航摄像片投影关系

《摄影测量学》课程笔记第一章绪论一、摄影测量学的基本概念1. 定义摄影测量学是一种通过分析摄影图像来获取地球表面及其物体空间位置、形状和大小等信息的科学技术。

它结合了光学、数学、计算机科学和地理信息科学等多个领域的知识，为地图制作、资源管理、环境监测和工程建设等领域提供精确的数据。

2. 分类- 地面摄影测量：使用地面上的摄影设备进行的摄影测量，适用于小范围或精细的测量工作。

- 航空摄影测量：利用飞行器（如飞机、无人机）搭载摄影设备进行的摄影测量，适用于大范围的地形测绘。

- 卫星摄影测量：通过卫星搭载的传感器获取地球表面信息，适用于全球或大区域的环境监测和资源调查。

3. 应用领域- 地图制作：制作各种比例尺的地形图、城市规划图和专题地图。

- 土地调查：进行土地分类、土地权属界定和土地使用规划。

- 城市规划：辅助城市设计和基础设施规划。

- 环境监测：监测环境变化，如森林覆盖、水资源和污染状况。

- 灾害评估：评估自然灾害的影响范围和损失。

- 军事侦察：获取敌对地区的地理信息。

二、摄影测量学的发展历程1. 早期摄影测量（19世纪中叶-20世纪初）- 1839年，法国人达盖尔发明了银版照相法，这是摄影技术的起源。

- 1851年，瑞士工程师普雷斯特勒使用摄影方法绘制了第一张地形图。

- 1859年，法国人布洛克发明了立体测图仪，使得通过摄影图像进行三维测量成为可能。

2. 现代摄影测量（20世纪初-20世纪末）- 20世纪初，德国人奥佩尔提出了像片纠正和像片定向的理论，为摄影测量学的理论基础做出了贡献。

- 1930年代，随着航空技术的发展，航空摄影测量开始广泛应用。

- 1950年代，电子计算机的出现为摄影测量数据的处理提供了新的工具。

- 1960年代，数字摄影测量开始发展，利用计算机技术进行图像处理和分析。

3. 空间摄影测量（20世纪末-至今）- 1970年代，卫星遥感技术开始应用于摄影测量，提供了全球范围内的地理信息。

第一章1.摄影测量的定义——研究影像的获取，处理，提取和成果表达的一门信息科学。

2.摄影测量的三个发展阶段：1.模拟摄影测量阶段2.解析摄影测量阶段3.数字摄影测量阶段不同：原始资料不同：1.模拟摄影测量阶段——光学像片2.解析摄影测量阶段以光学像片为主、数字像片为辅3.数字摄影测量阶段——数字像片仪器设备不同：1.模拟摄影测量阶段——模拟测图仪2.解析摄影测量阶段——解析测图仪3.数字摄影测量阶段——全数字摄影测量工作站投影方式不同：1.模拟摄影测量阶段——模拟2.解析摄影测量阶段——模拟+数字3.数字摄影测量阶段——模拟操作方式不同：1.模拟摄影测量阶段——作业员2.解析摄影测量阶段——机身作业员3.数字摄影测量阶段——自动化+作业员干预第二章1.航空摄影的飞行质量：（1）像片倾斜角——小于3度（2）航摄比例尺与航高——|H（设计）-H（实际）|<30m同一航线内各摄影站的航高差不得大于50m （3）相片重叠度——旁向重叠度=x/Lx 一般规定为60%，53%=<(x/Lx)=<75%航向重叠度=y/Ly 一般规定为30%，15%=<(y/Ly)=<50% （4）航线弯曲度——L/D*100% 不得大于3%（5）像片旋偏角——一般不得大于6度，个别允许到10度，不允许连续3张超过6度2.量测用相机特点：（1）像距是一个固定值，几乎等于摄影机物镜的焦距（2）像面上有框标标志（3）内方位元素已知第三章1.航摄像片是地面的中心投影2.航摄像片与地形图的区别：（1）投影方式——航片：中心投影地形图：正射投影（2）比例尺——航片：平均比例尺地形图：固定比例尺（3）表达方式——航片：影像、无取舍地形图：地形图图示或规定的符号、有取舍2 .合面（真水平面）、合线（真水平线）、像主点、地主点、像底点、地底点、合点点、主合点3.中心投影作图法4.摄影测量中常用的坐标系统：像平面坐标系像空间坐标系像空间辅助坐标系——1.首张左片航线方向为X轴2.以首张航片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系3.以摄影基线B为X轴摄影测量坐标系地面测量坐标系5.内方位元素——（X0,Y0,f）6.内方位元素——（Xs，Ys，Zs）φ，ω，κ7.共线方程式第四章1.同名射线（同名光线、相应光线）：地面点A的投射线AS1、AS2同名像点：同名射线分别与两像面的交点a1，a2核面：通过摄影基线的平面垂核面：通过像底点的核面，一个立体相对有一个垂核面主核面：过像主点的核面，有左核面和右核面核点：基线或其延长线与像平面的交点核线：核面与像平面的交线，与垂核面、主核面相对应有垂核线、主核线2.单眼观察、双眼观察3.像对立体观察的效果：正立体反立体零立体4.连续像对相对方位元素系统：把立体像对中的左像片平面当做一个假定的水平面，而求右片相对于左片的相对方位。

摄影比例尺越大，像片地面分辨率越高，有利于影像的判读和提高成图的精度。

比例尺类别 航 摄 比 例 尺成图比例尺 大比例尺 1:2000－1:30001:500 1:4000－1:60001:1000 1:8000－1:120001:5000 中比例尺 1:15000-1:2000(像幅23cm ×23cm)1:10000－1:250001:25000－1:35000(像幅23cm ×23cm)1:10000 小比例尺 1:20000－1:300001:25000 1:35000－1:55000 1:50000摄影比例尺小于测图比例尺，一般为测图比例尺的3～5倍。

航空摄影主要是为地形测绘、资源及环境调查提供基本资料，需对测区进行面积覆盖，为此进行的航空摄影称面积航空摄影。

为保证连续覆盖和像对立体观察，相邻像片间需要有部分影像重叠。

航向重叠：沿航线方向影像重叠称航向重叠，重叠率要求达到60％-65%，不小于53％，不大于75%。

%100%⨯=xx x L p p 具有这种重叠关系的两张相邻像片称立体像对。

旁向重叠：两条相邻航线间的影像重叠称旁向重叠，重叠率通常为20％—30％。

地形起伏强烈，重叠率相应要加大。

最小不得小于15% ，最大不大于50%。

%100%⨯=yy y L p p 重叠度小于最小限定值时，称为航摄漏洞，不能用正常航测方法作业，必须补飞补摄；重叠度过大时，会造成浪费，不利于测图。

主光轴：过航摄机镜头后节点垂直于底片面的一条光线称为主光轴。

像片倾斜角：主光轴与铅垂线之间的夹角称为像片倾斜角，像片倾斜角应小于3°。

垂直摄影：像片倾斜角小于3°的航空摄影称为竖直航空摄影或近似垂直摄影，取得的像片称为近似水平像片。

目前航空摄影主要是这种类型。

倾斜摄影：像片倾斜角大于3°的航空摄影称为倾斜航空摄影，所取得的像片称为倾斜像片，多用于军事目的，可在我方阵地一侧向敌方阵地进行拍摄。