第三章 單張航攝像片解析.doc

第三章 單張航攝像片解析主要內(nèi)容n 1.攝影測量中常用的坐標(biāo)系 統(tǒng) n 2.中心投影的航片的像點(diǎn)坐標(biāo)與大地坐標(biāo)系坐標(biāo)之間的解析變換關(guān)系n 3.中心投影的構(gòu)像方程及其在航空攝影測量與遙感中的意義第一節(jié) 攝影測量中常用的坐標(biāo)系 n 一、 像方坐標(biāo)系n 1.像平面坐標(biāo)系：確定像點(diǎn)在像片上的位置 n 框標(biāo)坐標(biāo)系：以像片上相應(yīng)框標(biāo)連線作為基準(zhǔn)建立的直角坐標(biāo)系。 n 作用：量測像點(diǎn)坐標(biāo) n O點(diǎn)坐標(biāo)：x0,y0xyp. on 像平面直角坐標(biāo)系：以像主點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，軸分別平行于框標(biāo)坐標(biāo)系的x,y 軸 xy o 2.像空間坐標(biāo)系S-xyz 投影中心作為像空間直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)，軸與攝影方向重合，朝上為正方向；和軸分別平行于像平面坐標(biāo)的相應(yīng)軸. 坐標(biāo)獲?。簊xyz o-xy S-xyz （x,y） (x,y,-f) 3.像空間輔助坐標(biāo)系S-XYZ： S-XYZ-過渡坐標(biāo)系：以攝站點(diǎn)（或投影中心）為坐標(biāo)原點(diǎn)，軸系仍按右手定則確定，坐標(biāo)軸可根據(jù)需要選定，一般以鉛垂方向（或設(shè)定的某一方向）為Z軸，航線方向?yàn)閄軸. 作用：建立像方S-xyz與物方A-XYZ坐標(biāo)關(guān)系的紐帶sxyz二、物方坐標(biāo)系:1: 1.攝影測量坐標(biāo)系O1-XPYPZP右手空間直角坐標(biāo)系 航帶網(wǎng)中統(tǒng)一的坐標(biāo)系，用以表示諸模型點(diǎn)在構(gòu)成航帶網(wǎng)后的統(tǒng)一坐標(biāo)。其坐標(biāo)軸通常分別與第一張像片（或第一個(gè)像對）的像空間輔助坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸平行XPYPZPO1 2.地面測量坐標(biāo)系 n 是指國家統(tǒng)一的坐標(biāo)系，也就是國家測圖所用的高斯-克呂格三度帶或六度帶投影的1980年西安坐標(biāo)系和1985年國家高程基準(zhǔn)黃海高程系 n 左手空間坐標(biāo)系 n 航測像片控制點(diǎn)坐標(biāo)屬于地面測量坐標(biāo)系 :圖沒畫3.地面攝影測量坐標(biāo)系A(chǔ)-XP YP ZP n 為右手系，原點(diǎn)通常選在地面某一控制點(diǎn)；軸為過該點(diǎn)的鉛垂線，向上為正，它與地面測量坐標(biāo)系的Zt軸平行；軸與航線方向一致 n O1-XPYPZP -t-Xp Yp Zp 第二節(jié) 航攝像片的內(nèi)外方位元素 nn 確定攝影瞬間攝影物鏡（或投影中心）、像片與地面三者之間的相對位置的參數(shù)稱為像片的方位元素。 n 一、像片（攝影機(jī)）的內(nèi)方位元素 x0,y0,-fn 把像片主距和像片主點(diǎn)在框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)稱為攝影機(jī)的內(nèi)方位元素，或叫像片的內(nèi)方位元素n 獲取：攝影時(shí)記錄下來 （已知）二、像片（攝影機(jī)）的外方位元素n 1.像片的外方位元素:像片攝影瞬間在地面直角坐標(biāo)系中空間位置和姿態(tài)的參數(shù)n 2.類型n 1） 三個(gè)直線元素XS,YS,ZS ：攝影曝光時(shí)，攝影物鏡在地面選定的空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值XS,YS,ZS。n 2）三個(gè)角元素：描述像片在攝影瞬間空間姿態(tài)的要素，其中兩個(gè)角元素用以確定攝影機(jī)主光軸在空間的方向，另一個(gè)角元素則確定像片在像片面內(nèi)的方位 n n 旁向傾角 ：主光軸So在YZ面上的投影SOY與Z軸的夾角。n 旁向傾角 ： 主光軸So與其在XZ面的投影的夾角。n 像片旋角 ： 像片面上x軸與XSo平面交線的夾角。綜述：當(dāng)求得像片的內(nèi)外方位元素后，在室內(nèi)恢復(fù)攝影光樹的形狀和空間位置，重建被攝景物的立體模型，用以獲取地面景物的幾何和物理信息 第三節(jié) 像點(diǎn)在不同坐標(biāo)系中的變換S-xyz-s-xyz-A-Xp Yp Zp一、像點(diǎn)的平面坐標(biāo)變換 二、像點(diǎn)的空間坐標(biāo)變換-旋轉(zhuǎn)、平移數(shù)學(xué)的空間變換的基本表達(dá)式旋轉(zhuǎn)變換過程以X軸為主軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的坐標(biāo)變換 第四節(jié) 中心投影的構(gòu)像方程n 一、 一般地區(qū)的構(gòu)像方程 二、意 義 n 空間后方交會：利用航攝像片上三個(gè)以上像點(diǎn)坐標(biāo)和對應(yīng)地面點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算像片外方位元素的工作，稱為單張像片的空間后方交會n 目的：求得像片的內(nèi)外方位元素后，在室內(nèi)恢復(fù)攝影光樹的形狀和空間位置，重建被攝景物的立體模型，用以獲取地面景物的幾何和物理信息 n 1.獲取原始數(shù)據(jù)：從攝影資料中查取平均航高與 攝影機(jī)主距；從外業(yè)測量成果中獲取地面 控制點(diǎn)的地面測量標(biāo)坐，或轉(zhuǎn)換為地面攝 測坐標(biāo)。n 2.量測控制點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)：用攝影測量儀器立體坐標(biāo)儀或計(jì)算機(jī)n 3.解求像片外方位元素：利用像控點(diǎn)的象點(diǎn)坐標(biāo)和物點(diǎn)坐標(biāo)，依據(jù)最小二乘平差原理解求六個(gè)外方位元素n 三、像片糾正1.像片糾正：將中心投影的航攝像片，經(jīng)過某種投影變換，消除像片傾斜引起的像點(diǎn)位移和消除或限制地形起伏引起的投影差，使之相當(dāng)于水平像片，并符合成圖比例尺