航空摄影测量外业影像判读的各种成像规律和识别标志；4.掌握GPS定位测量和常规测量测量像片控制点的方法；5.掌握影像图测图原理；6.掌握航空摄影测量外业中调绘的方法及工作流程；7.掌握大比例尺航空摄影测量外业在像片控制、调绘和影像图测图方面的方法；8.掌握航测大比例尺测图生产的知识、方法。

低空数字航空摄影测量外业规范
低空数字航空摄影测量外业规范是用于管理和控制航空摄影测量的行业标准，通过它来确保航空摄影测量的准确性和可靠性。

低空数字航空摄影测量外业规范综合了法律法规、标准化文件以及当前的工业成果和技术水平，用于指导开展航空测量任务。

首先，低空数字航空摄影测量外业规范中规定要求测量点必须满足特定精度要求。

测量点分布在航线内部和外部内，测量精度要求不同。

依据《测绘法》规定，航空摄影测量除要求具有一定的大地折减精度外，还要求具有一定的水平折减精度。

其次，低空数字航空摄影测量外业规范要求在进行航空摄影测量之前，要对航空器、取景设备、测量仪器等进行严格检查，一旦发现存在不良情况，应立即停止拍摄，并及时进行更换或维修。

此外，低空数字航空摄影测量外业规范还规定拍摄时要考虑到航空器和相机的抗扰性以及影像的抗扰性，以确保拍摄质量。

测量仪器的校准也应当按照规定的要求定期进行，来确保测量结果的准确性和可靠性。

最后，低空数字航空摄影测量外业规范中还规定在开展航空测量任务时，应遵守国家有关法律法规和有关飞行安全政策，确保测量人员的安全。

低空数字航空摄影测量外业规范对于管理和控制航空摄影测量有着重要的作用，严格遵守规范，才能确保航空测量任务的准确性和可靠性。

第十章航空摄影测量及遥感成图简介第一节航空摄影测量及遥感概述一、航空摄影测量的概念传统的摄影测量学是以摄影机所拍摄物体的像片为依据，确定所摄物的形状、大小、性质、和空间位置的方法，是测绘学科的一个很重要的分支。

由于摄影像片能够真实而详尽地记录摄影瞬间客观物体的形态，具体良好的量测精度和判读性能，所以其在地形测量、建筑工程及其他学科中已得到广泛应用。

摄影测量学可从不同角度进行分类，依据获得像片的不同方法和摄影距离的远近可分为：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量与显微摄影测量。

按用途不同，可分为地形摄影测量和非地形摄影测量。

近景摄影测量主要用于测绘国家基本地形图，以及农、林等不猛的规划与资源调查用途和相应的数据库；非地形摄影测量的研究对象时一些科技中的专题科目，如建筑、生物、考古、医学、等。

按处理技术的不同，可分为模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量。

模拟摄影测量是利用光学和机械仪器模拟摄影过程，建立缩小了的几何模型，通过量测该模型，获得所需的图件。

解析摄影测量是指利用计算机。

根据物点与像点的几何关系式，通过解析计算的方法，确定物点坐标，并储存于计算机中，再通过数控绘图桌绘出图形来。

数字摄影测量是利用计算机技术对数字影像进行处理，获得各种形式的数字化产品。

模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量是摄影测量学发展的三个阶段，数字摄影测量是摄影测量学的发展方向。

航空摄影测量是指从航摄飞机上对地面进行摄影，根据所获得的航摄像片，测绘摄区地形图的工作。

航空摄影测量具有摄影测量所包含的所有优点，主要是：在像片上进行量测和判读，无需接触物体本身，很少受自然和地理条件的限制。

影像客观真实地反映着目标，信息丰富逼真，可以直接从中回去大量的几何和物理信息，使测量工作者可以将大量的野外工作转到室内来进行，同事由于在量测的过程中广发地采用了机械化和自动化方法，所以能缩短工期，提高成图效率。

目前航空摄影测量已是测绘地形图最主要、最有效的方法，同时还被广泛的应用于军事、地质、水文、森林、道路、水利水电、城建规划、等各部门的勘测工作。

航空摄影测量根据在航空飞行器上拍摄的地面像片，获取地面信息，测绘地形图。

主要用于测绘1:1000～1:100000各类比例尺的地形图。

航摄像片是航空摄影测量的基本资料，是用画幅式航摄机，按照严格的航摄要求摄得的（见航空摄影）。

原理单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换，而摄影过程的几何反转则是立体测图的基本原理。

广义来说，前一情况的基本原理也是摄影过程的几何反转。

20世纪30年代以后，摄影过程的几何反转都是应用各种结构复杂的光学机械的精密仪器来实现的。

50年代，开始应用数学解析的方式来实现。

图1就是用光学投影方法实现摄影几何反转的示意图。

图中假设两张相邻的航摄像片覆盖了同一地面AMDC，它们在左片P1上的构像为ɑ1m1d1c1，右片P2上的构像为ɑ2m2d2c2,两摄站点S1和S2间的距离为基线B。

如将这两张像片装回与摄影镜箱相同的投影器内,后面用聚光器照明,就会投射出同摄影时相似的投影光束。

再把这两个投影光束安置在与摄影时相同的空间方位，并使两投影中心间的距离为b （b为按测图比例尺缩小的摄影基线），此时所有的同名投影光线都应成对相交,从而得出一个地面的立体模型A＇M＇D＇C＇。

这时, 用一个空间的浮游测标（可作三维运动）去量测它，就可画得地形图。

理论航空摄影测量的主题，是将地面的中心投影（航摄像片）变换为正射投影（地形图）。

这一问题可以采取许多途径来解决。

如图解法、光学机械法（亦称模拟法）和解析法等。

在每一种方法中还可细分出许多具体方法，而每种具体方法又有其特有的理论。

其中有些概念和理论是基础性的，带有某些共性，如像片的内方位元素和外方位元素,像点同地面点的坐标关系式,共线条件方程，像对的相对定向，模型的绝对定向和立体观测原理等。

像片的内方位元素和外方位元素内方位元素用以确定摄影物镜后节点（像方）同像片间的相关位置。

利用它可以恢复摄影时的摄影光线束。

内方位元素系指摄影机主距 f和摄影机物镜后节点在像平面的正投影位于框标坐标系中的坐标值(x0,у0)。