10-像點移位和方向偏差

1、2.7 航攝像片的像點位移航攝像片的像點位移 理論上講，理想像片可以作為地形圖直接使用。但是由于在實際航空攝影時，在中心投影的情況下，當(dāng)像片有傾斜，地面有起伏時，便會導(dǎo)致地面點在航攝像片上構(gòu)像相對于在理想情況下的構(gòu)像，產(chǎn)生了位置的差異，這一差異稱為像點位移。由像點位移又導(dǎo)致了由像片上任一點引畫的方向線，相對于地面上相應(yīng)的水平方向線，產(chǎn)生了方向上的偏差。 因此，一般攝影像片不能簡單作為影像地圖使用。 一、一、像點位移像點位移 定義和產(chǎn)生原因定義和產(chǎn)生原因2方向偏差：由像點位移導(dǎo)致了又像片上任意方向線與地面上相應(yīng)的水平方向線（水平像片上理想方向線）產(chǎn)生了偏差。 1定義：像點位移：在中心投影情況下，

2、當(dāng)像片有傾斜，或地面有起伏時導(dǎo)致了航空攝影像片上構(gòu)像相對于理想情況下的構(gòu)像，產(chǎn)生了位置差異叫做像點位移。 因素引起的像點位移原因： 原因之一：像片傾斜1、像片傾斜位移的概念 等角點的特性：在傾斜像片和水平地面上，由等角點c 和C所引出的一對透視對應(yīng)線無方向偏 差，保持著方向角相等i0bchvvch0c0d0ac)(scbad 設(shè)地面一點在傾斜像片 上的構(gòu)像為 ，在水平像片 上的構(gòu)像為 ，將傾斜像片繞等比線 旋轉(zhuǎn)到與水平像片重合形成疊合圖形，見圖2-23。由于任意一對相應(yīng)像點 與 的極角 和 總是相等的，所以疊合圖中兩向徑 和 共線，因像片傾斜，兩向徑 和 長度不等，兩向徑之差 稱為因像片傾斜引

3、起的像點位移。Pa0ahchca0caca0a0caca0ca0ca0P（2）像片傾斜位移的數(shù)學(xué)表達式 以誤差值表示的嚴(yán)密公式：sinsinsinsin2ccrfr對于豎直攝影的航攝像片，像片傾角一般很小，分母中rcsinsinf，舍去該項可得近似公式sinsin2frcsincos)sincos(sincos00yffyfyyffxx（2）水平像片和傾斜像片坐標(biāo)關(guān)系：此關(guān)系式推導(dǎo)是以Z軸為主軸的姿態(tài)角系統(tǒng)下，0, 0, 0不為vA水平像片的坐標(biāo)看成物方坐標(biāo)，傾斜像片的坐標(biāo)看成像方坐標(biāo)，中心投影逆變換公式即可得到。（3）傾斜像片上像點位移的特性 傾斜像片上像點位移出現(xiàn)在以等角點為中心的輻射線上

4、。 當(dāng)0或180時，像點位于等比線上，無像片傾斜像點位移。 傾斜像片的像點位移是以誤差值表示的，其值與sin的符號有關(guān)。（4）像點傾斜引起的方向偏差 設(shè)水平地面上任意兩點A、B在水平像片上的構(gòu)像為a，b，在航攝像片上由像片傾斜引起位移而構(gòu)像為a，b，則a，b連線方向相對于a，b連線方向偏離的角值，即為像片傾斜引起的方向偏差。例題：傾斜相片a點坐標(biāo)為（78.234,-65.736）mm，相片傾斜10度，對應(yīng)水平相片x坐標(biāo)為73.863mm，y坐標(biāo)為-35.967mm，位移量為-30.089mm。(f=153.42mm)原因之二：地形起伏地形起伏對正射投影地形起伏對正射投影無影響無影響對中心投影引

5、起對中心投影引起 投影差投影差航片各部分的比例尺不同航片各部分的比例尺不同ABCBACabcabcACCA地形起伏對正射投影地形起伏對正射投影無影響無影響對中心投影引起對中心投影引起 投影差投影差航片各部分的比例尺不同航片各部分的比例尺不同ABCBACabcabcACCA投影差：因地形起伏引起的像點位移，稱為像片投影差；對應(yīng)在地面部分為地面投影差。 hHRhhHrhhnNRrA0Ahha0aH-hfHAh地面點像點hHRhhHrhhnNRrA0Ahha0aH-hfHAh地面點像點nNRrA0Ahha0aH-hfHAh地面點像點 由上所述，可歸納地形起伏像點位移的特征為： 地形起伏像點位移是地面

6、點相對于所取基準(zhǔn)面的高差而引起的。 地形起伏像點位移以誤差值表示，表現(xiàn)在像底點為輻射中心的方向線上。 地形起伏像點位移的符號與該點的高差符號相同；正號高差引起的h是由像點朝向像底點n引入h之值來改正。 在保持像片攝影比例尺不變時，地形起伏像點位移之值隨航高的增大而減小；因此采用長焦距攝影機以增大航高進行空中攝影是有利的。 在航攝像片上由像底點引出的輻射線不會出現(xiàn)因地形起伏像點位移引起的方向偏差。 水平像片上存在有地形起伏像點位移h 。因地形起伏引起的方向偏差 對基準(zhǔn)面具有高差的任意兩地面點的像點，其連線方向相對該地面點在基準(zhǔn)面上正射投影點的像點的連線方向的偏差，如下圖中的h稱為因地形起伏引起的方向偏差。原因之三：物理因素引起像點位移：原因之三：物理因素引起像點位移： 一些物理因素也會引起像點位移比如：攝影物鏡的畸變差、大氣折光、地球曲率以及底片變形等因素的影響，使地面點位置發(fā)生偏移，偏離了三點共線的條件。這是一種系統(tǒng)誤差，可以通過數(shù)學(xué)模型進行改正。 從以上像點位移和方向偏差的討論可知，由于攝影時像片既有傾斜，地面又有起伏，因此，航攝像片上存在既無傾斜位移又無投影差的像點，在航攝像片上隨意兩點的連線也都存在著方向偏差，因而航攝像片要經(jīng)過攝影測量測圖后，才能變?yōu)榈匦螆D。思考：1、何謂像片傾