《摄影测量与遥感》知识点课件15相对定向绝对定向解算地面点坐标

1、15相对定向-绝对定向解算地面点坐标主讲人：孙宝明15相对定向-绝对定向解算地面点坐标主讲人：孙宝明课程导入1、双像解析摄影测量中，该如何处理两张像片的关系呢？课程导入1、双像解析摄影测量中，该如何处理两张像片的关系呢？确定一张航摄像片（或摄影光束）在地面坐标系统中的方位，需要六个外方位元素左片：Xs1、Ys1、Zs1、1、1、1；右片：Xs2、Ys2、Zs2、2、2、2。恢复立体像对中两张像片的12个外方位元素即能恢复其绝对位置和姿态，重建被摄地面的绝对立体模型。1.相对定向绝对定向方法确定一张航摄像片（或摄影光束）在地面坐标系统中的方位，需要六首先暂不考虑像片的绝对位置和姿态，而只恢复两张

2、像片之间的相对位置和姿态，这样建立的立体模型称为相对立体模型，其比例尺和方位均是任意的；然后在此基础上，将两张像片作为一个整体进行缩放、平移和旋转，达到绝对位置。这种方法称为相对定向绝对定向。1.相对定向绝对定向方法首先暂不考虑像片的绝对位置和姿态，而只恢复两张像片之间的相对用于描述两张像片相对位置和姿态关系的参数，称为相对定向元素。用解析计算的方法解求相对定向元素的过程，称为解析法相对定向。由于不涉及像片的绝对位置，因此，相对定向只需要利用立体像对内在的几何关系来进行，不需要地面控制点。两种方法：连续法相对定向、单独法相对定向2.相对定向2.相对定向这一系统是把立体像对中的左像片平面当作一个

3、假定的水平面，而求右片相对于左片的相对方位。这也就是说，这种相对方位元素系统是以左片的像空间坐标系S1-x1x1z1作为参照基准的。2.1连续像对相对定向这一系统是把立体像对中的左像片平面当作一个假定的水平面，而求如图所示，现取左片的像空间坐标系为S1-x1x1z1作为像空间辅助坐标系S1-U1V1W1，则可认为左片在此像空间辅助坐标系统S1-U1V1W1中的相对方位元素全部为零。因此，右片对于左片的相对方位元素，就是右片在像空间辅助坐标系S1-U1V1W1中的相对方位元素，即左像片：， US1=VS1=W S1=0, 1=1=1=0右像片：US2=bu，V S2= bv，W S2= bw，2

4、，2，2相对定向需要恢复或解求的相对定向元素仅只有五个，即bv，bw，2，2，2，我们称其为连续像对相对定向元素。2.1连续像对相对定向如图所示，现取左片的像空间坐标系为S1-x1x1z1作为像空在这一系统中，以左摄站S1为像空间辅助坐标系原点，摄影基线b为U轴，左主光轴与摄影基线组成的左主核面为UW面，V轴垂直于该面构成右手直角坐标系，如图所示。这一种像空间辅助坐标系也叫做基线坐标系。所以说，单独像对相对定向系统是以基线坐标系为参考基准的。2.2单独像对相对定向在这一系统中，以左摄站S1为像空间辅助坐标系原点，摄影基线b左、右像片的相对方位元素为：左像片：US1=VS1=WS1=0, 1，1

5、=0，1 左像片：US2=bu=b，VS2= bv=0，WS2= bw=0，2，2，2同样，b只涉及模型比例尺的大小，而不影响模型的建立，因此，单独像对相对定向元素系统由五个角元素1，1，2，2，2组成。2.2单独像对相对定向左、右像片的相对方位元素为：2.2单独像对相对定向确定像片对在地面坐标系统中的绝对位置和姿态的参数，称为绝对定向元素。用解析计算的方法解求绝对定向元素的过程，称为立体模型绝对定向。3.绝对定向X1Y1Z1PZpYpXpX2Y2Z2Aa1s1a2s2MZtpYtpXtp确定像片对在地面坐标系统中的绝对位置和姿态的参数，称为绝对定立体像对共有12个外方位元素，相对定向求得五个

6、元素后，待解求的绝对定向元素应有七个，对模型进行平移、旋转和缩放，这七个元素是：B，XS，YS，ZS，（XS，YS，ZS）某一摄站（如左摄站）在地面摄影测量坐标系D-XtpYtpZtp中的坐标(也可以用模型中某一已知点的地面坐标)；B摄影基线长，用以确定模型的比例尺；模型在X方向（航线方向）的倾斜角；模型在Y方向（旁向）的倾斜角；模型在XY平面内的旋转角。3.绝对定向立体像对共有12个外方位元素，相对定向求得五个元素后，待解求像对相对定向仅仅是恢复了摄影时像片之间的相对位置，所建立的立体模型相对于地面的绝对位置并没有恢复。要求出模型在地面测量坐标系中的绝对位置，就要把模型点在像空间辅助坐标系的坐标转化为地面测量坐标，这就需要绝对定向，模型的绝对定向是根据地面控制点进行的。共线方程可知，一个像对需要左右两个像片所建立的两组共线方程，每组方程有6个未知数，两组就是12个未知数。而相对定向包含5个元素、绝对定向包含7个元素，满足了求解12个未知数的理论基础。4.定向过程回顾像对相对定向仅仅是恢复了摄影时像片之间的相对位置，所建立的立课程小结与思考题总结1、相对定向绝对定向方法2、相对定向3、绝对定向思考题1、相对定向绝对