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正摄影像与正射影像及空三加密

来源:遥感 时间:2022/10/25
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偶然翻看报纸,发现年5月6日的《春城晚报》,封面上有“临沧至清水河高速路施工现场发掘出上万件明清时期文物”的报道。

《春城晚报》的报道

在A08版面有《我省一在建高速施工现场发掘上万件文物》的篇幅。

《春城晚报》的报道

文物我看不懂,只能看个热闹,想说的是图片注解中说的这“正摄影像”。

“正摄影像”的注解

我对“摄影测量”略知一二,而“正射影像”是“摄影测量”中的专业名词,据我所知,没有“正摄影像”的说法,专业上倒是有“正直摄影”的名词。

《摄影测量原理》《摄影测量学》

摄影测量是使用摄影的技术手段获取遥感影像,利用遥感影像测量获取地形地物的空间地理信息的过程。它的理论基础主要是单张遥感影像的共线条件方程式,双像立体相对定向的共面条件,单元模型绝对定向的空间相似变换。产品主要是DEM、DOM、DLG的3D产品。

模拟摄影测量仪

数字正射影像,首先对获取的遥感影像进行空间定向,恢复摄影瞬间的空中姿态,再利用数字高程模型对遥感影像经逐个像元进行投影差改正,经几何校正后,消除各种畸变,再经过辐射校正,进行镶嵌,最终得到包含坐标信息,具有一定几何精度的数字正射影像地图(DigitalOrthophotoMap简称DOM)。

数字摄影测量仪

在“摄影测量”中有两种基本的投影方式:中心投影和正射投影。中心投影是指把光由一点向外散射形成的投影,是航空摄影的投影方式,就是指空间任意直线均通过一固定点投影中心,投射到一平面上而形成的透视关系,其特点是每一物点所反射的光线都要通过镜头聚焦在感光面上,中心投影具有透视规律。正射投影即投影平面切于地球面上一点,视点在无限远处,投影光线是互相平行的直线,并与投影平面相垂直。

摄影测量中的投影方式

“摄影测量”最基本的功能和理论基础就是从“中心投影”到“正射投影”的变换,这里面有严格的空间几何数学解析关系。一般有正解法和反解法两种,可以用下图来形象地理解“中心投影”到“正射投影”反解法的变换关系。

“中心投影”到“正射投影”的反解法

在计算机技术发展以前,“摄影测量”一般采用“正直摄影”,它是指摄影时,相邻的两像平面的的主光轴彼此平行,且垂直于摄影基线的摄影方式。在计算机技术发展以后,倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术,它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一传感平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像,可完成实景三维模型的重建。

航摄仪倾斜相机

由以上的介绍可知。《春城晚报》上登的“正摄影像”犯了一个专业名词的错误。由此,我还想到了“摄影测量”中另一个重要的工序“空三加密”。

“空三加密”示意图

空三加密是使用摄影测量的的技术方法,进行空中三角测量,增加像控点的密集程度,获取遥感影像空中摄影瞬间的姿态参数,满足后续工序的生产,减少野外像控点作业的过程。年我刚到单位上班,当时卫星遥感技术还不是很发达,主要的业务是航空摄影测量,我毕业的院系是“航测系”,因为带了个“航”字,给人以一种神秘的感觉,使用的摄影测量仪器是庞然大物的精密仪器,一大间屋子,空荡荡的架一个仪器,坐一个人无声无息的在那干,更给人神秘兮兮的感觉,因为航片很珍贵,比黄金还贵,又有涉密信息。其中的一个工序叫“空三加密”,同事中有不学测量的,天天听到“加密,加密”的,便以为是要把航片上的什么信息进行什么“秘密”处理。终于有一天问我,“加密”是加些什么秘密符号上去,我告诉他:

“‘空三加密’的‘密’是‘稀密’的‘密’,不是‘秘密’的‘密’。”

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