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1、第三章：摄影测量基础知识 Foundamentals of Photogrammetry,1.航空摄影2.中心投影的基本知识3.航摄像片上特殊的点、线、面4.摄影测量常用的坐标系统5.摄影像片的内、外方位元素6.像点的空间直角坐标变换与中心投影构像方程7.航摄像片上的像点位移,航空摄影略图,3.1 航空摄影,摄影比例尺又称为像片比例尺，其严格定义为：航摄像片上一线段为l的影像与地面上相应线段的水平距离L之比。,一、摄影比例尺与摄影航高,同一航线内，各摄影站的高差不得大于50m。,f为摄影机主距，H为航高,测图比例尺,已知摄影航高，确定航高？,二、空中摄影过程：准备按设计航高、航向呈直线飞行各航
2、线间相互平行、一片接一片、一条航线接一条航线摄影,二、空中摄影过程 摄影的曝光过程是飞机在飞行中瞬间完成的，在这一曝光时刻，摄影机物镜所在的空间位置称为摄站点。航线方向相邻两摄站点间的空间距离称为摄影基线，通常用B表示。,三、摄影测量生产对摄影资料的基本要求,1、影像的色调2、像片重叠3、像片倾角4、航线弯曲5、像片旋角,1、影像的色调（清晰，色调一致）,2、像片重叠 沿航线飞行方向两相邻像片上对所摄地面有一定的重叠影像，这种重叠部分称为航向重叠。两相邻航带之间也需要有一定的影像重叠，这种重叠部分称为旁向重叠。,2367,2368,2369,2370,摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，偏离
3、铅垂线的夹角小于20，不大于30夹角为像片倾角,竖直摄影,3、像片倾角,把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起来，各张像片的主点连线不在一条直线上，而呈现为弯弯曲曲的折线，称航线弯曲,航线弯曲度：航线最大弯曲矢量与航线长度之比的百分数。要求航线弯曲度3%,4、航线弯曲,一张像片上相邻主点连线与同方向框标连线间的夹角。要求像片旋角60，最大不超过80。,像片旋角过大会减少立体像对的有效范围,像片旋角,5、像片旋角,1、什么是中心投影？2、点、线的中心投影是什么？平行线的中心投影是什么结果？,投影射线会聚于一点的投影称为中心投影,投影中心,投影平面,投影射线,物点,3-2 中心投影的基本知识,一、
4、中心投影和正射投影,投影点,正射投影投影射线与投影平面正交,斜投影投影射线与投影平面斜交,投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影,航摄像片为中心投影，地形图为正射投影,摄影测量的主要任务之一，即是把记录在中心投影像片上的地面景物转换成按图比例尺的正射投影地图。,二、空间点、直线、线段、平行线的中心投影,1、空间点的中心投影 空间点的中心投影是一个确定的点。过一个物点只能建立一条投射光线，在投影平面内也只有一个交点。,2、直线的中心投影 设L是与投影面相交的一条空间直线，过S作直线L的平行线，与P面的交点为i，称i是该直线上无穷远点的像，且称i点为合点。直线L与投影面P的交点为t，称
5、t为迹点或二重点，则it直线L的中心投影或称为直线L的像。因而，空间直线与投影面相交时，其中心投影为一线段。,3、线段的中心投影 若直线L上有线段AB，那么，AB的中心投影也必定在it，根据中心投影三点共线的原则，由投影中心作直线SA、SB交线段it得点a、b，那么线段ab为线段AB的中心投影。,4、平行线的中心投影 若有一组平行于L的空间直线L1，L2。，显然这组平行线的无穷远点的构像仍然是投影面上的合点i，因此，平行线组L1，L2在投影面P上的中心投影，乃是以合点i与各平行线相应迹点的连线所组成的辐射直线束it1，it2.it.,已知 E 平面上有 A 点，在像平面上作对应的像 a,S,A
6、,作图步骤：1）找迹点T12）找主合点i3）连T1i与SA，交点为a,中心投影作图,主合点,迹点,S,J,i,3-3 航摄像片上重要点、线、面,像片倾角:摄影方向线与主垂线夹角（两平面的夹角）。,透视变换中的特殊点、线、面,o：像主点,S,J,i,E：水平的地面,P：倾斜像片平面,投影中心,SoO：摄影机轴（摄影方向）,O：地主点,透视轴：将像片平面扩大与地平面相交的迹线TT称为透视轴,S,J,i,航摄像片倾角:两平面的夹角成为像片倾角。,透视轴,透视变换中的特殊点、线、面（续）,透视变换中的特殊点、线、面（续）,像底点：铅垂射线SN与像平面 的交点n称为像底点。,倾角的平分线与像平面的交点c
7、，称为等角点。在地面上的透视对应点以C表示。,等角点：,J,地底点：像底点n在地面上的透 视对应点N称为地底点。,S,i,透视变换中的特殊点、线、面（续）,S,i,J,主垂面：包含摄影机轴SoO的铅垂面W，称为主垂面。,主纵线：主垂面与像平面的交线vv称为主纵线。,摄影方向线：主垂面与地平面的交线VV称为摄影方向线,摄影方向线,主垂面,主纵线,透视变换中的特殊点、线、面（续）,像水平线：在像片上与主纵线vv正交的直线hihi称像水平线。主横线：通过像主点o的水平线h0h0称为主横线。,等比线：通过等角点c的水平线hchc称为。,S,i,J,像水平线,主横线,等比线,透视变换中的特殊点、线、面（
8、续）,i,合面：过投影中心S作平行于地面E的平面Es称为合面（或像地平面）。,主合点：合线hihi与主纵线vv的交点i称为主合点。在合线上的其他点，通称合点。,主遁点：过投影中心S在主垂面W内作像平面P的平行线SJ，与摄影方向线的交点J称为主遁点。,S,J,合线：合面Es与像片平面P的交线hihi称为合线。,主遁点,合面,合线,主合点,重要的点、线、面小结,地面E像片平面P主垂面W：合面Es：,S,J,i,地面E,像片平面P,主垂面W,合面Es,4面：,i,摄影中心S：像主点o：地主点O 像底点n 地底点N 等角点c 地面等角点C 主合点i 主遁点J,S,J,9点：,重要的点、线、面小结,摄影
9、中心S,迹线TT(透视轴)主光轴SoO 主垂线SnN 摄影方向线VV 主纵线vv 等角线ScC 主合线hihi 主横线hoho 等比线hchc,重要的点、线、面小结,i,S,J,9线：,面：地面E 像片面P 主垂面W 真水平面Es合面线：迹线TT 主光线SoO 主垂线SnN 摄影方向线VV 主纵线vv 等角线ScC 主合线hihi 主横线hoho 等比线hchc,重要的点 线 面,点：摄影中心S 像主点o 地主点O 像底点n 地底点N 等角点c 地面等角点C 主合点i 主遁点J,重要点线的数学关系,S,J,i,底点特性铅垂线在像平面上的构像位于以像底点n为辐射中心的相应辐射线上,N,n,重要的
10、点 线特征,第二讲航摄像片的投影关系与方位元素,Central Projection and Elements of orientation,底点特性:铅垂线在像平面上的构像位于以像底点n为辐射中心的相应辐射线上.,A0,a,a0,A,n,N,等角点特性在倾斜像片和水平地面上，由等角点c和C所引出的一对透视对应线无方向偏差，保持着方向角相等,C,c,重要的点 线特征,等比线特性 等比线的构像比例尺等于水平像片上的摄影比例尺，不受像片倾斜影响,重要的点 线特征,已知 E 平面上有 AB 直线，在像平面上作对应的像 ab,S,作图步骤：1）找迹点T12）找合点i13）连T1i1与SA，交点为a4）连T1i1与SB，交点为b5）a与b 连线,中心投影作图,主合点,迹点,T1,已知垂直物面的空间直线 AB，在像平面上作对应的像 ab,S,作图步骤：1）按E面上点作图方式确定a2）找像底点n3）连接na4）na与SB的交点为b5）a与b 连线,中心投影作图,主合点,迹点,1、摄影测量常用坐标系有哪些？建立这些坐标系要解决什么问题？2、怎样表达（或描述）摄影瞬间像片在空间中的位置和姿态？,
