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不了解测绘航空摄影?在这为你普及测绘航空摄影的基础知识

2019-11-21 12:19:38

关于测绘航空摄影基础知识的普及


一、胶片航摄仪

1.航摄仪的结构


单镜头分幅摄影机是目前应用较多的航空摄影机,它装有低畸变透镜。


透镜中心与胶片面有固定而准确的距离,称为摄影机主距。


胶片幅面的大小通常是边长为230 mm的正方形:胶片暗盒能存放长达152m的胶片。


摄影机的快门每启动一回可拍摄一幅影像,故又称为框幅式摄影机。


单镜头框幅式胶片航空摄影机主要由镜筒、机身和暗盒三部分组成。   


框幅式胶片航空摄影机分类:位于承片框四边中间的为齿状的机械框标;位于承片框四角的为光学框标。


新型的航空摄影机均兼有光学框标和机械框标。框幅式航空摄影属于(中心)投影成像。


2.航摄仪的分类

航空摄影机通常根据其主距或像场角的大小进行分类。


(1)根据摄影机主距f值的不同,航空航摄机可分为长焦距、中焦距和短焦距3种;


(2)根据像场角的大小,航空摄影机可分为常角、宽角和特宽角3种。


航空摄影对于航摄机主距的选择,顾及到像片上投影差的大小以及摄影基高比对高程测定精度的影响,一般情况下,对于大比例尺单像测图(如正射影像制作),应选用常角或窄角航摄机;对于立体测图,则应选用宽角或特宽角航摄机。


3、感光材料及其特性

摄影过程中已曝光的感光片须经过摄影处理(冲洗),才能将已曝光的感光片转变成一张负像底片。航摄胶片的冲洗主要包括显影、定影、水洗、干燥等过程。


4、航摄仪的辅助设备

1)为了尽可能消掉空中蒙雾亮度的影响,升高航空景物的反差,需要加入航摄滤光片辅助设备。


2)为了补偿像移的影响,在测图航摄仪中需增加影像位移补偿装置。


3)为了测定景物的亮度,并根据安置的航摄胶片感光度,自动调整光圈或曝光时间。需要加入航摄仪自动曝光系统。


4)常用的两种胶片航摄仪

我国现行使用的框幅式胶片航空摄影仪主要有RC型航摄仪和RMK型航摄仪两种。RC-10和RC-20的光学系统基本上是相同的,后者具有像移补偿装置。新的RC-30航空摄影系统组成:RC-30航摄仪、陀螺稳定平台和飞行管理系统组成,功能:像移补偿装置、自动曝光控制设备,GPS辅助导航的航空摄影。


二、数字航摄仪

数字航摄仪可分为框幅式(面阵ccd)和推扫式(线阵ccd)两种。现有的商业化大像幅框幅式数字航摄仪主要有DMC、Ultracam-D和SWDC系列航摄仪等,而推扫式数字航摄仪主要有ADS40。


三、航摄影像的分辨率

1.数字影像的分辨率: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,单位为米/像素。如2m分辨率影像是指一个像素表示地面大约2m×2m的面积.而非地物的大小。


2.胶片影像的分辨率:指衡量摄影机成像系统对黑白相间、宽度相等的线状目标影像分辨的能力,以每毫米线对数表示。


3.扫描影像的分辨率:常使用微米来表示扫描分辨率。


4、 航摄仪的检定

胶片摄影机检校的内容主要包括:


(1)、像主点位置(x0,y0)与主距f的测定;


(2)、摄影物镜光学畸变差或畸变系数大小的测定;


(3)、底片压平装置的测定;


(4)、框标间距以及框标坐标系垂直性的测定。

对于数字摄影机检校的内容主要包括:


(1)、像主点位置(x0,y0)与主距f的测定;


(2)、摄影物镜光学畸变差或畸变系数大小的测定;

还应包括:像元大小(x,y方向)的测定、调焦后主距变化的测定以及调焦后畸变差变化的测定等。


2摄影机检校的方法

航空摄影测量的摄影机检校方法主要包括实验室检校法和试验场检校法两大类, 大多数情况下,对摄影机内方位元素的确认和物镜光学畸变差的确认是摄影机检校的主要内容。摄影机的检校方法主要有:光学实验室检校法;试验场检校法;自检校法。


四、测绘航空摄影的基本要求

1.航摄像片倾角:像片倾角a小于2°~3°


2.航摄比例尺:为摄影机主距f和像片拍摄处的相对航高h的比值,案例计算H用到。


3.像片重叠度:分为航向重叠和旁向重叠。

航向重叠应达到56%~65%的重叠,以保障在不同的地面有50%的重叠。旁向重叠度一般应为30%~35%,地面起伏大时,设计重叠度还要增加,才能保障像片立体量测与拼接的需要。


4.航线弯曲与航迹角:通常规定航线弯曲度不得大于3%。


5.像片旋偏角:在航空摄影过程中,相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向的两框标连线之间的夹角.称航片旋偏角。


6.大比例尺航空摄影测量是指比例尺大于等于1:1万的


五、测绘航空摄影技术设计

1.设计分析包括三个方面:1.资料收集2.方案选择3.确认主要设计因子


2.航摄比例尺的选择

一般情况:大比例尺摄影比例尺应为成图比例尺3~7倍,中比例尺2倍,小比例尺三个单独的。


3.航摄仪的确认

航摄仪的快门,应具有较宽的曝光时间变隔范围(大约1/100~1/1 000s)。快门的光效系数要高(80%~90%或还高些)。


4.确认航摄分区

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)分区界线应与图廓线相同;


(2)分区内的地形高差一般不大于1/4相对航高,当航摄比例尺大于或等于1:7 000时一般不应大于1/6相对航高;


(3)分区内的地物景物反差、地貌类型应尽量相同;


(4)根据成图比例尺确认分区小跨度,在地形高差许可的情况下,航摄分区的跨度应尽量划大,同时分区划分还应考虑用户提出的加密方法和布点方案的要求;


(5)当地面高差突变,地形特征显现不同时,在用户认同的情况下,可以破图幅划分航摄分区;


(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,划分分区除应遵守上述各规定外,还应保障分区界线与加密分区界线相同或一个摄影分区内可涵盖多个完整的加密分区。


5.航线敷设方法

航线敷设时,要遵循以下原则:


(1)航线应东西向直线飞行。


(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计在摄区边界线上或边界线外。


(3)水域、海区航摄时,航线敷设要尽可能免像主点落水;要保障岛屿达到完整覆盖,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很是困难的地区,可以敷设构架航线。


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


(6)采用GPS领航时,应计算出航线首末摄站的经纬度(即坐标)。


(7)GPS辅助空三航摄时,应符合国家现行有关标准规范的要求。


6.航摄时间的确认

(1)摄区晴天日数多; (2)大气透明度好; (3)光照足; (4)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小;(5)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)既要保障具有充足的光照度,又要免过大的阴影,对高差大的陡峭山区或高层建筑物密集的大城市,应进行单独的设计(限在当地正午前后各一小时进行摄影)。


(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2h内不应摄影。


(3)彩红外与真彩色摄影应在色温4 500k~6 800k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。


六、技术设计书编写

技术设计书的内容包括项目概况、摄区基本技术要求及技术依据、项目技术设计.实施方案等。


通常来说,飞机在航空摄影时很难准确地保持同一距离水平飞行,这样航摄像片之问会有航高差的存在。由于航高差的影响,航片之间的比例尺会有所差异。主要是当相邻航片之间这种差别较大时,会影响赶体观察和立体量测的精度。故规范要求同一航线上相邻像片的航高差不得大于30 m;大和小航高之差不应多过50 m,摄影分区内实际航高不应多出设计航高的5%。


项目技术设计内容包括:(1)航摄因子计算表;(2)飞行对间计算表; (3)航摄材料消耗计算表;(4)GPS领航数据表。   


七、航摄成果的检查验收。


1.飞行质量检查包括:

(1)像片重叠度;(2)像片倾斜角;(3)像片旋偏角;(一般不得大于6度,大不得多过8度、且不能连续三张)(4)航线弯曲度;(5)航高保持;(6)摄区、分区、图廓覆盖保障;(7)图幅中心线和旁向两相邻图幅公共图廓线敷设航线的飞行质量;8)控制航线(构架航线);(9)漏洞补摄;(10)飞行记录填写等。


2.摄影质量检查

摄影质量检查包括影像的密度及反差、像点位移误差、框标和数据记录、反差、清晰度、色彩等的检查。(内容来源于网络,如有侵权请联系我们删除6)


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