航攝像片的方位元素教學課件

航攝像片的方位元素航攝像片的方位元素航攝像片的方位元素航攝像片的方位元素《攝影測量學》（上）第三章武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室一、攝影測量常用坐標系二、航攝像片的內、外方位元素三、像點坐標變換主要內容3像空間輔助坐標系(S-XYZ)xyosxzyYXZ4攝影測量坐標系(Op-XpYpZp)5地面測量坐標系(t-XtYtZt)tytxtztpXpYpZpXYZS地面測量坐標為國家統(tǒng)一坐標系，平面坐標系為高斯-克呂格三度帶或六度帶1980西安坐標系，高程坐標系為1985黃海高程系6地面攝影測量坐標系(A-XtpYtpZtp)原點為地面某一控制點，Ztp軸與地面測量坐標系的z軸平行，Xtp軸與航線一致XtpYtpZtpA二、航測像片的方位元素方位元素：確定攝影時攝影物鏡（攝影中心）、像片與地面三者之間相關位置的參數(shù)1像片的內方位元素：攝影物鏡后節(jié)點與像片之間相互位置的參數(shù)恢復內方位元素可恢復攝影時的攝影光束xycSfox0y02像片外方位元素：已建立的攝影光束，確定像片攝影瞬間在地面直角坐標系中空間位置和姿態(tài)的參數(shù)XYZApS三個直線元素，描述攝影中心在地面空間直角坐標系中的坐標值(Xs、Ys、Zs)。三個角元素(、、)，表示攝影光束空間姿態(tài)(像片在攝影瞬間空間姿態(tài)的要素）XYZApSXsYsZs1）以Y軸為主軸的、、XYZAXsYsZsooxXYZNS旁向傾角航向傾角像片旋角xy2）以X軸為主軸的，、，、，航向傾角,旁向傾角，

像片旋角，XYZASXYZNXsYsZsooY，，，xy3）以Z軸為主軸的A、、方位角A像片傾角像片旋角XYZASXYZNAxy1像點的平面坐標變換三、像點坐標變換xypx’y’axypx’y’oy0x0a2像點空間坐標變換R稱為旋轉矩陣，R為正交矩陣，由三個獨立參數(shù)確定xyozxysXYZ1）以Y軸為主軸的、、系統(tǒng)的坐標變換S-XYZ繞Y軸旋轉角到S-XYZXYZSXZaS-XYZ繞X軸旋轉角到S-XYZYXZSYZaS-XYZ繞Z軸旋轉角到S-XYZ(s-xyz)aXZYSXYa1=cosφcosκ-sinφsinωsinκa2=-cosφsinκ

–sinφsinωcosκa3=-sinφcosωb1=cosωsinκb2=cosωcosκb3=-sinωc1=sinφcosκ+cosφsinωsinκc2=-sinφsinκ

+cosφsinωcosκc3=cosφcosω

2）以X軸為主軸的，、，、，系統(tǒng)的坐標變換YzSXY’Z’’’aaX’Z’’Xz’SY’’’X’’Y’’’’X’z’’SY’aa1=cosφ’cosκ’a2=-cosφ’sinκ’

a3=-sinφ’b1=cosω’sinκ’–sinω’

sinφ’cosκ’

b2=cosω’cosκ’+

sinω’

sinφ’sinκ’

b3=-sinω’cosφ’c1=sinω’sinκ’+cosω’sinφ’cosκ’c2=sinω’cosκ’-cosω’sinφ’sinκ’c3=cosφ’cosω’

3）以Z軸為主軸的Av系統(tǒng)的坐標變換a1=cosAcosκv+sinAcossinv

a2=-cosAsinκv+sinAcoscosv

a3=-sinAsinb1=-sinAcosκv+cosAcossinv

b2=sinAsinv+

cosAcoscosv

b3=-cosAsinc1=sin

sinv

c2=sincosv

c3=cos旋轉矩陣的構成用a2,a3,b3作為獨立參數(shù)解求旋轉矩陣正交矩陣從(a)式含a1、a2、a3的方程式含b1、b2、b3的方程式含c1、c2、c3的方程式可解從(a)式中從(c)式中從(b)式中從(c)式中從(a)式中本講參考資料教材張劍清，潘勵，王樹根編著，《攝影測量學》，武漢大學出版社參考書1、金為銑，楊先宏等編，《攝影測量學》，武漢測繪科技大學出版社2、李德仁，周月琴編著，《攝影測量與遙感概論》，測繪出版社作業(yè)：PP.39，第2題31、只有永遠躺在泥坑里的人，才不會