今天给各位分享测绘航空摄影公式的知识，其中也会对测绘航空摄影专业标准进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
目录一览：
帧幅式摄影像片特性
(一)帧幅式航空像片的种类
常见的航空像片多为帧幅式,系航空摄影获取的反映地面特征的影像像片。航空摄影指运用安装在航空平台上的航空摄影机,对地面进行光学成像,用感光胶片直接记录地物反射的0.3-1.3μm波段电磁波,并取得像片的整个过程。现代遥感技术已进入空间时代,上述概念已扩展到包括从外层空间对地球、月球和太阳系其它星球进行光学摄影而获取的各类帧幅摄影像片。
航空摄影机主光轴与铅垂线夹角小于3°的垂直航空摄影获取的航空像片称水平航空像片;夹角大于3°的倾斜航空摄影获取的为倾斜航空像片。按工作波段和所使用的胶片,航空像片可分为全色黑白、天然彩色、红外黑白、红外彩色、多波段航空像片等。
(二)帧幅式航空像片的地面覆盖与影像重叠
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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。如图32-9,面积航空摄影由许多条平行直线性航线组成。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,沿航线方向的称航向重叠,重叠率要求达到60%或不少于53%,具有这种重叠关系的两张相邻像片称立体像对;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。
(三)帧幅式航空像片的空间特性
1.投影性质及比例尺
帧幅航空像片是地面的中心投影,受地面起伏和像片倾斜的影响,像片上各处影像比例尺会不一致。平坦地面的水平航空像片,影像比例尺处处一致,且与线段的方向及长短无关,为1/m=f/H,航高一定,焦距越长,影像比例尺越大,地面覆盖范围越小(图3-30);焦距一定,航高越大,影像比例尺越小,地面覆盖范围越大(图3-31)。在地形起伏地区,由于各影像点相对航高不一致,不同高程处的地物影像比例尺不同(图3-32),高差越大,相对航高差越大,比例尺差别越大,只有在同一高程上的地物,影像比例尺才相同。因此,地形起伏地区的航空像片比例尺只能概略表示。航摄技术鉴定书提供的航高为航测高差仪记录的像底点的航高,用此航高计算的比例尺称主比例尺,通常以主比例尺代表像片比例尺。
图3-29 面积航空摄影的地面覆盖
图3-30 焦距对地面覆盖范围的影响
图3-31 航高对地面覆盖范围的影响
2.地形起伏引起的像点位移与影像畸变
根据中心投影的原理,由于地形起伏,任何高于或低于基准面的地面点投影在水平像片上的像点,相对于在基准面上垂直投影的像点,都有位置移动。由中心投影造成,在地面上平面坐标相同但高程不同的点,在像片面上的像点坐标不同,这种像点位置的移动,称像点位移(投影差)(图3-33)。
图3-32 地形起伏对像片比例尺的影响
图3-33 因地形起伏引起的像点位移
如图3-33,T0为基准面(地底点N所在的水平面),A点高于T0,高差为Δh,A0为A在T0上的垂直投影,a、a0为A、A0在像片上的像点,线段aa0则为A点与T0高差在像平面上的像点位移(δh);同理bb0为低于T0的B点在像平面上的像点位移(-δh)。根据相似三角形对应边成比例,导出像点位移量(hδ)的计算公式:δh=±△h·r/H,式中r是像点至像底(主)点的距离称向径;H为航高;Δh为地面点与T0的高差,高于T0时取“+”,低于T0时取“-”。
根据上式,像点位移的规律是:①δh与r成正比。像点距像底(主)点越远,像点位移量越大,像幅中心部分像点位移量小,像底(主)点处r=0,为唯一没有像点位移的点;②δ与h△h成正比。高差越大,像点位移量越大,像点位移发生在以像底(主)点为中心的辐射线,即像点与像底(主)点的连线上,当△h为正值时,δh为正值,像点背离像底(主)点向外移动(a0→a),当△h为负值时,δh为负值,像点朝向像底(主)点方向移动(b0→b);③δh与H成反比。航高越大,像点位移量越小。
3.空间分辨率
航空像片影像分辨率一般在25100线对/mm。地面分辨率与影像分辨率和比例尺有关,三者关系为:
遥感地质学
例如,一幅1:50000的航空像片,影像分辨率为40线对/mm,则其地面分辨为50000/40×1000=1.25(m)。
4.立体观察
遥感图像的立体观察是目视解译的一种重要手段。在满足立体观察条件时,可以将二维影像转化为三维空间的立体光学模型,从而突出了地物的空间特性,使人眼易于辨认地物和确定空间位置。
人的双眼具有天然的立体视觉。如图3-34,在双眼前各放一块透明的玻璃片P1、P2,透过P1、P2会看到后面具有立体感的景物。假设观察到的景物影像能够保留在P1、P2上(如同像片),然后将景物移走,根据光的可逆性,仍会看到景物的空间形状,但此时已不是实际景物的立体形象,而是一种人造立体一人工模拟光学立体模型。利用立体镜等仪器观察如P1、P2放置的航空像片立体像对便可以观察到这种立体模型。
图3-34 人造立体视觉原理
(四)航空像片的波谱特性
各种航空像片都是以色调或色彩以及由它们组合成的形态特征反映地物反射的0.3-1.3μm波段的电磁波信息,因此,影像色调或色彩是地物反射波谱特性的显示,是从波谱学识别地物的重要解译标志。
色调指黑白像片上影像黑白深浅的程度,是地物反射的电磁波与感光胶片产生光化学反应的记录。不同地物反射波谱特性不同,在像片上呈现为不同的色调,一般在胶片感光波段或多波段的相应通道反射率高的物体,色调浅;反射率低的物体,色调深,即地物影像色调的深浅与胶片的感色性有关。色调差别用灰阶(或灰度)表示,从白到黑分为白、灰白、淡灰、浅灰、灰、暗灰、深灰、淡黑、浅黑、黑十级。
黑白全色像片,消色物体影像色调与物体本色一致或接近;彩色物体影像色调与物体原色有一定的对应关系(表3-3)。
表3-3 黑白全色像片彩色地物原色与影像色调对应关系
(据朱亮璞,1981)
黑白红外像片影像色调深浅取决于地物对近红外波的反射强度,与人眼对物体的感受无关。健康植物,特别是阔叶树,对近红外波反射强度大,呈明亮的浅色调。水体因强烈吸收近红外波而呈暗(黑)色调。
多波段黑白像片影像色调,主要取决于地物对多波段航空摄影机各通道相应波段电磁波的反射强度。这对彩色物体尤为重要,如在0.6-0.7μm通道,褐红色土壤或岩石主要反射0.6-0.7μm的橙红光,影像呈浅色调;而植物对此波段的光反射很弱,影像为暗色调。
天然彩色像片记录地物选择性反射的可见光,影像色彩与地物原色基本一致,故又称真彩色像片。影像色彩丰富、立体感强、直观、逼真,不同颜色地物一目了然。
彩色红外像片影像色彩是象征性的,由其胶片结构知,它不记录蓝光,地物反射的绿光、红光、近红外波分别记录成蓝色、绿色和红色(图3-10),所以是一种假彩色像片,影像色彩与地物原色不同(图版18)。如反射绿光且强烈反射近红外波的绿色植物,其彩色红外影像为品红色。彩色红外影像与地物原色的对比关系见表3-4。由于它所记录的地物波谱向长波方向推移,与天然彩色影像相比,受大气影响较小,影像色彩饱和度较高,色彩更鲜艳,层次更清楚。
表3-4 彩色红外影像色彩与地质颜色的对比
(据李永颐,1991)
(五)帧幅式航空像片影像质量评定
地质解译使用的航空像片,除对航空摄影测量要求的航向重叠不小于53%、旁向重叠不小于15%、像片倾斜小于3°、航偏角小于6°和航线呈直线等进行评定外,还应对其影像质量进行评定。黑白航空像片影像应该清晰、黑度适中、反差正常、色调层次丰富、色调均匀、没有黑斑和云影、更不应有伤痕。彩色航空像片则应色别清晰、色差正常、地物各部分明度变化明显、色彩丰富、饱和度较高。此外,应能识别与地物无关的影像,如静电放射造成的树枝状花纹、指纹、显影造成的气泡、灰尘造成的白色斑点及定影不合适造成的黑度不均匀等现象。影像质量的检查评定,通常是根据经验或借助标准像片对比鉴别。
什么是测绘航空摄影？
航空摄影测量简称航测。
“数字测绘成果”的检查项
数字线划图(DLG)、数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、数字栅格地图(DRG)。
(4D)包括：
1. 参考数据对比。与已有的成果进行对比
2. 野外实测。与野外调绘的数据对比
3. 内部检查。
4.人机交互检查（混淆项：结构检查）
航线计算公式
相对航高 = 主距f * 比例尺分母m = f * m （1：m）
基准面高 = （更高点 + 更低点 ）/ 2
绝对航高 = 基准面高 + 相对航高
m = 地面分辨率 / 像元大小
Lx相片宽度；Ly相片高度；
p航向重叠度；q旁向重叠度；
摄影基线B = Lx*m*(1-p)；
航线间隔D = Ly*m*(1-q)；
分区航线条数 = 分区宽度 / D；
每航线照片数 = 航线长度（分区长度）/ B;
每航线照片数 = （航线长度 + 2B）/ B ，因为要求两端需要超出摄区边界不少于1条基线，因此要加上2B
相片总数 = 分区航线条数 * 每航线照片数
摄区模型数 = 分区航线条数 * （每航线照片数 - 1）
航空摄影测量的测量 ***
20世纪30年代以来，航空摄影测量的测图 *** 主要有3种,即综合法、全能法和分工法（或称微分法）。
航空摄影测量的综合法是摄影测量和平板仪测量相结合的测图 *** 。地形图上地物、地貌的平面位置由像片纠正的 *** 得出像片图或线划图，地形点高程和等高线则用普通测量 *** 在野外测定。它适用于平坦地区的大比例尺测图。
航空摄影测量的全能法是根据摄影过程的几何反转原理，置立体像对于立体测图仪内，建立起所摄地面缩小的几何模型，借以测绘地形图的 *** （图4）。在立体测图仪上安置像片时依据内方位元素，目的是使恢复后的投影光束同摄影光束相似（也可在一定条件下变换投影光束）。由于像对的相对定向过程中并未加入控制点，只利用了像对内在的几何特性，所以建立的几何模型的方位是任意的，模型的比例尺也是近似值，因此必须通过绝对定向才能据以测图。
全能法测图的仪器是立体测图仪。这类仪器形式繁多，根据投影系统的结构可分为3种类型：①建立实际投影光线束的光学投影式的；②从投影中心至像点一方为实际的投影光线，而从投影中心至模型点一方则用方向导杆代替的光学机械投影式的；③用一根贯穿3个万向关节（它们分别代表像点、投影中心和模型点）的方向导杆来代替投影光线的机械投影式的。前两种型式的仪器现已基本淘汰了。立体测图仪的结构均须有投影系统、观测（观察和量测）系统和绘图系统等几个主要部分。使用立体测图仪进行相对定向和绝对定向，是通过两个投影器的角运动（少数仪器也有直线移动）和测标架上测标的安置动作来实现的。定向之后，可以通过立体观测，利用仪器上的测标点在地面的立体模型上进行地物和地貌的测绘。有的仪器还可以处理地面摄影的像片，有的可在仪器上作空中三角测量。立体测图仪自1930年问世以来，发展到60年代达到高峰，以后主要是发展仪器外围设备，例如电子绘图桌、正射投影装置（见正射影像技术）以及坐标记录装置等。电子绘图桌有多种功能，可以自动地做某些内容的绘图工作。
航空摄影测量的分工法（微分法）是按照平面和高程分求的原则进行测图的一种 *** 。使用的主要仪器是立体量测仪。它是根据竖直摄影像对，量测左右视差较和在右方像片上勾绘等高线的一种仪器。一个地面点在左、右两张像片上构像点的横坐标 x的差值称左右视差p，而两个地面点的左右视差之差则称之为左右视差较Δp，这个 Δp是该两点的高程差所引起的。在量测左右视差较Δp的过程中，借助仪器上的改正机件，自动改正由摄影外方位元素带来的影响，使之等于理想像对的左右视差或左右视差较；而用高差公式计算高程差；然后用投影转绘仪把在像片上勾绘的等高线以及调绘的地物，进行分带投影转绘成地形图。中国设计制造的X－2型视差测图仪是在立体量测仪的基础上，另加平面改正机件，改进后的仪器，在使用中可把分工法测图中的两个步骤一次解决，从而提高了作业效率。意大利、联邦德国也有类似的仪器。
航空摄影测量的成图 *** 和仪器正在向着半自动化和自动化方向发展，在这方面解析测图仪已经有了相当的成就。
航空摄影测量的理论
航空摄影测量的主题，是将地面的中心投影（航摄像片）变换为正射投影（地形图）。这一问题可以采取许多途径来解决。如图解法、光学机械法（亦称模拟法）和解析法等。在每一种 *** 中还可细分出许多具体 *** ，而每种具体 *** 又有其特有的理论。其中有些概念和理论是基础性的，带有某些共性，如像片的内方位元素和外方位元素，像点同地面点的坐标关系式，共线条件方程，像对的相对定向，模型的绝对定向和立体观测原理等。
像片的内方位元素和外方位元素
内方位元素用以确定摄影物镜后节点（像方）同像片间的相关位置。利用它可以恢复摄影时的摄影光线束。内方位元素系指摄影机主距 f和摄影机物镜后节点在像平面的正投影位于框标坐标系中的坐标值（x0,у0）。这些数值通过对航摄机鉴定得出，故内方位元素总是已知的。确定摄影光线束在摄影时的空间位置的数据，叫做像片或摄影的外方位元素。外方位元素有6个数值，包括摄影中心S（图2）在某一空间直角坐标系中的3个坐标值Xs、Ys、Zs和用来确定摄影光线束在空间方位的3个角定向元素，如φ、ω、k角。这些外方位元素都是针对着某一个模型坐标系O－XYZ而定义的。模型坐标系的X坐标轴近似地位于摄影的基线方向，Z坐标轴近似地与地面点的高程方向相符。在模型坐标系内所建立的立体模型必须在其后经绝对定向的过程才能取得立体模型的正确方位。
像点坐标变换式
图2中，像点ɑ在以摄影中心S为原点，摄影主光轴z坐标轴的像空间坐标系（S-xуz）中的坐标为xɑ、уɑ、zɑ=-f。此时以S为原点再建立一个辅助坐标系（S-uvw）其中3个坐标轴u、v、w分别与模型坐标的3个坐标轴X 、Y、Z相平行。ɑ点在此辅助坐标系中的坐标设为uɑ、vɑ、wɑ，则其变换关系式为：
R为旋转矩阵，它是由像空间坐标系与辅助坐标系的相应坐标轴间夹角的余弦（称方向余弦）组成，而这些方向余弦都是像片的3个角定向元素的函数。这是一个重要的基本公式，因为有很多理论公式或作业公式就是在此基础上进一步演化得出的。例如，在解析摄影测量中有广泛应用的“共线条件方程式”，就是根据它的反算式作进一步演化得出。
相对定向
确定像片对相互位置关系的过程。模拟法相对定向是在立体测图仪上进行。其理论基础是使空间所有的同名光线都成对相交。当同名光线不相交时，则在仪器的观测系统中可以观察到上下视差（常用 Q表示）。上下视差就是两条同名射线在空间不相交时在垂直于摄影基线方向中存在的距离。此时将投影器作微小的直线移动或转动，就可以消除这个距离。理论上只要能够在适当分布的 5个点处同时消除该点处的上下视差，就认为已经获得在这个立体像对内全部上下视差的消除，从而完成了相对定向，得出立体模型。相对定向的解析法是在像片上量测各同名像点的像点坐标，例如对左像片为x1、у1，对右像片为x2、у2。根据同名射线共面条件的理论可以推导出这些量测值与相对定向元素的关系式。理论上测得5对同名像点的像点坐标值，就能够解算出该像片对的 5个相对定向元素。同名点在左右像片上的纵坐标差（у1-у2）习惯上也称之为上下视差，用符号q 表示。
模型的绝对定向
在摄影测量中，相对定向所建立的立体模型常处在暂时的或过渡性的模型坐标系中，而且比例尺也是任意的，因此必须把它变换至地面测量坐标系中，并使符合规定的比例尺，方可测图，这个变换过程称为绝对定向。绝对定向的数学基础是三维线性相似变换，它的元素有7个：3个坐标原点的平移值，3个立体模型的转角值和1个比例尺缩放率。
立体观测原理
立体观察的原理是建立人造立体视觉，即将像对上的视差反映为人眼的生理视差后得出的立体视觉（图3）。得到人造立体视觉须具备3个条件：①由两个不同位置（一条基线的两端）拍摄同一景物的两张像片（称为立体像对或像对）；②两只眼睛分别观察像对中的一张像片；③观察时像对上各同名像点的连线要同人的眼睛基线大致平行，而且同名点间的距离一般要小于眼基线（或扩大后的眼基距）。若用两个相同标志分别置于左右像片的同名像点上，则立体观察时就可以看到在立体模型上加入了一个空间的测标。为便于立体观察，可借助于一些简单的工具，如桥式立体镜和反光立体镜。对于那种利用两个投影器把左右像片的影像同时叠合地投影在一个承影面上的情况，可采用互补色原理或偏振光原理进行立体观察，并用一个具有测标的测绘台量测。
基础篇—测绘航空摄影、摄影测量与遥感
按照现行测绘资质标准分类，第二、三项就是测绘航空摄影（专业子项分为：一般航摄、无人飞行器航摄、倾斜航摄）、摄影测量与遥感（专业子项分为：摄影测量与遥感外业、摄影测量与遥感内业、摄影测量与遥感监理）
测绘航空摄影是指在航空器（飞机、直升机、飞艇、气球等）上安装航空摄影仪，从空中对地球表面进性的摄影，其目的是我了获取指定范围内、一定比例重叠度的航空影像。
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。
（1）按研究对象分为：地形摄影测量和非地形摄影测量（近景摄影测量）；
（2）按摄站位置分为：航天摄影测量，航空摄影测量，地面摄影测量。
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。简单的理解即遥远的感知， 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。
测绘航空摄影作为一种测绘手段，其主要关注的焦点是地物的几何位置关系，主要 *** 即摄影测量（还包括机载激光扫描、机载侧视雷达等手段），而摄影测量作为测绘航空摄影的一种数据获取方式
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 *** 对遥感技术的发展起推动作用。
航空摄影仪主要分为胶片航摄仪和数字航摄仪两种，目前已数字航摄仪应用较为广泛，几种常见的数字航摄仪见下表：
数字影像的分辨率：影像分辨率是决定影像对 地物识别能力和成图精度的重要指标。 对于数字航空影像或航天遥感影像而言，影像分辨率通常是指地面分辨率
一般以一个像素所代表地面的大小来表示，即地面采样间隔(GSD), 单位为米／像素。 值得注意的是影像分辨率并不代表能从影像上识别地面物体的最小尺寸。
卫片与航片的区别：卫片：幅宽大、畸变小、成本小、更新快，分辨率低。
卫片解译工作：即获取遥感图像三方面的信息：目标地物的大小、形状及空间分布特点、目标地物的变化动态特点。
两种途径，一是目视解译，二是计算机的数字图像处理。
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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，个别更大倾斜角不应超过3度。
(4)航线弯曲更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。同理，当地面点高于或低于基准面时，在像片上，其影像虽是一点，但与其在基准面上垂直投影的点的影像相比，却产生了一段直线位移,这种像点为一称为投影误差。通常以测区地面的平均高称为航高起算面，也即基准面。投影误差分为因地形起伏引起的像点位移称为像片投影差核对应在地面部分为地面投影差。
地形起伏引起的像点位移的规律：
(1)地面起伏所产生的投影误差在像点与像底点的连线上;
(2)投影误差与像点到像底点的距离成正比;
(3)像底点不产生投影误差;
(4)地面高低起伏愈大，投影误差愈大;
(5)航高愈大，投影误差愈小。
关于测绘航空摄影公式和测绘航空摄影专业标准的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
