摄影测量学(武大)03袁修孝PPT学习教案

1、摄影测量学摄影测量学(武大武大)03袁修孝袁修孝第1页/共34页一、摄影测量常用坐标系pxyoxypxy第2页/共34页xyoPyzxs-f第3页/共34页3 像空间辅助坐标系(S-XYZ)xyosxzyYXZ第4页/共34页4 摄影测量坐标系(Op-XpYpZp)5 地面测量坐标系(t-XtYtZt)tytxtztpXpYpZpXYZS地面测量坐标为国家统一坐标系，平面坐标系为高斯-克吕格三度带或六度带1980西安坐标系，高程坐标系为1985黄海高程系第5页/共34页6地面摄影测量坐标系(A-XtpYtpZtp)原点为地面某一控制点，Ztp轴与地面测量坐标系的z轴平行，Xtp轴与航线一致Xt

2、pYtpZtpA第6页/共34页二、航测像片的方位元素方位元素：确定摄影时摄影物镜（摄影中心） 、像片与地面 三者之间相关位置的参数第7页/共34页1像片的内方位元素：摄影物镜后节点与像片 之间相互位置的参数恢复内方位元素可恢复摄影时的摄影光束xycSfox0y0第8页/共34页2像片外方位元素：已建立的摄影光束，确定像片摄 影瞬间在地面直角坐标系中空间 位置和姿态的参数XYZApS第9页/共34页三个直线元素，描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的坐标值(Xs、Ys、Zs)。三个角元素(、)，表示摄影光束空间姿态(像片在摄影瞬间空间姿态的要素）XYZApSXsYsZs第10页/共34页1）以Y

3、轴为主轴的、 、 XYZAXsYsZsooxXYZNS旁向倾角航向倾角像片旋角xy第11页/共34页2）以X轴为主轴的，、 ， 、 ，航向倾角,旁向倾角， 像片旋角，XYZASXYZNXsYsZsooY， ，xy第12页/共34页3）以Z轴为主轴的A、方位角A像片倾角像片旋角XYZASXYZNAxy第13页/共34页1 像点的平面坐标变换yxAyxyxAyx1cossinsincoscoscoscoscosyyxyyxxxA三、像点坐标变换xypxya第14页/共34页0000001cossinsincosyxyxAyxyxyxyxyxAyxxypxyoy0 x0a第15页/共34页2 像点空

4、间坐标变换zZyZxZzYyYxYzXyXxXcccbbbaaaRfyxRZYXcoscoscoscoscoscoscoscoscos321321321R称为旋转矩阵，R为正交矩阵，由三个独立参数确定xyozxysXYZ第16页/共34页1）以Y轴为主轴的、系统的坐标变换S-XYZ绕Y轴旋转角到S-XYZZYXZYXRZYXcos0sin010sin0cosXYZSXZa第17页/共34页S-XYZ绕X轴旋转角到S-XYZZYXZYXRZYXcossin0sincos0001YXZSY Za第18页/共34页S-XYZ绕Z轴旋转角到S-XYZ(s-xyz)fyxfyxRZYX1000cossi

5、n0sincosaXZYSXY第19页/共34页fyxRfyxRRRZYX3213213211000cossin0sincoscossin0sincos0001cos0sin010sin0coscccbbbaaaRRRR第20页/共34页a1 = coscos - sinsinsina2 = -cossin sinsincosa3 = -sincosb1= cossinb2 = coscos b3 = -sinc1 = sincos+ cossinsinc2 = -sinsin + cossincosc3 = coscos 第21页/共34页2）以X轴为主轴的，、，、，系统的坐标变换fyxRf

6、yxRRRZYX第22页/共34页ZYXRZYXcossin0sincos0001RYzSXYZa第23页/共34页ZYXRZYXcos0sin010sin0cosRaXZXz SY第24页/共34页 ZYXRZYX1000cossin0sincosRXYXz SYa第25页/共34页3213213211000cossin0sincoscos0sin010sin0coscossin0sincos0001cccbbbaaaRRRRa1 = coscosa2 = -cossin a3 = -sinb1= cossin sin sincos b2 = c o s c o s + s i n sins

7、in b3 = -sin cosc1 = sinsin+ cossincosc2 = sincos- cossinsinc3 = coscos 第26页/共34页3）以Z轴为主轴的Av系统的坐标变换fyxRfyxRRRZYXvA3213213211000cossin0sincoscossin0sincos00011000cossin0sincoscccbbbaaavvvvAAAARRRRvA第27页/共34页a1 = cosAcosv+sinAcossinv a2 = -cosAsinv+sinAcoscosv a3 = -sinAsinb1=-sinAcos v +cosAcossinv b

8、2= sinAsinv+ cosAcoscosv b3 = -cosAsinc1 = sin sinv c2 = sincosv c3 = cos第28页/共34页旋转矩阵的构成用a2,a3,b3作为独立参数解求旋转矩阵100010001333222111321321321cbacbacbacccbbbaaaRRT100010001321321321333222111cccbbbaaacbacbacbaRRT正交矩阵第29页/共34页00)(0111332211332211332211232221232221232221cbcbcbcacacaabababacccbbbaaa00)(01113

9、23232313131212121232323222222212121ccbbaaccbbaabccbbaacbacbacba第30页/共34页从(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212133131232321212133131232321212133131232321)(bbaacbbaacbbaaccccaabccaabccaabccbbaccbbaccbba第31页/共34页232211aaa从(a)式中从(c) 式中3113223321babacbabac从(b)式中232331bac从(c) 式中233233111 acabaab从(a)式中232221bbb第32页/共34页本讲参考资料本讲参考资料教材教材张剑清，潘励，王树根张剑清，潘励，王树根 编著，摄影测量学，武汉大学出版社编著，摄影测量学，武汉大学出版社