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如何对航空摄影进行质量控制

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2018-04-11


航空摄影.jpg


  随着测绘数字航空摄影的工程化和规模化应用,数字航空摄影成果越来越多。航摄质量的优劣直接影响到航测工作中的影像匹配、像点坐标量算,影响数字线划图、数字高程模型等测绘成果的数学精度,影响数字正射影像图等后期成果的影像质量和效果,因此对如何进行数字航空摄影成果质量检查提出了挑战。
  1航空摄影飞行质量控制
  飞行质量检查主要包括像片重叠度、像片倾斜角、像片旋偏角、航线弯曲度、航高保持等指标。
  1.1像片重叠度
  供航测内业使用的像片要考虑到像片边缘各种光学误差的影响,这就要求相邻两像片之间要有一定程度的重叠度,根据计算方式不同有航向重叠和旁向重叠。
  沿航线方向相邻两像片之间的重叠为像片航向重叠度;沿两条相邻航线所摄的相邻像片之间的重叠称为旁向重叠度。
  1.1.1像片重叠度的控制
  航向重叠度一般应为60%-65%;个别最大不应大于75%,最小不应小于56%。当个别像对的航向重叠度虽小于56%,但大于53%,且相邻像对的航向重叠度不小于58%,能确保测图定向点和测绘工作边距像片边缘不少于1.5厘米时可视为合格。沿图幅中心线和沿旁向两相邻图幅公共图廓线敷设航线,要求实现一张像片覆盖一幅图和一张像片覆盖四幅图时,航向重叠可加大到80%-90%。
  相邻航线的像片旁向重叠度一般应为30%-35%,个别最小不应小于13%。沿图幅中心线和沿旁向两相邻图幅公共图廓线敷设航线时,至少要保证图廓线距像片边缘不少于1.5厘米。
  1.1.2像片重叠度的检查方法
  1.1.2.1重叠百分尺量取法
  将相邻两张像片按其中心附近2厘米范围的地物重叠后,将重叠百分尺的末端置于第二张像片的边缘,读取第一张像片边缘在重叠百分尺上的分划值,此值即为像片的航向重叠度。
  检查相邻航线像片旁向重叠度时,将相邻像片旁向重叠中线附近1厘米范围内的地物重叠后,按上述检查航向重叠度相同的方法,用重叠百分尺量取像片的旁向重叠度。
  1.1.2.2像片重叠度公式法
  (1)计算航向重叠度pX
  1.2像片倾斜角
  像片倾斜角是指航摄机向地面摄影时,摄影物镜的主光轴偏离铅垂线的夹角。像片倾斜角过大将引起影像的像点位移及比例尺不均匀变化,以致影响地形图的成图精度。在航空摄影过程中,应尽可能获取像片倾斜角小的近似水平像片,一般不大于2°,个别最大不大于4°。
  倾斜角的大小可根据像片上的圆形水准器影像中气泡所处的位置来确定,气泡偏离中心几圈就表示倾斜角为几度。
  1.3像片旋偏角
  相邻像片两像主点的连线与航线方向像幅上两框标连线之间的夹角就是像片旋偏角。
  航摄比例尺小于1:7000,相对航高大于1200米时,旋偏角一般不大于6°,最大不超过8°;航摄比例尺小于1:3500,大于或等于1:7000时,旋偏角一般不大于8°,个别最大不超过10°;航摄比例尺大于或等于1:3500时,旋偏角一般不大于10°,个别最大不超过12° 。
  像片旋偏角的检查方法是,先标出两张同航线相邻像片的像主点O1和O2,然后将O1和O2相互转刺得到O2'和O1',连接O1 O2'、O2O1'和航片航向框标线,量测同一张航片上两条线之间的夹角,其中较大的一个即为像片旋偏角。
  1.4航线弯曲度
  1.5航高保持
  
1.5.1航高保持的控制
  为了保证预定的像片比例尺达到航摄设计要求,一般按以下要求控制:航摄比例尺大于1:10000 时,同一航线上相邻像片的航高差不大于20m,最大航高差不大于30m;摄影分区内的实际航高与设计航高之差不大于50m,当相对航高大于1000m 时,摄影分区内的实际航高与设计航高之差不得大于设计航高的5%。当航摄比例尺小于1:10000时,同一航线上相邻像片的航高差不大于30m,最大航高差不大于50m。摄影分区内的实际航高与设计航高之差不得大于设计航高的5%。
  1.5.2航高保持的检查方法
  2.1航摄像片的构像质量

  底片的平均密度应控制在0.7-1.0的范围内;为保证底片的透明度,其灰雾密度不大于0.2;为能够判别地面上最暗景物的影像,底片的最小密度要比底片的灰雾密度增加0.2;为能够判别地面上最亮景物的影像,底片的最大密度一般控制在1.3-1.7;底片的反差一般控制在0.8-1.1,最大反差不大于1.3,最小反差不小于0.6。
  航摄像片构像质量的检查方法是:在一条航线上均匀抽取3-4张底片,在每张底片上选择具代表性的测点,用量测孔径为1.0mm的密度计直接量测底片的密度值,获得一系列的灰雾密度、最小密度和最大密度数据。然后按卷取其平均值,得到每卷底片的灰雾密度、最小密度、最大密度和反差。
  2.2航摄像片像点位移
  对地面地物而言,在摄影机开始曝光时物体的成像没有像点位移误差,因飞机的运动产生位移,结束曝光是物体的成像产生一段像点位移误差。像点位移误差使像片上的影像相互重叠、模糊不清,物体边缘没有锐利度,使地物轮廓边缘不清。一般情况下,最大曝光时间的限定,除保证航摄胶片正常感光外,还应确保因飞机地速的影响.
  2.2.1航摄胶片压平精度的控制
  为避免影像产生不必要的变形,要求摄影时底片必须压平。一般情况下,航摄胶片在曝光瞬间由于未能严格压平而在像平面上引起的像点位移误差应不大于0.02mm,个别点最大不大于0.03mm。
  2.2.2航摄胶片压平精度的检查方法
  (1)压平程度由压平线进行检查:压平线是航摄仪承影框前,离四周2-2.5cm处的四条金属线,摄影后底片上留有该四条线的影像。如果压平线直,说明底片是压平的,反之没有压平,一般要求压平线弯曲不得大于0.05-0.1mm。
  (2)采用解析法对压平质量进行检查:将要检查的两个或四个连续立体像对,在精密立体坐标量测仪上进行方位线定向后,测定每个像对中定向点和检查点的坐标与视差,然后用计算机进行连续像对相对定向解算。在解算相对定向元素的同时,检查模型定向点和检查点的剩余上下视差的大小,以确定压平质量(量测时,定向点的点位应位于像片最大有效面积的边缘)。

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