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航摄像片的方位元素

《摄影测量学 》 （上） 第三章. 航摄像片的方位元素. 武汉大学 遥感信息工程学院 摄影测量教研室. 主要内容. 一、 摄影测量常用坐标系 二、航摄像片的内、外方位元素 三、像点坐标变换. y. y’. y. o. x’. p. x. p. x. 一、摄影测量常用坐标系. 1 像平面直角坐标系( p-xy). z. y. x. s. y. - f. x. o. P. 2像空间直角坐标系( S-xyz). Z. Y. z. y. x. X. s. y. x. o. 3 像空间辅助坐标系( S-XYZ).

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Presentation Transcript

  1. 《摄影测量学》（上）第三章 航摄像片的方位元素 武汉大学 遥感信息工程学院 摄影测量教研室

  2. 主要内容 一、摄影测量常用坐标系 二、航摄像片的内、外方位元素 三、像点坐标变换

  3. y y’ y o x’ p x p x 一、摄影测量常用坐标系 1像平面直角坐标系(p-xy)

  4. z y x s y -f x o P 2像空间直角坐标系(S-xyz)

  5. Z Y z y x X s y x o 3 像空间辅助坐标系(S-XYZ)

  6. Y Z X S Zp Yp Xp zt xt p yt t 4 摄影测量坐标系(Op-XpYpZp) 5 地面测量坐标系(t-XtYtZt) 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

  7. Ztp Ytp Xtp A 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

  8. 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

  9. S f y o y0 c x0 x 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

  10. S p Z Y X A 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

  11. S Zs p Z Y Ys Xs X A 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）

  12. Z Y S X y Zs x Z o Y ox Ys N X A Xs 1）以Y轴为主轴的、  、  航向倾角  旁向倾角   像片旋角

  13. Z Y S X y Zs x Z oY o Y Ys N X A Xs 2）以X轴为主轴的，、 ， 、 ， 旁向倾角， ， 航向倾角,  ， ， 像片旋角，

  14. Z Y S X y x Z Y A N X A 3）以Z轴为主轴的A、、 方位角A   像片倾角 像片旋角

  15. y y’ a  x’  x p 三、像点坐标变换 1 像点的平面坐标变换

  16. a y o y0 y’ x0 x’ x p

  17. Z Y z y x X s y x o 2 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

  18. Z Z Y a X   X S 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-XYZ

  19. Z Z Y   X a  Y S S-XYZ绕X轴旋转角到S-XYZ

  20. Y Y Z X  a  X S S-XYZ绕Z轴旋转角到S-XYZ(s-xyz)

  21. a1 = cosφcosκ - sinφsinωsinκ a2 = -cosφsinκ– sinφsinωcosκ a3 = -sinφcosω b1= cosωsinκ b2 = cosωcosκ b3 = -sinω c1 = sinφcosκ+ cosφsinωsinκ c2 = -sinφsinκ+ cosφsinωcosκ c3 = cosφcosω

  22. 2）以X轴为主轴的，、，、，系统的坐标变换2）以X轴为主轴的，、，、，系统的坐标变换

  23. z Z’ X Y’ a ’ ’ S Y

  24. z ’ Z’’ Y’ X’ a ’ ’ S X

  25. Y’ Y’’ z ’’ X’’ a ’ ’ X’ S

  26. a1 = 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’

  27. 3）以Z轴为主轴的Av系统的坐标变换

  28. a1 = cosAcosκv+sinAcossinv a2 = -cosAsinκv+sinAcoscosv a3 = -sinAsin b1=-sinAcos κv +cosAcossinv b2= sinAsinv+cosAcoscosv b3 = -cosAsin c1 = sinsinv c2 = sincosv c3 = cos

  29. 正交矩阵 旋转矩阵的构成 用a2,a3,b3作为独立参数解求旋转矩阵

  30. 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

  31. 从(a)式中 从(b)式中 从(c) 式中 从(a)式中 从(c) 式中

  32. 本讲参考资料 教材 张剑清，潘励，王树根 编著，《摄影测量学》，武汉大学出版社 作业： PP.39，第2题 参考书 1、金为铣，杨先宏等编，《摄影测量学》，武汉测绘科技大学出版社 2、李德仁，周月琴编著，《摄影测量与遥感概论》，测绘出版社

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