摄影测量的定义(航测全过程知识点总结)

Posted 2023-05-27

篇首语：不学习历史的人注定要重复错误。——丘吉尔本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了摄影测量的定义(航测全过程知识点总结)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

摄影测量的定义(航测全过程知识点总结)

1、测绘航空摄影作业流程

2、航摄设计内容

①航摄比例尺的确定

②航摄分区的划分

③基准面高度的确定

④航线的敷设

⑤航摄基本参数的计算

⑥航摄季节和时间的选择

⑦航摄仪的选择与检定

⑧航摄胶片的选择与测定

3、摄区分区原则

根据测图要求的比例尺及地区情况选择摄影比例尺及航高，划分航摄分区。航摄分区划分时，要遵循以下原则:

①分区界线应与测图的图廓线相一致。

②分区内的地形高差一般不大于1/4相对航高(以分区的平均高度平面为摄影基准面的航高) ;当航摄比例尺大于或等于1:7000 (或地面分辨率小于等于20cm)时，不应大于1/6相对航高。分区内的地形高差：

③分区内的地物景物反差、地貌类型应尽量一致。

④根据成图比例尺确定分区最小跨度，在地形高差许可的情况下，航摄分区的跨度应尽量划大。

⑤当地面高差突变，地形特征显著不同或有特殊要求时，可以破图廓划分航摄分区。

⑥划分分区时，应考虑航摄飞机侧前方安全距离与安全高度。

⑦当采用GPS辅助空三航摄时，还应确保分区界线与加密分区界线相一致或一个摄影分区内可涵盖多个完整的加密分区。

4、基准貥高、航线敷设设计

4.1航线敷设原则

①通常情况下航线应按东西向直线飞行，特定条件下也可根据地形走向按南北向或沿线路、河流、海.岸、境界等任意方向飞行。

②常规方法敷设航线时，航线应平行于图廓线。位于摄区边缘的首末航线应设i计在摄区边界线.上或边界线外。旁向覆盖超出界线一般不少于像幅的50%，最少不得少于30%。航向超出测区不少于一条基线。

③水域、海区航摄时，航线敷设要尽可能避免像主点落水;要确保所有岛屿达到完整覆盖，并能构成立体像对。

④荒漠、高山区隐蔽地区等和测图控制作业特别困难的地区，可以敷设构架航线。构架航线根据测图控制布点设计的要求设置。

⑤根据合同要求航线按图幅中心线或按相邻两排成图图幅的公共图廓线敷设时,应注意计算最高点对摄区边界图廓保证的影响和与相邻航线重叠度的保证情况，当出现不能保证的情况时，应调整航摄比例尺。

⑥采用GPS导航时，应计算出每条航线首末摄站的经纬度(坐标)。

4.2架构航线

架构航线指在困难地区，为减少野外像片控制点的布设，加飞的若干条与测图航线近似垂直的航线。构架航线又叫作航空摄影控制航线，其主要作用是在基本航线的两端起到控制点的作用，减少测区内地面外业像控点的布设工作量，增强区域网模型之间的连续性，提高加密平差精度。架构航线应比测图航线的航摄比例尺大25%左右，应有不小于80%的航向重叠度，要保证隔号像片能构成正常重叠的立体像对。位于摄区周边的架构航线，要保证其像主点落在摄区边界线上或边界线之外，两端要超出摄区或分区边界线4条基线。控制航线间的交叉衔接处，要保证有不少于四条基线的相互重叠。

4.3航摄基本参数的计算

相对航高 = 主距f * 比例尺分母m = f * m （1：m）

基准面高 = （最高点 + 最低点）/ 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 = Lxm(1-p)；

航线间隔D = Lym(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）

4.4航摄重叠度偏转角的规定

一般情况下，航向重叠一般度为60~65%，最大75%，最少56%；旁向重叠度一般30~35%，最少13%；通常规定航线弯曲度不得大于3%；

航空摄影像片旋偏角，要求一般不大于6度，超限比例不得大于4%

5、航摄比例尺的选择

成图比例尺	航摄比例尺	地面分辨率
1：500	1：2000~1：3500	优于0.05m
1：1000	1：3500~1~7000	优于0.1m
1：2000	1：7000~1：1.4万	优于0.2m
1：5000	1：1万~1：2万	优于0.4m
1：1万	1：2万~1：4万	优于0.5m
1：2.5万	1：2.5万~1：6万	优于0.6m
1：5万	1：3.5万~1：8万	优于1m

根据本人分析计算，这个地面分辨率关系其实是推算出来的，例如我这里推算1：1000比例尺对应的0.1米的分辨率：

数字影像上1像素代表0.1米；将数字影像打印成地图，假设按照300dpi来打印，也就是每1英寸上有300个像素点; 而1英寸=2.54cm；那么每个像素点在地图上代表2.54/100/300米; 转换成比例尺关系也就是2.54/100/300:0.1 ≈ 1:1181

6、航摄时间的选择

选择最佳航摄季节，应在合同规定的航摄作业期限内，综合考虑下列主要因素:

摄区晴天日数多;

大气透明度好:

光照充足:

地表植被及其覆盖物(如洪水、积雪、农作物等)对摄影和成图的影响最小:

彩红外、真彩色摄影，在北方一般避开冬季。航摄时间的选定原则如下;

①既要保证具有充足的光照度，又要避免过大的阴影，一般按下表规定执行。对高差特大的陡峭山区或高层建筑物密集的特大城市，应进行专门的设计。

②沙漠、戈壁滩等地面反光强烈的地区，一般在当地正午前后各2个小时内不应摄影。 ③彩红外与真彩色摄影应在色温4500K-6800K范围内进行，雨后绿色植被表面水滴未干时不应进行彩红外摄影。

7、航摄仪需要检定项目

胶片航摄仪：

①主距（f）和像主点坐标（x0，y0）

②摄影物镜径向畸变差

③底片压平误差

④框标距以及框标坐标系的垂直性

数字航摄仪：

除以上①和②以外，还有：像元大小、调焦后主距变化、调焦后畸变差变化

8、航摄需要提交的成果

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

9、航空摄影（遥感）影像预处理

9.1 模拟影像预处理

①确定扫描分辨率 ②调整扫描参数 ③检查影像质量④影像增强

9.2 数字影像预处理

①影像增强 ②降位处理 ③匀光处理④影像旋转

9.3 航天遥感影像预处理

①影像格式转换 ②轨道参数提取 ③影像增强④去除噪声、滤波⑤去除薄云处理 ⑥降位处理 ⑦多光谱波段选取⑧匀色处理

10、航空摄影测量的质量元素和检查项包括：

一. 飞行质量；

基本要求，包括：

像片重叠度；
像片倾角；
像片旋偏角；
航线弯曲度；

非基本要求：

航摄设计；
最大最小航高差；

航摄比例尺>1：5000时，航线上相邻像片高差不大于20m，航线最大最小航高差不大于30m；（航高）

航摄比例尺 ≤1：5000时，航线上相邻像片高差不大于30m，航线最大最小航高差不大于50m；

边界覆盖保证；
像点最大位移值；

二. 影像质量；

影像最大、最小密度；
灰雾密度；
反差；（2017）
冲洗质量；
色调；
清晰度；
框标影像（框标和数据记录）；

三. 数据质量

四. 附件质量

分区图；
分区航线结合图；
摄区、分区、航线、像片结合图；
其他注记，图表；

11、求解原理

11.1共线方程

共线方程就是指中心投影的构象方程，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 (Xs，Ys, Zs)、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。

式中 x，y为像点的像平面坐标; . x0，y0，f为像片的内方位元素; X，Y,Z为对应地面点的地面坐标; Xs，Ys, Zs为投影中心的地面坐标; a, b, c(i=1, 2, 3)为像片的3个外方位角元素组成的9个方向余弦

11.2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计算模拟影像数据(已知影像内外方位元素和物点坐标求像点坐标) ;

⑤利用数字高程模型(DEM)与共线方程制作正射影像;

⑥利用DEM和共线方程进行单幅影像测图。

12、像片元素

3个内方位元素（x,y,f）

5个相对定向参数（2线+3角）

6个外方位元素（3线+3角）

7个绝对定向元素（3线+3角+1伸缩）

13、控制点布设

13.1全野外

综合法成图全野外布点

当成图比例尺不大于航摄比例尺四倍时,在每隔号像片测绘区域的四个角上各布设一个平高点,在像主点附近布设-一个平高点作检查(⊙平高点、口像主点、●高程点)。成图比例尺大于航摄比例尺四倍时,应加布控制点。

全能法成图的全野外布点 a)立体测图或微分纠正时,每一个立体像对应布设四个平高点。当成图比例尺大于航摄比例尺四倍时,应在像主点附近布设一个平高点; b)当控制点的平面位置由内业加密完成,高程部分由全野外施测时,图2中的平高控制点可改为高程控制点。

13.2非全野外布点

非全野外布点是野外测量少量控制点，其他大部分控制点使用内业空中三角测量的方法测得。野外测定的少量控制点是作为内业加密的基础，这种布点方案可以减少大量的野外工作量，提高作业效率，充分利用航空摄影测量的优势，实现数字化、自动化操作，是现在主要采用的一-种布点方案。按构网方式不同，该访案可分为单航线布点和区域网布点两种方案。

单航线布点：

区域网布点方法：

受地形限制，应在凸出处布平高点，凹进处布高程点，当凹角点与凸角点之间距离超过两条基线时，在凹角处应布设平高点。

13.3控制点选取要求

(1)像片控制点的目标影像应清晰、易判别。

(2)像片控制点距像片上各类标志应大于1mm。像片控制点必须在影像上清晰可辨，所以不能被标志影响。

(3)布设的控制点宜能公用，一般布设在航向及旁向6片或5片重叠范围内。

(4)控制点应选在旁向重叠中线附近，离开方位线的距离应大于3cm(18cmx18cm)或4.5cm (23cmx23cm)。当旁向重叠过大时,离开方位线的距离应大于2cm( 18cmx 18cm)或3cm( 23cmx23cm), 否则应分别布点。

(5)像片控制点距像片边缘不小于1cm (18cmx18cm)或1.5cm (23cmx23cm)。对于数字影像或卫星影像控制点距像片边缘不小于0.5cm。

(6)位于自由图边、待成图边以及其他方法成图的图边控制点，应布设在图廓线外。自由图边指测区周围不满幅的或者超出图幅的图边。

14、控制点精度

像控点的精度：相对于基础控制点，不超过地物点平面中误差(0.6mm、0.8mm)的1 / 5（特殊），高程精度为1 / 10的基本等高距；

图根点精度要求：相对于基本控制点的点位中误差不应该超过图上0.1mm，高程中误差不应该超过基本等高距的1 / 10；

全站仪、GPS校核地物点位置较差：检测结果与已知成果的平面较差少于图上0.2mm，高程较差少于基本等高距的1 / 5

界桩点平面位置中误差：不应该大于图上±0.1mm；界桩点高程中误差：不大于基本等高距1 / 10（0.1h），困难地区1 / 2；

航测成图，1:500 ~ 1:2000图上地物点相对最近野外控制点的平面位置中误差（单位：mm）(图上)

15、空中三角测量

15.1空中三角测量的流程

15.2空三测量精度要求

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
扫描影像连接点上下视差中误差±0.01mm（±1/2 像素）
数字影像连接点上下视差中误差±1/3 像素

15.3空三测量质量元素

数据质量；

数学基础；坐标系、投影；
平面精度；内业加密点的平面精度；
高程精度；内业加密点的高程精度；
接边精度；区域网接边精度；
计算质量；内定相、相对定向精度，多余控制点（校验点）不符值（残差）；公共点较差；

布点质量；

定向点、检查点、加密点的布置；

附件质量；

16、DEM格网点

数字高程模型（DEM）网格尺寸：1：500~1：2000（1：n）网格尺寸少于0.001n（1/1000）；
1：5000~1：10万的网格尺寸不应大于0.0005n（1/2000）；
DEM格网点相对于临近野外控制点的高程中误差（m）
DEM成果按精度分为三级，用格网点的中误差表示，其高程中误差的2倍为采样点数据的最大误差。内插点高程中误差是格网点高程中误差的1.2倍。

17、像片调绘成果的质量元素：

地理精度；

地物、地貌调绘的全面、正确性；各种注记的正确性、合理性；

属性精度；

各类地物、地貌性质说明、数字注记；

整饰质量；
附件质量；

18、4D产品作业流程及质量元素

19、测绘航空摄影成果整理与提交内容

高分辨率真彩色影像数据1套
低分辨率真彩色影像数据1套
真彩色像控片1份
像片缩略图及数据文件1份
航摄像机鉴定表文本及数据文件各1份
成果资料登记表文本及数据文件各1份
航摄技术设计书文本及数据文件各1份
航摄技术报告书文本及数据文件各1份

（真彩色，就是RGB每个值能分为255个，而非真彩色，RGB值没分这么多）

20、像片控制测量提交的资料

已知点成果表（三角点、GPS点、水准点）；（容易漏）
平面控制测量观测手簿；
平面控制测量平差手簿；
水准测量观测手簿；
水准测量平差计算手簿；
控制像片；
像控点成果表；
像控点布点图；（除了照片，还有有布点图，不然照片看不出来）
技术总结；

10.质量检查报告；

11.仪器检定资料；

21、空三加密提交的成果

一. 观测与平差计算成果数据文件：

起算数据文件
像点坐标观测文件；
整体平差后的像点大地坐标文件；
区域内影像的外方位元素文件

二. 整体平差数据文件；

三. 区域网分区图、区域网缩略图、技术总结；

（提示：根据共线方程用到的数据、产出的数据）

22、野外像片调绘作业需要完成的内容

1、准备工作

2、像片判读

3、综合取舍

4、着铅

5、询问调查

6、测量

7、补测新增地物

8、清绘

9、接边

23、解析三角测量加密时在林区的选点要求

要清晰易判别

24野外补测

需要野外补测的内容有

影像模糊地物，
被影像或阴影遮盖的地物，
航摄时的水淹、云影地段，
不满幅的自由图边，
新增地物。

新增地物是指在影像获取时不存在，作业时新增加的地物。新增地物必须在调绘时进行补测，通常可采用交会法、截距法、坐标法和比较法确定新增地物的位置。在补测新增地物时应注意地物的方向、形状和大小，补测线状地物时，各转折点的位置要准确。

下列情况也需要补测:

1.高程注记点高程注记点无法达到精度要求时，应实测足够高程点，等高线由立体测绘采集。

2.立体测图无法采集的

3.立体测图无法采集的城市密集区，可将阴影、漏洞外扩4mm确定补测范围