唐山光学影像量测仪_专业二次元仪器厂商_摄影测量基础到摄影测量内外业作业流程的全面教程
今天又到了更新专栏的时候，本期我们继续分享航空摄影测量内业的基础知识。废话不多说，直接进入今天要分享的内容。
1、航空摄影测量概述
广义遥感包含摄影测量，狭义遥感只是指卫星遥感。摄影测量包含了航空摄影测量、航天摄影测量（卫星遥感）和近景摄影测量（在上期的专栏里我们已经提到）。
航测成图一般应用到城市的尺度有1：500,1：1000，1：2000,1：5000,1：10000，应用到省级和国家级的比例尺有1:10000。
2、航空摄影步骤详解
航空摄影步骤主要有摄区规划、空域申请、像控点布标、POS辅助航摄外业测量、航摄飞行、航摄资料验收、航片扫描、数码航片处理、均色。
（1） 摄区规划
摄区范围在摄影前要明确摄区的具体分布范围，要大于成图范围。
摄影季节与时间最大先对的保证地物的可见性，最好的时间是春夏交替时节，秋冬交替时节。航摄时间要求是天气晴朗，避免阴影的影响（太阳高度角和阴影倍数，参考如下图）
飞行方向面状区域型的航空摄影一般是以东西飞行为主，也可根据测区的范围特点采用南北飞行，例如测区的南北长度大于东西长度。对于道路、铁路、电力选线等工作时可以采用自由航线。架构航线是基于常规的面状区域飞行，为了减少野外控制点的工作量儿采用的一般特殊的飞行方式，架构航线一般位于测区的两头，与常规航线垂直。
航线分布对于航测成图，一般情况下选择面状区域型的航空摄影方式。航线的分布范围应覆盖整个测区，如果是东西飞行，则最上面航线的有效测图范围要覆盖大哦测区的北界，所有航线的两头也要覆盖到测区的东西边界线，并且至少覆盖一个像对的有效测图范围。
航摄比例尺航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，公式如下：
航空像片的比例尺与物镜焦距成正比，与相对航高成反比。若焦距固定不变，相对航高越高，比例尺就越小。
在平坦地区，摄像时像片处于水平位置，则像片的比例可以近似的看成处处一致。一般在航空摄影时，焦距是固定的，比例尺主要随着航高变化而变化。
在地形复杂地区，由于地形起伏使得每一地物点的航高不同，实际比例尺不一样。
航测一般放大4-6倍成图。航摄比例尺应根据成图比例尺、像幅大小、图幅大小、布点方案、测区地形、仪器装备和加密、成图技术水平等情况，按下表进行合理选择，同时也应注意航高与焦距的合理选择。
航摄仪的选择传统的胶片式航摄仪有RC30系列，RMK系列
胶片式航摄仪获取的摄影资料为18*18cm、23*23cm
新型数码航摄仪，面阵的有DMC、UCD(UCX)、SWDC, 线阵的有ADS40、ADS80，获取的摄影仪资料有数字式，幅面较小，DMC 169cm，SWDC 接近23*23cm。
辅助设备有GPS，INS(惯性导航系统），POS系统。
（2）空域申请
我国的领空有空军统一管理，属于国家安全范畴，由于我国的空管十分严格，所有的航空摄影项目都需要进行空域申请，得到批复后才能实施。
北京市是我国空管最严的，因此北京地区的空域申请极为复杂，要经过中央军委、总参谋部、北京军区等多部门的层层把关，过程也十分漫长。
（3）像控点布标
像控点布标是布设外业控制点的一种方法，及航空摄影之前在飞行区域内根据需要在地面布设足够的控制点。
一般布设在平坦的地面或者屋顶顶部，方法是用油漆刷十字线。其优点是可以在航飞前进行像控点联测，以提高效率，缺点是航测飞机需要严格按照设定好的飞行路线飞行，难度大。飞行前要保证所有的控制点不能够被破坏，控制点还需要足够清晰。目前一般是采用航飞后的控制点布设、选刺和联测。
（4）POS辅助航摄外业测量
POS=DGPS+IMU
在飞行时获取六个外方位元素直接参与解析空中三角测量的平差计算可大幅度减少外业像控点联测的工作量将POS技术直接获取的外方位元素作为带权观测值，引入少量的地面控制点进行加密分区的摄影测量区域网平差计算，获得更高精读的外方位元素。
（5）检校场范围
POS辅助航摄需要设置检校场，在飞行前后飞过检校场辅助定位；检校场有飞行单位指定，一般临近航摄区域，面积较小，需要外业提供检校场内若干指定位置的控制点的外业测量成果。下图所示测区，布设了9个控制点，2个检测点。
（6） 检校场控制点测量
检校场控制点坐标测量需要遵守的技术要求有：
需要采用项目规定地方的GPS网的基准站，连续静态观测4h，采样率为30s，2-4个GPS参考站，作为数据起算基站，用户坐标系由WGS84坐标系精确坐标变化得到，还有就是要求高程等外水准。
（7） 摄区控制测量
摄区控制点和检测点的技术要求有：观测一个时段，至少2小时，采样率为15秒；高程采用等外水准；控制点的布设；在加密分区四周拐角处和中心布设控制点和检测点（没加密区分区2个）。
（8）坐标转化
采用摄区四角附近（不少于4个）同时具有WGS84和用户坐标系两套成果控制点编写坐标系转化文件，进行坐标转化。像片投影中心，Zs高程值经过高精度大地水准面模型精化处理。
（9）精度检测样区
选择摄区内精度较弱的地区，精度要求较高的地区不少于5条航线，10条基线范围内布设30-50个检测点。在检测点观测1个时段，至少2小时，采样率15秒，检测点高程等外水准，或采用高精度大地水准面拟合。
（10）航摄飞行
安装在航摄飞机上的航摄仪从空中一定角度对地面物体进行摄影，飞行航线一般为东西方向，要求航线相邻两张照片应有60%左右的重叠度，相邻航线的像片应有30%左右的重叠度，航摄机在摄影曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地面。
航摄飞行由具有飞行资质的单位实施。
（11）航摄资料验收
飞行质量摄影质量航摄机鉴定表图幅结合图飞行质量要求包括，飞行方向，航向重叠率（60%-65%，最小不小于53%），旁向重叠率（30%，最小不小于15%），旋偏角应小于12°，航摄区域内达到或接近最大旋偏角的像片不应连续超过三片，航线弯曲要小于3%，同航线相邻片的航高差要小于30米，还有其他要求是根据具体项目确定，包括有航摄比例尺，航高，航摄日期等等。
摄影质量要求有曝光要均匀，反差要适中，无云影烟雾，层次分明，影像清晰，框标清晰。航摄底片密度测定要记录，航摄底片压平测试数据要记录，质量价差点的剩余上下视差残差应该要小于20μ。
航摄机鉴定表，需要有相机参数（框标坐标、像主点坐标、检定主轴、径向畸变差）。
图幅结合图为作业区域内航片主点位置分布。
3、重点内容介绍
（1） 航测外业内容
主要包括了航区划分，像控点布设，像控点选刺，像控点测量，野外调绘。
航区划分根据作业区域的大小和具体要求划分项目区。
航区形状一般为矩形，也有少部分可以是特殊形状（部分航线较短的情况下）
像控点布设布设依据：立体测图的控制点要求为每个像对4-6点。控制点获取的方法有全野外（成本较高，周期长，精度分布不均匀），还可以是空三加密（成本低，周期相对较短，精度均匀）。
布点方案航向跨度和旁向跨度取决于成图比例尺，航向跨度4-6条基线，旁向跨度2-3条航线。
布点位置要求布设在航向及旁向六度重叠范围内；距像片边缘不得小于1.5cm；应选在旁向重叠中线附近，离开方位线不应小于5cm。旁向重叠过小相邻航线的点不能公用时，可分别布点，但两点裂开的垂直距离应小于1cm；位于自由图边的像控点，应布设在离图框线4mm以外。航线两端上下像控点在同一像对内相互偏离不应该超过半条基线，规则区域网中间的像控点左右偏离不应超过一条基线。
像控点选刺像控点应选刺在航线主片上，实地辨认误差应小于图上0.1mm；平面点位应选刺在影像清晰、明显的地物拐角处和线状地物交叉处，在地物稀少地区，也可选刺在线状地物的端点、天地内角和尖山顶处；高程控制点点位应选刺在线状地物的交点上和高程变化较小的地方，尖顶地物和高程变化较大的斜坡等处不宜作为刺点目标。
像控点选刺不应选择阴影、遮盖、人字脊房檐等位置；采用GPS测定时，高压输电线和微波无线电传送通道等附近50m内不宜作为刺点目标。像控点选刺点后，应由第二人在实地进行100%检查。
像控点联测像控点选测在高于地面的建筑物上时，其成果应提供顶部高程，并应测量其与地面的比高，1:500、1：2000DLG注至厘米，1：10000DLG注至分米。
采用GPS进行像控点联测（像控点成果应该提供三维坐标、GPS静态测量、GPS RTK）
野外调绘野外调绘需要做的工作有以下内容：
–确定地物类别、性质和属性，例如楼层，电杆属性和方向；
–房檐改正
–补测地物
–测注高程点注记
–调查地理名称
（2） 航测内业
内业的主要内容有航片的扫描、数码航片处理、解析三角测量、内判测图、图形编辑。
航片扫描–扫描分辨率
扫描分辨率依据数字正射影像地面分辨率和航摄比例尺确定
常用的扫描分辨率有21μ，1200DPI; 25μ，1000DPI；公式 R=25400/DPI
–参数的调整
调整原则是使扫描影像的灰度直方图尽可能不满0-255个灰阶，接近正态分布。
–质量要求
扫描影像应符合下列要求，反差适中，色调饱满，影像清晰，框标清晰。
–数据文件组织与存储
扫描影像数据文件以TIFF格式存放。经过检查合格的影像数据，以CD-ROM为存储介质，利于原始资料的长期存储。
数码航片处理–辐射分辨率调整
数码航摄影像数据一般值域为11bit，用16bit表示，某些软件不支持，需要调整为8bit；扫描影像应在使用前进行整体匀色。有利于提高DOM产品的生产质量；
解析空中三角测量–空中三角测量
利用测区中影像连接点（加密点）的像点坐标和少量的已知像点坐标及其大地坐标的地面控制点，通过平差计算，求解连接点的大地坐标与影像的外方位元素。
空中三角测量提供的平差结果是后续的一系列摄影测量处理与应用的基础
软件有：
–空三加密流程
–空三加密精度要求
内定向残余上下视差不大于扫描分辨率的一半，相对定向残余上下视差不大于扫描分辨率的二倍。
–空三加密成果
加密点坐标文件，像点坐标文件，内定向文件，点之记文件，有关文档资料（加密计算成果，刺点像片，图历表和元数据文件）
数据采集要求–总体要求
每个像对的测绘面积以定向点连线为准，最大不大于像片连线外的1cm，且离像片边缘不应小于1.5cm（23cm*23cm像幅）或1cm（18cm*18cm像幅）；水涯线测绘应以摄影时的位置为准；楼房应采集比高；数据采集完成后，应在立体模型上检查主要地物采集的精度和要素丢漏情况。
–1:500 、1：2000 DLG 数据采集
地形要素的分类代码应符合地标的要求；
内业判图测图应定为不定性的原则，根据立体模型判图采集，观测时应正确选取地物、地貌的特征点和定位点。
居民地采集时，房屋应以屋顶（房檐）为准，不区分平房与楼房的属性，均以多边形表示；各种附属物依模型定位描述，图式中无相应符号的建筑物，应按其实体的集合形状表示；
独立地物应采集其定位点，图上大于符号尺寸的应依据比例尺采集其范围线；电力、电信杆用特定符号表示；
道路应以双实线表示，1：500 DLG 中铁路按铁路铁轨实际宽度表示；
能判定的桥涵应依据比例尺表示；
应依据影像判读、采集起分界作用的围墙、栅栏、篱笆和铁丝网并用单实线表示；
各种植被的范围线按照地类界表示；
对地形起伏较大，需内业测注高程和等高线的区域，高程值应两次观测，读书较差应该小于20cm，取中数注记高程值并测绘等高线。
–1:10000 DLG数据采集
地形要素的分类代码要符合地标要求；
内业测图应以调绘片为依据，根据立体模型判读采集，观测时应正确选取地物、地貌的特征点和定位点；
测绘依比例尺的地物时，应立体切准地物的轮廓线；
测绘半依比例尺和不依比例尺地物时，应立体切准地物的定位点或定位线；
湖泊、水库应以均值测注水围店高程；
河流、干渠应以流向注测水位点高程；
地貌形态应由等高线、地貌符号、高程注记和比高注记等表示。高程注记点应选择在地形特征点上，高程值应测注至分米。图上每个方格内高程注记点不少于10个。
等高线应真实反映地貌形态和特征，当不能显示出地貌形态和特征时，应该加测间曲线。凹凸地形宜加绘示坡线；
平地等高线应在仪器上实测，山地等高线宜采用DEM生成。
像对间地物接边差不应大于地物点平面中误差的2倍，等高线接边差不应大于1条基本等高距；
当调绘片内容与立体模型存在差异时，应分析原因，确认是外业问题时，应按照立体模型测绘，并在调绘片背面和图历表中注明。
图形编辑应按数据采集时的地物要素类别配置相应符号；
编辑地物间的相互关系；
图廓整饰：地方、国家；
数据之间应进行几何、属性和名称等要素接边；
应编辑楼房比高，并记录在该地物属性项中；
1：10000DLG 应依次调绘片中注记各种名称和植被种类；
作业完成后应填写图历表和元数据文件；
内业测图应经过两级检查，合格后，方可图形输出。
然后根据项目要求提交项目数据及图集即可。这期专栏到现在为止还没有结束，本期最后送大家一个福利，就是smart 3d 和pix 4d 的全部教程，之前放过在文章中，但基本上不能通过审核，所以需要的同学直接关注我然后私信留邮箱，我会及时发给你们的。本期就到这里，下期再见。
