10-像点移位和方向偏差

1、2.7 航摄像片的像点位移航摄像片的像点位移 理论上讲，理想像片可以作为地形图直接使用。但是由于在实际航空摄影时，在中心投影的情况下，当像片有倾斜，地面有起伏时，便会导致地面点在航摄像片上构像相对于在理想情况下的构像，产生了位置的差异，这一差异称为像点位移。由像点位移又导致了由像片上任一点引画的方向线，相对于地面上相应的水平方向线，产生了方向上的偏差。 因此，一般摄影像片不能简单作为影像地图使用。 一、一、像点位移像点位移 定义和产生原因定义和产生原因2方向偏差：由像点位移导致了又像片上任意方向线与地面上相应的水平方向线（水平像片上理想方向线）产生了偏差。 1定义：像点位移：在中心投影情况下，

2、当像片有倾斜，或地面有起伏时导致了航空摄影像片上构像相对于理想情况下的构像，产生了位置差异叫做像点位移。 因素引起的像点位移原因： 原因之一：像片倾斜1、像片倾斜位移的概念 等角点的特性：在倾斜像片和水平地面上，由等角点c 和C所引出的一对透视对应线无方向偏 差，保持着方向角相等i0bchvvch0c0d0ac)(scbad 设地面一点在倾斜像片 上的构像为 ，在水平像片 上的构像为 ，将倾斜像片绕等比线 旋转到与水平像片重合形成叠合图形，见图2-23。由于任意一对相应像点 与 的极角 和 总是相等的，所以叠合图中两向径 和 共线，因像片倾斜，两向径 和 长度不等，两向径之差 称为因像片倾斜引

3、起的像点位移。Pa0ahchca0caca0a0caca0ca0ca0P（2）像片倾斜位移的数学表达式 以误差值表示的严密公式：sinsinsinsin2ccrfr对于竖直摄影的航摄像片，像片倾角一般很小，分母中rcsinsinf，舍去该项可得近似公式sinsin2frcsincos)sincos(sincos00yffyfyyffxx（2）水平像片和倾斜像片坐标关系：此关系式推导是以Z轴为主轴的姿态角系统下，0, 0, 0不为vA水平像片的坐标看成物方坐标，倾斜像片的坐标看成像方坐标，中心投影逆变换公式即可得到。（3）倾斜像片上像点位移的特性 倾斜像片上像点位移出现在以等角点为中心的辐射线上

4、。 当0或180时，像点位于等比线上，无像片倾斜像点位移。 倾斜像片的像点位移是以误差值表示的，其值与sin的符号有关。（4）像点倾斜引起的方向偏差 设水平地面上任意两点A、B在水平像片上的构像为a，b，在航摄像片上由像片倾斜引起位移而构像为a，b，则a，b连线方向相对于a，b连线方向偏离的角值，即为像片倾斜引起的方向偏差。例题：倾斜相片a点坐标为（78.234,-65.736）mm，相片倾斜10度，对应水平相片x坐标为73.863mm，y坐标为-35.967mm，位移量为-30.089mm。(f=153.42mm)原因之二：地形起伏地形起伏对正射投影地形起伏对正射投影无影响无影响对中心投影引

5、起对中心投影引起 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地形起伏对正射投影地形起伏对正射投影无影响无影响对中心投影引起对中心投影引起 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点位移，称为像片投影差；对应在地面部分为地面投影差。 hHRhhHrhhnNRrA0Ahha0aH-hfHAh地面点像点hHRhhHrhhnNRrA0Ahha0aH-hfHAh地面点像点nNRrA0Ahha0aH-hfHAh地面点像点 由上所述，可归纳地形起伏像点位移的特征为： 地形起伏像点位移是地面

6、点相对于所取基准面的高差而引起的。 地形起伏像点位移以误差值表示，表现在像底点为辐射中心的方向线上。 地形起伏像点位移的符号与该点的高差符号相同；正号高差引起的h是由像点朝向像底点n引入h之值来改正。 在保持像片摄影比例尺不变时，地形起伏像点位移之值随航高的增大而减小；因此采用长焦距摄影机以增大航高进行空中摄影是有利的。 在航摄像片上由像底点引出的辐射线不会出现因地形起伏像点位移引起的方向偏差。 水平像片上存在有地形起伏像点位移h 。因地形起伏引起的方向偏差 对基准面具有高差的任意两地面点的像点，其连线方向相对该地面点在基准面上正射投影点的像点的连线方向的偏差，如下图中的h称为因地形起伏引起的方向偏差。原因之三：物理因素引起像点位移：原因之三：物理因素引起像点位移： 一些物理因素也会引起像点位移比如：摄影物镜的畸变差、大气折光、地球曲率以及底片变形等因素的影响，使地面点位置发生偏移，偏离了三点共线的条件。这是一种系统误差，可以通过数学模型进行改正。 从以上像点位移和方向偏差的讨论可知，由于摄影时像片既有倾斜，地面又有起伏，因此，航摄像片上存在既无倾斜位移又无投影差的像点，在航摄像片上随意两点的连线也都存在着方向偏差，因而航摄像片要经过摄影测量测图后，才能变为地形图。思考：1、何谓像片倾