遥感教程第11-4页¶
首先说明了航空照片中可能出现的空间变形，其中建筑物等高架物体似乎向外倾斜；然后，给出了计算照片中物体高度的公式。示意图有助于理解另一个公式中的参数，该公式适用于沿飞行路线的连续照片的立体对。使用被称为立体绘图仪的特殊仪器，允许系统地确定等高线，被描述为制作地形图的常规方法之一。
测量单个和成对图像的高度¶
我们可以通过各种摄影测量技术来测量地面特征（例如，高大的树木和建筑物）的高度和地形。例如，确定高度， h 在一张航空照片的边缘附近的一幢高大建筑物。如果这张照片是垂直拍摄的，即直视，那么它的中心位于最低点（相机垂直于正下方表面点的垂直线 [假定为平坦] ）在这种情况下，最低点与照片中的主点（P.P.）重合，即透镜光轴（如同延伸的）与地面的交点，因此P.P.也是照片的真实中心。如果照片（和光轴）不垂直，该点就会偏离中心。如果这座建筑靠近P.P.，那么它的顶部和底部在照片中似乎是一致的。如果它在某个径向距离r处远离该点，则它在倾斜状态下的观察状态会使顶部比底部更远离p.p.，在照片中可测量到的量为， d . 对于飞机高度， H ，（如果我们知道地面距离，可以从比例尺计算），h的值是， h = (d/r) x (H) . 我们可以用加利福尼亚州长滩市中心的大型、低摄像机高度的航空照片来说明这种方法（来自Sabins，1987；由J.van Eden提供），其中高层建筑的横向倾斜在外部很明显。在这里，我们在P.P.和靠近边缘的一栋建筑之间绘制了D和R：
` <>`__11-11: Using this figure, determine the height h of the building to which are drawn white arrows to distances d (photo displacement from bottom to top) and r (to building top). On the actual photo (not your screen) d = 0.5 inch and r = 3.0 inches. Scale of the photo is 1:3600. Aircraft altitude is 1800 ft. `ANSWER <Sect11_zanswers.html#11-11>`__
通过应用视差原理，可以从立体照片对中确定高程、坡长和坡度。下图将介绍所涉及的技术。在这张图中，两张连续的照片被分开显示，以允许显示几何点或特征，事实上这两个点或特征是共同的，由重叠的数量来证明。
立体视差（另见 page 11-3 ）实际上是一种物理条件，指一个点的明显位移或一张照片或图像中某个高度的特征，这是由观察位置的移动引起的：这将发生在连续拍摄的航空或空间照片中（例如，立体对重叠（同一飞行线）或侧翼（平行飞行线）。在上图中，注意主点pp的位置1 在左边的照片里。在右图中，第一个点现在位于pp1 在照片的主要点pp的左边。2 . PP的位置2 '左边的照片是在pp2 ，照片的实际主点。
接下来，考虑要点 a 和 b 这是两张照片中的一张，为了简单起见，它位于一条与飞行线平行的线上（箭头在底部）。在左图中，它们位于右上象限；在右图中，它们已移动到左上象限，在本例中，它们之间的间距或间距较小。每幅照片上的位移可以用x和y的单位来测量，在坐标系中选择长度（例如毫米），将0（零）放置在主点上。两条红色水平线 a 和 b 可以读取为x值（此通用图中没有给出数字）。（注意x和y可以有正值或负值。）因为 a 和 b 在两张照片的不同位置（与主点的距离不同），它们在照片对中的分离不相同（M和N也是如此；一般来说，视差效应和主点的位移随着与P的距离增加而增加。如页面顶部照片中所示，oint将导致分离发生变化）。
在这个方案中，点的视差p a P是 a = X a -X a '和 *** ＊P b = X b -X b '.现在，A点，H点的高度a 如果三个变量是固定的，则可以确定：1）两个主要点之间的实际地面距离，即空军基地B（如果已知图像比例，则可以确定），2）飞机高度H，以及3）航空相机的焦距F。然后，该方程适用：
h:sub:`a` = H - (Bf)/P:sub:`a`
同样，点的高度 b
已确定。然后浮雕就是高点和低点之间的高程差。
由于H和F控制着照片比例，这些值加上适当的视差和空军基地B足以确定从照片中任何位置的主点到主点的实际距离。就在这一点上 a ，x和y的距离由x给出。a ＝B（x） a /P:SUB:A`和Y:sub:`a = B（Y） a /p:sub:a。点的相似方程成立 b . 点之间的倾斜角 a 和 b 就是切线为h的角a /H:Sub:B，其中 a 发现高于 b . 斜坡的实际长度介于 a 和 b 使用毕达哥拉斯方程确定；因此： ab = [(X:sub:a - Xb)2 - (Y:sub:a - Yb)2] 1/2 .
` <>`__11-12: For the adventurous, try this question: For the inclined surface containing separated points M and N on a slope whose heights or relief we want to determine, we measure the distance (in the direction parallel to the flight line) on one photo between the base (here, point ** N **哪个低于点 M ) of that slope and the principal point (the optical center of a photo = nadir point if camera is on a level aircraft and points straight down). Use the above equations to figure out the heights of points M and N in the diagram, their coordinate positions (in millimeters) on the left photo, the actual length of line MN, and the slope angle. Imput parameters: H = 4000 m; B = 400 m; f = 120 mm; X:sub:`m` = - 20 m; Y:sub:`m` = - 40 m; X:sub:`m`' = - 100 m; X:sub:`n` = + 30 m; Y:sub:`n` = - 70 m; x:sub:`n`' = - 80 m. This problem is calculation intensive; do this question only if you are ambitious.`ANSWER <Sect11_zanswers.html#11-11>`__
也可以通过使用不同的视差方法，从立体对计算沿表面不同高程点之间的高度差（浮雕）。此公式适用于： h = (H) dP/(P + dP) . P 绝对立体视差。这个 dP 术语是差分视差，它是被测特征或点的顶部和底部（底部）的绝对立体视差之差。
我们通过测量地物顶部和底部之间的距离，或者斜坡上不同海拔处的两个近地点之间的距离，找到了差异视差，当这两个视差处于最佳的立体视准线时，我们会在两张照片中的每一张中找到差异视差。那么，dp是两个距离值之间的数值差（x:sub:2-x1 ，这在每个照片对中都是不同的。
我们可以通过使用特殊的设备，如立体仪、视差楔形物或视差条（最常见的是视差条），从光学上找到p和dp的值。每种方法都使用“浮点”方法的变体，在这种方法中，当我们在镜子立体镜下查看对齐的照片时，可以看到参考标记（点或交叉点）。我们把视差条放在照片平面上，这样一张照片上的固定标记与可移动标记（立体视图中可见融合）相吻合，方法是转动螺丝刀，将该标记转换为巧合。然后我们从刻度尺上读取dp的值。当我们对许多点进行此操作时，我们可以计算地图部分的高度和地形值。如果我们参考基准点，这些值就变成绝对值（高程）。
` <>`__11-13: A stereo pair was obtained from a photo mission flown at 2000 meters. We wish to determine the height of a water tower (storage tank on legs).The photo base length P between the two photos when properly placed for effective stereo viewing is 70 mm. The differential parallax dP for the tower, as measured by a stereometer, is 0.4 mm. What is the height? `ANSWER <Sect11_zanswers.html#11-13>`__
使用上述设备在立体照片中指定足够多的高程点以进行轮廓绘制是困难和乏味的。相反，我们使用精密的光学机械立体绘图仪。这些设备使用两个或三个可移动的放映机，将光线通过由玻璃制成的立体声对，这些立体对放置在跟踪台（平板）上，我们可以升高或降低跟踪台。我们制作了一个三维图像或立体模型，外部观察者可以通过某种滤波方法来观察。对于黑白照片，我们使用anaglyph方法进行处理，其中一张照片通过红色滤镜投影，另一张通过青色滤镜投影，然后用相应的滤色镜查看。我们在立体模型上投射一小点光或点。当圆点看起来与模型表面的某些部分（通过观察者看到）重合时，该圆点定位由压盘高度确定并由控制点校准的特定高程。一个有经验的操作者可以沿着模型表面移动光，这样它总是保持一致。这个动作跟踪一条轮廓线。然后他们升高（或降低）平台表一个固定的数额由选定的轮廓间隔确定，他们轮廓下一个高度。这个过程一直持续到它们追踪整个表面。如今，分析立体绘图仪能够通过计算机处理数学转换的数据半自动化轮廓绘制。