综合串讲08
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第 8章 摄影测量与遥感考点1 摄影测量与遥感概要考点2 摄影测量与遥感基础考点3 技术设计考点4 影像资料收集与预处理考点5 区域网划分与像片控制测量考点6 影像判读与野外像片调绘考点7 空中三角测量考点8 dlg、dem和dom制作考点9 三维建筑模型建立考点10 遥感调查工作底图和专题遥感数据成果制作考点1 摄影测量与遥感概要1 摄影测量概述摄影测量是利用光学或数码摄影机摄影得到的影像，研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。
摄影测量的基本原理是建立影像获取瞬间像点与对应物点之间所存在的几何关系。
按照研究对象的不同，摄影测量可分为地形摄影测量和非地形摄影测量两大类；按摄影站的位置或传感器平台分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量等。
航空摄影测量的主要任务是测制各种比例尺的地形图和影像地图、建立地形数据库，并为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。
航空摄影测量测绘的地形图比例尺一般为1:5万～1：500。
摄影测量经历了模拟法、解析法和数字化三个发展阶段。
2 遥感及其发展遥感泛指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性的技术。
遥感技术主要建立在物体反射或发射电磁波的原理基础之上。
遥感技术主要由遥感图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。
遥感主要是回答观测目标是什么（定性），分布在何处（定位），有多少（定量）的问题。
遥感技术的分类方法很多。
按电磁波波段的工作区域，可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感等。
按传感器的运载工具可分为航天遥感（或卫星遥感）、航空遥感和地面遥感，其中航空遥感平台又可细分为高空、中空和低空平台。
按传感器的工作方式可分为主动方式和被动方式两种。
3 摄影测量与遥感的结合遥感技术为摄影测量提供了多种数据来源，从而扩大了摄影测量的应用领域；摄影测量成熟的理论与方法对遥感技术的发展起推动作用。
考点2 摄影测量与遥感基础1 摄影测量基础1．像点位移倾斜误差：像片倾斜引起的像点位移，这种位移的结果使得像片上的几何图形与地面上的几何图形产生变形，而且像片上影像比例尺处处不等。
像片倾斜引起的像点位移可用像片纠正的方法予以改正。
投影差：地面起伏引起的像点位移，使得地面目标物体在航摄像片上的构像偏离了其正射投影的正确位置。
投影差性质：①像底点没有投影差；②地面点的高程越大，投影差也越大；③摄影机的主距越大，相应的投影差越小。
城区航空摄影时，为了有效减小航摄像片上投影差的影响，应选择焦距较长的摄影机进行摄影。
2．内、外方位元素(1)内方位元素。
内方位元素是描述摄影中心与像片之间相互位置关系的参数，包括3个参数，即像主点在像片框标坐标系中的坐标(x0，y)及摄影中心到像片的垂距f(主距)。
需要注意的是：内方位元素值一般视为已知，它可通过对摄影仪的鉴定得到。
(2)外方位元素。
确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数，称为外方位元素。
一张像片的外方位元素包括六个参数：三个线元素（xs ，ys ，zs ）和三个角元素。
3．共线方程(1)共线方程就是指中心投影的构像方程，是摄影测量中最基本、最重要的关系式，即在摄影成像过程中，摄影中心s(x s ，y s ，z s )，像点a (x ，y)及其对应的地面点a(x ，y ，z)三点位于一条直线上。
(2)共线方程的主要应用包括：①单像空间后方交会和多像空间前方交会；②解析空中三角测量光束法平差中的基本数学模型；③构成数字投影的基础；④利用数字高程模型(dem)与共线方程制作正射影像；⑤利用dem 和共线方程进行单幅影像制图。
4．影像定向(1)内定向：摄影测量中常采用以像主点为原点的像平面坐标来建立像点与地面点的坐标关系。
内定向是指将扫描坐标系转换到以像主点为原点的像平面坐标系。
内定向问题需要借助影像的框标来解决。
直接由数码航摄仪得到的影像则不存在内定向的问题。
(2)相对定向：确定两张影像相对位置关系的过程称为相对定向。
相对定向不需要外业控制点，就能建立地面的立体模型。
用于描述两张像片相对位置和姿态关系的参数，称为相对定向元素。
相对定向元素共有五个。
在数字摄影测量系统中，通过自动量测六对以上同名点的像点坐标，即可解出五个相对定向元素。
(3)绝对定向：将相对定向建立的立体模型进行平移、旋转和缩放，纳入到地面测量坐标系中的过程称为立体模型的绝对定向。
绝对定向需要借助地面控制点来进行，至少需要七个方程解求七个变换参数。
2 遥感基础1．电磁波谱太阳不断向外发射出大量的电磁波辐射，是电磁波的主要辐射源，也是被动遥感的主要能源。
将这些电磁波根据其波长加以排列，可以形成一个电磁波谱。
卫星遥感中常用的几个波谱为：紫外、可见光、红外、微波。
2．大气窗口电磁波在通过大气层时较少被散射、吸收和反射，具有较高透过率的波段称为“大气窗口”。
常用的大气窗口包括：紫外、可见光、红外（近红外、中红外、远红外）、微波。
对地球观测卫星遥感，选择透过率高的“大气窗口”波段；而对于大气遥感而言，则应选择“大气窗口”外衰减系数大的波段。
3 地物波谱特性地物波谱特性是指地面物体具有的辐射、吸收、反射和透射一定波长范围电磁波的特性。
地物波谱特性的变化与太阳和测试仪器的位置、地理位置、时间环境（季节、气候、温度等）和地物本身有关。
目前对地物波谱的测定主要分三部分，即反射波谱、发射波谱和微波波谱。
4 遥感图像特征遥感图像特征可归纳为几何特征、物理特征和时间特征，这三方面的表现特征即为空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。
5 遥感图像的解译遥感解译人员需要通过遥感图像获取三方面的信息：目标地物的大小、形状及空间分布特点；目标地物的属性特点；目标地物的变化动态特点。
遥感图像的解译主要有两个途径，一是目视解译，一是计算机的数字图像处理。
例题（单选）航空摄影测量中，因地面有一定高度的目标物体或地形自然起伏所引起的航摄像片上的像点位移称为航摄像片的( )。
a．倾斜误差b．辐射误差c．畸变误差d．投影差答案：d基于胶片的航测内业数字化生产过程中，内定向的主要目的是实现( )的转换。
a．像片坐标到地面坐标b．扫描仪坐标到地面坐标c．像平面坐标到像空间坐标d．扫描仪坐标到像片坐标答案：d摄影测量共线方程是按照摄影中心、像点和对应的( )三点位于一条直线上的几何条件构建的。
a．像控点b．模型点c．地面点d．定向点答案：c航空摄影测量绝对定向的基本任务是( )。
a．实现两个影像上同名点的自动匹配b．恢复两个影像间的位置和姿态关系c．将立体模型纳入地图测量坐标系统d．消除由于影像倾斜产生的像点位移答案：c考点3 技术设计1 概述测绘技术设计分为项目设计和专业技术设计。
项目设计是对测绘项目进行的综合性整体设计； 专业技术设计也称分项设计，是对测绘专业活动的技术要求进行设计。
项目设计由承担项目的法人单位负责；专业技术设计由具体承担相应测绘专业任务的法人单位负责。
测绘技术设计文件主要包括：项目设计书、专业技术设计书以及相应的技术设计更改文件。
2 项目设计1．任务分析在实施具体设计之前，设计人员要认真分析项目要求和顾客需求，做好设计依据的分析和准备工作。
(1)收集资料：根据测绘项目的具体内容和特点，收集和分析作业区自然地理概况和已有资料情况；(2)明确引用标准：明确设计编写过程中要引用的适用标准、规范或其他技术文件；(3)选择最佳设计方案：根据作业区实际情况，考虑作业单位的资源条件，选择最适用的方案，积极采用适用的新技术、新方法和新工艺。
2．项目设计书内容主要包括：概述、作业区自然地理概况和已有资料情况、引用文件、成果（或产品）主要技术指标和规格、设计方案、进度安排和经费预算、附录等七部分内容。
3．设计实施项目设计书需经审批后，方可实施。
3 专业设计1．任务分析在实施具体设计之前，设计人员要认真学习、领会项目设计书要求，学习与航空摄影测量测绘成果有关的内、外业规范，重视顾客需求，做好设计依据的分析和准备工作。
(1)收集资料：根据测绘项目的具体内容和特点，收集和分析作业区自然地理概况和已有资料情况，收集项目设计规定的航空航天数据源，必要时应进行实地踏勘并编写踏勘报告；(2)选择最佳设计方案：按照项目设计要求，根据作业区实际情况，考虑作业单位的资源条件，选择最适用的方案，积极采用适用的新技术、新方法和新工艺；(3)确定设计方案：根据测制具体测绘成果要求，确定适宜测绘生产不同工序必要的软、硬件装备设施，分析确定精度指标、工艺技术流程、质量控制要求、提交的成果、工程进度设计等。
2．专业设计书内容包括：任务概述、测区自然地理概况和已有资料情况、引用文件、成果（或产品）主要技术指标和规格、技术设计方案等五部分内容。
3．设计实施专业技术设计书需经审批后，方可实施。
4 技术设计更改文件航空摄影测量项目设计书、专业技术设计书一经批准，不得随意更改。
在实施过程中，如果存在设计方案存在不足、收集到的遥感影像数据源存在质量问题、测区实际地理环境条件达不到设计要求，以及其他需要补充或更改的情况，应由设计人员及时提出并做出更改或补充；更改或补充的内容需经审批后，方可实施。
考点4 影像资料收集与预处理1 影像资料分析1．航摄影像分析根据具体成图比例尺及相应技术指标要求，分析确定适宜的航摄影像资料。
有模拟影像和数字影像两种。
(1)模拟影像。
成图比例尺与航摄比例尺、地面采样距离的对应关系如表：(2)数字影像。
成图比例尺与数码相机像素地面分辨率的对应关系如表：2．遥感影像分析遥感影像在测绘中主要被用来测绘地形图、制作正射影像或各种专题图。
目前，常用卫星与影像成图比例尺之间的对应关系如表：2 收集影像数据源1．航空遥感影像资料航空遥感影像主要有模拟影像和数字影像两种，要按照设计要求收集航空遥感影像资料，收集的影像范围应覆盖设计要求的相应任务区。
当存在多种满足成图要求的航空摄影资料，应优先收集现势性好、影像质量好、成图性价比高的资料。
对于imu/dgps组合辅助航空摄影，还要收集imu/gps辅助航空摄影资料和相应的地面技术文档资料。
2．航天遥感影像资料航天遥感影像资料有全色数据和多光谱数据（红、绿、蓝、红外）。
资料收集一定要按照设计要求收集满足要求的航天遥感影像资料，且影像范围应覆盖设计要求的相应任务区。
当存在多种满足成图要求的航天遥感资料，应优先收集时相好、影像质量好、成图性价比高的资料。
航天遥感影像收集：包括数据格式，应用级别等满足要求的单片或立体的全色数据、多光谱数据、完整的卫星参数等资料。
3 预处理1．航空遥感影像预处理(1)模拟影像的预处理主要包括：底片扫描分辨率的确定、扫描参数调整、扫描质量和影像增强。
(2)数字影像的预处理主要包括：影像增强、降维处理、匀光处理、影像旋转等。
