遥感在资源与环境中的应用-第五章.ppt

,第五章 航空遥感航空摄影的种类,第一节 航空摄影的种类1.航空摄影的种类（1）按象片倾斜角分类：象片倾斜角：是航空摄影机主光轴与通过镜头中心的铅垂线间的夹角。垂直摄影：3，得到水平象片，各部分比例尺大致相同，可量测距离。倾斜摄影：3，得到倾斜象片，变形大，但摄取面积大。,水平象片,倾斜象片,O,S,S,f,f,垂直摄影,倾斜摄影,O,（2）按摄影的实施方式分类：单片摄影：为特定目标或小地 块进行的摄影，一般获得一张（或一对）象片。航线摄影：沿一条航线对地面 上狭长地带或线状地物（铁路、公路）进行连续的摄影。一般地，航线的长度限制为 60120km。面积摄影：沿数条平行航线对 广大区域进行的连续的摄影。,航线摄影,面积摄影,对于航线摄影和面积摄影而言，象片之间存在着一定的重叠，包括：航向重叠：在同一条航线上相邻两张象片间的重叠。重叠度为53%60%。目的是用于相邻象片地物的互相衔接和立体观察。旁向重叠：相邻航线间相邻象片的重叠。重叠度为15%30%。用于象片镶嵌等。,（3）按感光胶片和所用的波段分类：普通黑白摄影：用全色黑白感光片，感受可见光范围内各种色光，用途广。黑白红外摄影：用黑白红外感光片和近红外滤光片组合起来摄影，记录近红外短波段（0.76m1.4m）和可见光范围 的信息。对水体和植被反映明显，具有较大的反差和地面分辨率。天然彩色摄影：用彩色感光片，记录可见光波段的信息。信息量比黑白象片丰富得多。,彩色红外摄影：用彩红外感光片，记录绿、红、近红外（0.50.9m）信息。一般在摄影机物镜上套一个黄色滤光片，以消除蓝、紫光。在彩红外摄影中：绿光感光蓝色 红光感光绿色 近红外感光红色 红外线对大气层的穿透力强，彩红外象片一般比天然彩色象片鲜艳得多。多光谱摄影：用摄影机镜头、滤光片、感光片的几种不同组合，同时对一 个地区进行几个不同波段的摄影，得到多个波段的航片，从 而得到合成象片。,（4）按比例尺分类：大比例尺航空摄影：比例尺大于1/1万 中比例尺航空摄影：1/3万比例尺1/1万 小比例尺航空摄影：1/10万比例尺1/3万 超小比例尺航空摄影：1/25万比例尺1/10万,北京林业大学校园航空照片,北京林业大学校园航空照片,2.航空象片的大小和标志（1）象幅大小:1818cm，2323cm，3030cm等。（2）标志:水准器：记录象片的倾斜度 压平线：感光胶片弯曲度产生的象片变形 时 表：记录象片的拍摄时刻 框 标：对称的两个框标的连线的交点为象片的中心点 象片编号：记录航摄区的位置、摄影时间、图幅、航线顺序等。气压表：记录拍摄瞬间的气压或相对于设计航高的高差。,第五章 航空遥感航空摄影的种类,框标,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。.,第五章 航空遥感航空象片的特性,第二节 航空象片的特性1.航空象片的特性：航空象片的影象是由地物反射（或发射）的光线进入航空摄影机的镜头，使感光材料产生光化学反应而形成的。（1）物理特性：包括地物的反射特性、感光材料性能和摄影机镜头的分辨率等，是影响色调的主要因素。地物的反射特性：地物的反射率：象片上物体的色调，主要取决于物体的反射率，用亮度系数P表示：P=B/B0 其中，B是物体表面的亮度，B0是相同照度下绝对白色的理想物体表面的亮度。绝对白体常用硫酸钡纸或氧化镁纸做标准反射面。P越大，象片上的色调越浅。全黑的物体P=0，全白的物体P=1。,第五章 航空遥感航空象片的特性,影响亮度系数的因素：不同类别物体的亮度系数差别很大；同类物体，干湿程度不同，P亦不同，湿度大则P小；粗糙度大，则P小，反之则大；颜色从白黄红，蓝绿，紫黑时，亮度系数从1逐渐下降到0。感光材料性能对象片的影响：感光度：确定曝光时间的主要因素。反差：黑白差，反差大时，层次少，明暗差别明显。乳剂分辨力：线对/mm，1毫米宽度内能识别出的最细的平行线对数目。航空摄影时需选择感光度高、反差适中、有较高分辨率的感光材料。象片分辨率：感光乳剂分辨率和摄影机镜头分辨率决定了系统分辨率，一般在25100线对/mm。同一张象片上，中心部分比边缘部分分辨率高。,第五章 航空遥感航空象片的特性,（2）几何特性：中心投影：空间任意点A均通过一固定点（投影中心）投影到一平面上，投影中 心S、投影平面P和空间点A三者之间的关系任意。投影中心与点A的连线为一平面所截，交点为A的中心投影，平面为 投影平面，镜头中心为投影中心。航片是地面的中心投影。垂直投影：所有投影光线互相平行且垂直地投影到投影面上。,中心投影和垂直投影,航片是中心投影，即摄影光线交于同一点地图是正射投影，即摄影光线平行且垂直投影面。,中心投影与垂直投影的区别：投影距离影响比例尺，即航高影响比例尺：，f：焦距，H：航高；地形起伏引起象点位移，产生投影误差，从而引起比例尺变化；投影面倾斜产生倾斜误差，引起象片上各部分比例尺不一致。所以，航片比例尺的变化与航高、地形起伏和象片倾斜情况有关。应用航片时，需要统一比例尺：地形起伏引起投影误差纠正投影误差 象片倾斜引起倾斜误差消除倾斜误差 在一定的航高下，当象片水平，地面平坦时，中心投影和垂直投影的成果是相同的。,投影距离（航高）对比例尺的影响,(a),(b),正射投影:比例尺和投影距离无关,中心投影:焦距固定，航高改变，其比例尺也随之改变,地形起伏对正射投影无影响,对中心投影引起投影差航片各部分的比例尺不同,B,A,C,a,b,c,A,C,A,B,C,a,b,c,C,A,2.航空象片的主要点和线：由于航片一般会有一定倾斜，故有一些具有特殊性质的象点：象主点（O）：主光轴SO与象面的交点，即象片中心点。象底点（n）：S的铅垂线与象面的交点。等角点（c）：倾斜角的分角线与象面的交点。主垂面：包含主垂线与主光轴的平面。主纵线（VV）：主垂面与象面的交线，通过象主点和象底点。主横线（hoho）：与主纵线垂直且通过象主点。等比线（hchc）：通过等角点且垂直于主纵线，等比线上比例尺不变。,第五章 航空遥感航空象片的特性,航空象片的主要点和线,第五章 航空遥感航空象片的特性,3.象片比例尺计算和象片纠正：（1）象片比例尺(摄影比例尺）：求小区域和点的比例尺：h为地形起伏，H0为平均高程面。右图中以T0为起始面，其航高为H0，则有：航测部门提供的航高为象主点的航高，称为“主比例尺”。求平均比例尺：d1，d2，dn通过象片中心。,f,H0,g,e,a,c,b,d,E,G,C,D,A,B,S,T2,T0,T1,h2,h1,第五章 航空遥感航空象片的特性,（2）投影差：Saa0SA0A0 又 SaoAA0A0 同理，ao、bo为象点到象主点的距离，即r。；以h表示 aa0、bb0，则有：,S,ha,a,A,B,A0,A0,hb,B0,b0,a0,b,o,f,H,O,B0,T0,第五章 航空遥感航空象片的特性,投影差规律（对于水平象片）：投影差大小与象点距离象底点的距离成正比，距象底点愈远，h愈大，象底点无象点位移；h与h成正比，h0时，h 0，象点离开中心点向外移动；h0时，h0，象点向着象底点移动；h与H成反比，H愈大，h愈小。,第五章 航空遥感 航空象片的特性,（3）倾斜误差：其中，a=aa0，即象点a的位移。rc=ca，象点到等角点的距离，向径。，等比线与象点向径间的夹角。，象片倾斜角 f，焦距 倾斜误差分布规律：倾斜误差的方向在象点与等角点的连线上；a与rc2（向径）成正比，即离等角点愈远，倾斜误差愈大；当=0或=180时，a=0，即在等比线上象点不因象片倾斜而产生位移；当=90或=270时，Sin=1，即在主纵线上象点的倾斜误差最大；当在0180时，a0，象点向着等角点方向移动；当在180360时，a0，象点背着等角点方向移动。所以，水平象片上的矩形在倾斜象片上变为梯形。,第五章 航空遥感航空象片的特性,注意：一般使用水平象片，象主点与象底点、等角点重合；象片由于地形起伏边缘部分误差大；工作中只使用中间部分，即使用面积。由航向重叠和旁向重叠部分的中线 所围成。（4）象片比例尺测定：平坦地区：在象片四个角上选明显地物点，连接对角线，量出d1，d2及D1、D2，则1/M=（d1/D1+d2/D2）/2。丘陵地区：分区（由于象片各处比例尺不一样），一区内选测点，量d1，d2。,N1,N1,N3,N4,N2,N1,d1,d2,d2,d1,使用面积,i,b,a,c,d0,c0,b0,a0,V,c,o,n,hc,hc,d,d,a,b,V,c,第五章 航空遥感航空象片判读,第三节 航空象片判读1.判读标志：形状、大小、色调、阴影、纹理（组合图案）2.判读方法：直接判定、对比分析（与已有的标准象片比较）、逻辑推理。3.判读过程：准备工作：资料准备：选择比例尺、航片收集、说明资料、地形图、专题图等。工具准备：立体镜、放大镜、直尺、透明聚酯薄膜、比例规等。象片图制作：将相邻象片进行拼接，制作象片图。可以分为以下三类：象片镶嵌图：相邻象片重叠部分进行拼接；象片略图：用使用面积镶嵌（切割）；象片平面图：用纠正过的象片拼接而成（已消除了倾斜误差和投影 差），用控制点拼接。,第五章 航空遥感航空象片判读,圈定使用面积 熟悉地理概况 建立判读标准室内判读：应遵照以下原则：先整体，后局部；从已知到未知；由宏观到微观：如在中小比例尺象片上，先判读水系，后确定分水岭位 置，再判读农田、居民点和道路。野外校核：野外调查验证。转绘成图：网格法、光学转绘法。,