第三章航空遥感与航空相片

第三章航空遥感与航空像片航空遥感是以飞机、气球等飞行于大气层中的飞行器作为遥感平台的遥感。

航空遥感获取地面信息的方式有摄影方式和扫描方式两种。

目前航空遥感仍以摄影方式为主，它所获取的地面影像称为航空像片。

航空摄影一般有四种类型，即单镜头框幅摄影、多镜头框幅摄影、全景摄影和多波段摄影等。

应用最多的目前仍然是单镜头摄影。

航空扫描近来主要利用的是热红外扫描和侧视雷达。

第一节航空摄影一、航空摄影机航空摄影机简称航摄仪。

它是安装在飞机等飞行器上从空中对地面拍摄像片的航摄机。

它通过光学系统采用感光材料直接记录地物的反射光谱能量。

航空摄影机与普通摄影机在结构上基本相同。

摄影机由镜头、暗盒、镜箱和座架等构成。

它与普通摄影机的主要区别在于：它是在高空，飞机快速飞行的条件下通过连续摄影来完成摄影作业的，因此在作业中必须考虑以下几种主要的因素：（1）天气条件。

（2）被摄目标的光谱特征。

（3）感光片的性能。

（4）镜头的质量。

（5）分辨率。

（6）滤光片。

（7）曝光时间。

（8）摄影时间间隔等诸多因素。

以便获取更高质量的航片。

二、影像的形成1. 成像过程与一般照相机相同。

即通过快门瞬间曝光，将镜头收集到的地物反射光线（波长在 ）直接在感光胶片上感光，形成负像潜影，然后经显影、定影技术处理，得到像0.3~0.9m片底片；再经过底片接触晒印及显影、定影处理，获得与地面地物亮度一致的（正像）像片，即航空像片。

2.感光材料感光材料包括摄影底片（感光片）和像纸（印像片）。

摄影底片主要由感光乳剂层和片基构成。

感光乳剂层由Agcl、明胶和增感染料组成，它涂抹在片基之上构成底片。

曝光时，Agcl产生光化学反应，形成肉眼看不到的潜影，在显影液还原作用下促使产生大量的还原银粒，逐渐显现出明显的影像。

凡是感光越强的地方，银离子还原的越多，颜色越黑。

再经定影，去掉未感光还原的银离子，得到一张与被摄物体亮度成比例变化的负像。

其黑白变化恰好与实际地物亮度的变化相反，即负片上黑的地方是地物最亮的部位，底片再经晒印后，获得与地面地物亮度一致的真实像片。

第三章航空遥感与航空相片aerial photograph第一节航空摄影一、传感器概述1、定义：探测和记录地物电磁波辐射信息的仪器。

2、组成：收集系统、探测系统、信息处理、信息输出3、分类：主动式、被动式（摄影方式、扫描方式）4、传感器的性能：镜头分辨率、波谱分辨率二、航空摄影机1、摄影机的成相原理：透镜成相原理（倒象）2(1)分幅式摄影机(2)全景摄影机：扫描摄影机，分：缝隙式摄影机、镜头转动式(3)多光谱摄影机：多相机组合、多镜头组合、光束分离型二、影象的形成1、感光—负像；接触印晒—正像：2、感光材料：(1)组成：感光乳剂（photographic emulsion）层、片基(2)分类：黑白、彩色；负片、正片(3)感光材料性能：曝光（exposure）量：H=E.t光学密度：D=lgQ 阻光率：Q=E入/E透感光度：感光时间的快慢反差contrast：感光材料的乳剂层上使影象表达出所摄物体各部分在光量方面有差别的能力，称为反差。

D=D max-D min软性片、中性片、硬性片乳剂分辨率：感光材料区分景物细微部分的能力，通常以1mm 宽度内能够清楚分辨出的平行线对数表示。

三、1、(1)(2)2(1)像对(2)、航线摄影：沿一条航线进行的连续摄影航向重叠（longitudinal overlap）：为了使同一条航线上相邻相片的地物能相互衔接以及满足立体观察的需要，相邻相片间需要有一定的重叠，称为….。

53-60%(3)、面积摄影：沿数条航线进行的连续摄影旁向重叠（lateral overlap）：为了使相邻两条航线上相邻相片的地物能相互衔接，相邻相片间需要有一定的重叠，称为….。

15-30%面积摄影条件：方向、长度3、感光材料的类型和探测波段分类(1)、全色黑白摄影：0.40-0.76；黑白胶片(2)、红外(infrared)黑白摄影：0.40-0.9；黑白胶片(3)、彩色摄影：0.40-0.76；彩色胶片(4)、彩色红外摄影：0.5-0.9；彩色胶片(5)、多波段（光谱）摄影：0.5-0.6，0.6-0.7，0.7-0.8四、航空相片的标志1、规格：2、框标：O3、时表4、水准器5、压平线6、相片编号:第二节航空相片的几何特性一、航空相片属于中心投影高斯-克吕格投影: Gauss-Kruger projection: 简称“高斯投影”。

一、航空像片目视判读航空像片目视判读是凭借人眼观察或借助简单仪器对航片进行分析和量测，以获取所需要的地面各种信息的过程。

在航空像片上，不同地物有其不同的影像特征，这些特征是判断地物的依据，我们称作判读标志。

判读标志是地物自身性质、形态等特征在像片上的反映。

因而根据判读标志可以直接从像片上辨认出地物的属性及其空间分布等特征。

一般地，把影像形状、大小、色调与阴影作为常用的航片判读标志。

1、形状任何地物都具有一定的几何形状。

由于地物各部分反射光线的强弱不同，所以在像片上反映出相应的形状，依据影像的形状特征，就可以辨认出其相应的地物。

例如：居民地的房屋影像一般均表现为规则的方块形状，河流常呈弯曲的条带状，公路常呈笔直的线状且灰度浅亮，湖泊常呈不规则的封闭区间，等等。

2、大小地物影像的（尺寸）大小，不仅能反映地物的一些数量特征，而且还能据此判断地物的性质。

例如单轨铁路和双轨铁路从形状上往往不易区分，但量算它们的宽度，则容易区分。

由于地形和像面倾斜影响，同一航片上，同样尺寸的地物，位于高处者影像尺寸大些；像面倾斜时，不同部位的地物大小也不一样。

3、色调色调在黑白航片上指影像的黑白深浅程度。

它是地物对入射光线反射率高低的客观记录，像片上的色调从白到黑逐渐变化，一般可划分为级：白、灰白、浅灰、灰、深灰、浅黑、黑。

例如：居民地的色调和周围山地或植被的色调、铁路和公路的色调与形状、河流深浅的色调，等等。

4、阴影地物的阴影可分为本身阴影和投落阴影两部分。

本身阴影（简称本影）是地物本身未被阳光直接照射到的阴暗部分的影像；投落阴影（简称落影）是在地物背光方向上地物投射到地面的阴影在像片上的构像。

在像片判读中，本影有助于获得地物的立体感；在利用落影长度判断地物高度时，应注意太阳高度角的变化，以及该地物所处的地形位置。

5、组合图案当地物较小或像片比例尺较小时，像片上往往不易观察到单个地物的影像，但当这些细小的地物群体影像构成一种特殊纹理的组合图案时，根据图案花纹可以判断不同的群体。