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1、3.3.2 摄影像片的基本特征1.航空摄影的基本种类2.垂直摄影像片的几何特性遥感成像原理与遥感图像特征优秀1.航空摄影种类航空摄影种类I.根据像片的倾角分类；II.根据摄影的实施方式分类；III.根据感光材料分类。遥感成像原理与遥感图像特征优秀、据像片的倾角（摄影机主光轴和通过透镜中心的地面铅垂线-主垂线的夹角）类型主光轴与主垂线的夹角像片实例垂直摄影0o或偏离垂线3o以内水平像片（垂直像片）航空摄影测量与制图全景摄影成像（镜头垂直航带中心线）倾斜摄影偏离垂线3o以上倾斜像片全景摄影成像（镜头与航带中心线不垂直）遥感成像原理与遥感图像特征优秀垂直摄影与倾斜摄影示意图遥感成像原理与遥感图像特征
2、优秀Aerial PhotographyVertical vs. Oblique遥感成像原理与遥感图像特征优秀、据摄影的实施方式单片摄影单片摄影：为拍摄单独固定目标而进行的摄影，一般只摄取一张或一对像片；航线摄影航线摄影：沿一条航线，对地面狭长地区或沿线状地物（公路、铁路）进行的连续摄影。为使相邻像片的地物能互相衔接以满足立体观察的需求，相邻像片间要有一定的重叠成为航向重叠（一般：航向重叠（一般：60%，至少不小于，至少不小于53%） ；面积摄影面积摄影（区域摄影）：沿数条航线对较大区进行连续摄影。面积摄影要求各航线互相平行，在同一条航线上相邻像片间的航向重叠为60%-53%，相邻航线间的像片
3、也要有一定的重叠此为旁向旁向重叠重叠（30-15%）。遥感成像原理与遥感图像特征优秀1979年年 1:1万全色万全色1983-89年年 1:6.7万彩红万彩红1960年年 1:2.5万全色万全色1978年年 1:1.8万全色万全色2002年年 1:1万真彩色万真彩色1981年年 1:1万全色万全色遥感成像原理与遥感图像特征优秀、据感光材料全色黑白摄影全色黑白摄影:用全色黑白感光材料进行的摄影。对可见光波段内的所有色光都能感光。是目前应用广又能收集到的航空遥感资料之一。黑白红外摄影黑白红外摄影：用黑白红外感光材料进行的摄影。能对可见光、近红外光（0.4-1.3um)波段感光，尤其对水体、植被反应
4、灵敏，所摄像片具有较高反差和分辨率。彩色摄影彩色摄影：可感受可见光范围内的各种色彩，可表现地物的自然色彩、明暗度及深浅，影像比全色黑白相片更为清晰，分辨能力高。彩红外摄影彩红外摄影：能对可见光、近红外光（0.4-1.3)波段感光，但却使绿光、红光、近红外感光之后依次变为蓝色、绿色和红色，此种彩红外片与彩色片相比在色别、明暗度和饱和度上都有很大差别。如绿色植物多光谱摄影多光谱摄影：利用摄影镜头与滤光片的组合，同时对一地区进行不同波段的摄影，取得不同的分波段像片。遥感成像原理与遥感图像特征优秀航片的相幅航片的相幅：18cm*18cm 23cm*23cm 30cm*30cm航空相片上的标志遥感成像原
5、理与遥感图像特征优秀航片航片注记注记航片号航片号像主点像主点距像片中心越近，误差距像片中心越近，误差越小，反之则越大。越小，反之则越大。时时 间间水准仪水准仪遥感成像原理与遥感图像特征优秀框标压平线压平线压平线： 像片四边井字形直线叫压平线，其弯曲度说明摄影时感光胶片未压平而产生的影像变形情况。. 遥感成像原理与遥感图像特征优秀p像片的投影p像片的比例尺p像点的位移2. 垂直摄影像片的几何特性遥感成像原理与遥感图像特征优秀 用一组假想的直线将物体向几何面投射称为投影投影。其投射线称为投影射线投影射线。投影的几何面通常取平面称为投影平面投影平面。在投影平面上得到的图形称为该物体在投物体在投影平面
6、上的投影影平面上的投影。 根据所用投影射线组遵循规律及投影射线与投影平面相关位置的不同, 投影有中心投影与平行投影中心投影与平行投影两种： 当投影射线会聚于一点时, 称为中心投影中心投影；投影射线的会聚点 称为投影中心投影中心； 当诸投影射线都平行于某一固定方向时, 这种投影称为平行投影平行投影；当投影射线与投影平面成斜交的称为斜投影斜投影; 投影射线与投影平面成正交的称为正射投影正射投影。 像片的投影遥感成像原理与遥感图像特征优秀遥感成像原理与遥感图像特征优秀垂直投影和中心投影示意图遥感成像原理与遥感图像特征优秀n航摄像片的投影航摄像片的投影 航摄像片是空中用航摄仪对地面摄影航摄像片是空中用
7、航摄仪对地面摄影取得的，它是地面的取得的，它是地面的中心投影中心投影。因为航摄时，。因为航摄时，各地物点的光线都通过航摄仪物镜中心（投影各地物点的光线都通过航摄仪物镜中心（投影中心）后与底片（投影面）相交（底片感光），中心）后与底片（投影面）相交（底片感光），产生地物点的影像。产生地物点的影像。 中心投影构成的像有正负之分，根据中心投影构成的像有正负之分，根据透镜成像原理，如果物体和投影面位于投影中透镜成像原理，如果物体和投影面位于投影中心两侧，其投影像为负像；物体和投影面位于心两侧，其投影像为负像；物体和投影面位于同一侧时，得到正像。因此，航片是地面的中同一侧时，得到正像。因此，航片是地面的
8、中心投影正像。心投影正像。 遥感成像原理与遥感图像特征优秀遥感成像原理与遥感图像特征优秀投影距离变化的影响投影面投影面n垂直投影与中心投影的区别遥感成像原理与遥感图像特征优秀投影面倾斜对构像的影响遥感成像原理与遥感图像特征优秀地形起伏的影响遥感成像原理与遥感图像特征优秀n中心投影的特殊点线地面物体中心投影影像点（几个点在同一投影线）点（重叠为一个点）与像面平行的直线垂直于地面的直线： 直线与像片垂直且通过投影中心 直线的延长线不通过投影中心直线点直线（变形:缩短或拉长）平面上的曲线曲线面状物体：水平面 垂直面：位于投影中心 其它位置 平面直线（反映顶部形状）顶：直线，侧：不规则梯形遥感成像原理
9、与遥感图像特征优秀像片比例尺像片比例尺：航空像片上某线段长度（ ab ）与地面相应线段长度之比（AB），用1/M表示 1/M = f/H = ab/AB f：物镜的焦距；H：飞行器的相对航高F 可在像片的边缘获相应的影像资料（航摄报告、设计）中找到；H由摄影部门提供；航高、地形起伏会影响比例尺u主比例尺主比例尺：用航高仪记录的像主点航高计算的像片比例尺、航空像片的比例尺及其测定遥感成像原理与遥感图像特征优秀平坦地区。在平坦地区，当像片倾角小于1时，由于地形起伏和像片倾斜所引起的误差很小，像片上各部分比例尺变化也很小，故可用像片的平均比例尺作为像片的比例尺。 丘陵地区。丘陵地区由于地形起伏引起投
10、影差，使像片各处的比例尺不一致，所以不能采用上述像片平均比例尺的方法，而必须按测站求各点的平均比例尺。 遥感成像原理与遥感图像特征优秀航高未知时，像片比例尺的计算：1.已知某一地面目标的大小，通过量测其在像片上的影象计算出像片比例尺例： 某河流宽度20米，像片上宽度0.5厘米 比例尺1/m=0.5/（20*100）=1/40002.若有摄影地区的地形图（比例尺已知），先在像片和地形图上找到两个地物的对应点，然后分别在像片上和地形图上量得其长度。例：地形图比例尺1：50000，地形图上两点长度3.5厘米，像 片上相应两点长度7厘米，则像片比例尺：1/m=7/（3.5*50000）=7/17500
11、0=1/25000遥感成像原理与遥感图像特征优秀遥感成像原理与遥感图像特征优秀（1）概念 航摄像片上地物的像点位置相对于其在地形图上的位置产生了变化，这种变化成为像点位移。 位移的结果：地物在像片上的影像形状发生变化。 位移的原因：地面起伏、像片倾斜、感光片变形、镜头畸变、大气折射及地球曲率等。、像点位移、像点位移遥感成像原理与遥感图像特征优秀（2 2）地面起伏引起的像点位移）地面起伏引起的像点位移投影误差投影误差 由于地面起伏，高于或低于基准面的地面点，在像片上的像点对于它在基准面上的垂直投影点的像点所产生的直线位移为投影误差。遥感成像原理与遥感图像特征优秀地形起伏引起的像点位移（投影误差）
12、地形起伏引起的像点位移（投影误差）T0:为选定的起始面；A:高出于起始面，高差为ha；B:低于起始面，高差为hb;A,B在起始面上的垂直投影点为A0,B0;A,B在像片上的投影点为a,b;A0,B0在像片上的投影点为a0,b0;像片上的线段aa0,bb0就是因为地形起伏引起的像点位移（投影误差）。遥感成像原理与遥感图像特征优秀由位移量的计算公式可见：u位移量与地形高差成正比：当地面高差为正（地形凸起），h为正，位移量为正值，像点背离像主点移动；当地面高差为负（地形低洼），h为负，位移量为负值，像点朝向像主点移动。u位移量与像点距像主点的距离r成正比；即距主点越远的像点位移量越大，像片中心部分位
13、移量较小。u位移量与摄影高度即航高成反比。遥感成像原理与遥感图像特征优秀P0、P：同一摄影站的水平像片和倾斜像片；A：地面任意点；a0、a ：分别为地面点A在水平像片和倾斜像片上的影像；hchc：为等比线；c：为等角点；cv0、cv：为主垂面在两像片上的交线；0、：分别为像点a0和a与等角点c的连线与主纵线的夹角。（3）像片倾斜引起的像点位移倾斜误差 地物点在倾斜像片上的像点位置与同一摄影站摄得的水平像片上的像点位置相比，产生的一段位移为倾斜误差。遥感成像原理与遥感图像特征优秀倾斜误差的一般规律因倾斜而引起的像点位移路线是在像点与等角点的连线上；倾斜误差的大小与像片的倾角成正比，倾角为0，误差
14、为0，即水平像片不存在倾斜误差；倾斜误差的大小与像点的辐射距平方成正比，与航摄仪的焦距成反比。等比线上的像点不存在倾斜误差；位于主纵线上的像点倾斜误差最大；遥感成像原理与遥感图像特征优秀 像片的立体观察与测量用光学仪器或肉眼对一定重叠率的像对进行观察，获得地物和地形的光学立体模型，称为像片的立体观察，它的原理是根据人对物体的双眼观察。遥感成像原理与遥感图像特征优秀像对的立体观察条件必须是由不同的摄影站对同一地区所摄影的两张像片。两张像片的比例尺相差不得超过16%。两眼必须分别各看两张像片上的相应影像，即左眼看左像，右眼看右像。像片所安放的位置，必须能使相应视线成对相交，相应点的连线与眼基线平行
15、。 遥感成像原理与遥感图像特征优秀各种立体效应正立体效应反立体效应零立体效应遥感成像原理与遥感图像特征优秀立体像对遥感成像原理与遥感图像特征优秀立体观察的光学系统及方法遥感成像原理与遥感图像特征优秀立体镜及立体观测反光镜目镜像对视差杆对大幅面航对大幅面航片：片：增大焦距；增大焦距；扩大眼基距。扩大眼基距。遥感成像原理与遥感图像特征优秀航空摄影过程准备工作空中摄影摄影处理航摄质量评价3.2.3 航空摄影及其资料遥感成像原理与遥感图像特征优秀（1 1）航摄的准备工作）航摄的准备工作划分摄影分区；确定摄影比例尺；选择航空摄影机；计算航高、摄影基线和航线间距；准备航摄软片，编制领航图，确定曝光时间和曝
16、光间隔以及飞机航行速度。遥感成像原理与遥感图像特征优秀（2 2）空中摄影）空中摄影天气：天气晴朗、能见度好、气流平稳；摄影时间：上午九时至下午四时之间。（）摄影处理（）摄影处理每次空中摄影后立即进行摄影处理，即对空中曝光后的胶片进行冲洗，得到影像稳定的航摄底片。待底片晾干后，在底片的底膜上写明测区代号、图号、摄影日期、航摄仪类型、相片编号等。遥感成像原理与遥感图像特征优秀（4）航摄质量评定）航摄质量评定 包括底片的影像质量和飞行质量两方面。影像质量：影像清晰，色调一致，反差适中，反差系数：0.5-1.3，最大密度：1.0-1.8，灰雾度：9Km) 小比例中空(6-9Km)低空(6Km) 大比例
17、全色黑白黑白红外彩色彩色红外多光谱要要求求倾角倾角3航向重叠航向重叠 60%-65%旁向重叠旁向重叠 30%-35%旋偏角旋偏角10航片主要特征航片主要特征2.像点位移像点位移1.中心投影中心投影3.比例尺比例尺1.分辨率分辨率2.像片反差像片反差物物理理特特性性影像分辨率地面分辨率地形引起像片倾斜(投影误差)(倾斜误差)几几何何特特性性 l 像片两点距离 L 同名点地面距离 遥感成像原理与遥感图像特征优秀卫星图像卫星图像1.灰阶：灰阶：0-255个，分为个，分为7-15段段光光学学物物理理特特征征几几何何特特征征1.重叠率：纵向为总面积重叠率：纵向为总面积10%，旁向，旁向14%；2.投影性
18、质：多中心投影。一幅图像有效扫描多少次就有多少个中心；投影性质：多中心投影。一幅图像有效扫描多少次就有多少个中心；3.经纬度：预先设计，计算机计算。经纬度：预先设计，计算机计算。4.比例尺：比例尺：70mm-1/337万，可万，可1/100、1/50、1/20万。万。2.分辨率：分辨率：3.光谱效应：不同地物影像色调差异、同一地物不同波段亦有不同光谱效应：不同地物影像色调差异、同一地物不同波段亦有不同光谱：指光谱段数目、长度和宽度时间：对同一地区影像得复覆盖频率空间：地面分辨率遥感成像原理与遥感图像特征优秀主要遥感卫星数据情况表主要遥感卫星数据情况表卫星数据：卫星数据：遥感成像原理与遥感图像特
19、征优秀卫星数据：卫星数据：ETM多波段：多波段： 0.3元元 / 1Km2全波段：全波段：0.3元元 / 1Km2SPOT4号星：号星： 9900.0元元 / 1景景（60*60Km2）5号星：号星： 9900.0元元 / 1景景（60*60Km2）中巴中巴IKONOS免费免费（113*113Km2）Quick-bird35美元美元 / 1景景（10*Km2）28美元美元 / 1景景（16.5*16.5Km2）遥感成像原理与遥感图像特征优秀10001000.010.110.0m1.0分辨率（M）平流层系统卫星卫星微小卫星无人机、小型机航空各种对地观测系统的空间适应性遥感成像原理与遥感图像特征优秀针对研究目标、目的和工作比例尺做经济实用的选择（平台、分辨率和片种等）遥感数据选择遥感成像原理与遥感图像特征优秀遥感成像原理与遥感图像特征优秀
