1、測(cè)繪航空攝影作業(yè)流程
2、航攝設(shè)計(jì)內(nèi)容
①航攝比例尺的確定
②航攝分區(qū)的劃分
③基準(zhǔn)面高度的確定
④航線的敷設(shè)
⑤航攝基本參數(shù)的計(jì)算
⑥航攝季節(jié)和時(shí)間的選擇
⑦航攝儀的選擇與檢定
⑧航攝膠片的選擇與測(cè)定
3、攝區(qū)分區(qū)原則
根據(jù)測(cè)圖要求的比例尺及地區(qū)情況選擇攝影比例尺及航高,劃分航攝分區(qū)。航攝分區(qū)劃分時(shí),要遵循 以下原則:
①分區(qū)界線應(yīng)與測(cè)圖的圖廓線相一致。
②分區(qū)內(nèi)的地形高差一般不大于1/4相對(duì)航高(以分區(qū)的平均高度平面為攝影基準(zhǔn)面的航高) ;當(dāng)航攝比例尺大于或等于1:7000 (或地面分辨率小于等于20cm)時(shí),不應(yīng)大于1/6相對(duì)航高。分區(qū)內(nèi)的地形 高差:
③分區(qū)內(nèi)的地物景物反差、地貌類(lèi)型應(yīng)盡量一致。
④根據(jù)成圖比例尺確定分區(qū)最小跨度,在地形高差許可的情況下,航攝分區(qū)的跨度應(yīng)盡量劃大。
⑤當(dāng)?shù)孛娓卟钔蛔儯匦翁卣黠@著不同或有特殊要求時(shí),可以破圖廓?jiǎng)澐趾綌z分區(qū)。
⑥劃分分區(qū)時(shí),應(yīng)考慮航攝飛機(jī)側(cè)前方安全距離與安全高度。
⑦當(dāng)采用GPS輔助空三航攝時(shí),還應(yīng)確保分區(qū)界線與加密分區(qū)界線相一致或一個(gè)攝影分區(qū)內(nèi)可涵蓋多個(gè)完整的加密分區(qū)。
4、基準(zhǔn)貥高、航線敷設(shè)設(shè)計(jì)
4.1航線敷設(shè)原則
①通常情況下航線應(yīng)按東西向直線飛行,特定條件下也可根據(jù)地形走向按南北向或沿線路、河流、海.岸、境界等任意方向飛行。
②常規(guī)方法敷設(shè)航線時(shí),航線應(yīng)平行于圖廓線。位于攝區(qū)邊緣的首末航線應(yīng)設(shè)i計(jì)在攝區(qū)邊界線.上或邊界線外。旁向覆蓋超出界線一般不少于像幅的50%,最少不得少于30%。航向超出測(cè)區(qū)不少于一條基線。
③水域、海區(qū)航攝時(shí),航線敷設(shè)要盡可能避免像主點(diǎn)落水;要確保所有島嶼達(dá)到完整覆蓋,并能構(gòu)成立體像對(duì)。
④荒漠、高山區(qū)隱蔽地區(qū)等和測(cè)圖控制作業(yè)特別困難的地區(qū),可以敷設(shè)構(gòu)架航線。構(gòu)架航線根據(jù)測(cè)圖 控制布點(diǎn)設(shè)計(jì)的要求設(shè)置。
⑤根據(jù)合同要求航線按圖幅中心線或按相鄰兩排成圖圖幅的公共圖廓線敷設(shè)時(shí),應(yīng)注意計(jì)算最高點(diǎn)對(duì) 攝區(qū)邊界圖廓保證的影響和與相鄰航線重疊度的保證情況,當(dāng)出現(xiàn)不能保證的情況時(shí),應(yīng)調(diào)整航攝比例尺。
⑥采用GPS導(dǎo)航時(shí),應(yīng)計(jì)算出每條航線首末攝站的經(jīng)緯度(坐標(biāo))。
4.2架構(gòu)航線
架構(gòu)航線指在困難地區(qū),為減少野外像片控制點(diǎn)的布設(shè),加飛的若干條與測(cè)圖航線近似垂直的航線。構(gòu)架航線又叫作航空攝影控制航線,其主要作用是在基本航線的兩端起到控制點(diǎn)的作用,減少測(cè)區(qū)內(nèi)陸面外業(yè)像控點(diǎn)的布設(shè)工作量,增強(qiáng)區(qū)域網(wǎng)模型之間的連續(xù)性,提高加密平差精度。 架構(gòu)航線應(yīng)比測(cè)圖航線的航攝比例尺大25%左右,應(yīng)有不小于80%的航向重疊度,要保證隔號(hào)像片能 構(gòu)成正常重疊的立體像對(duì)。位于攝區(qū)周邊的架構(gòu)航線,要保證其像主點(diǎn)落在攝區(qū)邊界線上或邊界線之外,兩端要超出攝區(qū)或分區(qū)邊界線4條基線。控制航線間的交叉銜接處,要保證有不少于四條基線的相互重疊。
4.3航攝基本參數(shù)的計(jì)算
相對(duì)航高 = 主距f * 比例尺分母m = f * m (1:m)
基準(zhǔn)面高 = (最高點(diǎn) + 最低點(diǎn) )/ 2
絕對(duì)航高 = 基準(zhǔn)面高 + 相對(duì)航高
m = 地面分辨率 / 像元大小
Lx相片寬度;Ly相片高度;
p航向重疊度;q旁向重疊度;
攝影基線B = Lxm(1-p);
航線間隔D = Lym(1-q);
分區(qū)航線條數(shù) = 分區(qū)寬度 / D;
每航線照片數(shù) = 航線長(zhǎng)度(分區(qū)長(zhǎng)度)/ B;
每航線照片數(shù) = (航線長(zhǎng)度 + 2B)/ B ,因?yàn)橐髢啥诵枰鰯z區(qū)邊界不少于1條基線,因此要加上2B
相片總數(shù) = 分區(qū)航線條數(shù) * 每航線照片數(shù)
攝區(qū)模型數(shù) = 分區(qū)航線條數(shù) * (每航線照片數(shù) - 1)
4.4航攝重疊度偏轉(zhuǎn)角的規(guī)定
一般情況下,航向重疊一般度為60~65%,最大75%,最少56%;旁向重疊度一般30~35%,最少13%;通常規(guī)定航線彎曲度不得大于3%;
航空攝影像片旋偏角,要求一般不大于6度,超限比例不得大于4%
5、航攝比例尺的選擇
根據(jù)本人分析計(jì)算,這個(gè)地面分辨率關(guān)系其實(shí)是推算出來(lái)的,例如我這里推算1:1000比例尺對(duì)應(yīng)的0.1米的分辨率:
數(shù)字影像上1像素代表0.1米; 將數(shù)字影像打印成地圖,假設(shè)按照300dpi來(lái)打印,也就是每1英寸上有300個(gè)像素點(diǎn); 而1英寸=2.54cm;那么每個(gè)像素點(diǎn)在地圖上代表2.54/100/300米; 轉(zhuǎn)換成比例尺關(guān)系也就是2.54/100/300:0.1 ≈ 1:1181
6、航攝時(shí)間的選擇
選擇最佳航攝季節(jié),應(yīng)在合同規(guī)定的航攝作業(yè)期限內(nèi),綜合考慮下列主要因素:
攝區(qū)晴天日數(shù)多;
大氣透明度好:
光照充足:
地表植被及其覆蓋物(如洪水、積雪、農(nóng)作物等)對(duì)攝影和成圖的影響最小:
彩紅外、真彩色攝影,在北方一般避開(kāi)冬季。 航攝時(shí)間的選定原則如下;
①既要保證具有充足的光照度,又要避免過(guò)大的陰影,一般按下表規(guī)定執(zhí)行。對(duì)高差特大的陡峭 山區(qū)或高層建筑物密集的特大城市,應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)。
②沙漠、戈壁灘等地面反光強(qiáng)烈的地區(qū),一般在當(dāng)?shù)卣缜昂蟾?個(gè)小時(shí)內(nèi)不應(yīng)攝影。 ③彩紅外與真彩色攝影應(yīng)在色溫4500K-6800K范圍內(nèi)進(jìn)行,雨后綠色植被表面水滴未干時(shí)不應(yīng)進(jìn) 行彩紅外攝影。
7、航攝儀需要檢定項(xiàng)目
膠片航攝儀:
①主距(f)和像主點(diǎn)坐標(biāo)(x0,y0)
②攝影物鏡徑向畸變差
③底片壓平誤差
④框標(biāo)距以及框標(biāo)坐標(biāo)系的垂直性
數(shù)字航攝儀:
除以上①和②以外,還有: 像元大小、調(diào)焦后主距變化、調(diào)焦后畸變差變化
8、航攝需要提交的成果
1、航攝分區(qū)略圖
2、航片索引圖
3、航攝底片、像片
4、航攝儀檢定表
5、航攝底片壓平質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)表
6、航攝底片密度抽樣測(cè)定數(shù)據(jù)表
7、航攝飛行報(bào)告
8、附屬儀器記錄數(shù)據(jù)
9、成果質(zhì)量檢查報(bào)告
10、技術(shù)總結(jié)
11、航攝資料移交書(shū)
12、合同規(guī)定的其他資料
9、航空攝影(遙感)影像預(yù)處理
9.1 模擬影像預(yù)處理
①確定掃描分辨率 ②調(diào)整掃描參數(shù) ③檢查影像質(zhì)量④影像增強(qiáng)
9.2 數(shù)字影像預(yù)處理
①影像增強(qiáng) ②降位處理 ③勻光處理④影像旋轉(zhuǎn)
9.3 航天遙感影像預(yù)處理
①影像格式轉(zhuǎn)換 ②軌道參數(shù)提取 ③影像增強(qiáng)④去除噪聲、濾波⑤去除薄云處理 ⑥降位處理 ⑦多光譜波段選取⑧勻色處理
10、航空攝影測(cè)量的質(zhì)量元素和檢查項(xiàng)包括:
一. 飛行質(zhì)量;
基本要求,包括:
像片重疊度;
像片傾角;
像片旋偏角;
航線彎曲度;
非基本要求:
航攝設(shè)計(jì);
最大最小航高差;
航攝比例尺>1:5000時(shí),航線上相鄰像片高差不大于20m,航線最大最小航高差不大于30m;(航高)
航攝比例尺 ≤1:5000時(shí),航線上相鄰像片高差不大于30m,航線最大最小航高差不大于50m;
邊界覆蓋保證;
像點(diǎn)最大位移值;
二. 影像質(zhì)量;
影像最大、最小密度;
灰霧密度;
反差;(2017)
沖洗質(zhì)量;
色調(diào);
清晰度;
框標(biāo)影像(框標(biāo)和數(shù)據(jù)記錄);
三. 數(shù)據(jù)質(zhì)量
四. 附件質(zhì)量
分區(qū)圖;
分區(qū)航線結(jié)合圖;
攝區(qū)、分區(qū)、航線、像片結(jié)合圖;
其他注記,圖表;
11、求解原理
11.1共線方程
共線方程就是指中心投影的構(gòu)象方程,是攝影測(cè)量中最基本、最重要的關(guān)系式。即在攝影成像 過(guò)程中,攝影中心S (Xs,Ys, Zs)、像點(diǎn)a (x,y)及其對(duì)應(yīng)的地面點(diǎn)A (X,Y, Z)三點(diǎn)位于一條直線上。
式中 x,y為像點(diǎn)的像平面坐標(biāo); . x0,y0,f為像片的內(nèi)方位元素; X,Y,Z為對(duì)應(yīng)地面點(diǎn)的地面坐標(biāo); Xs,Ys, Zs為投影中心的地面坐標(biāo); a, b, c(i=1, 2, 3)為像片的3個(gè)外方位角元素組成的9個(gè)方向余弦
11.2共線方程的主要應(yīng)用包括:
①單像空間后方交會(huì)和多像空間前方交會(huì);
②解析空中三角測(cè)量光束法平差中的基本數(shù)學(xué)模型;
③構(gòu)成數(shù)字投影的基礎(chǔ);
④計(jì)算模擬影像數(shù)據(jù)(已知影像內(nèi)外方位元素和物 點(diǎn)坐標(biāo)求像點(diǎn)坐標(biāo)) ;
⑤利用數(shù)字高程模型(DEM)與共線方程制作正射影像;
⑥利用DEM和共線方程進(jìn)行單幅影像測(cè)圖。
12、像片元素
3個(gè)內(nèi)方位元素(x,y,f)
5個(gè)相對(duì)定向參數(shù)(2線+3角)
6個(gè)外方位元素(3線+3角)
7個(gè)絕對(duì)定向元素(3線+3角+1伸縮)
13、控制點(diǎn)布設(shè)
13.1全野外
綜合法成圖全野外布點(diǎn)
當(dāng)成圖比例尺不大于航攝比例尺四倍時(shí),在每隔號(hào)像片測(cè)繪區(qū)域的四個(gè)角上各布設(shè)一個(gè)平高點(diǎn),在 像主點(diǎn)附近布設(shè)-一個(gè)平高點(diǎn)作檢查(⊙平高點(diǎn)、口像主點(diǎn)、●高程點(diǎn))。成圖比例尺大于航攝比例尺四倍時(shí),應(yīng)加布控制點(diǎn)。
全能法成圖的全野外布點(diǎn) a)立體測(cè)圖或微分糾正時(shí),每一個(gè)立體像對(duì)應(yīng)布設(shè)四個(gè)平高點(diǎn)。當(dāng)成圖比例尺大于航攝比例尺 四倍時(shí),應(yīng)在像主點(diǎn)附近布設(shè)一個(gè)平高點(diǎn); b)當(dāng)控制點(diǎn)的平面位置由內(nèi)業(yè)加密完成,高程部分由全野外施測(cè)時(shí),圖2中的平高控制點(diǎn)可改為 高程控制點(diǎn)。
13.2非全野外布點(diǎn)
非全野外布點(diǎn)是野外測(cè)量少量控制點(diǎn),其他大部分控制點(diǎn)使用內(nèi)業(yè)空中三角測(cè)量的方法測(cè)得。野外測(cè)定的少量控制點(diǎn)是作為內(nèi)業(yè)加密的基礎(chǔ),這種布點(diǎn)方案可以減少大量的野外工作量,提高作業(yè)效率,充分利用航空攝影測(cè)量的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化操作,是現(xiàn)在主要采用的一-種布點(diǎn)方案。按構(gòu)網(wǎng)方式不同,該訪案可分為單航線布點(diǎn)和區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)兩種方案。
單航線布點(diǎn):
區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)方法:
受地形限制,應(yīng)在凸出處布平高點(diǎn),凹進(jìn)處布高程點(diǎn),當(dāng)凹角點(diǎn)與凸角點(diǎn)之間距離超過(guò)兩條基線時(shí),在凹角處應(yīng)布設(shè)平高點(diǎn)。
13.3控制點(diǎn)選取要求
(1)像片控制點(diǎn)的目標(biāo)影像應(yīng)清晰、易判別。
(2)像片控制點(diǎn)距像片上各類(lèi)標(biāo)志應(yīng)大于1mm。像片控制點(diǎn)必須在影像上清晰可辨,所以不能被標(biāo)志影響。
(3)布設(shè)的控制點(diǎn)宜能公用,一般布設(shè)在航向及旁向6片或5片重疊范圍內(nèi)。
(4)控制點(diǎn)應(yīng)選在旁向重疊中線附近,離開(kāi)方位線的距離應(yīng)大于3cm(18cmx18cm)或4.5cm (23cmx23cm)。當(dāng)旁向重疊過(guò)大時(shí),離開(kāi)方位線的距離應(yīng)大于2cm( 18cmx 18cm)或3cm( 23cmx23cm), 否則應(yīng)分別布點(diǎn)。
(5)像片控制點(diǎn)距像片邊緣不小于1cm (18cmx18cm)或1.5cm (23cmx23cm)。對(duì)于數(shù)字影像或衛(wèi)星影像控制點(diǎn)距像片邊緣不小于0.5cm。
(6)位于自由圖邊、待成圖邊以及其他方法成圖的圖邊控制點(diǎn),應(yīng)布設(shè)在圖廓線外。自由圖邊指測(cè)區(qū)周?chē)粷M(mǎn)幅的或者超出圖幅的圖邊。
14、控制點(diǎn)精度
像控點(diǎn)的精度:相對(duì)于基礎(chǔ)控制點(diǎn),不超過(guò)地物點(diǎn)平面中誤差(0.6mm、0.8mm)的1 / 5(特殊),高程精度為1 / 10的基本等高距;
圖根點(diǎn)精度要求:相對(duì)于基本控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不應(yīng)該超過(guò)圖上0.1mm,高程中誤差不應(yīng)該超過(guò)基本等高距的1 / 10;
全站儀、GPS校核地物點(diǎn)位置較差:檢測(cè)結(jié)果與已知成果的平面較差少于圖上0.2mm,高程較差少于基本等高距的1 / 5
界樁點(diǎn)平面位置中誤差:不應(yīng)該大于圖上±0.1mm;界樁點(diǎn)高程中誤差:不大于基本等高距1 / 10(0.1h),困難地區(qū)1 / 2;
航測(cè)成圖,1:500 ~ 1:2000圖上地物點(diǎn)相對(duì)最近野外控制點(diǎn)的平面位置中誤差(單位:mm)(圖上)
15、空中三角測(cè)量
15.1空中三角測(cè)量的流程
15.2空三測(cè)量精度要求
空中三角測(cè)量的精度指標(biāo)主要指定向誤差和控制點(diǎn)殘差
框標(biāo)坐標(biāo)殘差絕對(duì)值一般不大于 0.010mm,最大不超過(guò)0.015mm
掃描影像連接點(diǎn)上下視差中誤差±0.01mm(±1/2 像素)
數(shù)字影像連接點(diǎn)上下視差中誤差±1/3 像素
15.3空三測(cè)量質(zhì)量元素
數(shù)據(jù)質(zhì)量;
數(shù)學(xué)基礎(chǔ);坐標(biāo)系、投影;
平面精度;內(nèi)業(yè)加密點(diǎn)的平面精度;
高程精度;內(nèi)業(yè)加密點(diǎn)的高程精度;
接邊精度;區(qū)域網(wǎng)接邊精度;
計(jì)算質(zhì)量;內(nèi)定相、相對(duì)定向精度,多余控制點(diǎn)(校驗(yàn)點(diǎn))不符值(殘差);公共點(diǎn)較差;
布點(diǎn)質(zhì)量;
定向點(diǎn)、檢查點(diǎn)、加密點(diǎn)的布置;
附件質(zhì)量;
16、DEM格網(wǎng)點(diǎn)
數(shù)字高程模型(DEM)網(wǎng)格尺寸:1:500~1:2000(1:n)網(wǎng)格尺寸少于0.001n(1/1000);
1:5000~1:10萬(wàn)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于0.0005n(1/2000);
DEM格網(wǎng)點(diǎn)相對(duì)于臨近野外控制點(diǎn)的高程中誤差(m)
DEM成果按精度分為三級(jí),用格網(wǎng)點(diǎn)的中誤差表示,其高程中誤差的2倍為采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的最大誤差。 內(nèi)插點(diǎn)高程中誤差是格網(wǎng)點(diǎn)高程中誤差的1.2倍。
17、像片調(diào)繪成果的質(zhì)量元素:
地理精度;
地物、地貌調(diào)繪的全面、正確性;各種注記的正確性、合理性;
屬性精度;
各類(lèi)地物、地貌性質(zhì)說(shuō)明、數(shù)字注記;
整飾質(zhì)量;
附件質(zhì)量;
18、4D產(chǎn)品作業(yè)流程及質(zhì)量元素
19、測(cè)繪航空攝影成果整理與提交內(nèi)容
高分辨率真彩色影像數(shù)據(jù)1套
低分辨率真彩色影像數(shù)據(jù)1套
真彩色像控片1份
像片縮略圖及數(shù)據(jù)文件1份
航攝像機(jī)鑒定表文本及數(shù)據(jù)文件各1份
成果資料登記表文本及數(shù)據(jù)文件各1份
航攝技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)文本及數(shù)據(jù)文件各1份
航攝技術(shù)報(bào)告書(shū)文本及數(shù)據(jù)文件各1份
(真彩色,就是RGB每個(gè)值能分為255個(gè),而非真彩色,RGB值沒(méi)分這么多)
20、像片控制測(cè)量提交的資料
已知點(diǎn)成果表(三角點(diǎn)、GPS點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn));(容易漏)
平面控制測(cè)量觀測(cè)手簿;
平面控制測(cè)量平差手簿;
水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)手簿;
水準(zhǔn)測(cè)量平差計(jì)算手簿;
控制像片;
像控點(diǎn)成果表;
像控點(diǎn)布點(diǎn)圖;(除了照片,還有有布點(diǎn)圖,不然照片看不出來(lái))
技術(shù)總結(jié);
10.質(zhì)量檢查報(bào)告;
11.儀器檢定資料;
21、空三加密提交的成果
一. 觀測(cè)與平差計(jì)算成果數(shù)據(jù)文件:
起算數(shù)據(jù)文件
像點(diǎn)坐標(biāo)觀測(cè)文件;
整體平差后的像點(diǎn)大地坐標(biāo)文件;
區(qū)域內(nèi)影像的外方位元素文件
二. 整體平差數(shù)據(jù)文件;
三. 區(qū)域網(wǎng)分區(qū)圖、區(qū)域網(wǎng)縮略圖、技術(shù)總結(jié);
(提示:根據(jù)共線方程用到的數(shù)據(jù)、產(chǎn)出的數(shù)據(jù))
22、野外像片調(diào)繪作業(yè)需要完成的內(nèi)容
1、準(zhǔn)備工作
2、像片判讀
3、綜合取舍
4、著鉛
5、詢(xún)問(wèn)調(diào)查
6、測(cè)量
7、補(bǔ)測(cè)新增地物
8、清繪
9、接邊
23、解析三角測(cè)量加密時(shí)在林區(qū)的選點(diǎn)要求
要清晰易判別
24野外補(bǔ)測(cè)
需要野外補(bǔ)測(cè)的內(nèi)容有
影像模糊地物,
被影像或陰影遮蓋的地物,
航攝時(shí)的水淹、云影地段,
不滿(mǎn)幅的自由圖邊,
新增地物。
新增地物是指在影像獲取時(shí)不存在,作業(yè)時(shí)新增加的地物。新增地物必須在調(diào)繪時(shí)進(jìn)行補(bǔ)測(cè),通常可采用交會(huì)法、截距法、坐標(biāo)法和比較法確定新增地物的位置。在補(bǔ)測(cè)新增地物時(shí)應(yīng)注意地物的方向、形狀和大小,補(bǔ)測(cè)線狀地物時(shí),各轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置要準(zhǔn)確。
下列情況也需要補(bǔ)測(cè):
1.高程注記點(diǎn) 高程注記點(diǎn)無(wú)法達(dá)到精度要求時(shí),應(yīng)實(shí)測(cè)足夠高程點(diǎn),等高線由立體測(cè)繪采集。
2.立體測(cè)圖無(wú)法采集的
3.立體測(cè)圖無(wú)法采集的城市密集區(qū),可將陰影、漏洞外擴(kuò)4mm確定補(bǔ)測(cè)范圍