计算地面覆盖范围：根据航片的方位元素，计算出每个像元在地面平均高程投影面上的地面坐标。然后根据这些地面坐标，可以计算出航片在地面平均高程投影面上的地面覆盖范围。

计算地面覆盖范围的具体实现方式与航片的方位元素有关。在这里，我们假设航片的方位元素包含了以下信息：

- 航摄中心点的经度和纬度
- 航摄高度
- 航摄角度（俯仰角、横滚角、方位角）
- 航线方向

根据这些信息，可以计算出每个像元在地面平均高程投影面上的地面坐标，进而计算出航片在地面平均高程投影面上的地面覆盖范围。以下是一个示例代码，展示了如何根据航片的方位元素计算地面覆盖范围：

import math

# 航摄中心点的经度和纬度
center_lon, center_lat = ...

# 航摄高度
height = ...

# 航摄角度（俯仰角、横滚角、方位角）
pitch, roll, yaw = ...

# 航线方向（以正北方向为0度，顺时针旋转）
heading = ...

# 计算航线方向的弧度值
heading_rad = math.radians(heading)

# 计算每个像元在地面平均高程投影面上的地面坐标
ground_coords = ...
for i in range(img_array.shape[0]):
    for j in range(img_array.shape[1]):
        x = img_geotrans[0] + j * img_res[0]
        y = img_geotrans[3] - i * img_res[1]
        h = ground_heights[i, j]
        # 计算像元在相机坐标系下的坐标
        x_cam = (x - center_lon) * math.cos(center_lat) * 111319.5
        y_cam = (y - center_lat) * 111319.5
        z_cam = height
        # 计算像元在地面平均高程投影面上的坐标
        x_ground = x_cam * math.cos(yaw) * math.cos(pitch) + y_cam * (
            math.sin(roll) * math.sin(yaw) * math.cos(pitch) - math.cos(roll) * math.sin(pitch)
        ) + z_cam * (
            math.cos(roll) * math.sin(yaw) * math.cos(pitch) + math.sin(roll) * math.sin(pitch)
        )
        y_ground = x_cam * math.sin(yaw) * math.cos(pitch) + y_cam * (
            math.cos(roll) * math.cos(yaw) * math.cos(pitch) + math.sin(roll) * math.sin(pitch)
        ) + z_cam * (
            math.sin(roll) * math.cos(yaw) * math.cos(pitch) - math.cos(roll) * math.sin(pitch)
        )
        z_ground = -x_cam * math.sin(pitch) + y_cam * math.sin(roll) * math.cos(pitch) + z_cam * (
            math.cos(roll) * math.cos(pitch)
        )
        # 计算像元在地面平均高程投影面上的经纬度
        lon_ground = center_lon + x_ground / (111319.5 * math.cos(center_lat))
        lat_ground = center_lat + y_ground / 111319.5
        # 将地面坐标保存到数组中
        ground_coords[i, j, 0] = lon_ground
        ground_coords[i, j, 1] = lat_ground

# 计算地面覆盖范围
# 这里采用简单的方法，计算出覆盖范围的四个角点坐标
# 具体实现可能需要根据具体情况进行调整
min_lon = np.min(ground_coords[:, :, 0])
max_lon = np.max(ground_coords[:, :, 0])
min_lat = np.min(ground_coords[:, :, 1])
max_lat = np.max(ground_coords[:, :, 1])

需要注意的是，以上代码示例只是展示了大致的思路，实际实现可能还需要考虑很多细节问题。同时，航片的方位元素也是一个关键因素，需要根据具体情况进行处理。