數(shù)字測量全部合并課件

第1章緒論1.1數(shù)字測圖的發(fā)展概況

1.3學(xué)習(xí)本課程的目的和要求

1.2數(shù)字測圖的基本原理

第1章緒論1.1數(shù)字測圖的發(fā)展概況

傳統(tǒng)的地形測量是利用測量儀器對(duì)地球表面局部區(qū)域內(nèi)的各種地物、地貌特征點(diǎn)的空間位置進(jìn)行測定，以一定的比例尺并按圖示符號(hào)繪制在圖紙上，即通常所稱的白紙測圖。這種測圖方法的實(shí)質(zhì)是圖解法測圖，在測圖過程中，數(shù)字的精度由于刺點(diǎn)、繪圖、圖紙伸縮變形等因素的影響會(huì)大大降低，而且工序多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量管理難。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展及先進(jìn)測量儀器和技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了地形測量向自動(dòng)化和數(shù)字化方向發(fā)展，數(shù)字化測圖技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字測圖與傳統(tǒng)的圖解法測圖相比，以其特有的高自動(dòng)化、全數(shù)字化、高精度的顯著優(yōu)勢而具有無限廣闊的發(fā)展前景。圖解法測圖的最終成果是地形圖，圖紙是地形信息的惟一載體。

廣義的數(shù)字測圖包括：利用全站儀或其它測量儀器進(jìn)行野外數(shù)字化測圖；利用手扶數(shù)字化儀或掃描數(shù)字化儀對(duì)紙質(zhì)地形圖的數(shù)字化；以及利用航攝、遙感像片進(jìn)行數(shù)字化測圖等技術(shù)。利用上述技術(shù)將采集到的地形數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，由數(shù)字成圖軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過編輯、圖形處理，生成數(shù)字地形圖。

數(shù)字測圖是一種全解析機(jī)助測圖方法，數(shù)字測圖地形信息的載體是計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)(磁盤或光盤)，其提交的成果是可供計(jì)算機(jī)處理、遠(yuǎn)距離傳輸、多方共享的數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)文件，通過數(shù)控繪圖儀可輸出地形圖。另外，利用數(shù)字地形圖可生成電子地圖和數(shù)字地面模型（DTM）。更具深遠(yuǎn)意義的是，數(shù)字地形信息作為地理空間數(shù)據(jù)的基本信息之一，成為地理信息系統(tǒng)(GIS)的重要組成部分。

大比例尺地面數(shù)字測圖是20世紀(jì)70年代電子速測儀問世后發(fā)展起來的，目前，數(shù)字測圖技術(shù)在國內(nèi)已趨成熟，它已作為主要的成圖方法取代了傳統(tǒng)的圖解法測圖。其發(fā)展過程大體上可分為兩階段。

第一階段主要利用全站儀采集數(shù)據(jù)，電子手簿記錄，同時(shí)人工繪制標(biāo)注測點(diǎn)點(diǎn)號(hào)的草圖，到室內(nèi)將測量數(shù)據(jù)直接由記錄器傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，再由人工按草圖編輯圖形文件，并鍵入計(jì)算機(jī)自動(dòng)成圖，經(jīng)人機(jī)交互編輯修改，最終生成數(shù)字地形圖，由繪圖儀繪制地形圖。

第二階段開發(fā)了智能化的外業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件；計(jì)算機(jī)成圖軟件能直接對(duì)接收的地形信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。利用全站儀配合便攜式計(jì)算機(jī)或掌上電腦，以及直接利用全站儀內(nèi)存的大比例尺地面數(shù)字測圖方法已得到廣泛應(yīng)用。

GPS數(shù)字測圖系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)提供測點(diǎn)在指定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)成果，在數(shù)字測圖領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。

第1章緒論1.1數(shù)字測圖的發(fā)展概況

數(shù)字化測圖系統(tǒng)的組成地形數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理與成圖成果與圖形輸出數(shù)字化測圖的優(yōu)勢1、測圖勞動(dòng)強(qiáng)度低、效率高2、成果能滿足信息化、數(shù)字化時(shí)代的要求3、點(diǎn)位精度高，精度與比例尺無關(guān)4、成果便于保存與更新5、數(shù)據(jù)利用率高第一章數(shù)字測圖§1.1數(shù)字測圖概述①比例尺：圖上長度與相應(yīng)的實(shí)地水平長度之比，稱為該圖的比例尺。②白紙測圖：傳統(tǒng)的地形測量是利用測量儀器對(duì)地球表面局部區(qū)域內(nèi)的各種地物、地貌（總稱地形）的空間位置和幾何形狀進(jìn)行測定，以一定的比例尺并按圖式符號(hào)繪制在圖紙上，即通常所稱的白紙測圖。③數(shù)字測圖：廣義地講，生產(chǎn)數(shù)字地圖的方法和過程就是數(shù)字測圖。數(shù)字測圖實(shí)質(zhì)上是一種全解析機(jī)助測圖方法。它以計(jì)算機(jī)為核心，在相關(guān)輸入輸出設(shè)備的支持下，對(duì)地形空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存貯、處理、輸出和管理。（1）比例尺的分類 ①小比例尺：1:25萬、1:50萬、1:100萬 ②中比例尺：1:2.5萬、1:5萬、1:10萬 ③大比例尺：1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:1萬數(shù)字測圖的概念（2）白紙測圖

圖解地圖

①平板儀測圖

②經(jīng)緯儀測圖數(shù)字地圖是以數(shù)字的形式表達(dá)地形特征點(diǎn)的集合形態(tài)，數(shù)字測圖實(shí)質(zhì)是一種全解析機(jī)助測圖的方法。與模擬測圖相比，具有顯而易見的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景，是地形測繪發(fā)展的技術(shù)前沿。1.數(shù)字測圖使大比例尺測圖走向自動(dòng)化2.數(shù)字測圖使大比例尺測圖走向數(shù)字化3.數(shù)字測圖使大比例尺測圖實(shí)現(xiàn)了高精度4.數(shù)字測圖使大比例尺測圖進(jìn)入了新時(shí)期一、數(shù)字測圖的優(yōu)點(diǎn)精度高自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小更新方便、快捷便于保存與管理便于應(yīng)用易于發(fā)布和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸二、數(shù)字測圖技術(shù)特點(diǎn)50年代初期，機(jī)助成圖技術(shù)蓬勃發(fā)展；50年代到60年代中期，圖數(shù)轉(zhuǎn)換裝置和數(shù)控繪圖機(jī)問世；70年代，計(jì)算機(jī)地圖制圖系統(tǒng)迅猛發(fā)展及電子速測儀面世；80年代后，計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)迅速發(fā)展，地圖數(shù)據(jù)庫和地理信息系統(tǒng)相繼建立，全數(shù)字化測圖系統(tǒng)面世，遙感（RS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）廣泛應(yīng)用，數(shù)字化測圖必將朝自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化和信息化方向發(fā)展。二、數(shù)字化測圖的發(fā)展歷程全站儀自動(dòng)跟蹤測量模式GPS測量模式數(shù)字?jǐn)z影測量模式三、數(shù)字測圖技術(shù)的發(fā)展趨勢1-1.全站儀自動(dòng)跟蹤測量模式1-2.全站儀自動(dòng)跟蹤測量模式徠卡TPS1100系列全站儀馬達(dá)驅(qū)動(dòng)與自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別。自動(dòng)跟蹤。鏡站遙控測量。無反射棱鏡測量。支持用戶自編應(yīng)用程序。1.全站儀自動(dòng)跟蹤測量模式

GPS(globalpositioningsystem)是全球定位系統(tǒng)的簡稱。它是美國國防部于1973年組織研制的軍用導(dǎo)航定位系統(tǒng)，80年代商品化并推廣到民用，引起各界廣泛的注意。GPS定位方法精度高，方便靈活。GPS定位技術(shù)在測繪中的應(yīng)用和普及，是測繪科技的一個(gè)重大的突破性進(jìn)展。2-1.GPS測量模式2-2.RTK作業(yè)模式20世紀(jì)90年代出現(xiàn)了載波相位差分技術(shù)，又稱RTK（RealTimeKinematic）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)提供測點(diǎn)（用戶站）在指定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)成果，在20km測程內(nèi)可以達(dá)到厘米級(jí)的精度。RTK作業(yè)模式的測程（基準(zhǔn)點(diǎn)與流動(dòng)站的距離）可以達(dá)到10-20km，適用于視野開闊的區(qū)域。利用全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，每次只能測定一個(gè)點(diǎn)，而利用攝影測量的方法則可同時(shí)測定多個(gè)點(diǎn)，這是攝影測量方法的最大優(yōu)點(diǎn)。3-1.數(shù)字?jǐn)z影測量模式3D激光掃描儀采用主動(dòng)式激光發(fā)射，所以它不受周圍光線的影響，可以實(shí)現(xiàn)白天和黑夜作業(yè)，被廣泛應(yīng)用于軍事偵察、變形監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害防治等方面，它必將在目標(biāo)數(shù)據(jù)的采集及快速成圖方面愈發(fā)顯示出其它測量方法不可替代的優(yōu)勢?？傊?，野外數(shù)字測圖系統(tǒng)未來的發(fā)展主要在改進(jìn)野外數(shù)據(jù)采集手段方面，從而不斷提高野外數(shù)字測圖的作業(yè)效率。3-2.數(shù)字?jǐn)z影測量模式數(shù)字測圖（digitalsurveyingandmapping，簡稱DSM）系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心，在外連輸入輸出設(shè)備硬、軟件的支持下，對(duì)地形空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測繪系統(tǒng)(圖1-1)。大比例尺數(shù)字測圖分為三個(gè)階段：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和地圖數(shù)據(jù)的輸出。五、大比例尺數(shù)字測圖系統(tǒng)地形數(shù)據(jù)采集(硬軟件)數(shù)據(jù)處理與成圖(硬軟件)繪圖和輸出(硬軟件)電子速測儀數(shù)據(jù)記錄器便攜機(jī)計(jì)算機(jī)繪圖儀打印機(jī)軟件系統(tǒng)測距經(jīng)緯儀其它I／O設(shè)備數(shù)字化儀掃描儀立體坐標(biāo)量測儀解析測圖儀圖1-1數(shù)字測圖系統(tǒng)概念框圖

圖1-2廣義數(shù)字測圖系統(tǒng)框圖

數(shù)字測圖系統(tǒng)由于空間數(shù)據(jù)的來源不同，采集的儀器和方法也不同，目前有如下幾種方法：(1)地面數(shù)字測圖法(2)地圖數(shù)字化法(3)數(shù)字?jǐn)z影測量法1.地形數(shù)據(jù)的采集用全站儀、測距經(jīng)緯儀（或GPS接收機(jī)）進(jìn)行實(shí)地測量，將野外采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)诫娮邮植尽⒋趴ɑ虮銛y機(jī)內(nèi)記錄，并在現(xiàn)場繪制地形（草）圖，到室內(nèi)將數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，人機(jī)交互編輯后，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成數(shù)字地圖，并控制繪圖儀自動(dòng)繪制地形圖，這種測圖方法稱為地面數(shù)字測圖法。1.1地面數(shù)字測圖法

(1)手扶跟蹤數(shù)字化精度低、速度慢、勞動(dòng)強(qiáng)度大和自動(dòng)化程度低，一般只用于小批量或比較簡單的地形圖的數(shù)字化。

(2)掃描數(shù)字化精度高、速度快和自動(dòng)化程度高，對(duì)大批量、復(fù)雜度高的地形圖更具有明顯的優(yōu)勢。1.2地圖數(shù)字化法利用攝影測量與遙感的方法獲得測區(qū)的影像并構(gòu)成立體像對(duì)，在解析測圖儀上采集地形特征點(diǎn)并自動(dòng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中或直接用數(shù)字?jǐn)z影測量方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，自動(dòng)生成數(shù)字地形圖，并由數(shù)控繪圖儀進(jìn)行繪圖輸出。一般適用于中、小比例尺測圖，對(duì)于大面積1:2000比例尺測圖也多采用這種方法。1.3數(shù)字?jǐn)z影測量法綜上所述，廣義地理解數(shù)字測圖系統(tǒng)如圖1-2所示。采集地形數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，由機(jī)內(nèi)的成圖軟件進(jìn)行處理、成圖、顯示，經(jīng)過編輯修改，生成符合國標(biāo)的地形圖，并控制數(shù)控繪圖儀出圖(以后各章將作詳細(xì)論述)。在實(shí)際工作中，大比例尺數(shù)字測圖(或數(shù)字地形測圖)一般是指地面數(shù)字測圖，也稱全野外數(shù)字測圖。傳統(tǒng)的地形測量也是指地面測量(野外實(shí)地測量)。借助于計(jì)算機(jī)程序在人機(jī)交互方式下進(jìn)行復(fù)雜的處理，如坐標(biāo)變換、地圖符號(hào)的生成和注記的配置等，將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為地圖數(shù)據(jù)。2.數(shù)據(jù)處理地圖數(shù)據(jù)的輸出以圖解和數(shù)字方式進(jìn)行。圖解方式是用自動(dòng)繪圖儀繪圖，數(shù)字方式是數(shù)據(jù)的貯存，建立數(shù)據(jù)庫。3.地圖數(shù)據(jù)的輸出1.數(shù)據(jù)庫的基本概念

數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)的一種管理技術(shù)，即對(duì)數(shù)據(jù)的組織、編目、定位、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)以便隨時(shí)提供使用的各種數(shù)據(jù)的集合。2.數(shù)據(jù)庫的組成數(shù)據(jù)庫一般由三個(gè)基本部分組成：（1）數(shù)據(jù)集。（2）物理存儲(chǔ)介質(zhì)。（3）數(shù)據(jù)庫軟件。六、大比例尺地圖數(shù)據(jù)庫（1）可管理復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（2）數(shù)據(jù)冗余度小，易擴(kuò)充（3）數(shù)據(jù)具有獨(dú)立性（4）數(shù)據(jù)可以共享，有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能3.空間數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)將地圖內(nèi)容以數(shù)字形式通過數(shù)據(jù)庫管理程序進(jìn)行組織和存儲(chǔ)，并具有直接存取和快速檢索功能的制圖數(shù)據(jù)集合或文件稱為地圖制圖數(shù)據(jù)庫。4.地圖制圖數(shù)據(jù)庫圖1-3地圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用戶輸入輸出用戶程序接口數(shù)據(jù)庫管理人員數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)操作系統(tǒng)制圖數(shù)據(jù)庫(1)數(shù)據(jù)庫應(yīng)具備的功能；(2)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容及采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；(3)采用的構(gòu)造模型；(4)輸入資料采用的數(shù)字化方法和編碼系統(tǒng)；(5)輸入輸出的數(shù)據(jù)達(dá)到什么樣的精度；(6)數(shù)據(jù)的使用方式、范圍；(7)數(shù)據(jù)庫適用的硬、軟件系統(tǒng)。此外，還應(yīng)考慮數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開放性和與其他系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)的能力。地圖數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)一般應(yīng)考慮以下內(nèi)容：大比例尺數(shù)字地圖的本質(zhì)是大比例尺地圖數(shù)據(jù)庫。建立大比例尺地圖數(shù)據(jù)庫的目的是充分地利用測量數(shù)據(jù)進(jìn)行各種大比例尺地圖的更新、自動(dòng)編制以及提供與地圖信息有關(guān)的檢索服務(wù)。大比例尺地圖數(shù)據(jù)庫是一種空間位置關(guān)系的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，它可為許多用戶共享，為建立各種與空間位置有關(guān)的專業(yè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)。5.大比例尺地圖數(shù)據(jù)庫大比例尺地圖數(shù)據(jù)庫不是簡單地將地圖數(shù)字化作計(jì)算機(jī)的存取，而是將地圖形成一定的標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)字信息貯存在計(jì)算機(jī)能接受的數(shù)據(jù)載體上。大比例尺地圖數(shù)據(jù)庫應(yīng)是一種與空間位置有關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，不應(yīng)涉及過多的各種專業(yè)內(nèi)容，否則將會(huì)造成大比例尺地圖數(shù)據(jù)庫建立和管理的困難。5.大比例尺地圖數(shù)據(jù)庫滿足地理信息系統(tǒng)的需要。不斷為地籍資料提供更新數(shù)據(jù)。為工程建設(shè)提供數(shù)字地圖。七、大比例尺數(shù)字地圖的用途一、概述硬軟件的配置。測量方案、測量方法及精度的確定。數(shù)據(jù)和圖形文件的生成及計(jì)算機(jī)處理。各工序之間的密切配合、協(xié)調(diào)?！?.2地面數(shù)字測圖的技術(shù)設(shè)計(jì)《工程測量規(guī)范》、《城市測量規(guī)范》、《地籍測量規(guī)范》、《房產(chǎn)測量規(guī)范》、《大比例尺地形圖機(jī)助制圖規(guī)范》、《1:500，1:1000，1:2000地形圖圖式》、《1:5000，1:10000地形圖圖式》、《地籍圖圖式》、《1:500，1:1000，1:2000地形圖要素分類與代碼》等。作業(yè)規(guī)范和圖式：（1）測區(qū)1:10000比例尺地形圖、交通圖；（2）測區(qū)內(nèi)已有的控制測量資料，包括平面控制網(wǎng)圖、水準(zhǔn)路線圖、控制點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)“點(diǎn)之記”、成果表、技術(shù)總結(jié)等；（3）城市規(guī)劃、城市地質(zhì)、地震、氣象、地下水位及凍土深度。技術(shù)設(shè)計(jì)前應(yīng)搜集的資料：1.任務(wù)概述：任務(wù)來源、測區(qū)范圍、測區(qū)面積、測圖比例尺、計(jì)劃實(shí)施起止時(shí)間。2.測區(qū)概況：著重介紹測區(qū)社會(huì)、自然、地理、經(jīng)濟(jì)的基本情況。包括：測區(qū)的行政隸屬、地理位置、高程及大致趨勢和變化、居民地及其分布、測區(qū)困難類別、氣候特點(diǎn)、雨季及降水分布、有霜期及凍土深度、道路、水系、交通情況等。二、技術(shù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容3.設(shè)計(jì)的技術(shù)依據(jù)(1)國家及部門頒布的有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、圖式；(2)任務(wù)文件及合同書；(3)經(jīng)上級(jí)部門批準(zhǔn)的有關(guān)部門制定的適合本地區(qū)的一些技術(shù)規(guī)定。4.測區(qū)已有的控制資料利用情況分析施測單位、施測時(shí)間、控制測量等級(jí)、精度、標(biāo)石完好情況、平差方法等，成果質(zhì)量情況分析評(píng)估，擬定控制網(wǎng)的聯(lián)測方案。（1）平面控制測量設(shè)計(jì)坐標(biāo)系統(tǒng)的確定，測量方案的選擇，基本控制網(wǎng)的等級(jí)與加密層次，硬、軟件的配置及施測方法，平差方法等。（2）高程控制測量設(shè)計(jì)一般應(yīng)采用1985年國家高程基準(zhǔn)或沿用1956年黃海高程系。水準(zhǔn)路線選擇、起算數(shù)據(jù)的配置、加密方案及圖形結(jié)構(gòu)、高程控制點(diǎn)標(biāo)志類型及埋設(shè)、儀器和施測方法、平差方法等。5.控制測量方案設(shè)計(jì)（1）野外數(shù)據(jù)采集 ①野外數(shù)據(jù)采集方法 ②圖根控制測量1999年頒布的《城市測量規(guī)范》中規(guī)定了數(shù)字化成圖平坦開闊地區(qū)圖根點(diǎn)密度如表1-1所示。圖根點(diǎn)的密度表1-16.數(shù)字化成圖的設(shè)計(jì)

③碎部測量（2）數(shù)據(jù)處理、圖形處理、地形圖繪制

數(shù)據(jù)處理是數(shù)字化成圖的主要工序之一，其目的是將用不同方法采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、分類、計(jì)算、編輯，為圖形處理提供必要的繪圖信息數(shù)據(jù)文件。7.工作量統(tǒng)計(jì)、作業(yè)計(jì)劃擬訂和經(jīng)費(fèi)預(yù)算根據(jù)設(shè)計(jì)方案，分別計(jì)算各工序的工作量、參照生產(chǎn)定額擬訂作業(yè)計(jì)劃、編制分期經(jīng)費(fèi)和總經(jīng)費(fèi)預(yù)算計(jì)劃。第2章航空攝影測量的基本知識(shí)第2章航空攝影測量的基本知識(shí)

一、攝影技術(shù)的起源與發(fā)展暗箱——攝影機(jī)的祖先；“針孔”成像1839年——攝影術(shù)誕生，達(dá)蓋爾攝影法1851年，“濕版火棉膠法”出現(xiàn)1891年，膠卷的出現(xiàn)，使得攝影技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化、普及的階段20世紀(jì)80年代，磁錄相機(jī)—現(xiàn)代數(shù)字?jǐn)z影的先驅(qū)二、相機(jī)基本成像原理：透鏡成像和針孔成像鏡頭的組成：透鏡片組、光圈、鏡頭筒焦距：光圈和口徑航攝像片的基本知識(shí)BasicKnowledgeofaerialphotos航攝像片的判讀TheMappingofReliefMap像片的立體觀察Solidobservationofphotos航測成圖的簡要過程Thebriefprocessofaerialsurvey衛(wèi)星像片簡介Briefintroductionofaerialphotos航測成圖的簡要過程

一、航空攝影

Aerophotography

航空攝影就是利用裝在飛機(jī)底部的航攝機(jī)，在空中按一定高度沿預(yù)定的航線，對(duì)地面進(jìn)行連續(xù)攝影，如圖10-1。所用感光軟片需嚴(yán)格壓平，像片的像幅（影像范圍的大小）一般為為23cm×23cm，并要求四個(gè)邊框的四角及四邊框的中央各有一框標(biāo)，左右邊框中央框標(biāo)的連線為像片坐標(biāo)系的x軸、上下邊中央框標(biāo)的連線為Y軌交點(diǎn)口為坐標(biāo)系原點(diǎn)，如圖（10-2）所示。另外像幅外有圓水準(zhǔn)器，說明攝影時(shí)光軸傾斜情況，還有攝影瞬時(shí)的時(shí)刻，日期及攝影次序號(hào)碼等記錄。在像片上選取合乎要求的少數(shù)明顯地物點(diǎn)作為測圖控制點(diǎn)，其實(shí)地相應(yīng)的點(diǎn)用前、后方交會(huì)、導(dǎo)線測量、三角測量、水準(zhǔn)測量和三角高程測量的方法，與國家控制點(diǎn)連測，以求得其平面位置及高程。三、像片的調(diào)繪Paintingofphotos

利用像片進(jìn)行判讀、調(diào)查和繪注等工作的總稱。它是持像片到現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，查明像片上地物的名稱（如河流名稱）及行政區(qū)劃界線等，并補(bǔ)測像片上未顯示出的地物，描繪和注記在像片上。四、室內(nèi)加密控制Encryptingdominationinside

加密控制點(diǎn)是在野外少量實(shí)測控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上，為了滿足每張航攝像片上必須有一定數(shù)量的控制點(diǎn)（一般要求有4一6個(gè)點(diǎn)），而進(jìn)行的，目前都采用電算加密的方法。五、測制成圖Measuringandpainting航測成圖的方法，通常有：二、外業(yè)控制測量Dominatingscaleoutside1.綜合法是攝影測量與地形測量相結(jié)合的一種方法。它是由單張像片或像片平面圖確定地物的平面位置，在野外用一般地形測量方法在像片上測繪等高線，并進(jìn)行調(diào)繪，最后制作成地形圖。它適用于平坦地區(qū)。

2.全能法目前常用的內(nèi)業(yè)測圖方法。它是將航攝像對(duì)（互有重疊的兩相鄰像片）裝在立體測圖儀上，建立與地面相似而縮小的立體地面模型，而后對(duì)模型進(jìn)行量測，同時(shí)確定地面點(diǎn)的平面位置和高程，測繪地形圖。2航攝像片的基本知識(shí)一、航攝像片是地面的中心投影航攝像片是航攝儀在空中對(duì)地面根據(jù)中心投影原理攝成的像片。所謂中心投影就是空間任一點(diǎn)（物點(diǎn)）與一固定點(diǎn)（投影中心）聯(lián)成一直線，被一平面（投影面）所截。

二、航攝像片與地形圖的差別

航攝像片是地面的中心投影，地形圖則是地面在水平面上的垂直投影，因而兩者產(chǎn)生了差異。航空攝影測量測制地形圖的主要任務(wù)就是將中心投影的航攝像片轉(zhuǎn)化為垂直投影的地形圖。了解中心投影的特征和兩種投影造成的差異，是學(xué)習(xí)航測原理的基礎(chǔ)。

三、像點(diǎn)位移

Displacementofdots（一）投影誤差由于地面起伏引起像點(diǎn)在像片上的位移所產(chǎn)生的誤差，稱為投影誤差。如圖10-5,MM’水平面為所選擇的某一高程基準(zhǔn)面（也作為垂直投影的水平面）地面點(diǎn)A、B在水平像片上的中心投影為a,b，而A、B的垂直投影Ao、Bo在像片上的中心投影則為a。、b。，其差值口aa。、bb。即為地面起伏引起的像點(diǎn)位移，也即投影誤差，可由下式求得：δh＝rh／H（10-1）（二）傾料誤差

由于像片傾斜引起像點(diǎn)位移所產(chǎn)生的誤差，稱為傾斜誤差。如圖10-6，設(shè)在同一攝影站對(duì)同一地面攝取一張水平像片P1及一張傾斜像片P2，傾斜像片的傾角a是主垂線Sn與主光軸SO2的夾角，SC為a的角等分線，它與像平面的交點(diǎn)C稱為等比點(diǎn)；過主光軸SO2與主垂線Sn的垂直面與像片的交線。V1v1、v2v2稱為主縱線，過c點(diǎn)垂直于主縱線的直線hchc稱為等比線，即兩像片的交線。顯然，在等比線上的像點(diǎn)既在傾斜像片上又在水平像片上，不產(chǎn)生位移。地面上A點(diǎn)在水平像片Pl及傾斜像片P2上的像點(diǎn)分別為a1及a2，即像點(diǎn)由a1,位移到a2,可以用它們到等比點(diǎn)c的距離來計(jì)量傾斜誤差。令a1c＝rc，a2c=r，則傾斜誤差δa。為δa＝r--rc

（10-2)由圖10-6，可知傾斜誤差的規(guī)律。

（1）等比線上的像點(diǎn)，沒有傾斜誤差。（2）傾斜誤差產(chǎn)生在以等角點(diǎn)為輻射中心的輻射線上，離等角點(diǎn)愈遠(yuǎn)誤差愈大。

（3）傾斜像片在水平像片上面部分,δa為負(fù)（因?yàn)閞c＞r），即像點(diǎn)向輻射中心位移，反之，在水平像片下面部分，δa為正(rc＜r），像點(diǎn)向邊緣位移對(duì)稱于等角點(diǎn)的像點(diǎn)，其傾斜誤差的大小相等，符號(hào)相反。（4）地面上的圖形在水平像片上所得的影像與地面圖形完全相似，而在傾斜像片上則會(huì)變形。如圖10-7,a1b1c1d1為地面正方形ABCD在水平像片上的圖像，是一縮小了的正方形。若將傾斜像片（參見圖10-6)繞hchc轉(zhuǎn)a角使與水平像片迭置，則在傾斜像片上的圖形a2b2C2d2變?yōu)樘菪?。因此，即使在同一張傾斜像片上各處比例尺都不一致。

傾斜誤差可以通過糾正的方法予以消除，而投影誤差不會(huì)因像片糾正而消除，只能采取限制的辦法，即規(guī)定投影誤差不超過某一限值，如超過限值則需采取分帶投影的辦法，以保證整個(gè)地區(qū)所有點(diǎn)在圖上的投影誤差不超過限值。將某一區(qū)域內(nèi)的糾正像片，切去航向和旁向重疊，依次拼接在一圖板上得到整幅的平面圖，就是像片平面圖。圖上均為地面的影像，也稱為影像圖。3航攝像片的判讀航攝像片的判讀就是識(shí)別像片上的影像在實(shí)地上究竟屬于何種地物、地貌。判讀是根據(jù)地面物體的成像規(guī)律和判讀特征進(jìn)行的，因此，要做到準(zhǔn)確迅速地進(jìn)行像片判讀，就要了解地物、地貌的成像規(guī)律和判讀特征。

一、地面物體的成像規(guī)律

Imagingruleofgroundobjections

由于航測像片是地面的中心投影，所以地面物體和影像之間的關(guān)系是透視關(guān)系。即

即使同一地物，由于所處地面的高低起伏及相對(duì)于攝影機(jī)鏡頭的相對(duì)位置不同，其在像片上影像的形狀、大小、色調(diào)和陰影也各不相同。突出地面的物體和不突出地面的物體的成像情況也不一樣。（一）不突出地面物體的成像情況處在水平位置的地物影像與實(shí)地形狀基本相似，例如運(yùn)動(dòng)場、廣場、水平梯田等；而處在傾斜位置的地物影像會(huì)受到中心投影和地面起伏的影響產(chǎn)生變形，例如斜坡上的正方形早田會(huì)變成長方形、菱形或梯形。（二）突出地面物體的成像情況突出地面的物體，如高山、煙囪、水塔、獨(dú)立樹、高大建筑物等，同一物體在相鄰兩張像片上的影像不一樣。這是由于存在投影誤差而產(chǎn)生像點(diǎn)位移。離像底點(diǎn)愈遠(yuǎn)，這種變形就愈大；物體愈高，變形也愈大。如圖10-9所示，地面上三個(gè)同高的煙囪，在像片影像的形狀和大小各不相同，如(1)、（2),(3)三個(gè)位置。另外，太陽光的照射所產(chǎn)生的物體影子也反映到像片上，叫做陰影。此陰影與物體的高矮成比例，且與陽光照射的角度以及地面坡度的大小密切相關(guān)。為了分析地物情況，

像片上應(yīng)記錄攝像時(shí)刻及天氣情況，以便判斷陽光照射情況。二、航攝像片的特征

Characteristicofaerialphotos

航攝像片上的各種地面物體的構(gòu)像，有許多幾何的、物理的征。例如各種物體的形狀、大小、顏色、陰影以及它們之間的相互關(guān)系，我們就運(yùn)用這些特征進(jìn)行判讀。（一）影像的形狀（圖形）地面物體在水平航攝像片上所顯示的形狀是該圖10-9突出的地物對(duì)成像變形的關(guān)系體的平面圖，在平坦地區(qū)與物體本身相似，有均勻的比例尺，可從像片上量取距離和方向。高于地面的物體由于投影誤差影響，往往不存在相似關(guān)系。（二）影像的大小地面物體顯示在航攝像片上的影像，其大小因像片比例尺而定。因此，可以根據(jù)航攝像片比例尺來推求地面物體的大小。（三）陰影物體的陰影，其形狀和長短是各不相同的，因此，它們顯示在像片上的影像也不一致。高物體攝影時(shí)太陽愈低，陰影愈長，根據(jù)這些特征，可以判斷物體的高度和性質(zhì)。當(dāng)判讀時(shí)，應(yīng)使陰影投向判讀者一方，而令光源來自左上方，以便和習(xí)慣一致，以避免產(chǎn)生高低與實(shí)際相反的錯(cuò)覺。

（四）色調(diào)地面上各種不同顏色的物體，在像片上顯示為各種不同的色調(diào)。影像的色調(diào)與物體受光的多寡、物體表面反射的能力有關(guān)。地面物體受光愈多，表面愈光滑或反射光線愈強(qiáng)，則在像片上影像的顏色就愈淡。同時(shí)影像色調(diào)也受攝影季節(jié)、時(shí)間以及底片感光性能的影響。（五）相關(guān)位置地面物體之間常有一定的相關(guān)關(guān)系，如道路在河流兩岸中斷，可以判定有橋或其他渡河設(shè)備等。所以利用相關(guān)位置可以判讀一些細(xì)小而影像不清的地物。

三、地形的判讀

Themappingoflandform

地形判讀可以從比較容易識(shí)別的地物開始。1.居民點(diǎn)居民點(diǎn)的房屋顯示為四邊形、院落整齊，界線分明，其數(shù)量可以計(jì)算，其大小可以依據(jù)比例尺確定，房屋周圍通常有花園、菜圃、籬笆、柵舍以及魚塘等?；h笆、圍墻、木柵等顯示為灰色的細(xì)線，并有色調(diào)較深的陰影。工廠地區(qū)的房屋整齊、煙囪高大，并有堆積原料或成品的倉庫以及輸送原料或成品的交通路徑。煙囪的影像，一般顯示為中間有黑斑點(diǎn)的淺灰色環(huán)，同時(shí)又有很長的陰影。

2.道路網(wǎng)鐵路在航攝像片上顯示為轉(zhuǎn)彎均勻且成弧狀的淺灰色的線條。在較大比例尺的像片上能看到鐵軌，它的特征是和其他道路往往成直角相交。公路一般為白色帶狀，如在山區(qū)，表現(xiàn)為遷回曲折的形狀，邊緣顯著，且有暗灰色的溝渠，但除其有柏油路面者較之灰暗外，其他路面則難以確定。鄉(xiāng)村土路顯示為彎曲而寬度不等的淺灰色或白色線條，邊緣不甚清晰，有時(shí)且有部分為樹木所遮蔽，在山區(qū)多沿山麓遷回，因此又成鋸齒的形狀。3.水系根據(jù)像片上的影像形狀，可以辨認(rèn)出河流、小溪、湖泊和池塘。但這類地物由于水面反射光線的不同，其影像色調(diào)極不一致，一般說來，色調(diào)呈現(xiàn)黑色。水愈深色調(diào)愈黑，淺灘呈淡灰色，沙灘呈白色。

河流顯示為不同寬度的帶狀，小溪顯示為彎曲的線條，湖泊或池塘的水邊線，顯示為封閉的曲線，水面色調(diào)大致相同。河流和小溪上的橋梁，顯示為道路與河流的交叉。4.植物和地類

森林和灌木顯示為輪廓比較顯著的暗灰色圖形，色調(diào)不均勻，影像類似顆粒狀。耕地有直線的界線，作物的種類各有不同，故色調(diào)也有所差別。5.地貌地貌顯示在像片上的影像，與用暈渲法表示地貌相類似；其陰影狹窄而暗黑的，表示險(xiǎn)峻的山區(qū)，陰影寬闊而灰色的表示谷地或山脊；判讀地貌最好采用立體觀察法。4像片的立體觀察

為了提高判讀像片的效果，并利用像片