下载文档原格式
航空摄影测量基础知识航空摄影测量基础知识航空摄影测量指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。
下面为大家准备了一些航空摄影测量基础知识，希望能帮到你!一、航空摄影定义：空中摄影是利用飞机或其它飞行器(如气球、人造卫星和宇宙飞船等)，在其上装载专门的摄影机对地面进行摄影而获得像片，其中用飞机进行空中摄影的叫航空摄影。
航空摄影具有以下优点：(1)可以居高临下地观察;(2)航片能把观察到的各种地面特征在同一时间里客观地记录下来;(3)记录动态现象;(4)航片是现状的永久性记录，且有充裕时间来仔细研究，可将外业现场搬至室内探讨;(5)提高空间分辨率。
1、摄影方式按摄影机镜头主光轴的方位不同，摄影方式分为垂直摄影和倾斜摄影两种。
镜头主光轴处于铅垂位置的摄影称为垂直摄影，实际上，很难控制摄影机主光轴的铅垂，常含有微小的倾斜角，只要倾角小于2度都称之为垂直摄影。
镜头主光轴偏离铅垂直位置的倾斜角大于2度时就称之为倾斜摄影。
2、对航空像片的要求(1)影像呈像清晰、色调一致、反差适中。
(2)一条航线上相邻两张像片应有一定的重叠影像，一般要求55%-65%的重叠度。
相邻航线之间的影像重叠，称为旁向重叠，要求有30%左右的重叠度。
(3)航摄像片倾斜角应越小越好，一般不应大于2度，个别最大倾斜角不应超过3度。
(4)航线弯曲最大偏离值与航线全长之比不大于3%。
3、像片比例尺像片上某两点间的距离与地面上相应两点的`水平距离之比，叫像片比例尺。
通常用表示：——摄影镜头的焦距; *——镜头中心相对于地面的高度，称为相对航高。
由于各种因素的综合影响，蛇形时飞机不可能始终保持同样的高度，地面也总有起伏，航高并不一致，因而像片上各部分的比例尺亦是不一致的。
二、地面起伏引起的像点位移高于地面的烟囱、水塔、电杆等竖直物体，在地形图上的位置为一点，但在航片上的影像则往往不是一点，而是一条小线段。
第二章航空摄影测量的基本知识主要内容1.航摄仪和感光材料2.航摄基本知识与其作用比例尺重叠度〔航向旁向〕相片偏角3.投影比较：类型特点第一节航空摄影仪与感光材料一、航空摄影仪指航空摄影机、地面摄影测量用的摄影经纬仪,以与近景摄影测量用的摄影机,简称摄影机.主要由暗箱和镜箱构成.1.镜箱物镜物镜筒座架框标平面镜箱体是一个可调节摄影物镜与像平面之间距离的封闭筒2.暗箱：3.框标平面:镜箱体后端为一金属框架,研磨成极为精确的平面作用：像点坐标量测3.框标坐标：在框标平面内区其交点作为坐标原点,建立起框标直角坐标系.航摄软片紧密贴附在框标平面上,所以框标平面即为像平面的位置.4.像主点：摄影机主光轴与像平面的交点5.摄影机主距〔像片主距〕：摄影机物镜后节点到像片主点的垂距称为摄影机主距,也叫像片主距,一般用字母f表示.二、分类〔一〕按摄影物镜焦距和像场角分为：1.短焦距航摄仪,f＜150 mm,相应的像场角为β＞100º；2.中焦距航摄仪f:150 mm＜＜300 mm,像场角为70º＜β＜100º；3.长焦距航摄仪f＞300 mm,相应的像场角为2≤70º.二、分类〔二〕按照像幅〔正方形〕大小分：1.短焦距航空摄影机的像幅多为18 cm×18 cm2.中焦距航空摄影机的像幅有18 cm×18 cm和23 cm×23 cm3.长焦距航空摄影机的像幅多为23 cm×23 cm和30 cm×30 cm第二节航空摄影测量对摄影资料的基本要求•测绘地形------摄影多采用竖直摄影方式,即航摄机在曝光瞬间物镜主光轴保持垂直于地面.•《航空摄影测量规X》要求像片倾角应小于2º～3º.竖直航空摄影：面积、带状和独立地块航空摄影三种.面积航空摄影：主要用于测绘地形图或进行大面积资源调查.带状航空摄影：主要用于公路、铁路、输电线路定线和江、河流域的规划与治理工程等.独立地块航空摄影：主要用于大型工程建设和矿山勘探部门,这种航空摄影只拍摄少数几X具有一定重叠度的像片.一、航空摄影测量对空中摄影的基本要求1.摄影比例尺：由摄影机主距和摄影高度之比摄影比例尺的变化要有一定的限制X围,按照摄影测量规X要求,像片比例尺分母的相对误差一般不超过5%2.摄影航高：指摄影飞机在摄影瞬间相对于某一所取基准面的高度基准面不同------相对航高和绝对航高绝对航高是指摄影物镜相对于大地水准面的高度,是指摄影物镜在摄影瞬间的真实海拔高度相对航高是指摄影机物镜相对于某一基准面的高度,通常称为摄影航高.它是相对于被摄区域内地面平均高程基准面的设计航高.相对航高是确定航摄飞机飞行的基本数据,摄影比例尺确定后,相对航高可按计算得到.摄影测量规X规定,同一航带内最大航高与最小航高之差不得大于30 m,摄影区域内实际航高与设计航高之差不得大于50 m.•３.航向重叠与摄影基线•航向重叠p%：相邻两X像片沿航线方向对所摄地面的重叠•作用：保证立体模型之间的连接•表示：以像幅边长的百分数表示摄影基线：两摄影站之间的距离相片基线b:S1与S2之间的距离地面基线B：B=b*m•像片的重叠是立体观察和像片连接所必需的条.４.旁向重叠与航线间距旁向重叠q%：面积摄影中两相邻航带像片之间重叠作用：相片连接中防止漏摄航线间距Dy:相邻航带间的距离•航向重叠p%：立体观测•旁向重叠q%:防止因地形起伏漏摄〔中心投影〕•在航向方向必须要使三X相邻像片有公共重叠影像,这一公共重叠部分称之为三度重叠部分5.像片旋偏角像片的旋偏角k:相邻两像片的主点连线与像幅沿航带飞行方向的两框标连线之间的夹角.原因：摄影时航摄机定向不准确影响：影响像片的重叠度,给航测内业作业增加困难.外方位元素规X：航摄规X规定要求像片的旋偏角小于6°,个别最大不应大于8°,而且不允许连续三X像片有超过6°的情况.第三节中心投影的基本知识1.投影类型：中心投影〔单中心多中心〕斜投影正摄投影2.航片------中心投影地形图----正摄投影地形图的数学特征：一是地形图上任意两点间的距离与相应地面点的水平距离之比为一常数,等于该地形图的比例尺；二是由地形图上任一点引出的两方向线间的夹角,等于地面上对应的水平角.航片——中心投影理想状况：p水平,地面水平,航片—正摄投影,可直接作为地形图使用〔缩放至某一比例尺〕实际：p倾斜,地面起伏航片：比例尺不唯一,方向夹角与地面夹角不等存在像点偏移航片不可直接作为地形图使用第四节航摄像片与地形图的区别一、投影不同产生的比例尺差异二、表示方法不同产生的图面内容差异。
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。
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。
4D产品、航空摄影测量知识点航摄准备：摄区基本情况分析、确定航摄设计用图、航摄空域申请、《航空摄影技术设计书》航摄设计：摄影比例尺的确定、航摄分区的划分（a)分区界线应与图廓线相一致；b)分区内的地形高差不得大于四分之一航高（以分区的平均高度平面为基准面的航高)。
c)在地形高差许可且能够确保航线的直线性的情况下，航摄分区的跨度应尽量划大，同时分区划分还应考虑用户提出的加密方法和布点方案的要求；e)当地面高差突变，地形特征差别显著或有特殊要求时，可以破图幅划分航摄分区。
）、基准面高度的确定、航线的敷设、航摄基本参数的计算、航摄季节和时间的选择、航摄仪的选择与检定、航摄胶片的选择与测定；空中摄影：设备的检测发、航摄试片、航空摄影、填写飞行日志；摄影处理：配置冲洗药液、胶片冲洗、像片印制；质量检查：像片重叠度、像片倾斜角、像片旋偏角、航线弯曲度、摄站航高差、航摄漏洞、航线偏差、影像质量；成果提交：1）航摄分区略图2）航片索引图3）航摄底片、像片4）航摄仪检定表5）航摄底片压平质量检测数据表6）航摄底片密度抽样测定数据表7）航摄飞行报告8）附属仪器记录数据9）成果质量检查报告10）技术总结11）航摄资料移交书12）合同规定的其他资料摄影测量的主要任务之一：把地面按中心投影规律获取的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射投影地形图解析空中三角测量案例空中三角测量的精度指标主要指定向误差和控制点残差：框标坐标残差绝对值一般不大于0.010mm，最大不超过0.015mm。
扫描数字化航摄影像连接点上下视差中误差为0.01mm（1/2像素），数码航摄仪获取的影像连接点上下视差中误差为1/3像素。
1、资料准备：像片索引图、数字/数字化航摄影像、航摄仪检定书、飞行记录资料、区内现有小比例尺地形图、区域网像控点刺点片、区域网像控点联测成果。
2、像控点的转刺：航摄像片上平面点和平高点的刺孔偏离误差，不得大于像片上的0.1毫米，高程点如选在明显目标点上，则要求相同，像控点的刺孔要小，刺孔直径最大不得超过0. 2毫米3、像控点的选点观测：像片控制点的一般应满足下列条件:a)像片控制点的目标影像应清晰，易于判读；目标条件与其他像片条件矛盾时应着重考虑目标条件；b)布设的控制点应能公用；c)控制点距像片边缘不应小于1cm (18cm X 18cm像幅)或1. 5cm (23cm X23cm)，综合法成图的控制点距航向边缘不应小于上述规定的1/2；d控制点距像片的各类标志应大于1mm；4、定向：定向点残余上下视差、同一航带模型连接差。
5、网平差计算：平差计算、精度检查6、分区接边：同比例尺、同地形类别、同比例尺、不同地形类别、不同比例尺7、检查：像控点成果使用正确性检查、航摄仪检定参数与航摄参数、各项平差计算的精度、提交成果的完整性8、整理与提交：起算数据文件、像点坐标原始观测值文件、平差结果文件、影像外方位元素文件、精度评定文件、测区加密分区图、区域网略图、成果检查与技术总结报告。
1、技术指标（格网尺寸(数字高程的格网尺寸依据比例尺选择，通常1:500至1:2000的格网尺寸不应大于)．001M图（M图为成图比例尺分母），1:5000至1:10万不应大于0.0005M 图。
）、数据取位、高程中误差：其高程中误差的2倍为采样点数据的最大误差）1.精度（高程中误差、格网点限差）2.航空摄影（航摄比例尺、高程测量精度）3.其他要求（分幅、数据裁切、文件命名、数据存储、元数据）1.资料准备：数字/数字化航摄影像、解析空中三角测量成果、其他外业控制成果、技术设计书2.定向建模：定向：≤0.01mm，相对定向：≤0.005m，绝对定向：平面坐标：≤0.0002M，高程定向：≤0.3m3.特征点、线采集：内特征点、特征线、各种水岸线、森林区域线、影响正常观测的影像范围线4.构建TIN 内插DEM：线性内插、双线性多项式内插、分块双三次多项式内插、移动拟合法内插等。
目前常用的算法是通过等高线和高程点建立(TIN)，然后在TIN基础上通过线性和双线性内插建DEM。
5.DEM 数据编辑：DEM数据编辑是指对内插形成的DEM格网点逐个进行编辑6.DEM 数据接边：当Dh≤2倍高程中误差时，取均值作为各自格网点的高程值、当Dh>2倍高程中误差时，视为粗差点，需重建立体模型并修测和重新接边7.DEM 数据镶嵌与裁切：将相邻的DEM数据进行镶嵌，按照相关规范或技术要求规定的起止格网点坐标进行裁切，根据具体要求可以外扩一排或多排DEM格网。
8.DEM质量检查：空间参考坐标系（大地基准、高程基准和地图投影）、高程精度（格网点高程精度、相邻DEM接边精度）、逻辑一致性（组织存储、数据格式、数据文件完整和数据文件命名）、附件质量（元数据、质量检查记录、验收报告及技术总结）9.成果整理与提交：DEM 数据文件、原始特征点线数据文件、元数据文件、DEM数据文件结合表、质量检查记录1. 资料准备：数字/数字化航摄影像： 解析空中三角测量成果、 DEM 成果、 技术设计书；2. 色彩调整：影像匀光（影像内光照均匀）、 影像匀色（色调一致，色彩均匀）；3. DEM 采集：4. 影像纠正：利用控制点进行影像纠正5.影像镶嵌：按图幅范围选取待镶嵌DOM 、相邻DOM 间选编镶嵌线、按镶嵌线裁切单幅DOM图幅裁切：按照技术设计要求对镶嵌好的正射影像数据进行裁切。
6. 质量检查：空间参考坐标系、 像点坐标精度、 相邻影像的镶嵌误差、 相邻影像的接边误差、 DOM 质量、 逻辑一致性、 附件质量7. 成果整理与提交：DOM 数据文件、 DOM 镶嵌线数据文件、 元数据文件、 DOM数据文件结合表、 质量检查记录、 质量检查报告、 技术总结报告H fL l m ==1 %100⨯=yy y L l q 相H h q q q y y y ∆⋅-+=)1(' △h=h 基-h数字线划图的精度指标包括位置精度和属性精度利用数字摄影测量系统，采用以人工作业为主的三维跟踪的立体测图方法作业方式 (1)先外后内的测图方式；(2)先内后外的测图方式；(3)内外业调绘、采编一体化的测图方式1.资料准备：数字/数字化航摄影像、解析空中三角测量成果、测区较小比例尺地形、外业调绘片、技术设计书、上工序检查验收报告2.像对定向：内定向：内定向框标点量测误差<0.01mm ，相对定向：相对定向点残余上下视差Dq<0.008m，绝对定向：绝对定向点坐标残差Ds<0.0002M，Dz<0.75倍加密点高程中误差3.外业调绘与补测：居民地（房檐改正、轮廓闭合、周围建筑关系）、点状地物（突出表示、可移位0.2mm表示）、交通设施（单双线表示、可移位0.2mm表示）、管线（过城区可断开但需示意连线方向）、水系（河流遇桥等应中断、陡坎边线可代替水涯线）、境界（境界线不得中断、离线状地物0.2mm表示）、等高线（遇建筑物等要中断、加绘示坡线）、植被（绘地类界、符号均匀配置）、注记（明确判读、字头朝北或向山顶、间隔0.2mm）、接边（线状要素合理、完整、无缝）4.立体测图：5.图形编辑与接边6.质量检查：空间参考坐标系（大地基准、高程、地图投影）、位置精度（平面、高程、几何位移、矢量接边）、属性精度（分类代码和属性的正确性）、完整性（地图基本要素完整性、地形地物的遗漏）、逻辑一致性（概念、拓扑、格式）、表征性（几何及地理表达、符号、注记、整饰）、附件质量（元数据、图历薄完整性、正确性）7.成果整理与提交：DLG 数据文件、回放DLG、元数据文件、DLG 数据结合表、质量检查报告、技术总结报告DRG 的制作图形扫描：扫描分辨率一般不低于400dpi图幅定向：将 DRG 扫描仪坐标变换为高斯投影平面坐标 几何校正：消除底图及扫描产生的几何畸变色彩纠正：对 DRG 进行编辑、设色及色彩校正)(21)(21111111+-=-+=-=-=∑∑i i ni i i i n i i X X Y S Y Y X S 或1、宗地代码宗地代码采用五层19位层次码结构：● 县级行政区划代码（6位） ● 地籍区代码（3位） ● 地籍子区代码（3位） ● 土地权属类型代码（2位） ● 宗地顺序号（5位）地籍调查工作1、准备工作：包括组织准备、资料准备、工具与表册准备以及划分地籍区和地籍子区等。
2、土地权属调查：包括工作底图选择与制作、预编宗地代码、土地权属状况调查、界址调查、宗地草图绘制、地籍调查表填写等。
地籍图测绘（包括地籍区界线、地籍子区界线、土地权属界址线、界址点、图斑界线、地籍区号、地籍子区号、宗地号（含土地权属类型代码和宗地顺序号）、地类代码、土地权利人名称、坐落地址等。
）地形要素：注记表示方法按照国家基本比例尺地图图式第1、2、3部分执行。
数学要素：包括内外图廓线、内图廓点坐标、坐标格网线、控制点、比例尺、坐标系统等。
图廓要素：图廓要素包括分幅索引、密级、图名、图号、制作单位、测图时间、测图方法、图式版本、测量员、制图员、检查员等。
对宗地图的内容进行了明确规定。
▪1) 宗地所在图幅号、宗地代码；▪2) 宗地权利人名称、面积及地类号；▪3) 本宗地界址点、界址点号、界址线、界址边长；▪4) 宗地内的图斑界线、建筑物、构筑物及宗地外紧靠界址点线的附着物；▪5) 邻宗地的宗地号及相邻宗地间的界址分隔线；▪6) 相邻宗地权利人、道路、街巷名称；▪7) 指北方向和比例尺；▪8) 宗地图的制图者、制图日期、审核者、审核日期等。
4、检查验收：“三检一验”制度“三检”工作由作业单位组织实施，接受县级国土资源主管部门的监督和指导。
检查、验收过程应有记录，专检和验收结束后应编写检查(验收)报告。
地籍总调查成果的验收由省级国土资源主管部门组织实施。
5、成果资料整理与归档：工程测量在工程建设的勘察设计、施工和运营管理各阶段所进行的各种测量工作。
在勘察设计阶段测绘大比例尺地形图，在施工阶段建立施工控制网和设计目标的位置放样，在运营管理阶段进行建筑物的变形观测工程控制网的特点：⒈控制点分布与工程相适应，施工控制网应满足施工放样需要。
⒉施工控制网、变形监测网要求控制点保证某一方向的精度及点之间的相对精度。
⒊施工控制网投影面一般在施工的平均高程面上。
⒋平面控制网常采用工程独立坐标系。
工程控制网的布设原则分级布设逐级控制，有时可布设全面网。
要有足够的精度和可靠性。
施工控制网和变形监测网的精度一般高于测图控制网。
要有足够的点位密度。
要有统一的规格，制定规范。
工程控制网规范有：《城市测量规范》、《工程测量规范》、《精密工程测量规范》以及一些专业地形图质量控制检测点平面坐标和高程按测站点精度施测，每幅图各选取20～50个点。
