数字测量全部合并.ppt

第1章绪论,1.1数字测图的发展概况,1.3 学习本课程的目的和要求,1.2数字测图的基本原理,第1章绪论,1.1 数字测图的发展概况,传统的地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地物、地貌特征点的空间位置进行测定，以一定的比例尺并按图示符号绘制在图纸上，即通常所称的白纸测图。这种测图方法的实质是图解法测图，在测图过程中，数字的精度由于刺点、绘图、图纸伸缩变形等因素的影响会大大降低，而且工序多、劳动强度大、质量管理难。,随着科学技术的进步和计算机技术的迅猛发展及先进测量仪器和技术的广泛应用，促进了地形测量向自动化和数字化方向发展，数字化测图技术应运而生。数字测图与传统的图解法测图相比，以其特有的高自动化、全数字化、高精度的显著优势而具有无限广阔的发展前景。,图解法测图的最终成果是地形图，图纸是地形信息的惟一载体。,广义的数字测图包括：利用全站仪或其它测量仪器进行野外数字化测图；利用手扶数字化仪或扫描数字化仪对纸质地形图的数字化；以及利用航摄、遥感像片进行数字化测图等技术。利用上述技术将采集到的地形数据传输到计算机，由数字成图软件进行数据处理，经过编辑、图形处理，生成数字地形图。,数字测图是一种全解析机助测图方法，数字测图地形信息的载体是计算机的存储介质(磁盘或光盘)，其提交的成果是可供计算机处理、远距离传输、多方共享的数字地形图数据文件，通过数控绘图仪可输出地形图。另外，利用数字地形图可生成电子地图和数字地面模型（DTM）。更具深远意义的是，数字地形信息作为地理空间数据的基本信息之一，成为地理信息系统(GIS)的重要组成部分。,大比例尺地面数字测图是20世纪70年代电子速测仪问世后发展起来的，目前，数字测图技术在国内已趋成熟，它已作为主要的成图方法取代了传统的图解法测图。其发展过程大体上可分为两阶段。,第一阶段主要利用全站仪采集数据，电子手簿记录，同时人工绘制标注测点点号的草图，到室内将测量数据直接由记录器传输到计算机，再由人工按草图编辑图形文件，并键入计算机自动成图，经人机交互编辑修改，最终生成数字地形图，由绘图仪绘制地形图。,第二阶段开发了智能化的外业数据采集软件；计算机成图软件能直接对接收的地形信息数据进行处理。利用全站仪配合便携式计算机或掌上电脑，以及直接利用全站仪内存的大比例尺地面数字测图方法已得到广泛应用。,GPS数字测图系统能够实时提供测点在指定坐标系的三维坐标成果，在数字测图领域有着广阔的发展前景。,第1章 绪论 1.1 数字测图的发展概况,第1章 绪论 1.2 数字测图的基本原理,将地面上的地形和地理要素转换为数字量，然后由电子计算机对其进行处理，得到内容丰富的电子地图，需要时由图形输出设备输出地形图或各种专题地图。,数字化测图系统的组成,地形数据采集 数据处理与成图 成果与图形输出,数字化测图的优势,1、测图劳动强度低、效率高2、成果能满足信息化、数字化时代的要求3、点位精度高，精度与比例尺无关4、成果便于保存与更新5、数据利用率高,第1章 绪论 1.3 学习本课程的目的和要求,本课程是测绘工程专业的专业技术基础课，学习本课程的主要目的是：1）掌握测量的基本知识和基本理论，具有使用常规测量仪器的操作技能；2）学习大比例尺数字测图的原理、方法，掌握全站仪数字测图的全过程；3）掌握处理测量数据的基本理论和方法；4）在工程建设的规划、设计和施工中能正确使用地形图和测绘资料；5）掌握施工测设过程中最基本的测量方法，能正确使用测量仪器进行一般工程的施工放样工作。,数字测图原理和方法是一门实践性很强的课程，在教学过程中，除课堂讲授外，还有实验课和教学实习。要认真参加实验课，以巩固和验证所学理论。要自始至终完成各项实习任务，通过实习培养理论联系实际、分析问题与解决问题的能力以及实际动手能力，为今后从事测绘工作打下良好基础。,1.3 学习本课程的目的和要求,第一章 数字测图,1.1 数字测图概述比例尺：图上长度与相应的实地水平长度之比，称为该图的比例尺。白纸测图：传统的地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地物、地貌（总称地形）的空间位置和几何形状进行测定，以一定的比例尺并按图式符号绘制在图纸上，即通常所称的白纸测图。,数字测图：广义地讲，生产数字地图的方法和过程就是数字测图。数字测图实质上是一种全解析机助测图方法。它以计算机为核心，在相关输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、存贮、处理、输出和管理。（1）比例尺的分类小比例尺：1:25万、1:50万、1:100万中比例尺：1:2.5万、1:5万、1:10万大比例尺：1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:1万,数字测图的概念,（2）白纸测图 图解地图 平板仪测图经纬仪测图,（3）数字测图 数字地图 测量仪器计算机等硬件系统自动化成图软件系统（4）大比例尺数字地图 贮存在数据载体(磁带、磁盘或光盘)上的数字形式的大比例尺地图。,数字地图是以数字的形式表达地形特征点的集合形态，数字测图实质是一种全解析机助测图的方法。与模拟测图相比，具有显而易见的优势和广阔的发展前景，是地形测绘发展的技术前沿。1.数字测图使大比例尺测图走向自动化 2.数字测图使大比例尺测图走向数字化 3.数字测图使大比例尺测图实现了高精度 4.数字测图使大比例尺测图进入了新时期,一、数字测图的优点,精度高自动化程度高、劳动强度小更新方便、快捷便于保存与管理便于应用易于发布和实现远程传输,二、数字测图技术特点,50年代初期，机助成图技术蓬勃发展；50年代到60年代中期，图数转换装置和数控绘图机问世；70年代，计算机地图制图系统迅猛发展及电子速测仪面世；80年代后，计算机技术和信息技术迅速发展，地图数据库和地理信息系统相继建立，全数字化测图系统面世，遥感（RS）和全球定位系统（GPS）广泛应用，数字化测图必将朝自动化、数字化、智能化和信息化方向发展。,二、数字化测图的发展历程,综观国际、国内地面数字测图技术，其发展的进程大体是“两模式”、“三阶段”。（1）数字测记模式：野外测记，室内成图。第一阶段（20世纪70年代末至80年代初）第二阶段（80年代中后期）（2）电子平板测绘模式：内外业一体化，所显即所测，实时成图。（第三阶段）,两模式、三阶段,全站仪自动跟踪测量模式GPS测量模式数字摄影测量模式,三、数字测图技术的发展趋势,1-1.全站仪自动跟踪测量模式,1-2.全站仪自动跟踪测量模式,1-3.全站仪自动跟踪测量模式,徕卡TPS1100系列全站仪马达驱动与自动目标识别。自动跟踪。镜站遥控测量。无反射棱镜测量。支持用户自编应用程序。,1.全站仪自动跟踪测量模式,GPS(global positioning system)是全球定位系统的简称。它是美国国防部于1973年组织研制的军用导航定位系统，80年代商品化并推广到民用，引起各界广泛的注意。GPS定位方法精度高，方便灵活。GPS定位技术在测绘中的应用和普及，是测绘科技的一个重大的突破性进展。,2-1.GPS测量模式,2-2.RTK 作业模式,20世纪90年代出现了载波相位差分技术，又称RTK（Real Time Kinematic）实时动态定位技术，能够实时提供测点（用户站）在指定坐标系的三维坐标成果，在20km测程内可以达到厘米级的精度。RTK作业模式的测程（基准点与流动站的距离）可以达到10-20km，适用于视野开阔的区域。,2-3.RTK 作业模式,利用全站仪进行数据采集时，每次只能测定一个点，而利用摄影测量的方法则可同时测定多个点，这是摄影测量方法的最大优点。,3-1.数字摄影测量模式,3D激光扫描仪采用主动式激光发射，所以它不受周围光线的影响，可以实现白天和黑夜作业，被广泛应用于军事侦察、变形监测、地质灾害防治等方面，它必将在目标数据的采集及快速成图方面愈发显示出其它测量方法不可替代的优势。总之，野外数字测图系统未来的发展主要在改进野外数据采集手段方面，从而不断提高野外数字测图的作业效率。,3-2.数字摄影测量模式,大比例尺数字地图以数字形式表示地图的内容。大比例尺数字地图具有良好的现势性。大比例尺数字地图是以数字形式贮存的1:1的数字地图，不受比例尺和图幅的限制。大比例尺数字地图具有较高的位置精度且精度均匀。,四、大比例尺数字地图的特点,大比例尺数字地图为与空间位置有关的信息系统提供基础数据。大比例尺数字地图的建立需要较大的费用和较长的时间。大比例尺数字地图的读写需要相应的软硬件的支持。,四、大比例尺数字地图的特点,数字测图（digital surveying and mapping，简称DSM）系统是以计算机为核心，在外连输入输出设备硬、软件的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统(图1-1)。大比例尺数字测图分为三个阶段：数据采集、数据处理和地图数据的输出。,五、大比例尺数字测图系统,图1-1 数字测图系统概念框图,图1-2 广义数字测图系统框图,数字测图系统由于空间数据的来源不同，采集的仪器和方法也不同，目前有如下几种方法：(1)地面数字测图法(2)地图数字化法(3)数字摄影测量法,1.地形数据的采集,用全站仪、测距经纬仪（或GPS接收机）进行实地测量，将野外采集的数据自动传输到电子手簿、磁卡或便携机内记录，并在现场绘制地形（草）图，到室内将数据自动传输到计算机，人机交互编辑后，由计算机自动生成数字地图，并控制绘图仪自动绘制地形图，这种测图方法称为地面数字测图法。,1.1 地面数字测图法,(1)手扶跟踪数字化 精度低、速度慢、劳动强度大和自动化程度低，一般只用于小批量或比较简单的地形图的数字化。(2)扫描数字化 精度高、速度快和自动化程度高，对大批量、复杂度高的地形图更具有明显的优势。,1.2 地图数字化法,利用摄影测量与遥感的方法获得测区的影像并构成立体像对，在解析测图仪上采集地形特征点并自动传输到计算机中或直接用数字摄影测量方法进行数据采集，经过软件进行数据处理，自动生成数字地形图，并由数控绘图仪进行绘图输出。一般适用于中、小比例尺测图，对于大面积1:2000比例尺测图也多采用这种方法。,1.3 数字摄影测量法,综上所述，广义地理解数字测图系统如图1-2所示。采集地形数据输入计算机，由机内的成图软件进行处理、成图、显示，经过编辑修改，生成符合国标的地形图，并控制数控绘图仪出图(以后各章将作详细论述)。在实际工作中，大比例尺数字测图(或数字地形测图)一般是指地面数字测图，也称全野外数字测图。传统的地形测量也是指地面测量(野外实地测量)。,借助于计算机程序在人机交互方式下进行复杂的处理，如坐标变换、地图符号的生成和注记的配置等，将采集的数据转化为地图数据。,2.数据处理,地图数据的输出以图解和数字方式进行。图解方式是用自动绘图仪绘图，数字方式是数据的贮存，建立数据库。,3.地图数据的输出,1.数据库的基本概念 数据库是数据的一种管理技术，即对数据的组织、编目、定位、存储、检索和维护以便随时提供使用的各种数据的集合。2.数据库的组成 数据库一般由三个基本部分组成：（1）数据集。（2）物理存储介质。（3）数据库软件。,六、大比例尺地图数据库,（1）可管理复杂的数据结构（2）数据冗余度小，易扩充（3）数据具有独立性（4）数据可以共享，有统一的数据控制功能,3.空间数据库的特点,将地图内容以数字形式通过数据库管理程序进行组织和存储，并具有直接存取和快速检索功能的制图数据集合或文件称为地图制图数据库。,4.地图制图数据库,图1-3 地图数据库系统,(1)数据库应具备的功能；(2)数据库的内容及采用的数据结构；(3)采用的构造模型；(4)输入资料采用的数字化方法和编码系统；(5)输入输出的数据达到什么样的精度；(6)数据的使用方式、范围；(7)数据库适用的硬、软件系统。此外，还应考虑数据库系统的开放性和与其他系统交换数据的能力。,地图数据库的设计一般应考虑以下内容：,大比例尺数字地图的本质是大比例尺地图数据库。建立大比例尺地图数据库的目的是充分地利用测量数据进行各种大比例尺地图的更新、自动编制以及提供与地图信息有关的检索服务。大比例尺地图数据库是一种空间位置关系的基础数据库，它可为许多用户共享，为建立各种与空间位置有关的专业数据库服务。,5.大比例尺地图数据库,大比例尺地图数据库不是简单地将地图数字化作计算机的存取，而是将地图形成一定的标准格式的数字信息贮存在计算机能接受的数据载体上。大比例尺地图数据库应是一种与空间位置有关的基础数据库，不应涉及过多的各种专业内容，否则将会造成大比例尺地图数据库建立和管理的困难。,5.大比例尺地图数据库,满足地理信息系统的需要。不断为地籍资料提供更新数据。为工程建设提供数字地图。,七、大比例尺数字地图的用途,一、概述硬软件的配置。测量方案、测量方法及精度的确定。数据和图形文件的生成及计算机处理。各工序之间的密切配合、协调。,1.2 地面数字测图的技术设计,工程测量规范、城市测量规范、地籍测量规范、房产测量规范、大比例尺地形图机助制图规范、1:500，1:1000，1:2000地形图图式、1:5000，1:10000地形图图式、地籍图图式、1:500，1:1000，1:2000地形图要素分类与代码等。,作业规范和图式：,（1）测区1:10000比例尺地形图、交通图；（2）测区内已有的控制测量资料，包括平面控制网图、水准路线图、控制点及水准点“点之记”、成果表、技术总结等；（3）城市规划、城市地质、地震、气象、地下水位及冻土深度。,技术设计前应搜集的资料：,1.任务概述：任务来源、测区范围、测区面积、测图比例尺、计划实施起止时间。2.测区概况：着重介绍测区社会、自然、地理、经济的基本情况。包括：测区的行政隶属、地理位置、高程及大致趋势和变化、居民地及其分布、测区困难类别、气候特点、雨季及降水分布、有霜期及冻土深度、道路、水系、交通情况等。,二、技术设计的内容,3.设计的技术依据(1)国家及部门颁布的有关技术规范、规程、图式；(2)任务文件及合同书；(3)经上级部门批准的有关部门制定的适合本地区的一些技术规定。4.测区已有的控制资料利用情况分析 施测单位、施测时间、控制测量等级、精度、标石完好情况、平差方法等，成果质量情况分析评估，拟定控制网的联测方案。,（1）平面控制测量设计 坐标系统的确定，测量方案的选择，基本控制网的等级与加密层次，硬、软件的配置及施测方法，平差方法等。（2）高程控制测量设计 一般应采用1985年国家高程基准或沿用1956年黄海高程系。水准路线选择、起算数据的配置、加密方案及图形结构、高程控制点标志类型及埋设、仪器和施测方法、平差方法等。,5.控制测量方案设计,（1）野外数据采集野外数据采集方法图根控制测量 1999年颁布的城市测量规范中规定了数字化成图平坦开阔地区图根点密度如表1-1所示。图根点的密度 表1-1,6.数字化成图的设计,碎部测量（2）数据处理、图形处理、地形图绘制 数据处理是数字化成图的主要工序之一，其目的是将用不同方法采集的数据进行转换、分类、计算、编辑，为图形处理提供必要的绘图信息数据文件。7.工作量统计、作业计划拟订和经费预算 根据设计方案，分别计算各工序的工作量、参照生产定额拟订作业计划、编制分期经费和总经费预算计划。,第2章 航空摄影测量的基本知识,第2章 航空摄影测量的基本知识一、摄影技术的起源与发展,暗箱摄影机的祖先；“针孔”成像1839年摄影术诞生，达盖尔摄影法1851年，“湿版火棉胶法”出现1891年，胶卷的出现，使得摄影技术进入实用化、普及的阶段20世纪80年代，磁录相机现代数字摄影的先驱,二、相机,基本成像原理：透镜成像和针孔成像镜头的组成：透镜片组、光圈、镜头筒焦距：光圈和口径,航摄像片的基本知识Basic Knowledge of aerial photos,航摄像片的判读The Mapping of Relief Map,像片的立体观察Solid observation of photos,航测成图的简要过程The brief process of aerial survey,卫星像片简介Brief introduction of aerial photos,航测成图的简要过程,一、航空摄影 Aerophotography 航空摄影就是利用装在飞机底部的航摄机，在空中按一定高度沿预定的航线，对地面进行连续摄影，如图10-1。所用感光软片需严格压平，像片的像幅（影像范围的大小）一般为为23cm 23cm，并要求四个边框的四角及四边框的中央各有一框标，左右边框中央框标的连线为像片坐标系的x轴、上下边中央框标的连线为Y轨交点口为坐标系原点，如图（10-2）所示。另外像幅外有圆水准器，说明摄影时光轴倾斜情况，还有摄影瞬时的时刻，日期及摄影次序号码等记录。,在像片上选取合乎要求的少数明显地物点作为测图控制点，其实地相应的点用前、后方交会、导线测量、三角测量、水准测量和三角高程测量的方法，与国家控制点连测，以求得其平面位置及高程。三、像片的调绘 Painting of photos 利用像片进行判读、调查和绘注等工作的总称。它是持像片到现场进行实地调查，查明像片上地物的名称（如河流名称）及行政区划界线等，并补测像片上未显示出的地物，描绘和注记在像片上。四、室内加密控制 Encrypting domination inside 加密控制点是在野外少量实测控制点的基础上，为了满足每张航摄像片上必须有一定数量的控制点（一般要求有4一6个点），而进行的，目前都采用电算加密的方法。五、测制成图 Measuring and painting 航测成图的方法，通常有：,二、外业控制测量 Dominating scale outside,1.综合法 是摄影测量与地形测量相结合的一种方法。它是由单张像片或像片平面图确定地物的平面位置，在野外用一般地形测量方法在像片上测绘等高线，并进行调绘，最后制作成地形图。它适用于平坦地区。2.全能法 目前常用的内业测图方法。它是将航摄像对（互有重叠的两相邻像片）装在立体测图仪上，建立与地面相似而缩小的立体地面模型，而后对模型进行量测，同时确定地面点的平面位置和高程，测绘地形图。2 航摄像片的基本知识一、航摄像片是地面的中心投影 航摄像片是航摄仪在空中对地面根据中心投影原理摄成的像片。所谓中心投影就是空间任一点（物点）与一固定点（投影中心）联成一直线，被一平面（投影面）所截。,二、航摄像片与地形图的差别 航摄像片是地面的中心投影，地形图则是地面在水平面上的垂直投影，因而两者产生了差异。航空摄影测量测制地形图的主要任务就是将中心投影的航摄像片转化为垂直投影的地形图。了解中心投影的特征和两种投影造成的差异，是学习航测原理的基础。,三、像点位移 Displacement of dots（一）投影误差由于地面起伏引起像点在像片上的位移所产生的误差，称为投影误差。,如图10-5,MM水平面为所选择的某一高程基准面（也作为垂直投影的水平面）,地面点A、B在水平像片上的中心投影为a,b，而A、B的垂直投影Ao、Bo在像片上的中心投影则为a。、b。，其差值口aa。、bb。即为地面起伏引起的像点位移，也即投影误差，可由下式求得：hrhH（10-1）（二）倾料误差 由于像片倾斜引起像点位移所产生的误差，称为倾斜误差。如图10-6，设在同一摄影站对同一地面摄取一张水平像片P1及一张倾斜像片P2，倾斜像片的倾角a是主垂线Sn与主光轴SO2的夹角，SC为a的角等分线，它与像平面的交点C称为等比点；过主光轴SO2与主垂线Sn的垂直面与像片的交线。V1v1、v2v 2 称为主纵线，过c点垂直于主纵线的直线hc hc称为等比线，即两像片的交线。显然，在等比线上的像点既在倾斜像片上又在水平像片上，不产生位移。地面上A点在水平像片Pl及倾斜像片P2上的像点分别为a1及a2，即像点由a1,位移到a2,可以用它们到等比点c的距离来计量倾斜误差。令a1 crc，a2c=r，则倾斜误差a。为 a r-rc（10-2)由图10-6，可知倾斜误差的规律。（1）等比线上的像点，没有倾斜误差。（2）倾斜误差产生在以等角点为辐射中心的辐射线上，离等角点愈远误差愈大。,（3）倾斜像片在水平像片上面部分,a为负（因为rcr），即像点向辐射中心位移，反之，在水平像片下面部分，a为正(rcr），像点向边缘位移对称于等角点的像点，其倾斜误差的大小相等，符号相反。（4）地面上的图形在水平像片上所得的影像与地面图形完全相似，而在倾斜像片上则会变形。如图10-7,a1b1c1d1为地面正方形ABCD在水平像片上的图像，是一缩小了的正方形。若将倾斜像片（参见图10-6)绕hchc转a角使与水平像片迭置，则在倾斜像片上的图形a2b2C2d2变为梯形。因此，即使在同一张倾斜像片上各处比例尺都不一致。,倾斜误差可以通过纠正的方法予以消除，而投影误差不会因像片纠正而消除，只能采取限制的办法，即规定投影误差不超过某一限值，如超过限值则需采取分带投影的办法，以保证整个地区所有点在图上的投影误差不超过限值。将某一区域内的纠正像片，切去航向和旁向重叠，依次拼接在一图板上得到整幅的平面图，就是像片平面图。图上均为地面的影像，也称为影像图。3 航摄像片的判读航摄像片的判读就是识别像片上的影像在实地上究竟属于何种地物、地貌。判读是根据地面物体的成像规律和判读特征进行的，因此，要做到准确迅速地进行像片判读，就要了解地物、地貌的成像规律和判读特征。一、地面物体的成像规律 Imaging rule of ground objections 由于航测像片是地面的中心投影，所以 地面物体和影像之间的关系是透视关系。即,即使同一地物，由于所处地面的高低起伏及相对于摄影机镜头 的相对位置不同，其在像片上影像的形状、大小、色调和阴影也各不相同。突出地面的物体和不突出地面的物体的成像情况也不一样。（一）不突出地面物体的成像情况 处在水平位置的地物影像与实地形状基本相似，例如运动场、广场、水平梯田等；而处在倾斜位置的地物影像会受到中心投影和地面起伏的影响产生变形，例如斜坡上的正方形早田会变成长方形、菱形或梯形。（二）突出地面物体的成像情况 突出地面的物体，如高山、烟囱、水塔、独立树、高大建筑物等，同一物体在相邻两张像片上的影像不一样。这是由于存在投影误差而产生像点位移。离像底点愈远，这种变形就愈大；物体愈高，变形也愈大。如图10-9所示，地面上三个同高的烟囱，在像片影像的形状和大小各不相同，如(1)、（2),(3)三个位置。另外，太阳光的照射所产生的物体影子也反映到像片上，叫做阴影。此阴影与物体的高矮成比例，且与阳光照射的角度以及地面坡度的大小密切相关。为了分析地物情况，,像片上应记录摄像时刻及天气情况，以便判断阳光照射情况。二、航摄像片的特征 Characteristic of aerial photos 航摄像片上的各种地面物体的构像，有许多几何的、物理的征。例如各种物体的形状、大小、颜色、阴影以及它们之间的相互关系，我们就运用这些特征进行判读。（一）影像的形状（图形）地面物体在水平航摄像片上所显示的形状是该图10-9突出的地物对成像变形的关系体的平面图，在平坦地区与物体本身相似，有均匀的比例尺，可从像片上量取距离和方向。高于地面的物体由于投影误差影响，往往不存在相似关系。（二）影像的大小 地面物体显示在航摄像片上的影像，其大小因像片比例尺而定。因此，可以根据航摄像片比例尺来推求地面物体的大小。（三）阴影 物体的阴影，其形状和长短是各不相同的，因此，它们显示在像片上的影像也不一致。高物体摄影时太阳愈低，阴影愈长，根据这些特征，可以判断物体的高度和性质。当判读时，应使阴影投向判读者一方，而令光源来自左上方，以便和习惯一致，以避免产生高低与实际相反的错觉。,（四）色调 地面上各种不同颜色的物体，在像片上显示为各种不同的色调。影像的色调与物体受光的多寡、物体表面反射的能力有关。地面物体受光愈多，表面愈光滑或反射光线愈强，则在像片上影像的颜色就愈淡。同时影像色调也受摄影季节、时间以及底片感光性能的影响。（五）相关位置 地面物体之间常有一定的相关关系，如道路在河流两岸中断，可以判定有桥或其他渡河设备等。所以利用相关位置可以判读一些细小而影像不清的地物。三、地形的判读 The mapping of landform 地形判读可以从比较容易识别的地物开始。1.居民点 居民点的房屋显示为四边形、院落整齐，界线分明，其数量可以计算，其大小可以依据比例尺确定，房屋周围通常有花园、菜圃、篱笆、栅舍以及鱼塘等。篱笆、围墙、木栅等显示为灰色的细线，并有色调较深的阴影。工厂地区的房屋整齐、烟囱高大，并有堆积原料或成品的仓库以及输送原料或成品的交通路径。烟囱的影像，一般显示 为中间有黑斑点的浅灰色环，同时又有很长的阴影。,2.道路网 铁路在航摄像片上显示为转弯均匀且成弧状的浅灰色的线条。在较大比例尺的像片上能看到铁轨，它的特征是和其他道路往往成直角相交。公路一般为白色带状，如在山区，表现为迁回曲折的形状，边缘显著，且有暗灰色的沟渠，但除其有柏油路面者较之灰暗外，其他路面则难以确定。乡村土路显示为弯曲而宽度不等的浅灰色或白色线条，边缘不甚清晰，有时且有部分为树木所遮蔽，在山区多沿山麓迁回，因此又成锯齿的形状。3.水系 根据像片上的影像形状，可以辨认出河流、小溪、湖泊和池塘。但这类地物由于水面反射光线的不同，其影像色调极不一致，一般说来，色调呈现黑色。水愈深色调愈黑，浅滩呈淡灰色，沙滩呈白色。河流显示为不同宽度的带状，小溪显示为弯曲的线条，湖泊或池塘的水边线，显示为封闭的曲线，水面色调大致相同。河流和小溪上的桥梁，显示为道路与河流的交叉。4.植物和地类,森林和灌木显示为轮廓比较显著的暗灰色图形，色调不均匀，影像类似颗粒状。耕地有直线的界线，作物的种类各有不同，故色调也有所差别。5.地貌 地貌显示在像片上的影像，与用晕渲法表示地貌相类似；其阴影狭窄而暗黑的，表示险峻的山区，阴影宽阔而灰色的表示谷地或山脊；判读地貌最好采用立体观察法。4 像片的立体观察 为了提高判读像片的效果，并利用像片在室内进行测定地面点的高程及测绘等高线，需要对像片进行立体观察。一、立体观察的原理 Elements of solid observation 当人们用两眼睛去看物体时，不但能感觉物体的存在，而且能区别物体的远近，判别地面的高低起伏。这是由于双眼观察同一物体时，在左右两眼的视网膜上的成像位置不同。如图10-10所示，远近不同的两点A、B，在左右视网膜上的像分别为a1b1与a2b2，在视网膜上构成的弧长a1b1与a2b2（称生理视差）不相等，两者之间的差称为生理视差较。,这种生理视差较传达到大脑皮层的视觉中心，便产生物体远近高低的立体感觉。从这一原理出发，若在双眼前放一对玻璃片Pl和P2,透过它们去看物体，并在其上留下影像a1b1与a2b2（相当于用摄影机摄取的一对重叠像片）然后拿走物体A、B，只观察其留在玻璃上的影像，仍然可得到与观察原物体一样的立体感觉，这就是人工立体效应。像片的立体观察，就是人工立体效应的具体应用。由此可知，像片立体观察必须满足以下三个条件：（1）必须在两地对同一物体摄取两张互有一定重叠的像片（即立体像对）。（2）两眼要同时各看一张像片上的同一地物图10-10（或同一具有明显特征的像点），即左眼只看左像片上的某一像点，像点（称为同名点）。（3）像片安放时，要使两张像片上相应像点的联线平行于眼基线（即两眼联线），即两张像片的同名像点不能错开太大。凭两眼直接观察像对可以得到立体效应，但这对初学者来说是有困难的。通常可借助助反光立体镜来满足像对立体观察的条件。,二、利用立体镜进行立体观察 Solid observation by stereoscope 反光立体镜的构造简单，它是由两对平面镜和一对透镜组成的（图10-11）。它可扩大人的眼距，而将左右两眼分隔开，以便左右两眼同时各看到同名像点，从而获得立体效应。立体观察时，通常是固定左像片，移动右像片，图10-11立体镜进行立体观察示意图直至同名像点凝视重合而成立体。若像片重叠部分向内安放，所观察到的立体模型的凹凸情况与实地相反，这就叫反立体，这种反立体不是我们所要的。,各种利用像片测图的仪器上，均装有反光立体镜，用以观察立体像对，建立与地面相似而缩小的地面立体模型。一种立体坐标量测仪是用来在像片上量测地面点的三维坐标(x,y,H),主要在像片上量测得加密控制点。一种精密立体测图仪可直接在地面立体模型上，测绘地物和地貌以编制成地形原图。目前，出现的以量测像点坐标为基础，通过电子计算机的处理，建立地面的数字模型，并进行自动绘图的高精度的解析测图仪，使航测成图实现自动化和提高成图的精度和速度，并可以建立地形数据库，实现了科学存贮地形资料。,2.3 航空摄影的基本要求,一、比例尺二、像片重叠度三、航带弯曲度四、像片旋偏角,