摄影测量的成像方式：中心投影

一、传感器

1. 胶片航摄仪AFC(Aerial Film Camera)

摄影原理：小孔成像

量测用摄影机的特殊要求：

1. 物镜具有良好的光学特性：畸变差小，分辨率高，透光率强
2. 机械结构稳定，有云台固定
3. 可连续摄影

与普通相机的区别：可量测性——航空摄影机焦距固定、像面框架上有框标标志

航片大小：18*18cm，23*23cm，30*30cm
航摄仪类型：RC10，RC30，RMK

2. 数码航摄仪

框幅式

主要类型：SWDC，DMC，UCD，UCX，UCX-P

推扫式

主要类型：ADS40，ADS80，ADS100，A3

选择航摄仪的考虑因素：像素大小，镜头焦距，影像尺寸

3. 无人机传感器

主要类型：单反相机、微单、单电相机

选择的考虑因素：焦距、视角、分辨率、工作周期、曝光时间范围

焦距：

1. 减少地物点在像平面的投影差，选长焦
2. 平坦地区提高高程量测精度，选短焦
3. 山区避免摄影死角，选中等或较长焦距

 相同高度，焦距越小，成像范围越大

相同焦距，高度越小，成像范围越小

专业航测相机

倾斜相机：徕卡RCD30，EWCAM1（390g，1-2cm地面分辨率，暑假实习用机）

-倾斜角度：做三维建模，获取侧面纹理

-垂直角度：做空三平差

4. 三种相机对比

胶片式	数码航摄仪	低空相机
焦距固定	焦距固定
有框标	无框标
可量测	可量测，成像清晰	可量测，倾斜和非倾斜
框幅大	框幅较胶片式小	框幅最小
		轻式，价格便宜
f=88/152/300mm	DMC=120mm，SWDC=35/50/80mm	f=35/24/18mm

二、影像获取

1. 摄影过程

S型航线，一般为制图，按照东西方向航线飞行

2. 基本要求

1)垂直摄影（倾斜角）

摄影瞬间，摄影机主光轴偏离铅垂线小于2°-3°

2)重叠度

航向重叠度(endlap)60%-65%,为建立三维

旁向重叠度(sidelap)15%-30%,为避免飞行漏洞

在属于很多张相片的地面点设置控制点

3)航线弯曲

航线弯曲度≤3% ,为避免航摄漏洞产生

即最大弯曲矢距 δ 与航线长度 L 之比

4)像片旋偏角

像片旋偏角≤6% ,为避免立体像对的有效范围减小。

像片旋偏角，即，一张相片上，本像片主点与其相邻像片主点的连线与同方向框标连线间的夹角。

5)基高比

摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离

基高比为摄影基线长度与摄站高度（相对航高）之比

基高比越大，相对高程精度越好。

传统航测一般采用0.6-1的大基高比。

6)航高差

同一航线，相邻像片，航高差≤30m ；同一航线，最大最小航高差≤50m ；

无人机比大飞机难控制航高差；特殊地形如山地，无人机做摄影测量时进行仿地飞行。

7)摄影比例尺

摄影比例尺

实际摄影比例尺在像片上处处不等。

成图比例尺、摄影比例尺与航高

根据成图比例尺选择摄影比例尺，而摄影比例尺用来确定航高。

胶片航摄仪的航摄比例尺与成图比例尺

航摄比例尺

数码航摄仪的成图比例尺、摄影比例尺与航高

成图比例尺与地面分辨率存在如下关系

成图比例尺	像元地面尺寸
1：500	≤5cm
1：1000	8-10cm
1：2000	15-20cm
1：5000	≤50cm

 像元尺寸a，空间分辨率（一个像素点代表的空间距离）GSD，数码航摄仪的焦距为f ，近似航高(相对航高)为H ，四者存在如下关系：

该式常用于根据成图比例尺确定（相对）航高

3.摄影质量的评定

负片是否清晰，框标影像是否齐全

地物阴影长度

是否存在云影、划痕、折伤

黑度、反差

是否满足上述基本要求（航带的直线性、航带间的平行性、重叠度、航高差、摄影比例尺等）

4.航摄比例尺（航高）的设定：

测图比例尺（主要因素）

摄影仪参数

测区地形条件

三、航空摄影技术设计

航摄技术计划

1. 划分摄影分区

区域太大、航线太长、地形变化大

2. 航摄参数计算

航高、重叠度、基线长度、航线间隔、摄影时间

（m航摄比例尺分母，l像片边长，L单张像片对应实地的图幅边长）

已知：

摄区宽度、长度；

最低点、最高点海拔高；低点、高点平均高程；

摄影比例尺；航摄仪主距；像幅大小

规范：

航向、旁向重叠度

航摄因子计算：

相对/绝对航高

最高点/最低点的航向/旁向重叠度

摄影基线长度，航线间隔

航线数，每条航线像片数，总像片数

3. 小结

四、低空无人机航空摄影

4.1. 图像传感器

1. 传感器类型

CCD，CMOS

2. 传感器尺寸

 3. 传感器尺寸和像素

小米10：像素 0.8 μm ,CMOS大小 9.6*7.2 mm

UCXP航摄仪：像素 6 μm ,CMOS大小 103*67 mm

4. 传感器尺寸与画质

感光器件的面积（像素）越大，CCD/CMOS面积越大，捕捉的光子越多，感光性能越好，信噪比越高

5. 航摄中主要关注的相机参数

相机焦距、像素大小、行列数、畸变系数

2.低空航摄中的问题

航高的确定

 根据成图比例尺获得GSD：图上GSD=0.1mm代表的实际地面距离

根据数码相机参数获得 a 和 f

计算最高航高：

低空航飞设计

1. 无人机的选择

续航时间、有效载荷、操作和维修

2. 相机的选择及设置

焦距、像元尺寸、像幅大小、芯片处理速度、镜头质量

3. 航飞方案选择

航高，分区，重叠度，天气

4. 航飞准备及实施

准备工作、航飞注意事项

仿地飞行

引入建筑物高度

航线规划软件(Pix4Dcapture, RockyCapture, Altizure, DJI GO）

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