⑶像点位移:前面所述:中心投影与垂直投影的区别中,由于地形起伏、像片倾斜而产生了相应地物点不重合的现象。这种像点位移差值就叫做“像点位移”。1)地形起伏引起的像点位移(又称投影误差):在中心投影的航空像片上,地物起伏除引起像片各部分的比例尺不一致外。还会引起平面上的点位在像片位置上的移动。也就是高出或低于起始面的地物点在像片上的位置,与在平面上的位置比较产生了明显的移动。这种因地物起伏引起的像点位移,称为投影误差。见P62图3.16(a与ao、b与bo不重合)。其公式为:δ=hr/HP63公式和图3.16说明:①投影误差量与地形高差成正比。当高差为正时,δ为正值,像点位移是背离像主点方向移动(由中心向外移动);高差为负时,δ为负值,像点位移是朝向像主点方向移动(由边缘向中心移动);②投影误差量与距像主点的远近r成正比。即像片中心投影误差量最小,而像片四周投影误差量最大。③投影误差量与航高成反比。2)因像片倾斜引起的像点位移(又称倾斜误差):①倾斜误差的像点位移量与焦距成反比;②倾斜误差的方向是在像点与等角点的连线上;③远离等角点的像点倾斜误差量大(像片边缘误差最大),靠近等角点的像点倾斜误差量小(等角点是唯一不因像片倾斜而产生误差的点);④等比线上的像点不因像片倾斜而产生像点位移;⑤在主纵线上像点倾斜误差量最大。⑥等比线把像片分成两部分,像主点所在的部分,像点位移方向向内;像底点所在的部分,像点位移方向向外。即包含像主点的部分,图形变小;包含像底点的部分,图形变大。⑷像片重叠度:根据目的不同,航空摄影有多种方式,但常见的有:①单片摄影:为拍摄单独固定目标而进行的摄影,称为单片摄影。②航向摄影:沿一条航线,对地面狭长地区(如铁路、公路的选线)进行的连续的摄影。为使相邻像片的地物能互相衔接以及满足立体观察的需要,相邻像片间需要有一定的重叠,称为航向重叠(53-60%)。③面积摄影:沿数条航线对较大区域进行的连续摄影,称为面积摄影。面积摄影要求各航线互相平行,航向重叠仍为53-60%,相邻航线间的像片也要有一定的重叠,称为旁向重叠。(15-30或40%)。面积摄影时,通常要求航线与纬线平行(即东西方向飞行)。为保证像片的重叠度,航线的长度一般限制在60-120km。④像对:具有一定重叠率的、相邻的两张航空像片。⑤摄影基线:相邻摄影站投影中心对应地面点的连线距离(用B表示)。(像对上相邻像主点的连线长度,用b表示)。⑥航空像片的使用面积:航空像片四周(上下左右)重叠部分中线围成的面积。叫做航空像片的使用面积。应该说航空像片的使用面积是各种误差(投影误差与倾斜误差)中较小的部分。制作航空像片镶嵌图(或像片略图、)时必须尽量使用航空像片的使用面积。⑦航空像片的定向:连接01、02′、01′、02,并使在一条直线上。1.熟悉倾斜航空像片的“三点”、“两线”。等角点、等比线各有何特性?什么情况下“三点”重合?2.倾斜航空像片的比例尺变化有何规律?文字或图表示。主比例尺是什么意思?3.在倾斜航空像片上如何(大概)确定“三点”、“两线”?4.熟悉投影误差的变化规律。5.了解航向重叠、像对、摄影基线、航空像片的定向及其意义。6.了解旁向重叠、航空像片的使用面积、及其意义。3.2.3航空像片的立体观察与高程量测1.像对的立体观察:定义:用光学仪器或肉眼对一定重叠率的像对进行观察,获得地物和地形的光学立体模型,称为像片的立体观察。依据是人对物体的双眼观察。⑴单眼观察不能产生立体感觉:⑵双眼观察是获得立体感觉的条件,生理视差是产生立体感觉的原因:设空间有A、B、F三点(A点距离眼睛较远,B点距离眼睛较近,F点与两眼等距)。人眼水晶体本能的调节(调焦),使A、B、F三点在视网膜上分别构成影像a1、a2、b1、b2、f1、f2。因F点距两眼距离相等,因此f1、f2就分别位于两眼视网膜的中心。而A、B两点就分别位于视网膜中心f点的两侧a1、a2、b1、b2。我们把相应像点分别到相应视网膜中心的距离之差,称为生理视差。F点的生理视差为η=0;A点的生理视差为η=f1a1-f2a2;B点的生理视差为η=f1b1-f2b2(均为弧长之差)。由此看来:远近不同物体形成的生理视差不同,这样就产生了物体远近不同的感觉。所以说:生理视差是产生立体感觉的原因,双眼观察是获得立体感觉的条件。⑶人造立体观察:如图(生理视差图):如果在两眼前分别放一块玻璃(如在上图中),再观察A、B、F三点,(假设是园球)并把看到的影像分别记录在两块玻璃上。当把A、B、F园球拿走后,再观察玻璃上的园球影像时(玻璃未动),给人的感觉与直接观察真实园球的效果是一样的。说明观看园球的像时也能在人眼中产生生理视差。这种感觉称为人造立体观察。航空像片的立体像对,类似于两块玻璃上的影像,两眼类似于航空摄影时两个相邻的摄影站。因此在航空像片的像对上就有类似于生理视差的一种视差,叫做左右视差。反映到双眼中就构成不等的生理视差。因此用双眼观察像对时,就能产生一种与实际物体一样的立体感觉,这就叫人造立体观察。⑷航空像片的立体观察:①立体观察的必要条件:a.必须是一个像对;b.分像。即左眼看左像片,右眼看左像片;c.像对按放时对应点的连线必须与眼基线平行;d.两张像片的比例尺最大不超过16%②立体观察中使用的仪器:a.桥式立体镜;b.反光式立体镜。③使用反光立体镜观察立体的方法:a.像片安放,重叠部分向内;b.定向;c.在立体镜下移动像片,使同名地物重合d.同名地物重合后,压平线成一条直线或平行。(也可验证)④立体观察中的立体效应:(正、负立体效应)⑤立体模型的垂直夸大立体镜下看到的立体模型,与地面的实际情况不符。垂直比例尺明显大于水平比例尺。用垂直夸大系数表示:K=d/fK=2.5—3.5d为立体镜的焦距,f为摄影机的焦距,2.在像对上量测两点间的高差:⑴像点坐标:O1、O2分别是像片P1、P2的像主点。a1、a2、C1、C2为任意像点,其坐标规定,横坐标用x表示:像点在像主点右边为正,左边为负。⑵像点视差:左右视差的定义:像对上同名像点横坐标之差。称为左右视差,也叫横视差。用P表示。a点的左右视差为Pa=Xa1-Xa2;C点的左右视差为Pc=Xc1-Xc2。⑶地面高差的计算:地面高差的计算用公式:式中:△P为左右视差较---不同像点的左右视差之差即△P=Pc-Pa(c相对于a点的高差)b为摄影基线b=b1+b2/2。Ha为像主点航高由此看出:△P是由地形起伏引起的根据此公式可以计算两点间的高差:1.像片上a点位置的选择很重要,要求a点尽量选在像主点附近,且于像主点高程要大致相同;2.c点任意选,c两点必须与a点高差相差较大。aphHbp3.左右视差的量测:⑴用视差杆量测像点的左右视差较:条件:在立体镜下,同名地物要绝对重合;量测:视差杆左右两侧标板中的“+”或“0”标记,在立体镜下对准同名像点:如a,读取数值。(精度1%cm)。就是a点的左右视差(相对值)。同理可求出c点的左右视差。两相对值相减就是左右视差较△P。⑵用直尺法量测像点的左右视差较:这种方法精度不高。但基本方法与视差杆量测方法相同。方法:像对定向(即01、02′、01′、02在一条直线上)并予以固定。距离不限。a点的左右视差:Pa=Lo-Lab点的左右视差:Pb=Lo-Lb△P=Pa-Pb代入高差计算公式即可。1.立体感觉产生的原因、条件分别是什么?2.熟悉反光立体镜观察立体的方法、步骤。了解正(反)立体效应、立体模型的垂直夸大。3.熟悉航空像片的定向、左右视差、左右视差较的概念。高差公式。4.你认为左右视差较是如何产生的?为什么?5.熟悉掌握左右视差较(视差杆、直尺量测)的量测方式。