航空摄影测量的航摄投影关系基础

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1、测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系航摄投影关系基础航摄投影关系基础 授授 课课 人人 ：邱：邱 志志 伟伟测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系内容安排内容安排 航空摄影基础知识l 摄影比例尺与航高l 摄影过程l 生产中的基本要求 航摄像片的投影关系及其特征l投影定义，中心投影与正射投影l中心投影的主要特征（重点） 航摄像片上重要的点、线、面l透视变换的定义l航摄像片上重要的点、线、面l几何关系 常用坐标系介绍(重点)测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、航空摄影基础知识一、航空摄影基础知识o 航空摄影航空摄影定义：定义： 利用安装在航摄飞机上的航摄仪以一定角度对地面进行摄影。测

2、绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系o 摄影比例尺与航高一、航空摄影基础知识一、航空摄影基础知识摄影摄影比例比例尺与尺与航高航高间的间的数字数字关系关系 测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、航空摄影基础知识一、航空摄影基础知识o 测图比例尺测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、航空摄影基础知识一、航空摄影基础知识摄摄影影过过程程 测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、航空摄影基础知识一、航空摄影基础知识o 航摄像片测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系o 生产中的基本要求生产中的基本要求一、航空摄影基础知识一、航空摄影基础知识航向重叠航向重叠度不小于度不小于53%60%

3、65%测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、航空摄影基础知识一、航空摄影基础知识o 生产中的基本要求生产中的基本要求旁向重叠旁向重叠度不小于度不小于15%30%40%测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、航空摄影基础知识一、航空摄影基础知识o 生产中的基本要求生产中的基本要求摄影瞬间摄影主光轴近似与地面垂直，偏离铅垂线的夹角不得大于3 3度，夹角为像片倾角。像片倾角。测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、航空摄影基础知识一、航空摄影基础知识o 生产中的基本要求生产中的基本要求 一条航线上的航片，由地物影像拼接后，各像主一条航线上的航片，由地物影像拼接后，各像主点的连线不在一条

4、直线上的现象，称为航线弯曲。点的连线不在一条直线上的现象，称为航线弯曲。最大偏距l与L间的比值测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、航空摄影基础知识一、航空摄影基础知识o 生产中的基本要求生产中的基本要求像片旋角：相邻像片旋角：相邻像片的主点连线像片的主点连线与像幅沿航线方与像幅沿航线方向两框标连线的向两框标连线的夹角夹角像片旋角过大会减少立体像对的有效范围像片旋角过大会减少立体像对的有效范围测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、航空摄影基础知识一、航空摄影基础知识o 生产中的基本要求（生产中的基本要求（补充补充） 航迹：航线在地面的投影。 对航迹的要求：航迹应与图幅上下图廓线平行

5、。航迹与图廓线形成一夹角，称为航迹角。航迹角应尽可能小。 对图廓的要求：超出图廓线多摄影一部分。 目的：1、接边 2、避免漏洞测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系二、航摄像片的投影关系及其特征二、航摄像片的投影关系及其特征o 投影投影的定义：的定义： 一个空间点按一定方式在一个平面上的一个空间点按一定方式在一个平面上的构像叫做该空间点的投影。构像叫做该空间点的投影。 物点、像点、投射线、像面（承影面）物点、像点、投射线、像面（承影面）物点投射线像面像点测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系二、航摄像片的投影关系及其特征二、航摄像片的投影关系及其特征o 平行投影平行投影与与正射投影正射投影

6、 投射线互相平行的投射线互相平行的投影，叫做投影，叫做平行投影平行投影。 投射线互相平行且投射线互相平行且垂直于投影面的投影，垂直于投影面的投影，叫做叫做正射投影正射投影。测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系二、航摄像片的投影关系及其特征二、航摄像片的投影关系及其特征航摄仪焦距航摄仪焦距(Focus Length)：物镜节点到焦点的距离：物镜节点到焦点的距离像片主距（像片主距（Principal distance）：）：物镜节点到像平面的物镜节点到像平面的距离距离S焦距焦距f焦点焦点F主光轴主光轴像平面像平面主距主距d物距物距Da像点像点物点物点Ao 中心投影中心投影测绘与城市空间信息系测

7、绘与城市空间信息系二、航摄像片的投影关系及其特征二、航摄像片的投影关系及其特征o 中心投影中心投影 所有投射线或其延长线都通过一个固定点的投影，叫所有投射线或其延长线都通过一个固定点的投影，叫做做中心投影中心投影(Central Projection)(Central Projection)。阴位阴位：投影中心位于物和像之间。：投影中心位于物和像之间。阳位阳位：投影中心位于物和像同侧。：投影中心位于物和像同侧。S投影中心Center of Projection (COP). 摄站SS测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系二、航摄像片的投影关系及其特征二、航摄像片的投影关系及其特征o 阳位和阴

8、位的转换阳位和阴位的转换SffABbaba主距Principal distance 如何将如何将中心投影中心投影的航摄像片的航摄像片转化为转化为垂垂直投影的地形图直投影的地形图，就，就成为了航空摄影测量成为了航空摄影测量学的主要任务之一。学的主要任务之一。测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系二、航摄像片的投影关系及其特征二、航摄像片的投影关系及其特征o 中心投影的主要特征中心投影的主要特征空间点的中心投影空间点的中心投影SASaP测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系二、航摄像片的投影关系及其特征二、航摄像片的投影关系及其特征o 中心投影的主要特征中心投影的主要特征空间直线的中心投影空间

9、直线的中心投影SiABLCtcbaP何为合点？何为合点？何为迹点？何为迹点？测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系二、航摄像片的投影关系及其特征二、航摄像片的投影关系及其特征空间一组不与承影面空间一组不与承影面平行的平行直线平行的平行直线的中心的中心投影。投影。si ii 线束的顶点是由过投影线束的顶点是由过投影中心并与空间平行直线相平中心并与空间平行直线相平行的投射线与承影面的交点，行的投射线与承影面的交点，称为称为合点合点。 合点：合点：空间一组不与承空间一组不与承影面平行的直线无穷远点处影面平行的直线无穷远点处的中心投影。的中心投影。平行线组的中心投平行线组的中心投影影测绘与城市空间信

10、息系测绘与城市空间信息系二、航摄像片的投影关系及其特征二、航摄像片的投影关系及其特征为什么相交了？测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系二、航摄像片的投影关系及其特征二、航摄像片的投影关系及其特征o 中心投影的主要特征中心投影的主要特征l 点点的中心投影的中心投影一般一般是点（特例）。是点（特例）。l 线段线段的中心投影一般是线段（特例）。的中心投影一般是线段（特例）。l 空间一组不与承影面平行的空间一组不与承影面平行的平行直线平行直线，其，其中心投影为中心投影为一平面线束一平面线束测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系三、航摄像片上重要的点、线、面航摄像片上重要的点、线、面o 透视变换透

11、视变换定义定义 将空间点、线作中心投影在投影平面上得到一一对应的点、线，这种依中心投影得到一一对应的投影关系称作透视变换。测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系三、航摄像片上重要的点、线、面航摄像片上重要的点、线、面测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系三、航摄像片上重要的点、线、面航摄像片上重要的点、线、面o 几何关系几何关系测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系摄影测量里的几种概念 像对：航向相邻两张像片组成一个像对 理想像对：相邻两像片水平、摄影基线水平组成的像对 正直像对：相邻两像片水平、摄影基线不水平组成的像对 竖直像对：相邻两像片不严格水平、摄影基线不水平组成的像对p1S1E

12、p2S2p1S1P2S2E理想像对正直像对测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系同名光线、同名核线及核面、核线核面同名核线同名像点摄影基线l1AS1p1l2p2S2测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系定义概念o 核面核面：摄影基线与同一地面点发出的两条同名光线组成的面o 核线核线：核面与左右像片面的交线为同名核线o 同名像点同名像点：同一地面点发出的两条光线经左右摄影中心在左右像片上构成的像点称为同名像点o 同名光线同名光线：同一地面点发出的两条光线称同名光线测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系中心投影作图方法 已知已知E E平面上有平面上有A A点，在像平面上作对应的像点，在像平面

13、上作对应的像a aPvvTTSAT1iaE1）找迹点2）找主合点i3）连T1i与SA， 交点为a迹点主合点测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系EVVSPhihii1iT1TTaABb1）找迹点2）找主合点i13）连T1i1与SA, 交点为a， 连T1i1与SB， 交点为bvv已知E平面上有AB直线，在像平面上作对应的像ab测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、常用坐标系介绍常用坐标系介绍o 像方坐标系像方坐标系l 像平面坐标系l 像空间坐标系l 像空间辅助坐标系o 物方坐标系物方坐标系l 地面摄影测量坐标系l 地面测量坐标系测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、常用坐标系介绍常

14、用坐标系介绍o 像平面坐标系像平面坐标系O-xyoxyyxoa ayx蓝色为框标坐标系蓝色为框标坐标系O-xy测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、常用坐标系介绍常用坐标系介绍oyxoSOSO：主光轴：主光轴测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、常用坐标系介绍常用坐标系介绍o 像空间坐标系像空间坐标系S-xyz Syxyxa-fyxz(x,y,-f)O右手直角坐标系测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、常用坐标系介绍常用坐标系介绍o 像空间辅助坐标系像空间辅助坐标系S-XYZ（摄影测量坐标系摄影测量坐标系）右手直角坐标系坐标原点、轴向及作用SoAaxyxyxyzXZYXZYX

15、ZYXYZA测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、常用坐标系介绍常用坐标系介绍o 地面摄影测量坐标系地面摄影测量坐标系A-XYZ（过渡过渡）SoAaxyxyxyzXZYXZYXZYXYZA右手直角坐标系坐标原点、轴向及作用测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、常用坐标系介绍常用坐标系介绍o 地面测量坐标系地面测量坐标系O-XGYGZGSoAaxyxyxyzGXGYGZOXYZA左手直角坐标系坐标原点、轴向及作用测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、常用坐标系介绍常用坐标系介绍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SoAaxyxyxyzGXGYGZO关

16、系？关系？已知XYZA测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系知识点回顾知识点回顾 航空摄影基础知识l 摄影比例尺与航高l 摄影过程l 生产中的基本要求 航摄像片的投影关系及其特征l投影定义，中心投影与正射投影l中心投影的主要特征（重点） 航摄像片上重要的点、线、面l透视变换的定义l航摄像片上重要的点、线、面l几何关系 常用坐标系介绍测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系作业及预习作业及预习1 1、中心投影有哪些特征？、中心投影有哪些特征？2 2、什么是合点？、什么是合点？共线条件方程共线条件方程什么是方位元素？都有哪些？其作用分别是什么是方位元素？都有哪些？其作用分别是什么？什么？预预 习习作作 业业 题题测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系垂直物面的空间点、直线成像的作图SBAvvvvTTEP思考思考