航摄像片的方位元素

航摄像片的方位元素一、摄影测量常用坐标系二、航摄像片得内、外方位元素三、空间直角坐标变换主要内容？数学分析方法第一步:数学描述,建立坐标系第二步:建立关系方程AaoSf航摄像片就是地面得中心投影。如何建立像点与地面点之间得关系？飞行方向框标坐标系(o'-x'y')o'x'y'

大地坐标系就是指高斯平面坐标与高程所组成得左手空间系;描述地面点得空间位置;摄影测量得成果最终转化到该坐标系中。

大地坐标系

用于表示像点量测坐标。§3、1摄影测量常用坐标系1、像平面直角坐标系XYP表示像点在像平面内位置得平面直角坐标系。1像平面直角坐标系(p-xy)pxyox’y’pxy框标坐标系像主点坐标系辅助点坐标系主纵线坐标系像平面坐标系与框标坐标系得转化:2像空间直角坐标系(S-xyz)xyoPyzxs-ftytxtztsxyAao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3地面测量坐标系(t-XtYtZt)xyz4像空间辅助坐标系(S-XYZ)xyosxzyYXZtytxtzt大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静5地面摄影测量坐标系sxyAao原点为地面某一控制点,Ztp轴与地面测量坐标系得Zt轴平行,Xtp轴与航线一致MZtpXtpYtpxyzXYZAas(x,y,-f)(Xt,Yt,Zt)TYtXtZtMZtpYtpXtp摄影测量中得各种坐标系航空摄影测量得研究框标坐标系像平面坐标系O-xy地面测量坐标系T-Xt,Yt,Zt

s-xyzs-XYZP-XpYpZpM-XtpYtpZtp不能直接转换过渡坐标系框标坐标系像空间坐标系地面辅助坐标系大地坐标系像点地面点摄影测量SoAaxyxyxyz关系？关系？已知

问题得引出§3、2航测像片得方位元素方位元素: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得参数1像片得内方位元素:摄影物镜后节点与像片之间相互位置得参数恢复内方位元素可恢复摄影时得摄影光束xycSfox0y0内方位元素投影中心对航摄像片得相对位置叫做像片得内方位;确定内方位得独立参数叫做内方位元素。

确定投影中心对像片得相对位置得参数;•

内方位元素一般是已知的

注意•

x0，y0都为小值框标坐标系像空间坐标系内方位元素xyz内方位元素框标坐标系、像平面坐标系、像空系之间得关系xyza在框标坐标系中的坐标为a在像空系中的坐标为内方位元素每条摄影光线在像空系中有一个确定得方向。作用:1、像点得框标坐标系向像空系得改化;2、确定摄影光束得形状;SxyoaAzxy2像片外方位元素:已建立得摄影光束,确定像片摄影瞬间在地面直角坐标系中空间位置与姿态得参数XYZApS三个直线元素,描述摄影中心在地面空间直角坐标系中得坐标值(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得要素)XYZApSXsYsZs框标坐标系像空间坐标系地面辅助坐标系大地坐标系像点地面点摄影测量关系?内方位元素?????关系?关系已知？？SoAaxyxyxyz外方位元素像空间坐标系地面辅助坐标系外方位元素关系?

确定摄影时像空系在地辅系中位置与方向得元素叫做航摄像片得外方位元素。外方位元素外方位线元素:确定像空系得原点S在地辅系中得坐标;外方位角元素:确定像空系三轴在地辅系中得方向。

确定像空系在地辅系中位置与方向所需要得元素。线元素角元素SoAaxyxyxyz确定像空系得原点S在地辅系中得坐标;外方位线元素ZYX确定像空系三轴在地辅系中得方向。Soxyxyz1)2)3)系统

系统系统外方位角元素1)

倾角。主光轴轴在XZ坐标面上得投影与Z轴得夹角。

侧滚角。主光轴与其在XZ坐标面上得投影之间得夹角。

旋角。Y轴在xy坐标面上得投影与y轴得夹角。确定x,y轴在自身平面内得方向

确定z轴得方向作用逆时针方向为正oxyyxzSYXZo

x

OMNh逆时针方向为正

倾角。主光轴轴在XZ坐标面上得投影与Z轴得夹角。

侧滚角。主光轴与其在XZ坐标面上得投影之间得夹角。

旋角。Y轴在xy坐标面上得投影与y轴得夹角。确定x,y轴在自身平面内得方向

确定z轴得方向作用1)

S-X'Y'Z'S-XYZ第一次旋转XYXYZS1)系统绕Y轴Y'X'Z'X'Y'1)系统S-XYZ第二次旋转绕X'轴

xy’X'X'Y'Z'SZ''S-X'Y'Z'X''Y''X''Y''o1)系统绕Z轴S-xyz第三次旋转

ZX''YSxyyxzS-XYZYX''ozP-XPYPZPS-xyzY-X-Z1)系统摄影测量坐标系

像空系

xOoyyxzSYXZo

MNh以Y为主轴得外方位角元素框标坐标系像空间坐标系地面辅助坐标系大地坐标系像点地面点摄影测量关系?内方位元素外方位元素关系?关系已知线元素:角元素:内方位元素3个,外方位元素6个。1)以Y轴为主轴得、、XYZAXsYsZsooxXYZN

S旁向倾角

航向倾角

像片旋角

xy2)以X轴为主轴得

,、,、,航向倾角

,旁向倾角,

像片旋角

,XYZASXYZNXsYsZsooY

,

,

,xy3)以Z轴为主轴得A、、方位角A像片倾角

像片旋角

XYZASXYZNA

xy1像点得平面坐标变换三、像点坐标变换xypx’y’a

xypx’y’oy0x0a2像点空间坐标变换R称为旋转矩阵,R为正交矩阵,由三个独立参数确定xyozxysXYZ1)以Y轴为主轴得、、系统得坐标变换S-XYZ绕Y轴旋转角到S-X

YZ

XYZSX

Z

a

S-X

YZ

绕X

轴旋转角到S-X

Y

Z

YX

Z

SY

Z

a

S-X

Y

Z

绕Z

轴旋转角到S-X

Y

Z(s-xyz)a

X

Z

YSX

Y

以Y轴为主轴得、、系统得坐标变换以Y轴为主轴得、、系统得坐标变换2)以X轴为主轴得

,、,、,系统得坐标变换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轴为主轴得A

v系统得坐标变换a1=cosAcosκv+sinAcossinv

a2=-cosAsinκv+sinAcos

cosv

a3=-sinAsin

b1=-sinAcosκv+cosAcossinv

b2=sinAsinv+