第三章 单张航摄像片解析.doc

第三章 单张航摄像片解析主要内容n 1.摄影测量中常用的坐标系 统 n 2.中心投影的航片的像点坐标与大地坐标系坐标之间的解析变换关系n 3.中心投影的构像方程及其在航空摄影测量与遥感中的意义第一节 摄影测量中常用的坐标系 n 一、 像方坐标系n 1.像平面坐标系：确定像点在像片上的位置 n 框标坐标系：以像片上相应框标连线作为基准建立的直角坐标系。 n 作用：量测像点坐标 n O点坐标：x0,y0xyp. on 像平面直角坐标系：以像主点为坐标原点，轴分别平行于框标坐标系的x,y 轴 xy o 2.像空间坐标系S-xyz 投影中心作为像空间直角坐标系的坐标原点，轴与摄影方向重合，朝上为正方向；和轴分别平行于像平面坐标的相应轴. 坐标获取：sxyz o-xy S-xyz （x,y） (x,y,-f) 3.像空间辅助坐标系S-XYZ： S-XYZ-过渡坐标系：以摄站点（或投影中心）为坐标原点，轴系仍按右手定则确定，坐标轴可根据需要选定，一般以铅垂方向（或设定的某一方向）为Z轴，航线方向为X轴. 作用：建立像方S-xyz与物方A-XYZ坐标关系的纽带sxyz二、物方坐标系:1: 1.摄影测量坐标系O1-XPYPZP右手空间直角坐标系 航带网中统一的坐标系，用以表示诸模型点在构成航带网后的统一坐标。其坐标轴通常分别与第一张像片（或第一个像对）的像空间辅助坐标系的各坐标轴平行XPYPZPO1 2.地面测量坐标系 n 是指国家统一的坐标系，也就是国家测图所用的高斯-克吕格三度带或六度带投影的1980年西安坐标系和1985年国家高程基准黄海高程系 n 左手空间坐标系 n 航测像片控制点坐标属于地面测量坐标系 :图没画3.地面摄影测量坐标系A-XP YP ZP n 为右手系，原点通常选在地面某一控制点；轴为过该点的铅垂线，向上为正，它与地面测量坐标系的Zt轴平行；轴与航线方向一致 n O1-XPYPZP -t-Xp Yp Zp 第二节 航摄像片的内外方位元素 nn 确定摄影瞬间摄影物镜（或投影中心）、像片与地面三者之间的相对位置的参数称为像片的方位元素。 n 一、像片（摄影机）的内方位元素 x0,y0,-fn 把像片主距和像片主点在框标坐标系中的坐标称为摄影机的内方位元素，或叫像片的内方位元素n 获取：摄影时记录下来 （已知）二、像片（摄影机）的外方位元素n 1.像片的外方位元素:像片摄影瞬间在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数n 2.类型n 1） 三个直线元素XS,YS,ZS ：摄影曝光时，摄影物镜在地面选定的空间直角坐标系中的坐标值XS,YS,ZS。n 2）三个角元素：描述像片在摄影瞬间空间姿态的要素，其中两个角元素用以确定摄影机主光轴在空间的方向，另一个角元素则确定像片在像片面内的方位 n n 旁向倾角 ：主光轴So在YZ面上的投影SOY与Z轴的夹角。n 旁向倾角 ： 主光轴So与其在XZ面的投影的夹角。n 像片旋角 ： 像片面上x轴与XSo平面交线的夹角。综述：当求得像片的内外方位元素后，在室内恢复摄影光树的形状和空间位置，重建被摄景物的立体模型，用以获取地面景物的几何和物理信息 第三节 像点在不同坐标系中的变换S-xyz-s-xyz-A-Xp Yp Zp一、像点的平面坐标变换 二、像点的空间坐标变换-旋转、平移数学的空间变换的基本表达式旋转变换过程以X轴为主轴旋转系统的坐标变换 第四节 中心投影的构像方程n 一、 一般地区的构像方程 二、意 义 n 空间后方交会：利用航摄像片上三个以上像点坐标和对应地面点坐标，计算像片外方位元素的工作，称为单张像片的空间后方交会n 目的：求得像片的内外方位元素后，在室内恢复摄影光树的形状和空间位置，重建被摄景物的立体模型，用以获取地面景物的几何和物理信息 n 1.获取原始数据：从摄影资料中查取平均航高与 摄影机主距；从外业测量成果中获取地面 控制点的地面测量标坐，或转换为地面摄 测坐标。n 2.量测控制点的像点坐标：用摄影测量仪器立体坐标仪或计算机n 3.解求像片外方位元素：利用像控点的象点坐标和物点坐标，依据最小二乘平差原理解求六个外方位元素n 三、像片纠正1.像片纠正：将中心投影的航摄像片，经过某种投影变换，消除像片倾斜引起的像点位移和消除或限制地形起伏引起的投影差，使之相当于水平像片，并符合成图比例尺