摄影测量基础

1、一、误差一、误差 errorerror a.系统误差 systematic error 同样测量条件下的测量值序列中，测量的误差在大小和符号上趋于一致,或按一定规律变化,或保持为常数. b.偶然误差 random error 同样测量条件下的测量值序列中，偶然误差也叫随机误差.其误差量值和符号的变化是没有规律的. c.粗差 Gross error or blunder 同样测量条件下的测量值序列中，粗差也称错误,一般大于5倍的中误差.二、精度二、精度( (精确度精确度) accuracy) accuracy评定测量成果质量的数量指标. a.平均误差 average errorMav = /n;

2、b.中误差 RMSE(Root Mean Square Error)M = sqrt(/n );c.极限误差 Limit error 2Md.相对误差 relative error中误差与观测值之比叫做相对中误差. 航测中常用航高的几千分之一来表示高程精度,例如H/8000. e.标准偏差 standard deviation与中误差类似,欧美国家常用的评定精度指标三、测量平差测量平差 Survey adjustmentSurvey adjustment对一组观测值的误差进行合理配赋, 求出最可靠的计算值作为终值, 并对结果的精度进行评定。最小二乘法（Least Square Method）是

3、测量平差的基础。其基本原理是：PVV = minimum;四、四、 4D4D产品产品 4D products4D products a. DEM ( DTM )Digital Elevation Model ( Digital Terrain Model ) 数字高程模型（数字地面模型） b. DOM ( Digital Orthophoto Map ) 数字正射影象图 c. DLG（ Digital Line Graph ）or DTI ( Digital Thematic Information ) 数字线划图或数字专题信息 d. DRG ( Digital Raster Graphic

4、) 数字栅格图五、五、3S3S技术技术GPSGPS，GISGIS，RS RS a. GPS-Global Positioning System全球定位系统 b. GIS-Geographic Information System地理信息系统 c. RS-Remote Sensing遥感 六、地图图式六、地图图式 Legend symbol测绘、编制和使用地图时所依据的文件之一,对地图上所要表现的要素和现象的表示方法和所采用的符号作出具体规定，如地图符号的图形、尺寸和颜色等。同时还要对使用注记的字体、字号以及图廓整饰加以说明。 七、地图学基本概念七、地图学基本概念 1 参考椭球:一个国家或地区为

5、处理测量成果而采用的一种与地球大小、形状最接近并具有一定参数的地球椭球。 2 大地基准:大地坐标系的基本参照依据，包括参考椭球参数和定位参数以及大地坐标得起算数据。 3 高程基准:vertical datum 高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据,由特定验潮站平均海面确定的测量高程的起算面以及依据该面所决定的水准原点搞成。 4 大地坐标系 Geodetic Geodetic coordinate systemcoordinate system 大地坐标系以大地纬度B、大地经度L和大地高度H表示空间一点 的位置。 大地纬度B：通过地面点做椭球面的法线与赤道面之间的夹角，由赤道

6、面算起，向北为正0到180，成为北纬，向西为负0到-180，称为南纬。 大地经度L：通过地面点的子午面与起始子午面之间的二面角，向东为正0到180，称为东经，向西为负0到-180，称为西经。 大地高（俗称海拔）H：地面点沿法线方向到椭球体的距离，从椭球面起，向外为正，向内为负。 大地坐标系 5高斯平面坐标系 Gauss planar rectangularGauss planar rectangular coordinate systemcoordinate system 高斯平面坐标系以中央子午线与赤道交点的投影为原点，中央子午线的投影为纵坐标x轴，赤道的投影为横坐标y轴。6 地图投影:就是

7、将椭球面各元素(包括坐标,方向和长度)按一定的数学法则投影到平面上.研究这个问题的专门学科叫地图投影。7 投影带 把投影范围限制在中央子午线两旁的狭窄区域内，其宽度为6度、3度或1.5度。该区域即被称为投影带. 8 高斯-克吕格投影高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影简称“高斯投影”，又名“等角横切椭圆柱投影”，地球椭球面和平面间正形投影的一种。该投影按照投影带中央子午线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，确定函数的形式，从而得到高斯一克吕格投影公式。投影后，除中央子午线和赤道为直线外， 其他子午线均为对称于中央子午线的曲线。 高斯一克吕格平面投影 9 通用横轴墨卡托投影UTM

8、（Universal Transverse Mercator Projecting）投影，又称通用横轴墨卡托投影或墨卡托投影，我们的海图，主要是用墨卡托投影。墨卡托投影是荷兰制图学者墨卡托在1560年推算的，所以叫墨卡托投影。这种投影是一种等角正圆柱投影。 这种投影的特点是：经线是平行直线，并且间隔相等：纬线也是平行直线，并与经线垂直；纬线随纬度的增高而向两极逐渐伸长；投影后角度无变形。因此，能满足航海的要求。对舰船在航行中定位，确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。10 中央子午线:地图投影中投影带中央的子午线。3度带中央子午线为3*n,n=1,2,.,1206度带中央子午线为6*n

9、-3,n=1,2,.,60中央子午线主要是提供投影的基准,中央子午线上点不发生畸变，而其它子午线上的点均发生畸变。离中央子午线越远，畸变越大，误差也越大，所以最大取6度，即离中央子午线左右各3度。 5 航空摄影仪 aerial camera 用于拍摄航空相片，以供摄影测量或地面判读而设计的照相机。 6 摄影高度 photo altitude 航空摄影时航空器相对于某一基准面的垂直距离。 7 航空摄影平台 platform for aerial photography 安置航摄仪的运载工具。它包括可在大气层内飞行的各类航空器，如气球、飞艇、飞机、直升机等。 8 高空航空摄影 high-altit

10、ude aerial photography 摄影高度高于6000 m的航空摄影。 9 低空航空摄影 low-altitude aerial photography 摄影高度低于1000 m的航空摄影。十一、航摄仪器及检测设备十一、航摄仪器及检测设备 1 航摄仪镜筒 lens cone 由航摄物镜、快门和成相机构所组成的部件。镜筒分类如下： 序列 镜头名称 视场角（I） a 特宽角镜头 super-wide-angle lens I 120度 b 宽角镜头 wide-angle lens 90度=I120度 c 中角镜头 semi-wide-angle lens 60度I90度 d 常用镜头

11、normal-angle lens I=60度11 框标中心(FC) fiducial center 四个机械或光学框标的垂直交会点以此中心表示像主点和像平面坐标系原点。12 相平面坐标系 photo coordinate system 描述相平面位置所选定的右手直角坐标系，最常用的相平面坐标系取像主点O原点，以O与右框标的联线为X的称为框标坐标系。13 像主点 principal point of photograph 由物镜后节点作像平面垂线的吹组。14 最佳对称主点（PPS）principal point of optimum symmetry 航摄仪检定时，使径向畸变尽可能对称的一个对

12、称中心点。 16 框标距 distance of fiducial marks 对应光学或机械框标之间的距离。17 像片外方位元素 elements of exterior orientation 确定摄影光束在物方几何关系的基本数据。18 像片内方位元素 elements of interior orientation 确定摄影光束在像方几何关系的基本数据。19 像幅 picture format 像片的构像幅面尺寸。20 清晰度 definition 像面上表现地物（目标）轮廓或细部的清楚程度。21 摄影分辨率 resolution of photography 衡量成像系统对黑白相间、宽

13、度相等的线状目标影像分辨的能力，以每毫米线对数表示。十二、空中领航与摄影十二、空中领航与摄影 22 太阳高度角 sun elevation 观测点至太阳方向与水平面的夹角。 23 景物反差 object contrast 被摄景物中最大亮度与最小亮度之比或对数之差。 24 地面分辨率 ground resolution 摄影分辨率的线对宽度所对应的地面距离。十三、航空摄影产品质量检查十三、航空摄影产品质量检查 25 航空摄影技术设计 aerial photography technological design 依据航空摄影合同、航空摄影规范和飞行有关规定，以航空摄影最小单元确定飞行的基本要素

14、的过程。包括航摄区域、航高、航摄仪类型与焦距、航摄比例尺及飞行时间、摄影材料消耗量的计算数据。 26 摄区 aerophotography region 实施航空摄影作业的地区范围。 27 摄影分区 flight block 依据地形差别、飞行安全、飞行性能及成图比例尺等将较大摄区划分成若干个基本摄影单元的区域。 28 高差 elevation difference 摄影分区内平均最高与平均平面高度之差或平均平面与平均最低高度之差。 29 相对航高 relative flying height 摄影平台相对于地面上某一基准面的垂直距离。 30 绝对航高 absolute flying heig

15、ht 摄影平台相对平均海水面的垂直距离。 31 摄影航高 photographic flying height 摄影平台相对摄影分区基准面的垂直距离。 32 摄影航线 flight line of aerial photography 航空摄影时，航空器航行的路线。 33 摄影基线 photographic baseline 摄取立体相对时，相邻摄站间的连线。 34 基线长度 base length 相邻摄站之间的距离。 35 航线间隔 flight path interval 两相邻航线间的距离。 36 基线航高比 base-height ratio 航空摄影时两摄站之间的空间距离与飞行高度

16、之比。 37 航向倾角 longitudinal tilt ; pitch 像片倾斜角在航线方向上的分量。 38 旁向倾角 lateral tilt ; roll 相片倾斜角在垂直于航线方向上的分量。 39 相片控制点 photo control point 直接为摄影测量加密或测图需要，在实地测定的控制点。 40 相片平高控制点 horizontal and vertical photo control point ; full control point 具有地面平面坐标和高程的相片控制点。 41 相片平面控制点 horizontal photo control point 仅具有地面平面

17、坐标的相片控制点。 42 相片高程控制点 vertical(elevation ) photo control point 仅具有地面高程的相片控制点。 43 航摄鉴定表 aerophotography catalog 以航摄分区或图幅为单位，对航摄成果质量鉴定的说明及航摄仪有关数据记录。44 航摄飞行质量 flight quality of aerial photography 对航摄相片的航向重叠度、旁向重叠度、相片倾斜角、旋偏角、航线弯曲度、实际航高与预定航高之差、摄区与摄影分区的边界覆盖等质量要求的总称。45 航向重叠 longitudinal overlap ; end overla

18、p ; forward overlap 本航线内相邻相片上具有同一地形影像的部分。46 旁向重叠 lateral overlap ; side overlap ; side lap 相邻航线的相邻相片上具有同一地形影像的部分。47 摄影比例尺 photographic scale 摄影机焦距与航高之比。 48 航摄漏洞 aerial photographic gap 相片重叠度过小或没有重叠的部分。49 绝对漏洞 absolute aerial gap 航向重叠度、旁向重叠度为0时，为绝对漏洞。50 相对漏洞 relative aerial gap 航向重叠度、旁向重叠度小于规定要求，为相对漏

19、洞。51 航线图 flight map 用于飞行质量检查时，按航线旁向重叠关系排列的航线关系图。 1、摄影计划的制定、摄影计划的制定 测图单位委托航摄执行单位，由航摄执行单位申请，要了解航摄地区、摄影面积，明确范围的经纬度、图幅号；明确成图方法、成图比例尺、摄影比例尺；明确航摄仪的类型、焦距、像幅。2 2、航摄设计、航摄设计 2.1 2.1 设计用图：摄影比例尺大于4000，一般用1：10000地形图；摄影比例尺小于4000大于10000时，一般用10000或25000地形图；摄影比例尺小于10000，一般用25000或50000地形图。2.2 2.2 摄影比例尺的选择：46倍； 成图比例尺 摄影比例尺 1:500 1:2000-1:3000 1:1000 1:4000-1:6000 1:2000 1:8000-1:120002.3 2.3 摄影分区：与图廓方向保持一致，当摄影比例尺小于1:8000，不得大于四分之一航高；当摄影比例尺大于1:8000，不得大于六分之一航高；2.42.4 摄影的平均航高为（H最高+H最低）/2；2.52.5 摄影方向：一般东西向，特殊情况可以南北或沿线。2.6