摄影测量知识点.docx
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摄影测量知识点
摄影测量知识点
一、航空摄影测量的定义
以分析、判读和量测航摄像片为基础，确定所摄地面目标的性质和空间位置的学科称之。
二、成图过程
1.航空摄影：
2.航测外业：
（1）控制测量：
测定少量控制点，用于满足内业电算加密。
（2）像片调绘
3.航测内业
（1）航测内业加密。
（2）航测内业测图
三、航摄资料
航摄资料是指航摄像片以及在航摄过程中所取得的其他数据
像片、主距、摄影航高，像片重叠度，像片倾角，航线弯曲度，像片比例尺、航摄鉴定表、像片索引图等
1．影象清晰、色调一致、反差适中、灰雾小
2．不应有云影、阴影和雪影的影响。
3．不应有斑点、擦痕、折伤、发黄及药膜损伤等现象。
4．摄影标志清晰可辨
四、摄影标志
像片大小和摄影标志
1.像幅大小:
18*18cm，23*23cm，30*30cm等。
2.摄影标志:
水准器：
记录像片的倾斜度
压平线：
感光胶片弯曲度产生的像片变形
时表：
记录像片的拍摄时刻
框标：
对称的两个框标的连线的交点为像片的中心点
像片编号：
记录航摄区的位置、摄影时间、图幅、航线顺序等
（三）航测成图对航摄像片现势性的要求
v现势性：
航摄像片的现势性是指进入测区作业时，实地情况与摄影时比较发生变化的程度。
v成图截止时间
v现势性与摄影时间到作业时间间隔的关系
v现势性与测图地区的关系
（四）航测成图对飞行质量的要求
1.对像片倾角的要求
航空摄影时尽量使倾斜角α小，一般不超过2°。
2.对航摄比例尺的要求
（1）按成图的精度要求选择航摄比例尺
（2）根据图面综合取舍的需要选择航摄比例尺
（3）按像片判读的要求选择航摄比例尺
（4）像片比例尺的测定
a.视距法：
在距像主点1cm范围内的明显地物点上设站，选4个尽量同高且与测站连线近似正交的明显地物点，在像片上量取各长度，在实地用视距法测出相应长度，则可求出像片平均比例尺。
也可在像片上任意点设站，选择与测站大致同高，且与测站连线近似正交的两个明显地物点，在像片上量取其长度，在实地用视距法测出对应长度，则该测站范围内的像片平均比例尺可通过计算求出。
b．解析法：
利用像片上已知点，量取各点之间的距离，再经坐标反算算出对应的实地长度，则可计算出像片比例尺
c.利用老图计算比例尺：
在老图上选择与像片上影像对应的地物，分别量测图上距离和像片上的距离，可计算出局部像片比例尺。
d.利用明显地物测定比例尺：
在实地选择影像明显的地物，分别量测实地距离和影像尺寸，也可求出局部像片比例尺。
由不同摄影站摄取的、具有一定影像重叠的两张像片称为立体像对。
二、像对立体观察
用双眼直接观空间物体能有远近感觉的现象，称为天然立体观察。
利用立体像对在室内进行双眼观察，也能获得与直接观察空间物体一样的立体感觉，这种现象称为像对立体观察。
通过摄影基线与地面所作的平面称为核面
核面与影像面交线称为核线
同名像点必定在同名核线上
相应像点的坐标差称为视差。
其中横坐标之差称为左右视差，用P表示，纵坐标之差称为上下视差，用q表示。
左右视差恒为正，上下视差可为正、负或零。
标准式立体像对上各点的上下视差都等于零。
任意两地面点的左右视差之差称为左右视差较
（一）像对立体观察的条件
1.两张像片必须是由相邻两摄影站对同一物体摄影所获得的，即要有立体像对；
2.两眼必须分别各看一张像片，即必须实现分像；
3.像片所安置的位置，必须使相应视线成对相交，即像片定向，以保证两视线在同一视平面内。
4.同名影像的摄影比例尺差异应尽量小，一般不能大于比例尺的16％。
（二）像对立体观察的效果
●正立体：
是指观察立体像对时形成的与实地景物起伏（远近）相一致的立体感觉。
●反立体：
是指观察立体像对时产生的与实地景物起伏（远近）相反的一种立体感觉。
●零立体：
像对立体观察中形成的原景物起伏（远近）消失了的一种效应。
二、航测像片的方位元素
方位元素：
确定摄影时摄影物镜（摄影中心）、像片与地面三者之间相关位置的参数
1像片的内方位元素：
摄影物镜后节点与像片之间相互位置的参数
2像片外方位元素：
已建立的摄影光束，确定像片摄影瞬间在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数
三个直线元素，描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的坐标值（Xs、Ys、Zs）。
三个角元素（、、），表示摄影光束空间姿态（像片在摄影瞬间空间姿态的要素）
一、相对定向元素
•描述立体像对两张像片相对
位置和姿态关系的参数
二、航测成图对航摄资料的要求
（一）航摄资料
航摄资料是指航摄像片以及在航摄过程中所取得的其他数据
像片、主距、摄影航高，像片重叠度，像片倾角，航线弯曲度，摄影比例尺、航摄鉴定表、像片索引图等
（二）航测成图对航摄像片摄影质量的要求
1．影像清晰、色调一致、反差适中、灰雾小
2．不应有云影、阴影和雪影的影响。
3．不应有斑点、擦痕、折伤、发黄及药膜损伤等现象。
4．摄影标志清晰可辨
像片大小和摄影标志
1.像幅大小:
18*18cm，23*23cm，30*30cm等。
2.摄影标志:
水准器：
记录像片的倾斜度
压平线：
感光胶片弯曲度产生的像片变形
时表：
记录像片的拍摄时刻
框标：
对称的两个框标的连线的交点为像片的中心点
像片编号：
记录航摄区的位置、摄影时间、图幅、航线顺序等。
现势性：
航摄像片的现势性是指进入测区作业时，实地情况与摄影时比较发生变化的程度。
一、像片控制点的分类及其编号
（一）分类
1．平面控制点----只需测定平面坐标的点。
2．高程控制点----只需测定点的高程；
3．平高控制点----需同时测定点的平面坐标和高程。
（二）像片控制点的的布设要求
1．选用的像片控制点，其目标影像应清晰，易于判别；
2．航外像片控制点一般应布设在航向及旁向六片重叠范围内；
3．布设的控制点尽量能共用；
4．航外像片控制点距像片边缘不小于1cm或1.5cm；
5．航外像片控制点距像片的压平线和各类标志不小于1mm。
6．立体测图时每个像对四个基本定向点离通过像主点且垂直于方位线的直线不超过1cm，最大也不能超过1.5cm，四个定向点的位置应近似成矩形。
7．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（18cm×18cm像幅）或4.5cm（23cm×23cm像幅）。
当旁向重叠过大，离开方位线的距离应大于2cm（18cm×18cm像幅）或3cm（23cm×23cm像幅）；否则应分别布点。
8．解析法空中三角测量布点时，航线两端的控制点应分别布设在图廓线所在的像对内，每端上、下两控制点最好选在通过像主点且垂直于方位线的直线上，相互偏离不超过一条基线；航线中央的控制点应尽量选在两端控制点的中间，左右偏离不超过一条基线。
9．控制点在相邻航线上不能公用时要分别布点，此时控制范围所裂开的垂直距离不得大于2cm。
10．位于不同方案布点区域间的控制点应确保精度高的布点方案能控制其相应面积，并尽量公用；
11．自由图边的控制点应布设在图廓线外。
v控制点的点位除满足一般规定外，还需满足下列条件：
v
（1）航线两端的上下点位于通过像主点且垂直于方位线的直线上，互相偏离一般不大于半条基线，个别最大不得大于1条基线；
v
（2）航线中间的两控制点，布设在两端控制点的中线上，其偏离一般不超过左右2条基线的范围；困难地区偏离不得超过左右3条基线，其中一个控制点位于中线上或两个控制点同时等距离向中线异侧偏离，若两控制点同时向中线一侧偏离时，则不得超过1条基线。
三、航测成图对地形类别的划分
（一）如何划分
1．平地：
2˚，高差80m；
2．丘陵地：
2˚~6˚，高差80~300m
3．山地：
6˚~25˚，高差300~600m
4．高山地：
25˚，高差600m以上
5.补充：
沙漠、沼泽。
§5-2像片控制测量的布点方案
根据成图方法和成图精度的要求在航摄像片上确定航外控制点的分布、数量和性质等各项内容叫做像片控制测量的布点方案。
按照控制点的作用分为全野外布点方案和非全野外布点方案。
采用全时野外布点的原因：
1.航摄像片比例尺较小，而成图比例尺较
大，内业加密无法保证成图精度；
2.用图部门对成图精度要求较高，采用内
业加密不能满足用图部门需要；
3.由于设备限制，航测内业暂时无法进行
加密工作；
4.由于像主点落水或其他特殊情况，内业
不能保证相对定向和模型连接精度。
像主点落水，航线是否连续的判别
当航线中有几个主点连续落水，但离主点距离2cm以内能选出明显地物点以及在主点上下大于4cm处能选出明显地物点的，此航线就为连续航线，可提供航测内业加密。
航摄资料主要包括航摄像片、像片索引图和航摄鉴定表。
分析检查航摄资料的目的是查明航摄的飞行质量和摄影质量，弄清航摄像片能否满足航测成图的要求；另外还可依据像片情况提出合理的施测方案，以及对航摄资料的某些质量问题提出处理办法。
一、布点方案的选择依据
1.大地测量资料成果的精度和大地点分布情况；
2.航摄比例尺的大小以及对成图精度的要求；
3.根据地形类别，选择布点方案；
4.根据人员设备，选择成图方法；
5.根据时间的要求。
二、全野外布点方案
1.通过野外控制测量获得的航外控制点不需内业加密，直接提供内业测图定向或纠正使用，这种布点方案称为全野外布点方案。
2.航测内业测图所需要的像片控制点主要是由内业采用空中三角测量加密取得，只在航外测量中测定少量必需的控制点作为内业加密的基础，这种方案称为非全野外布点方案。
（一）采用全时野外布点的原因：
1.航摄像片比例尺较小，而成图比例尺较
大，内业加密无法保证成图精度；
2.用图部门对成图精度要求较高，采用内
业加密不能满足用图部门需要；
3.由于设备限制，航测内业暂时无法进行
加密工作；
4.由于像主点落水或其他特殊情况，内业
不能保证相对定向和模型连接精度。
特殊情况：
1、航线跨越水域（像主点落水）
2、重叠度过小
v点位落水是指像主点在水域内，或被云影、阴影、学影等覆盖，或无明显地物。
v点位落水注意事项：
v1、落水范围的大小和位置不影响立体模型连接时，可按正常航线布点；
v2、像主点2CM范围内选不出明显目标，或航向三度重叠范围内选不出连接点时，应采取全野外布点；
v3、在离开方位线2.5或4CM以外的三度重叠范围内选不出连接点，应采取全野外布点。
综合法测图时，如因像主点落水而不能进行内业加密时，应在外业布设像控点，此时应在像片的测绘面积四个角隅各布一个平面点，当测绘面积较大时，应在主点上下再各布一个平面点，共六点。
三、像主点落水，航线是否连续的判别
1.当航线中有几个主点连续落水，但离主点距离2cm以内能选出明显地物点以及在主点上下大于4cm处能选出明显地物点的，此航线就为连续航线，可提供航测内业加密。
2.像片航向重叠在80%以上时，称为重叠过大。
可根据实际情况抽去部分多余像片，以抽片后的像片数为准布设像片控制点。
（不得小于规范规定的正常重叠度的范围）
（一）航线网控制点跨度的限制
vms=±0.28k×mq
vmh=±0.088
vms——加密点平面位置中误差（图上单位毫米）；
vmh——加密点高程中误差，（单位米）；
vK——像片比例尺分母与成图比例尺分母之比；
vmq′——统计量测误差，可采用《规范》的规定值；
vn——相邻像控点间的基线数；
vH——相对航高（单位米）；
vb——像片基线平均长度（单位毫米）。
一、资料的收集和分析
航摄资料主要包括航摄像片、像片索引图和航摄鉴定表。
分析检查航摄资料的目的是查明航摄的飞行质量和摄影质量，弄清航摄像片能否满足航测成图的要求；另外还可依据像片情况提出合理的施测方案，以及对航摄资料的某些质量问题提出处理办法。
（二）航摄资料的分析、检查
1．检查位于自由图边的像片是否满幅
航线在自由图边一端的像片，应超出图廓线外一个立体相对；航线平行于自由图边的像片，超出图廊线的宽度，一般不小于像幅的50％。
个别情况下，除去像片边缘1cm范围不用，应保证立体测图满幅，否则应视为绝对漏洞，须采取补救措施。
2．检查像片的摄影质量
3．检查像片的飞行质量
（一）技术计划拟订的依据
1．航空摄影测量外业规范
2．业务主管部门的技术指示
3．收集分析资料情况
像片选点一般应考虑以下问题：
（1）选点必须满足布点方案的要求。
（2）选点应满足野外控制点在像片上的基本位置要求。
（3）选点应考虑刺点目标的要求。
（4）选点应考虑实际施测的可能。
（5）选点还应考虑已有大地点的利用。
4．制订野外控制点联测计划
5．绘制野外像片控制点联测计划图
（1）图廓线和各种注记用黑色。
（2）像主点绘边长5mm蓝色正方形并注出像片编号。
（3）三角点绘边长7mm红色三角形，水准点绘直径5mm中间加“×”的绿色圆圈，补点绘直径7mm的红色圆圈，并注出点名或点号。
（4）平面控制点和平高控制点绘直径5mm的红色圆圈，高程控制点绘直径5mm的绿色圆圈，并注出点名或点号。
（5）控制点平面位置测定方向线绘红色直线，三角高程测定方向线绘绿色直线，并用实线与虚线分别表示双向和单向观测（虚线端表示未设站）；高程导线、测图水准绘绿色曲线；等外水准绘红色曲线。
（6）图幅编号、成图方法以及计划图名称，均注于北图廊外中央位置。
（7）计划图的比例尺注在南图廓外中央，作业员姓名及年月日注在南图廓外东端。
（8）如图幅内有像主点落水、航摄漏洞等，须在相应位置用不同颜色标出。
一、像控点的实际选定
1.首先勘察已知控制点，以熟悉测区已知控制点的情况。
2.根据像片上预选像控点的影像，经实地判读，反复对照，辨认出所预选的像控点在地面的位置，并核对点位是否满足刺点目标的要求，以及摄影后刺点目标有无变动和破坏。
3.根据拟定的连测方案在该像控点上有哪些观测方向，并逐个观察所有方向是否通视。
若所有方向都通视，则像控点就被最后选定，连测方案就被落实。
二、刺点目标的选择要求
◆平面控制点的刺点目标，应选在影像清晰，能准确刺点的目标点上，以保证平面位置的准确量测。
一般应选在线状地物的交点和地物拐角上，此时线状地物的交角或地物拐角应在30˚~150˚之间，以保证交会点能准确刺点。
在地物稀少地区，也可选在线状地物端点，尖山顶和影像小于0.3mm的点状地物中心。
弧形地物和阴影等均不能选做刺点目标。
◆高程控制点的刺点目标应选在高程变化不大的地方，这样，内业在模型上量测高程时，即使量测位置不准，对高程精度的影响也不会太大。
因此高程控制点一般应选在地势平缓的线状地物的交会处，地角，场坝角；在山区，常选在平山顶以及坡度变化较缓的圆山顶，鞍部等处。
狭沟、太尖的山顶和高程变化急剧的斜坡等，均不宜选做刺点目标。
◆森林地区由于选刺目标比校困难，一般可以选刺在没有阴影遮盖的树根上，或者选刺在高大突出，能准确判断的树冠上。
在沙漠、草原选点因难的地区，也可以灌木丛、土堆、坟堆、废墟拐角处、土堤、窑等作为选刺点的目标。
当控制点刺在树冠上或刺点位置上有植被覆盖，且像片上看不清地面影像，应量注植被高度至分米。
若航摄时间距测图时间较长，植被增长较大，还应调查注记摄影时的植被高度。
三、实地刺点
野外像控点的目标选定之后，应根据像片上的影像，在现场用刺点针把目标准确地刺在像片上，刺点的精度直接关系着航内加密成果的精度和在仪器上测图的精度。
四、野外像控点的刺点
1．刺孔位置要准，不仅目标要判读准确，而且下针位置也要准确，判读辨认精度应达到图上0.1mm，刺点误差应小于像片上0.1mm，
2．刺孔要小而透，针孔直径不得大于0.1mm。
3．要一次刺成，不得出现双孔。
4．为避免差错，刺点应有第二人检查。
5．所有的国家等级的三角点、水准点以及小三角点也应准确刺出，当不能准确刺出时，用虚线绘相应符号以表示其概略位置。
6．各类野外像控点根据刺孔位置在实地打桩，以备施测时用之。
（一）全野外布点时的转标和转刺
1．同一幅图内相邻航线的公用点应在相邻航线像片上用相应颜色的特种铅笔转标。
2．相邻图幅或相邻布点区的公用像控点应转刺；转刺的精度要求与刺点的要求相同。
转刺点除按规定整饰外，还应对所转刺的点加注图幅号，原刺点片号以及转刺者、检查者等。
（二）非全野外布点时的转标和转刺
1．非全野外布点时，不存在点的转标问题。
2．相邻航线网、相邻区域、相邻航摄分区以及虽同一航摄分区，但为分批上交成果时，其公用的点应转刺。
对转刺点的要求与全野外布点的转刺点要求相同。
像片控制点在刺点后还必须根据实际情况加以简要说明；如文字说明仍不能确切表达时，则应在实地加绘详细的点位略图。
这些说明和略图一律写绘在相片反面，因此这些工作又叫做“控制点的反面整饰”。
刺在控制相片上的野外像控点（连同三角点、水准点等）除进行反面整饰和注记外，还需用彩色颜料在刺孔相片的正面进行整饰和注记。
根据刺孔用规定符号标出点位（对不能精确刺孔的点，符号用虚线绘），用分数形式进行注记，分子为点号或点名，分母为该点的高程。
九、控制点接边
1.邻幅或邻区所测的像片控制点，如果为本幅或本区公用，则应检查这些点是否满足本幅或本区的各项要求；如果符合要求，则将这些控制点转刺到本幅或本区的控制像片上，同时将成果转抄到计算手簿和图历表中。
同样，如果按任务分配，本幅或本区所测的控制点应提供给邻幅或邻区使用，亦应按同样的程序和方法转刺、转抄成果。
2.自由图边的像片控制点，应利用调绘余片进行转刺并整饰，同时将坐标和高程等数据抄在像片背面，作为自由图边的专用资料上交。
3.接边时应着重检查图边上或区域边上是否因布点不慎产生了控制裂缝，以便补救。
十、野外像片控制测量应上交的成果
1.控制像片：
像控点的点位和点数符合布点方案，刺点无误，正反面整饰符合要求。
2.观测手簿：
水平角观测手簿、垂直角观测手簿、水准测量手簿等。
3.计算手簿：
控制点点拉连测略图、起始点成果、坐标换带计算，归心计算、坐标计算（锁网、单三角形，各种交会、导线、引点等），间接高程计算、高程平差计算。
4.成果表：
小三角点成果表，像片控制点成果表，水准点成果表等。
项目一:
像片判读
项目二:
像片调绘的准备工作
项目三:
地物的调绘
项目四:
地貌、土质调绘
项目五:
补测新增地物
项目六:
调绘像片的整饰与接边
■根据像片影像所显示的各种规律，借助相应的仪器设备及有关资料，采用一定的方法对像片影像进行分析判断，从而确认影像所表示的地面物体的属性、特征，为测制地形图或为其他专业部门提供必要的地形要素，这一作业过程称为像片判读或像片解译。
航摄像片调绘是以像片判读为基础，就是把航摄像片上的影像所代表的地物识别和辨认出来，并按照规定的图式符号和注记方式表示在航摄像片上。
目前大多采用先室内判绘，后野外检查补绘的方法来完成。
■航摄像片是地面的中心投影，像片上的影像与相应目标在1.形状、2.大小、3.色调、4.阴影、5.纹形、6.位置布局和7.活动特征等方面有着密切的关系，人们就是根据这些特征去识别目标和解释某种现象的。
这些特征称为判读特征。
1.形状特征
形状特征是指地物外部轮廓在像片上所表现出的影像形状。
地物的形状不同，其影像形状也不同。
1.形状特征
在近似垂直摄影的像片上，倾斜误差对地物影像形状的影响很小，平坦地面上地物影像形状与其俯视图形相似。
但是投影误差对具有一定高度的目标影像形状的影响是不能忽视的。
1.形状特征
投影误差引起高出地面目标影像变形，而且压盖其他地物，对判读和量测有不利的一面。
但是，投影误差对于判读也有有利的一面。
2.大小特征
大小特征是指地物在像片上的影像尺寸。
根据像片比例尺能明确绘出地物大小的概念。
大小特征除主要取决于像片比例尺外，还与地物形状和地物的背景有关。
3.色调特征
地面物体呈现出的各种自然色，在黑白像片上就以不同的黑度层次表现出来。
这种黑度差别称为色调。
影像的色调主要取决于感光材料（航摄底片）的感光特性、地物表面的照度和地物表面的反射能力。
3.色调特征
在全色摄影像片上的影像色调主要取决于地物表面亮度，而地物表面亮度与照度、地物亮度系数、地物表面粗糙程度有关。
4.阴影特征
阴影是指地面物体在阳光照射下投落在地面上的影子。
阴影在像片上也是有影像的，它的方向取决于太阳的照射方向。
阴影一般与物体的高度成正比，与阳光的高度角成反比。
5.纹形图案特征
细小地物在像片上有规律地重复出现所组成花纹图案的影像称之为纹形图案特征。
纹形图案是形状、大小、阴影、空间方向和分布的综合表现，反映了色调变化的频率。
6.位置布局特征
位置布局特征是指地物的环境位置，以及地物间空间位置配置关系在像片上的反映，也称相关位置特征，是最重要的间接判读特征。
7.活动特征
活动特征是指目标的活动所形成的征候在像片上的反映。
坦克在地面活动后留下的履带痕迹；舰船行驶时激起的浪花；工厂生产时烟囱排烟等。
这些都是目标活动的征候，是判读的重要依据
■
（一）目视判读前的准备工作
1.收集各种辅助资料
2.收集或制作样片
3.训练判读能力
4.准备辅助判读的仪器设备
判读的一般原则
一般情况下，判读可首先从宏观的整个地区分析开始，然后再对细部进行认真的判读分析。
判读者要按顺序编排像片、有条不紊地进行工作，从一般细部到个别细部，从已知特征到未知特征，从局部特征到整个区域的判读持征，循序渐进的进行工作。
■直判法：
直接应用判读特征，对像片影象作出较有把握的判读。
■对比法：
利用典型样片进行对比分析判读。
■综合判认法：
利用地物之间的相关性、依存关系作出综合分析判读。
■（三）野外判读
■了解像片比例尺
■了解摄影时间
■了解测区的一般情况
■野外判读的方法
■野外判读的方法
■1.选好判读时的站立位置
■2.确定像片方位
■3.判读地物、地貌元素
■4.走路过程中的判读
■5.勤看立体，随时检核
■
（一）综合取舍的含义
■所谓综合，就是根据一定的原则，在保持地物原有性质、形状、轮廓、密度和分布等主要特征的同时，对某些地物分别不同情况，进行数量和形状上的概括。
■所谓取舍，就是根据测制地形图的需要，在调绘的过程中，选取重要的地物地貌元素予以表示，对另一些次要的部分舍去，不予表示。
■
（二）综合取舍的目的
■通过综合和选择使地面物体在地形图上得到合理的表示。
■保证对重要地物进行突出表示，对次要地物则可以适当综合表示或舍去。
■更真实地、艺术地表现这一地区的特点，反映地物的本质，并使重要地物得到准确表示。
■总的来说，综合取舍的目的就是：
使地形得到合理的表示，具有主次分明的特点，保证重要地物的准确描绘和突出显示，反映地区的真实形态，从而使地形图更有效的为国民经济建设服务。
■（三）综合取舍的原则
■根据地形元素在国民经济建设中的重要作用决定综合取舍。
■根据地形元素分布的密度进行综合取舍
■根据地区的特征决定综合取舍
■根据成图比例尺的大小进行综合取舍
■根据用图部门对地形图的不同要求进行综合取舍。
■（四）综合取舍应处理好的关系
■准确与相似的关系。
准确是指重要地物的位置要准确表示，次要的地物可以移位、综合或
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