实验5航空像片立体观察与目视判读

《遥感概论》实验指导书适用专业地理科学实验地点遥感与GIS实验室指导教师地理系年月实验1 航空像片的立体观察实验项目航空像片的立体观察实验目的1理解像对立体观察的原理和方法2掌握像对上测量高差的方法。

实验要求1像片重叠部分向内放置2同名地物重叠，压平线平行或呈一直线实验器材反光立体镜、遥感图像、铅笔、直尺实验原理通过立体像对地物的重合，观察地物的立体效果实验主要步骤1．在立体镜下安置象片时，应使两张象片的基线在一条直线上，然后将立体镜基线距离调整到与两眼距离（即眼基线）大致相等，并使立体镜基线方向与象片基线平行。

2．观察时眼睛接近立体镜，若同一地物影像出现双影，是由于两张象片相隔太远或太近（即两张象片的相应点距离大于或小于眼基线），或是两张象片的基线未在一直线上等原因所造成，这时应慢慢移动象片，使两张象片的基线在一直线上，并使两张象片的间隔适当，直至影像重合。

重合后只要仔细观察就会出现立体。

3．在立体观察时，象片的阴影部分尽量对着自己，这样对观察立体有很大帮助，可以提高立体观察效果。

因为人的生理比较适应光线从人的对方照射过来。

4．像对的立体测量（高差）。

通过量测像对的左右视差，计算已知焦距和航高的像对上两点之间的高差。

实验2 遥感图像的几何校正实验项目遥感图像的几何校正实验目的了解遥感图像几何校正的基本含义和原理，掌握遥感图像几何精校正的方法和过程。

实验要求1选择特征点作为控制点，控制点的选择要准确2满幅均匀的选取控制点实验器材计算机、遥感软件、遥感图像实验原理获取参考影像的坐标系统，通过插值原理实现地图配准实验主要步骤1.在ERDAS软件Viewer1中打开需要校正的Lantsat图像，在Viewer2中打开已有地理坐标的TM图像（地理校正过的）。

2.启动几何校正模块：在viewer1菜单条中，单击Raster/GeometricCorrection命令，在出现的对话框选择几何校正计算模型，如Polynomial （多项式）模型。

一、航空遥感平台:（一）气球；（二）飞机定义：航空遥感是以中低空遥感平台为基础进行摄影（或扫描）成像的遥感方式。

航空遥感特点1.航空遥感空间分辨率高、信息量大。

2.航空遥感灵活，适用于一些专题遥感研究。

3.航空遥感作为实验性技术系统，是各种星载遥感仪器的先行检验者。

4.信息获取方便。

航空像片的立体观察（一）航空像片立体观察的原理瞳孔如同光圈，视网膜如同底片，接受物体的影像信息。

形成：人们是从眼基线的两个端点来观察物体（右眼从右边观察物体，左眼从左边观察物体），因此两眼的观察角度就不同，在两眼网膜上所产生的物体影像就有差别，即形成了生理视差。

生理视差是产生立体视觉和判断景物远近的原因。

立体观察是根据立体视觉原理进行的。

实施立体观察，必须是在连续拍摄的两张空中照片的重叠部分上进行的。

人造立体视觉：空间景物在感光材料上构像，再用人眼观察构像的像片产生生理视差，重建空间景物的立体视觉，所看的空间景物称为立体影像，产生的立体视觉称为人造立体视觉。

人造立体视觉必须符合自然界立体观察的四个条件：（1）两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对；（2）两只眼睛必须只能分别观察像对的一张像片；（3）两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼基线应大致平行；（4）两像片的比例尺相近（二）航空像片的立体观察立体观察方法：1.人眼观察法2.仪器法：透镜式立体镜、反光式立体镜、扫描式立体观测仪和主体显微镜等。

二、航空像片的特点、比例尺、影像、灰阶特点：空间分辨率高、灵活性大、适合于微观研究。

航摄比例尺即像片比例尺，是像片上的单位距离与实地相应距离之比。

航摄比例尺越大，像片上的影像尺寸也就越大，由此构成的立体像对上的地形起伏程度也就更显著。

反之，实地一样的起伏程度看起来就要缓和。

在黑白全色像片上色调与地物的亮度有一定的对应关系，即地物的亮度大，其色调则较浅；地物的亮度小，其色调则较深。

不同的亮度对应有不同的色调级别，称为“灰阶”。

航片的立体观察、量测与野外判读实验指导书利用航空摄影像片制作地形图是获得国家基本地形图的主要方法之一。

在航测像片上通过分像设备观测立体像对得到立体视觉模型的过程称为立体观测。

在航摄像片上，根据构象的规律与特点，识别地面上相应地物的性质、位置、大小、形状，称为像片判读。

通过本实验可使同学们初步了解航摄像片的基本知识及航测成图的方法。

一、实验性质验证性实验，实验时数可安排为2~3学时。

二、目的和要求⑴了解用航摄像片进行立体观察的条件，并能用立体镜进行正、反立体观察。

⑵了解视差杆的构造，掌握用视差杆量测视差较的方法。

⑶了解地物成像规律和特征，能在所摄区域对照实地辨认出典型的地物和地貌。

三、仪器和工具⑴反光立体镜（或简易立体镜）1个、立体像对2张、视差杆1个、放大镜1个、相片夹1个、图纸1张、红色铅笔1只。

⑵自备：大头针。

四、方法步骤⑴实验指导教师演示、讲解实验全过程。

⑵在一对航片上标出像片主点，并互相转刺，用铅笔连线得像片基线。

⑶在一张50 cm×25 cm图纸上画一直线，然后将左、右像片放在上面，使影像区重叠部分向内，像片基线与图上直线重合，移动两像片，使其主点相距约260 mm。

⑷在像对上方安置立体镜。

移动立体镜，使眼基线与像片基线平行。

⑸通过目镜观察像对，调整左、右像片间距，使双眼同时凝视影像，影像重合得正立体效应（将左、右像片位置互换，重叠区向外，同法得反立体效应。

将左、右像片在原来位置上各自旋转90º，两像片基线互相平行，并与眼基线垂直，得零立体效应）。

⑹观察视差杆分划值的刻划，在视差杆上进行读数练习，掌握视差杆的使用方法。

⑺在正立体效应下，用视差杆对左、右像片的若干个同名像点进行量测，读至0.01 mm,得左、右视差（P L，P R）。

⑻以已知航高的某点为起始点，计算它与各同名像点的左、右视差较 P，计算各点与已知点的高差及各点高程。

⑼在室内立体观察的基础上，初步确定判读路线与判读的重点地物。

立体观察的实验报告3篇篇一：摄影测量实验立体观察一.目的1. 熟练掌握每种立体镜的使用方法，利用立体镜看出航片的立体效果。

2. 了解桥式立体镜和红绿立体镜的原理。

二.要求1.禁止大声喧哗，随意进出教室。

保持课堂秩序。

2.不得随意损坏涂抹照片，不得损坏眼镜，各小组组长负责仪器和像片完好无损，损坏像片和仪器的要进行赔偿。

三.仪器每组一套立体像对，一个桥式立体镜。

电脑一台，红绿立体镜，数字影像。

四.方法和步骤1. 拿到两张像片之后，首先观察像片上一样图案的部分，把它们按照规定的顺序摆放好。

2. 寻找同名像点，把立体镜摆放在同名像点的上方，左眼看左片的像点，右眼看右片的像点，仔细观察，直到看出高低起伏的感觉。

用立体镜进行像对立体观察时，首先要将像片定向。

像片定向是用针刺出每张像主点O1、O2，并将其转刺于相邻像片上O′1和O′2，在像片上画出像片基线O1O′2和O′1O2，再在图纸上画一条直线，使两张像片上基线O1O′2和O′1O2与直线重合，并使基线上一对相应像点间的距离略小于立体镜的观察基线。

然后将立体镜放在像对上，使立体镜观察基线与像片基线平行。

同时用左眼看左像，右眼看右像。

开始观察时，可能会有三个相同的影像（左、中、右）出现，这时要凝视中间清晰的目标（如道路、田地），如该目标在中间的影像出现双影，可适当转动像片，使影像重合，即可看出立体。

3、像对立体观察的立体效果在满足立体观察的条件下，随着两张像片放置方式的不同，就会产生不同的立体效应。

1）正立体效应如果把左方摄影站获得的像片放在左方用左眼观察；右方摄影站摄取的像片放在右方用右眼观察，这时获得与观察实物相似的立体效果，称为正立体效应。

2）反立体效应如果把左方摄站摄取的像片放在右方，用右眼观察，右方摄站摄取的像片放在左方用左眼观察，这时观察到的立体影像的立体远近恰好与实物相反，这种立体效应称为反立体，或者在组成正立体效应后，将左右像片各旋转180度，同样可获得一个反立体效应。

合肥工业大学资源与环境工程学院《遥感导论》实验报告姓名学号专业地理信息系统班级任课教师实验1 航空相片的立体观测和高程测量一、实验目的：1.掌握使用立体镜进行航空相片的立体观测的方法；二、实验步骤：1.航空相片的立体观察（1）准备工具：立体透视镜。

（2）器材架设：将立体镜的主架部分从箱子中取出，倒过来平放在桌子上，安装好各个支撑脚组件，注意将可调的支脚安在左上方。

然后将装好的主架倒过来平放在桌子上，从箱子中取出目镜部分，安装在主架上，完成安装。

（3）相片的调整。

调整目镜的间距，取出两张立体相对，用手指分别按住2张相片，隔开立体镜之间观察，使两个手指在视线中重合，然后加上立体镜微调相片使2张相片完全重合。

（4）持续观察相片5秒以上，可以得到立体效果。

（5）实验完成后，将器材装回箱内放好。

三、心得体会：初次接触图像，在按照实验原理完成实验后，看到了十分清晰的立体图像，很兴奋。

以前虽也看到过一些立体图像，但是这么近距离的亲身感受还是第一次，而且是在自己的努力下做出了这个效果。

通过这个实验，我们也温习了遥感原理中有关立体相对的知识，立体相对就是两个相机从相距一定距离的两个点对同一目标进行摄影产生重叠图像。

双眼在观察同一事物时，由于两眼所见的角度不同而在大脑中产生影像的重合产生立体效果。

立体观察时，能获得与实物相似的立体模型，称为正立体效应；若将左像片与右像片对调，则获得与实际相反的立体，称为反立体效应。

通过立体观测及阴影可知山的海拔不高都为小山丘，且成片分布，判断为西南或东南地区。

实验2 遥感图像的光学合成一、实验目的：1.了解彩色的基本特征和相互关系；2.掌握3原色及其补色，掌握加色法；3.了解和认识色彩图；二、实验步骤：1.了解彩色的基本特征和相互关系；（1）进入CAI软件主界面，打开“遥感光学合成原理”子目录（2）进入“彩色与非彩色”，对比彩色与非彩色图像对地物特征的表现；（3）进入“彩色的特性”分别进入“明度”,“色调”,“饱和度”界面，观察枫叶色彩的变化，分析对比彩色的三大特征在色彩中的影响。

实习五 航摄像片立体观察与高差测量1 目的与要求(1)了解掌握立体镜和视差杆的一般构造与使用方法；(2)学会在航片上进行立体观察和量测视差；(3)理解和掌握高差测量原理和方法。

2 仪器与资料立体镜、放大镜各一个、航空像片一对、地形图(与航片同地区)一张、直尺一个、视差杆一付、镇铁四块、透明胶片一卷、玻璃铅笔一支、计算器一个、小圆规一个、刺点针若干、铅笔一支。

3 内容及步骤3.1 反光立体镜和视差杆的构造及原理①反光立体镜的构造、原理：反光立体镜如图5-1所示，为相互平行的并与水平形成45°角的两组反光镜D1、D2、D3、D4组成，光路如图5-2所示，航片上的像点a 、b 、c 和a ′b ′c ′经过反光镜的两次反射，分别进入人的双眼，在左右两眼视线延长线的交会处构成立体模型A 、B 、C 。

由于反射镜的作用，使得眼基线的长度扩大了3～4倍，能够观察像幅较大的像片，有些反光立体镜上还装有附加望远镜，利用此能进一步增强立体效果。

②视差杆的构造：如图5-3，主要由伸缩的螺旋杆1，测标玻璃板2，固定螺丝3、视差螺丝4、分划尺5、以及测微鼓6等部件组成。

玻璃片中心刻有红色的“+”(或“O ”)，测标，作为测量时对点用，左方测标玻璃板能在伸缩杆上一定范围内滑动，可由固定螺丝3固定在所需要的位置上，右方测标玻璃板固定在杆的右端，借助视图5-3 视差杆构造差螺丝4的旋转可向左右慢慢移动。

所以两测标间的距离能随意变动，读数可在分划尺5和测微鼓6上分别读出，分划尺上刻划以0.5mm 为单位，最小读数为0.5mm ，测微鼓上分划是将1mm 分为100份，每分划的读数是0.01mm 。

3.2 立体观察方法①确定像基线：连接航片上相对框标的直线，其交点即为像主点，将相邻两航片上的像主点相互转刺，并做上标记，将同一航片上的主点相连，得出像片的像基线。

②确定立体观察间隔，安置立体镜：使两张航片的像基线位于同一条直线上，且两片像主点的距离大约与观察基线相等，然后将立体镜安置在航片上，使眼基线与像基线平行。

实验5 航空像片立体观察与目视判读一、实验目的掌握航片立体观察的过程和技巧，掌握航片目视解译的基本过程与方法。

二、实验内容1、了解航空像片的常见标志(框标、时表、水准表、压平线、像片编号)2、熟悉立体镜原理和使用方法，用立体镜对航空像片进行立体观察。

3、建立航片判读标志，进行航片目视解译与信息提取。

三、实习材料立体镜、立体像对（南宁市区不同地物类型）、正射航片（天雹水库）、绘图铅笔与橡皮擦。

四、实验要求1、认识航空像片上的各种标记；2、熟练掌握航空像片立体观察的方法，能较迅速地获得立体效应；3、分析正射航片，建立航片中各土地利用类型的判读标志；4、将目视借以的结果绘在透明纸上或在电脑上直接屏幕数字化提取解译结果。

5、提交实验报告。

样表见所附图。

五、实验原理与步骤1.立体观察的原理立体镜的构造：它是在镜架上装两个透镜构成，两透镜中心的距离等于眼基线。

这种透镜有放大作用，使影像更加清晰。

仪器的支架使像片正处在焦平面上，影像的光线透过后，平行进入眼中，面对观察的物体好像位于无穷远处一样。

仪器的镜框可以左右调节，使眼基线与透镜基线一致，这样眼睛感觉较舒适而不易疲劳。

这种立体镜一般只能观察像片重叠部分的一半，便于在野外使用。

通过立体镜观察立体像对，能产生立体的效果。

其原理是人的生理视差。

人的双眼观看物体时，两眼的视轴指向同一目标点构成交会角v，距离不同的目标点，交会角的大小也不同。

由于交会角的差异，使各目标点在左右两眼视网膜上成像的位置也有所差异，这种差异使人产生远近感觉，即产生立体视觉。

使用立体镜观察时，令基线b加大，扩大交向角，使两张航空像片上相同影像的光线通过反光镜后落在视网膜上，并把相应的光线延长，从而获得放大了的物体的立体感。

要获得立体效果，航空像对必须是从两个不同位置、用焦距相同的摄影机、向同一地区拍摄的一对像片，两张像片应有60％面积重叠；航空像对的两张像片要有相同的比例尺，即拍摄高度相同。

实验-用立体镜观察立体像片试验报告
实验目的：通过使用立体镜观察立体像片，探究立体像的成因和特点。

实验原理：立体像是指可以给人以空间感的影像，可以使人看到真实的三维空间图像。

在图像中，通过分别将左眼和右眼分别观察不同的图像，同时产生的显像，使得观察者感
觉到自己所观察的物体具有深度和真实感。

利用立体镜可以同时将左、右眼所看到的图像
合成一个三维图像，使观察者看到更加立体和逼真的效果。

实验器材：立体像片、立体镜、实验桌、光源。

实验方法：
1. 用光源对立体像片进行照射，并将立体像片放置于实验桌上。

2. 插上立体镜，并将立体镜与立体像片维持一定的距离，调整立体镜的位置，使得左、右眼能够分别看到不同的图像。

3. 调整立体镜的角度，使得左、右眼所看到的图像恰好重合，合成一个立体像。

实验结果与分析：
此外，当立体镜的角度发生变化时，观察的立体像也会发生变化。

若是立体镜的角度
过大或过小，左、右眼所看到的图像会造成视线不聚，从而无法合成立体像。

因此，立体
镜的角度的调整是非常关键的，调整到合适的位置可以使观察者感受到非常真实的三维
感。

结论：通过本实验，我们发现利用立体镜可以非常清晰的观察到立体像，即左、右眼
所看到的图片合成一个立体图像。

合适的立体镜角度可以使观察者获得非常逼真和立体感
的空间图像。

立体像的成因在于左、右眼所看到的不同投影在大脑中被合成为一个立体图像。