遥感在资源与环境中的应用第五章课件

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,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,（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,（2）按摄影的实施方式分类： 航线摄影面积摄影,2,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。,面积摄影,a 航向重叠,b 旁向重叠, 对于航线摄影和面积摄影而言，象片之间存在着一定的重,3,遥感在资源与环境中的应用第五章课件,4,（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。,（3）按感光胶片和所用的波段分类：,5, 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。, 彩色红外摄影：用彩红外感光片，记录绿、红、近红外（0,6,（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,（4）按比例尺分类 ：,7,北京林业大学校园航空照片,北京林业大学校园航空照片,8,北京林业大学校园航空照片,北京林业大学校园航空照片,9,遥感在资源与环境中的应用第五章课件,10,遥感在资源与环境中的应用第五章课件,11,遥感在资源与环境中的应用第五章课件,12,遥感在资源与环境中的应用第五章课件,13,遥感在资源与环境中的应用第五章课件,14,2. 航空象片的大小和标志,（1）象幅大小:,18,18cm，23,23cm，30,30cm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。,2. 航空象片的大小和标志,15,第五章 航空遥感,航空摄影的种类,7422,0374,压平线,金属框标,水准气泡,编号,时表,航空象片上的标志,第五章 航空遥感航空摄影的种类74220374压平线,16,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。.,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,17,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/B,0,其中，B是物体表面的亮度，,B,0,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第二节 航空象片的特性,18,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 影响亮度系数,19,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。,第五章 航空遥感航空象片的特性（2）几何特性：,20,中心投影和垂直投影,A,B,C,D,a,b,c,d,中心投影,A,B,C,D,a,b,c,d,正射投影,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。,中心投影和垂直投影ABCDabcd中心投影ABCDabcd正,21,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。, 中心投影与垂直投影的区别：,22,投影距离（航高）对比例尺的影响,(a),P,1,b,1,a,1,o,1,P,2,b,2,a,2,o,2,A,O,B,P,2,b,2,a,2,o,2,A,O,B,b,1,o,1,a,1,f,1,P,1,f,2,S,1,S,2,H,2,H,1,(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,投影距离（航高）对比例尺的影响(a)P1b1a1o1P2b2,23,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,地形起伏对正射投影对中心投影引起投影差BACabcACA,24,投影面倾斜对比例尺的影响,P,0,b,a,A,O,B,S,P,a,0,b,0,o,投影面倾斜对比例尺的影响P0baAOBSPa0b0o,25,2.,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（h,o,h,o,）：与主纵线垂直且通过象主点。, 等比线（h,c,h,c,）：通过等角点且垂直于主纵线，等比线上比例尺不变。,2. 航空象片的主要点和线：,26,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航空象片的主要点和线,27,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，H,0,为平均高程面。,右图中以T,0,为起始面，其航高为H,0,，,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：,d,1,，d,2,，d,n,通过象片中心。,f,H,0,g,e,a,c,b,d,E,G,C,D,A,B,S,T,2,T,0,T,1,h,2,h,1,第五章 航空遥感航空象片的特性3. 象片比例尺计算和象,28,第五章 航空遥感,航空象片的特性,（2）投影差：, Saa,0,SA,0,A,0,又 SaoAA,0,A,0,同理，,ao、bo为象点到象主点的距离，即,r,。；以,h,表示 aa,0,、bb,0,，,则有：,S,h,a,a,A,B,A,0,A,0,h,b,B,0,b,0,a,0,b,o,f,H,O,B,0,T,0,第五章 航空遥感航空象片的特性（2）投影差：ShaaA,29,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，h,0时，,h,0，象点离开中心点向外移动；,h,0时，,h,0，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 投影差规律（对于水平,30,第五章 航空遥感 ,航空象片的特性,（3）倾斜误差：,其中，,a=aa,0,，即象点a的位移。,r,c,=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r,c,2,（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，,a,0，象点向着等角点方向移动；,当,在180360,时，,a,0，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（3）倾斜误差,31,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d,1,，d,2,及D,1,、D,2,，则1/M=（d,1,/D,1,+d,2,/D,2,）/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d,1,，d,2,。,N,1,N,1,N,3,N,4,N,2,N,1,d,1,d,2,d,2,d,1,使用面积,i,b,a,c,d,0,c,0,b,0,a,0,V,c,o,n,hc,hc,d,d,a,b,V,c,第五章 航空遥感航空象片的特性注意：N1N1N3N4N,32,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第三节 航空象片判读,33,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。,第五章 航空遥感航空象片判读 圈定使用面积,34,xiexie!,谢谢！,xiexie!谢谢！,35,