五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】中国的测量界真是挺牛的,不服不行。 -- 温雅颂

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      • 家园 没在意是因为看不懂。

          立体图像知道点,这绝对定向?

          是不是立体图象只能用眼睛看到,绝对定向就是把看到的点对应在图板的点上?

        它是一个可以在平板上任意移动的小平台,平台的顶部是一个小投影面,面积比普通饭碗略小一点。这个小投影面可以上下调节并且有刻度,投影面的中心有个很小的小孔,孔后面有个小灯照明。当作业人员移动这个小平台时,感觉就像眼前立体影像中有一个小灯在空中飘浮着。不过严格说起来,应该是当立体像对中地物的“光线交叉”在这个小投影面下面时,这个光点像飘在空中的一盏小灯;而当地物的光线交叉在小投影面上面时,这个光点又像从地底深处发出来的光。因此,当光点与地物重合的时候,地物的光线也正好交叉在小投影面上。

          我的理解是,当眼睛中看到需要定位的立体图像的点与光点重合时,这个小平台上某处指向平板的点就是需要定位的立体图像中的点?

        • 家园 抱歉,这部分没图实在很难讲清楚。

          你的理解完全正确。

          小平台光点正下方有一个笔,笔尖所指的位置,就是平台光点的水平位置,也就是立体图像中该点的水平位置。

          恭喜:你意外获得【西西河通宝】一枚

          鲜花已经成功送出。

          此次送花为【有效送花赞扬,涨乐善、声望】

          • 家园 这样就明白点了,

              只是想象不出小平台的细节,不知能否有照片,或者画个草图?

            • 家园 画图实在太麻烦

              这么说吧:拿一个显微镜,去掉那个弯把和上面的显微镜部分,其放玻璃片的地方做成一个圆盘,上贴不透光的厚白纸作为小投影面,白纸中央扎一个小孔,小孔下装一个小灯,小孔透过灯光形成光点。圆盘下方,就是原来显微镜装反光镜的位置,固定一只垂直向下的笔,笔与光点同在一条垂线上。

              进行绝对定向的时候就是先把平台放在已知地物点在平板的位置上,用笔尖对准该位置,根据该点的高程调整圆盘的高度,然后调整立体像对,使立体图像中该地物点与光点重合。

              绝对定向时每个立体像对区内至少要有三个已知地物点。

      • 家园 受教了,明年会有一个涉及GIS的项目,最近疯狂扫盲中
    • 家园 【原创】三,航空摄影测量之一

      我个人认为,测量技术中的一个重要突破就是航空摄影测量技术的出现。

      在这之前,平板仪测量的一个最重要缺点就是测区范围太小。因为要拉皮尺量距离,所以测一个小范围地区要花很长时间,而且只能测人能够到达的地区。这种测量方法用于城区的大比例尺测量还可以,但如果要做野外小比例尺测量,其效率就太低了。而且非常受天气的限制。

      而航空摄影测量技术的出现,使得测绘的效率得到大大的提高。

      航空摄影测量的原理说起来并不神秘,其实就是利用人两眼的视差形成立体感,和立体电影的原理一样,只不过在其中加入了测量的机制。

      看过立体电影的人都知道,拍摄立体电影首先要有两台同步电影摄影机,两台摄影机的镜头之间有一个间隔,和人的两眼之间的间隔相似。放映的时候利用偏振的原理,使观众左眼只能看到左面摄影机拍摄的画面,右眼只能看到右面摄影机拍摄的画面。由于两眼所见画面的不同,在人脑中形成立体的影像。

      航空摄影测量则是将测量用的专用照相机架设在飞机上,镜头朝下拍摄地面。飞机在测区上空按照事先计划好的航线来回飞行。在飞机直线飞行时,照相机每隔一段距离拍摄一张地面的像片,每张像片必须与前后拍摄的照片有60%以上的重叠。飞机航线与航线之间的照片必须有15%以上的重叠。这样前后两张照片之间重叠的部分,由于拍摄角度不同,用两只眼分别看的时候,其重叠部分就会形成立体视觉。由于每两张照片的重叠度都在60%以上,那么整条航线所覆盖的全部地区(除了开始和最后以外)都至少有两张照片的重叠,也就是说都可以形成立体视觉。用航空摄影测量的术语讲,每个地区都能被至少一副“立体像对”所覆盖。

      有了立体像对,可以建立立体视觉,因此也就有了测量地形高低起伏的基础。但是,这仅仅是基础而已。要达到测量的目的,还有很多工作要做。太细的技术细节说起来太枯燥,我只拣主要的说了:

      假如地面完全是水平的,地面上有一个很大的院子,其院墙是标准的正方形。再假如拍摄时相机方向与地面正好垂直,并且相机正好在院子中央的正上方,那么照片中的院子也就应该是一个正方形。

      如果相机垂直于地面,但不在院子的正上方,而是在几公里以外,那么照片上的院子是否应该是正方形呢?根据经验,我们会觉得它不应该是正方形,而应该是梯形了。但如果我们把相机镜头看成一个几何上的点,地面和像片看成互相平行的两个面,根据“小孔成像”的原理来分析,照片上的院子,依然应该是正方形!如果它不是,那就是镜头的问题了,是镜头导致的像场畸变。测量学归根到底是几何学的应用,只有建立起现实空间与地图空间的几何关系,才能保证测量的精度。因此,摄影测量首先要解决的就是镜头的像场畸变问题,使其尽量逼近“小孔成像”所能达到的几何精度。

      由于航摄飞机在飞行时姿态是在不断变化和调整过程中,每张照片在拍摄时相机也不可能恰好处在理想的状态,因此航空摄影测量要求每张照片都要记录下拍摄时的状态,叫做“外方位元素”,包括飞机的俯仰状态,左右倾斜状态,以及与航向方向的偏移状态。换句话说,如果把飞机机身看作X轴,机翼看作Y轴,相机的朝向看作Z轴,这几个外方位元素就分别是沿着这三个坐标轴的旋转变量。记录下这些变量,就可以事后重建像片与现实的几何关系。举个例子:假如我在某个画廊用相机拍摄了一幅油画。为了简单起见,假设油画本身是正方形,贴在一个与地面垂直的墙壁上,我的相机架在一个经过水平调平的三脚架上,镜头方向是水平的,但镜头方向与墙壁呈30度夹角。如果不考虑镜头的畸变,那么像片上的油画就应该是一个标准的梯形。如果我照的是幻灯片,用幻灯机放映它时也使幻灯机与投影面呈30度夹角,那么投影面上的油画就又变成了正方形。航空摄影测量就是根据这样的原理实现的。

      一个最简单的航空摄影测量仪器就是一个平板,上面分别架设两台分别带有红绿滤色镜的幻灯机,各放一张前后拍摄、互有60%重叠航片。每台幻灯机都可以根据航片拍摄时的外方位元素调整角度。两台幻灯机之间还可以互相进行水平和垂直移位。经过这一系列调整,就重建了航拍时两张航片的空间对应关系,这时只要戴上同样的红绿滤色眼镜,就看到了一幅立体感很强的地面影像。这个过程在航测术语中叫做“相对定向”,因为它只是建立了两张航片之间的空间关系,形成了一个独立的、局部的、跟外界无关的坐标体系,要做真正的测绘,还需要把这个独立的坐标体系纳入到全球范围的大地坐标系中,这个过程就是“绝对定向”。

      绝对定向就是在所测地区找若干个已知大地坐标的明显地物点,将这些地物点的精确位置标在平板上,然后将这两台幻灯机作为一个整体进行升降或偏转,使影像中的地物点与平板上标出的位置重合,就完成了绝对定向。

      很抱歉,因为马上要出门,这段只好先写到这里,回头再接着写。

      在绝对定向这段,我的描述里有一点“漏洞”,但现在来不及仔细推敲修改,就先这样了,等接着写的时候我再详细解释。感兴趣的人可以分析分析究竟错在哪了。

      关键词(Tags): #航空摄影测量(当生)#航空测量(当生)
    • 家园 帖子要沉

      頂。

    • 家园 先花后表

      一、测绘比测量更恰当

      二、武测的骨干相当部分是军测南下时候分过去的,有这个底子,武测实力上的台阶

      三、之卓先生的学术可以配的上“精纯”,人没打过交道,但是老先生的书读了几遍,造诣匪浅

      四、孟教授当年的风波不小,现在的成就令人艳羡,我是佩服的。她们那一批人现在基本上都是测绘界的腕了

      五、武测和军测,有个传统的说法:武测强在航测,搞出的算法很不容易,也有水平;军测强制图,可能和目的性太强有关。不过从学生的功底上讲,军测要比武测稍微强点,信息化是罪魁,武测的系大了,学的杂,就很难精。当然,和军队的环境对专业要求严,学生吃苦耐劳也分不开。不过,这几年接触的人看,新人都是浮躁的居多,测绘行业的一个弊病了。

      六、这个行当里谁都认为自己是牛人。个人认为现在牛的人不是没有,但是多半没有叫的那么响,很多在做无名英雄。

      七、米国的强在于思维的创新,基础科学人家一直没忽视,融会贯通的思想一直没断了线。再加上工业实力摆着,想不做强都难。德国么,我的评价是没落中,一个终极原因就是需求和钱,理论上的牛人都跑美国和加拿大去了。

      八、国内测绘有多强,估计泡了很多年的人可能都想不到;反之,这话也适用。

      九、GOOGLE EARTH这个东西确实很厉害,厉害在个基础上。这几年国内的也有了,很多,但总觉得不是个味。这方面不能多说。多了就容易挨砖。

      十、罢掉一批教授,合掉一批公司,能些更好的作用。

      十一、测绘是个好东西,没它,很多事情都玩不转。要搞的更好啊。。。。。。得有个代把人的换血。现在内容复杂的不是几倍,找出些牛人越来越难,这些牛人也越来越牛。

      十二、慕尼黑回来的人是宝,用好很关键啊~~

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