摄影测量学_知识点总结

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于 2024-04-19 16:10:40 首次发布

本文介绍摄影测量学，包括概念、内容、分类，阐述摄影测量基础知识、投影知识、航摄像片特殊点线面、常用坐标系、内外部方位元素和共线条件方程及应用。还论述摄影测量技术发展趋势，如提升技术方法、设备，实现智能化和贴近摄影测量。

12、预估扫描成像为模拟图像后的最大成像比例尺

一、摄影测量学

1、摄影测量学概念

摄影测量学是利用光学摄影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门信息学科。

2、摄影测量学内容

获取被研究物体的影像
单张和多张像片处理的理论、方法、设备和技术
将所测得的成果如何用图形、图像或数字表示

3、摄影测量学的分类

1)、按摄影距离的远近分类：

航天摄影测量-卫星、飞船等航天器为运载工具，利用传感器在轨道空间获取地表信息
航空摄影测量-航空遥感平台上用航摄仪器对地面摄取像片
地面摄影测量-安置在地面上基线两端点处的摄影机向目标拍摄立体像对
近景摄影测量-通过拍摄物体近距离的照片，对物体的尺寸、形状和位置进行测量和分析。
显微摄影测量-利用显微镜和摄影测量技术，对显微观察的物体进行测量和分析。

2)、按用途分类：

地形摄影测量
非地形摄影测量

3)、按技术手段分类：

模拟法摄影测量-成果为各种图件(地形图、专题图等)
解析法摄影测量-提供各种图件，还可直接为各种数据库和地理信息系统提供数字化产品
数字摄影测量-提供各种图件，还可直接为各种数据库和地理信息系统提供数字化产品

二、摄影测量基础知识

1、像片主距

像片主距：物镜后节点到像平面的距离。
航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离。

2、像场角

像场：物镜焦面上中央成像清晰的范围
像场角：像场直径对物镜后节点的夹角

3、像片倾角

摄影瞬间摄像机的主光轴近似与地面垂直偏离铅垂线的夹角小于3°，夹角为像片倾角。

4、航向重叠度

应达到56%~65%，最小应有50%。

5、旁向重叠度

应达到30%~35%。

6、摄影比例尺

$\frac{1}{m}=\frac{l}{L}=\frac{f}{H}$

$f$ 为摄影机主距， $H$ 为航高

当摄影相片水平、地面取平均高程时，像片上的线段 $l$ 与地面上相应的水平距 $L$ 之比称为摄影比例尺。

7、航线弯曲

把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片的主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线，称为航线弯曲。
航线弯曲度：航线最大弯曲矢量与航线长度之比的百分数。要求航线弯曲度<3%。

8、像片旋角

一张像片上相邻主点连线与同方向框标连线间的夹角。要求像片旋角<6%。
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围。

9、地面分辨率

地面分辨率(Rg)--地面上所能分辨的最小地物宽度，也称之为几何分辨率。

R为物镜分辨微小细部的能力。
只有地物大于2个像元时才能从图像上正确地分辨出来，即像片上能根据光谱特征判读出地物性质的最小单元的地面宽度。

10、空间分辨率

空间分辨率(IFOV)--传感器瞬时视场内观察到地面的宽度，或像素所代表的地面范围的大小，也可以用地面采样距离GSD表示。

一个光敏元件通过光学系统后，投影在地面上的长度。

11、地面分辨率和空间分辨率的区别

主要区别在于对应的精度层次不同。
空间分辨率是指遥感影像中每个像素所代表的实际地面面积大小。它是通过被感知物体与影像像素之间的关系来衡量的，通常用平方米/像素或米/像素来表示。较高的空间分辨率意味着影像中的每个像素能够代表更小的地面区域，因此能够提供更详细的地物信息。
地面分辨率是指遥感系统能够分辨的最小特征大小或最小物体大小。它是遥感影像所能展示的最小细节大小，通常以米或厘米为单位来表示。较高的地面分辨率意味着遥感系统能够分辨出更小的地面特征或物体，因此能够提供更精细的图像细节。
空间分辨率是衡量遥感影像中每个像素所代表的地面面积大小的指标，而地面分辨率是衡量遥感系统能够分辨的最小特征大小或最小物体大小的指标。

12、预估扫描成像为模拟图像后的最大成像比例尺

当 $\phi=0.1mm$ 时

预估扫描成像（如卫星遥感）生成的模拟图像的最大成像比例尺，可以通过以下步骤进行估计：

确定影像的空间分辨率：首先，了解遥感系统的技术规格，包括传感器的空间分辨率。空间分辨率表示遥感系统所能分辨的最小特征大小或最小物体大小。例如，如果传感器的空间分辨率为1米，表示系统能够分辨出1米尺寸的物体。
确定模拟图像尺寸：根据遥感系统的扫描范围和扫描方式，确定所生成模拟图像的尺寸。通常，模拟图像的尺寸以像素为单位给出。
计算最大成像比例尺：最大成像比例尺可以通过将影像的空间分辨率与模拟图像的像素尺寸进行计算得到。计算公式如下：最大成像比例尺 = 影像的空间分辨率 × 模拟图像像素尺寸

举例来说，如果一个卫星影像的空间分辨率为1米，生成的模拟图像的尺寸为1000像素×1000像素，则最大成像比例尺为1米/像素 × 1000像素 = 1000米。