第三篇 摄影测量与遥感 总结 (注册测绘师)案例分析
第三篇摄影测量与遥感总结
航空摄影主要技术环节1、航摄空域申请；2、航摄技术设计书；3、航摄仪的选用和检定；4、航摄季节和航摄时间的选择；5、摄区划分；6、航摄基本参数计算；7、航空摄影；8、航空摄影的影像处理；9、成果质量检查；10、成果整理与验收质量检查空中三角测量主要技术环节1、资料准备；2、内业加密点的选点观测；3、光束法整体平差；4、区域网接边；5、质量检查6、成果提交质量检查立体测图质量检查主要技术环节1、资料准备、技术路线设定；2、定向建模；3、立体测图；4、接边；5、质量检查6、成果提交质量检查1、空间参考系检查；2、位置精度检查；3、属性精度检查；4、完整性检查；5、逻辑一致性检查；6、表征质量检查；7、附件质量检查；提交成果数字地面高程模型主要技术环节1、资料准备、技术路线设定；2、定向建模；3、采集特征点、线；4、构建TIN；5、内插DEM；6、DEM编辑；7、接边；8、镶嵌、裁切；9、质量检查10、成果提交质量检查1、空间参考系检查；2、高程精度检查；3、逻辑一致性检查；4、附件质量检查；提交成果1、DEM数据文件；2、DEM数据文件接合表；3、元数据文件；4、原始特征点、线数据文件；5、质量检查记录；6、量检查验收报告；7、技术总结报告；数字正射影像主要技术环节1、资料准备、技术路线设定；2、定向建模；3、DEM获取；4、影像纠正；5、色彩调整；6、影像镶嵌、裁切；7、质量检查8、成果提交质量检查1、空间参考系检查；2、精度检查；3、影像质量检查；4、逻辑一致性检查；5、附件质量检查；提交成果1、DOM数据文件；2、DOM数据文件接合表；3、元数据文件；4、DOM定位文件；5、质量检查记录；6、量检查验收报告；7、技术总结报告；1、像片（重叠度、倾斜1、外业控制点和检查点角、旋偏角）成果使用正确性检查；2、航线（弯曲度、偏差）2、航摄仪检定参数与航3、航摄（范围覆盖、漏摄参数检查；洞）3、各项平差计算的精度4、航高差检查；5、影像质量4、提交成果完整性检查；提交成果提交成果1、（高低）真彩色影像；1、观测与平差计算成果1、地形图数据文件；2、真彩色像控片；数据文件；2、地形图接合表；3、像片缩略图及数据；2、整体平差报告文件；3、元数据文件、图历簿；4、航摄相机检定表；3、辅助成果；4、回放地形图；5、成果资料登记表；分区图、略图、技术总结6、航摄技术设计书；报告；5、质量检查验收报告；7、航摄技术报告书；6、技术总结报告；
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ξ3.4数字地面高程模型（DEM）生产案例
一，背景材料
根据某地区基础测绘工作的要求，准备生产该地区1：1万比例尺的数字地面高程模型（DEM）。为了做好准备工作，前期已安排完成了全部测区的航空摄影、区域网外业控制点的测设和解析空中三角测量（空三加密）等工作。下面介绍一下测区概况和现有资料情况。
1.测区自然地理概况
测区位于华北地区的一个地级城市，总面积约5600km2。构成全测区的地形类别为丘陵地，测区内海拔高度平均低点为10m，最高海拔为120m。
2.主要技术依据
（1）《基础地理信息数字产品1：100001：50000生产技术规程第2部分：数字高程模型（DEM）》（CH/T1015.2201*）；
（2）《基础地理信息数字产品1：100001：50000数字高程模型》（CH/T1008201*）；（3）《基础地理信息数字产品1：100001：50000生产技术规程第1部分：数字线划图（DLG）》（CH/T1015.1201*）
（4）《数字测绘成果质量要求》（GB/T17941201*）；（5）《数字测绘成果质量检查与验收》（GB/T18316201*）；（6）平面系统采用1980西安坐标系；（7）高程系统采用1985国家高程基准。
3.航空摄影资料
航空摄影采用传统的航空摄影方式，摄影比例尺1：1万，航摄相机型号为RC30，像幅为23cm×23cm，航摄仪焦距152mm，影像扫描分辨率0.02mm，像片类型为黑白片。
航摄总面积5600km2。测区共布设56条航线，每条航线96张航片，测区航片总数为5376张，东西向飞行，航片的航向重叠65%，旁向重叠35%。
航空摄影成果已通过质监部门的检查验收，其飞行质量和影像质量均满足规范和设计要求。
4.其他资料情况
1）区域网外业像片控制点测量成果情况
整个测区的区域网外业控制点的布设和测量工作已全部完成，按丘陵地区布设方案实施，其基本情况如下：
（1）整个测区航线按每4条基线布设一个平高控制点的间隔，进行航线布点，旁
向按每2条航线布设一排平高控制点的方案进行布点，以确保每条航线都有一排外业平高控制点，且点与点之间的间隔均为4条航线。
（2）在此基础上，在航带每2排平高控制点之间另增加1排高程控制点，以确保
每条航线都有2排高程控制点，从而保证丘陵地区的内业高程精度。
（3）区域网外业像片控制点的精度和成果质量均符合规范和技术设计的要求，质
监部门已同意将该成果移交给解析空中三角测量和立体测图工序使用。
2)解析空中三角测量成果基本情况
整个测区的解析空中三角测量的工作已全部完成，其成果质量符合规范和技术设计的要求，并已全部通过质监部门的检查验收，并同意移交给下一工序使用。
二．样题
简答题
（1）制定利用全数字摄影测量工作站进行DEM生产的主要工作流程。
（2）利用全数字摄影测量工作进行DEM生产，需要准备哪些必要的资料和成果？（3）下面这段技术要求是否正确？如果不正确应该如何改正？
“在DEM镶嵌过程中，当单模型DEM数据间同名格网点的高程接边较差小于或等于2倍中误差时，可取两者中任意一个格网点高程作为各自格网点的高程值。当单模型DEM数据间同名格网点高程接边较差2倍中误差时，则可以将同名格网点的高程取其平均值作为各自格网点的高程值。”
（4）“在DEM编辑过程中，若发现内插形成的DEM格网点高程值异常，可根据周边格网点的情况对格网点的高程进行修改。”这项技术要求正确吗？如果不正确应该如何改正？
（5）DEM数据生产完成后需要上交哪些主要成果？
三．参考答案
简答题
（1）制定利用全数字摄影测量工作站进行DEM生产的主要工作流程。
采用全数字摄影测量工作站进行数字地面高程模型（DEM）生产主要包括资料准备，定向建模，特征点、线采集，构TIN内插DEM,DEM数据编辑，DEM数据接边，DEM数据镶嵌与裁切，DEM质量检查和成果整理与提交九个主要环节。
（2）利用全数字摄影测量工作进行DEM生产，需要准备哪些必要的资料和成果？DEM数据生产的资料准备主要包括原始数字航空像片、解析空中三角测量成果、其他外业控制成果、技术设计书等所需的其他技术资料。
（3）下面这段技术要求是否正确？如果不正确应该如何改正？
“在DEM镶嵌过程中，当单模型DEM数据间同名格网点的高程接边较差小于或等于2倍中误差时，可取两者中任意一个格网点高程作为各自格网点的高程值。当单模型DEM数据间同名格网点高程接边较差大于2倍中误差时，则可以将同名格网点的高程取其平均值作为各自格网点的高程值。”
不正确，应该更正为：“在DEM镶嵌过程中，当单模型DEM数据间同名格网点高程接边较差小于或等于2倍中误差时，可将同名格网点的高程取其平均值作为各自格网点的高程值。当单模型DEM数据间同名格网点高程接边较差大于2倍中误差时，则视为超限，将其认定为粗差点，并重建立体模型；对出现粗差点的DEM数据进行接边修测后重新镶嵌。”
（4）“在DEM编辑过程中，若发现内插形成的DEM格网点高程值异常，可根据周边格网点的情况对格网点我的高程进行修改。”这项技术要求正确吗？如果不正确应该如何改正？
不正确。应该更正为：“在DEM编辑过程中，若发现内插形成的DEM格网点高程值异常，则必须在影像立体模型上，通过立体观测的方式对内插形成的DEM格网点逐个进行检查、修改，使每个DEM点切准地面。”
（5）DEM数据生产完成后需要上交哪些主要成果？DEM数据生产完成后需要上交的主要成果有：DEM数据文件；原始特征点、线数据文件；元数据文件；
DEM数据文件接合表；质量检查记录；
质量检查（验收）报告；技术总结报告。
ξ3.5数字正射影像图（DOM）生产案例
一，背景材料
根据某地区基础测绘工作的要求，计划生产5600km2的数字正射影像图(DOM)。为了做好准备工作，前期已安排完成了全部测区的航空摄影、区域网外业控制点的测设、解析空中三角测量（空三加密）和数字地面模型的生产等工作。下面简要介绍一下测区的概况和现有资料情况。
1.测区自然地理概况
测区位于华北地区的一个地级城市，总面积约5600km2。全测区包含平地和丘陵地两种地形，其中绝大多数是丘陵地区，约占整个测区面积的80%，主要位于测区的北部的大部分地区；测区内有少量平坦地区，主要集中在测区的南部，其面积约占整个面积的20%；测区内海拔平地低点为10m，丘陵地最高海拔120m。
2.主要技术依据
（1）《基础地理信息数字产品1：100001：50000生产技术规程第3部分：数字正射影像图（DOM）》（CH/T1015.1201*）（2）《基础地理信息数字产品1：100001：50000数字高程模型》（CH/T1008201*）；（3）《基础地理信息数字产品1：100001：50000生产技术规程第1部分：数字线划图（DLG）》（CH/T1015.1201*）
（4）《数字测绘成果质量要求》（GB/T17941201*）；（5）《数字测绘成果质量检查与验收》（GB/T18316201*）；（6）平面系统采用1980西安坐标系；（7）高程系统采用1985国家高程基准。3.航空摄影资料
航空摄影采用传统的航空摄影方式，航摄比例尺1：2万，杭摄像机型号为RC30，像幅为23cm×23cm，航摄仪焦距152mm，影像扫描分辨率0.02mm，像片类型为黑白片。
航摄总面积5600km2。测区共布设56条航线，每条航线96张航片，测区航片总数为5376张，东西向飞行，航片的航向重叠65%，旁向重叠35%。
航空摄影成果已通过质监部门的检查验收，其飞行质量和影像质量均满足规范和设计要求。
4.其他资料情况
1）区域网外业像片控制点测量成果情况
整个测区的区域网外业控制点的布设和测量工作已全部完成，按丘陵地区布设方案实施，其基本情况如下：
（1）整个测区航线按每4条基线布设一个平高控制点的间隔，进行航线布点，旁向按每2条航线布设一排平高控制点的方案进行布点，以确保每条航线都有一排外业平高控制点，且点与点之间的间隔均为4条航线。
（2）在此基础上，在航带每2排平高控制点之间另增加1排高程控制点，以确保每条航线都有2排高程控制点，从而保证丘陵地区的内业高程精度。
（3）区域网外业像片控制点的精度和成果质量均符合规范和技术设计的要求，质监部门已同意将该成果移交给解析空中三角测量和立体测图工序使用。
2)解析空中三角测量成果基本情况
整个测区的解析空中三角测量的工作已全部完成，其成果质量符合规范和技术设计的要求，并已全部通过质监部门的检查验收，并同意移交给下一工序使用。
3）数字高程模型成果基本情况
整个测区的数字地面高程模型采集的工作已全部完成，其成果质量符合规范和技术设计的要求，并已全部通过质监部门的检查验收，并同意移交给下一工序使用。
二．样题
简答题
（1）“数字正射影像图（DOM）的数据格式从根本上来讲属于影像格式，因此，DOM影像数据格式可以用普通的TIFF数据格式储存。”这样的说法正确吗？如果不正确怎样更改？
（2）制定利用全数字摄影测量工作站进行DOM生产有哪些工作环节？并简单叙述每个环节的主要工作内容（用文字叙述）。
（3）DOM数据生产应提交的主要成果有哪些？
三．参考答案
简答题
（1）“数字正射影像图（DOM）的数据格式从根本上来讲属于影像格式，因此，DOM影像数据格式可以用普通的TIFF数据格式储存。”这样的说法正确吗？如果不正确怎样更改？
答：不正确。应该更正为“DOM影像数据格式应该用GeoTIFF数据格式或用配有地理定位信息的TIFF数据格式来存储”。
（2）制定利用全数字摄影测量工作站进行DOM生产有哪些工作环节？并简单叙述每个环节的主要工作内容（用文字叙述）。
答：DOM的生产主要包括资料准备、色彩调整、DEM采集，影像纠正、影像镶嵌、图幅裁切、质量检验、成果整理与提交8个主要环节。
（3）DOM数据生产应提交的主要成果有哪些？
DOM数据生产完成后需要上交的主要成果有：DOM数据文件；
正射影像镶嵌线数据文件；元数据文件；
DOM数据文件接合表；质量检查记录；
质量检查（验收）报告；技术总结报告。ξ3.6基于卫星遥感影像的DOM生产案例
一。背景资料
根据某地区城市规划工作的要求，计划采用卫星生产6000km2的数字正射影像图（DOM）。为了做好准备工作，前期已安排完成了卫星影像采购工作。下面简要的介绍一下测区的概况和现有的资料情况。
1.测区自然地理概况
测区位于华北地区的一个城市，总面积约6000km2。全测区包含平地和丘陵地两种地形，其中绝大多数是丘陵地区，约占整个测区面积的90%，主要位于测区的北部的大部分地区；测区内有少量平坦地区，主要集中在测区的南部，其面积约占整个面积的10%；测区内海拔平地低点为30m，丘陵地最高海拔100m。
2.主要技术依据（1）《基础地理信息数字产品1：100001：50000生产技术规程第3部分：数字正射影像图（DOM）》（CH/T1015.1201*）
（2）《基础地理信息数字产品1：100001：50000数字高程模型》（CH/T1008201*）；（3）《数字测绘成果质量要求》（GB/T17941201*）；（4）《数字测绘成果质量检查与验收》（GB/T18316201*）；（5）平面系统采用1980西安坐标系；（6）高程系统采用1985国家高程基准。3.卫星影像资料
根据甲方的要求，本次1：1万数字正射影像图（DOM）生产采用IKONOS卫星影像，共包括4个波段，其中全色为1m分辨率，多光谱为为4m分辨率，原始影像数据为20景，约20GB，主要数据格式为TIFF。
该资料已经通过质监部门的检查验收，影像资料齐全，具有完整的卫星参数，每景数据均分别含有全色、多光谱（红、绿、蓝、红外）数据，影像数据清晰，色彩叫真实，能够满足设计要求。
4.其他资料情况1).控制点基本情况
按照卫星影像加工的成熟工艺，正射影像纠正所需的所有控制点的来源可以是高精度的地形图或影像图，经与甲方协商，本工程从上个年度的1：201*数字正射影像图在中图解足够的控制点。
2）数字高程模型成果基本情况
整个测区的数字地面高程模型采集的工作已全部完成，其成果质量符合规范和技术设计的要求，并已全部通过质检部的检查验收，并同意移交给下一部门.
二。样题
简答题
（1）卫星影像数据与常规的航空影像数据有什么不同？
（2）利用卫星影像进行DOM生产有哪些工作环节？并简述每个环节的主要环节的主要工作内容（用文字叙述）。
（3）基于卫星影像的DOM数据生产应提交的主要成果有哪些？参考答案
（1）卫星影像数据与常规的航空影像数据有什么不同？
答：卫星影像一般情况下至少包括4~5个波段，其中全色波段的分辨率大于多光谱波段。卫星影像是按景存储的，单景卫星影像的面积要比单张航空相片大许多倍。大部分的卫星影像没有立体像对，影像之间的重叠度较小。
（2）利用卫星影像进行DOM生产有哪些工作环节？并简述每个环节的主要环节的主要工作内容（用文字叙述）。
答：DOM生产主要包括：资料准备、色彩调整、控制点采集，影像纠正、影像融合、影像镶嵌、图幅裁切、质量检验、成果整理与提交9个主要环节。（3）基于卫星影像的DOM数据生产应提交的主要成果有哪些？答：基于卫星影像的DOM数据生产应提交的主要成果包括：
DOM数据文件；DOM定位文件；元数据文件；
DOM数据文件接合表；质量检查记录；
质量检查（验收）报告；技术总结报告。
ξ9.2航空摄影案例
一．背景材料
1.摄影范围
摄区位于华北中部，范围东经1140000~1153000，北纬370000~380000.摄区东西向132km，南北向112km，为一矩形区域，总面积为14784km2。
2.地理地貌概况
测区地势西高东低，全测区包含平地和丘陵两种地形，海拔高度平地最低点为23m，最高海拔为247m。测区内低点平均高程为32m，高点平均高程为198m。
3.航摄仪
本次航空摄影选用RC30航摄仪，焦距选用152.4mm，像幅为23cm×23cm。4.航空摄影基本技术要求
（1）航摄比例尺为1：2万。
（2）航向重叠要求为65%，最小不得小于60%；旁向重叠度要求为35%，最小不得小于25%。
（3）航线敷设按常规的东西向敷设；航向覆盖超过测区边界线不少于2条基线，旁向覆盖超出测区边界线不少于像幅的50%。
（4）采用GPS导航，按设计坐标曝光；不敷设构架航线。
二．航摄基本参数计算（航摄因子计算）
航摄基本参数计算是《航空摄影技术设计书》技术设计章节中的主要环节。航摄基本参数计算主要内容如下。1)航摄分区计算
航摄分区主要依据测区的地形地貌情况，以满足上述第4条第（1）款的要求计算，这里不再重复。
2)分区高点平均高程和低点平均高程计算
∑hi高∑hi低
H高平均=，h低平均=
nn其中：h高、h低分别为分区内具有代表性的高点高程与低点高程；n为分区内具有代表性的高（低）点个数。
3）分区基准面计算
h高平均+h低平均
h基=
24）相对航高和绝对航高计算
相对航高H相：摄影时飞机相对分区基准面的航高；绝对航高H地：摄影时飞机的海拔高度，单位为米（m）。
则H相=m×f，H绝=H相+h基
其中：m为摄影比例尺分母，以千为单位；f为摄影仪焦距，以毫米为单位。5）基线长度和航线间隔计算
bx=Lx（1-px），Bx=bx×mdy=Ly（1-qy），Dy=dy×m
其中：bx、dy分别为像片上的摄影基线长度、航线间隔宽度、单位为毫米（mm）；Bx、Dy分别为实地上的摄影基线长度、航线间隔宽度，单位为米（m）；Lx、Ly分别为像幅长度和宽度，单位为毫米（mm）；px、qy分别为像片航向和旁向标准重叠度；m为摄影比例尺分母（以千为单位）。
6)分区航线条数、每条航线像片数和分区像片数计算分区宽度
分区航线条数=Dy
每条航线像片数=INT(1+每条航线长度/Bx)+1分区像片数=∑航线像片数
7)基准面、最高点和最低点航向与旁向重叠度计算
（1-px）×△h（1-qy）×△h
p’x=px+，q’y=qy+H相H相其中：p’x、q’y分别为航摄像片的航向与旁向旁向重叠度（%）；△h为相对于摄影基准面的高差（△h=h基--待计算重叠度的高程），单位为米（m）。
8）相邻航片曝光时间间隔计算Bx
△T=W
其中：△T为相邻航片曝光时间间隔，单位为秒（s）；Bx为实地基线长度，单位为米（m）；W为飞机飞行时的地速，单位为米/每秒（m/s）。三．样题
简答题
（1）根据背景资料，试计算以下摄影参数：摄影基准面；
相对航高、绝对航高；
摄区最高点和最低点的重叠度；
能够满足规范要求进行航空摄影所需的最少分区数；摄区航线条数、每条航线像片数。
四．参考答案
简答题
(1)根据背景资料，试计算以下摄影参数：摄影基准面；
相对航高、绝对航高；
摄区最高点和最低点的重叠度；
能够满足规范要求进行航空摄影所需的最少分区数；摄区航线条数、每条航线像片数.答：摄影基准面：
h高平均+h低平均198+32
h基===115（m）
22相对航高、绝对航高：
H相=m×f=201*×152.4×0.001=3048（m）H绝=H相+h基=3048+115=3163（m）摄区最高点航向重叠：
（1-px）×△h（1-0.65）×（115247）
p’x=px+==63.5%H相3048摄区最高点旁向重叠：
（1-qy）×△h（1-0.35）×（115247）
q’y=qy+=0.35+=32.2%H相3048摄区最低点航向重叠：
（1-px）×△h（1-0.65）×（11523）
p’x=px+==66.1%H相3048
摄区最低点旁向重叠：
（1-qy）×△h（1-0.35）×（11523）
q’y=qy+=0.35+=37%H相3048
能够满足规范要求进行航空摄影所需的最少分区数：根据航摄分区原则，当航摄比例尺小于1：7000时，分区内的地形高差不应大于相对航高的1/4；根据背景资料，该摄区的高差为224m，小于相对航高3048m的1/4，所以该摄区仅分一个分区便能满足规范要求。
摄区航线条数、每条航线像片数：
基线长度Bx=Lx（1-px）×m=230×（1-0.65）×20=1610（m）航线间隔Dy=Ly（1-qy）×m=230×（1-0.35）×20=2990（m）分区宽度11201*
分区航线条数===38（条）Dy2990
每条航线像片数=INT(1+每条航线长度/Bx)+1=INT（1+13201*/1610）+1=83（张）
分区像片数=∑航线像片数i=38×82=3116（张）
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