武大《摄影测量》课件第04讲 常用的几种坐标系统与共线条件方程

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1、摄影测量学PHOTOGRAMMETRY信息工程大学测绘学院遥感信息工程系投影定义、中心投影与平行投影中心投影的主要特征（重点）透视变换定义透视变换中的特别点、线、面(重点)主垂面内的几何关系[一]中心投影及其特征[二]透视变换及其特别点、线、面上讲内容复习Review复习Review点的中心投影一般是点（特例）。线段的中心投影一般是线段（特例）。相交线段的中心投影一般是相交线段。(特例)空间一组不与承影面平行的平行直线，其中心投影为一平面线束。线束的顶点是由过投影中心并与空间平行直线相平行的投射线与承影面的交点

2、，称为合点。平面曲线的中心投影一般是平面曲线。（特例）空间曲线的中心投影是平面曲线。中心投影的主要特征TttNPWiggGRKkkSoOcCnV透视变换中的特别点、线、面主垂面内的几何关系复习ReviewPSABCD地形图a0b0c0d0d中心投影地形图像片地面投影问题？？？五种常用的坐标系统像片的内方位元素像片的外方位元素内容安排旋转矩阵的性质像点和地面点的坐标变换(重点、难点)[一]常用的坐标系统[二]航摄像片的内外方位元素[三]点的坐标变换定义共线条件方程推导(重点、难点)分析[四]共线条件方程2、像空间

3、坐标系3、摄影测量坐标系4、地面辅助坐标系5、大地坐标系1、像平面坐标系[一]常用的坐标系统o'x'y'像平面坐标系o-xy表示像点在像平面内位置的平面直角坐标系。SoAaxyxyayx原点、轴向、作用框标坐标系o'-x'y'yxo[一]常用的坐标系统像空间坐标系s-xyz表示像点在像方空间位置的空间直角坐标系。xyz像空间坐标系的空间方位代表像片的空间方位SoAaxyxySyxyxa-fyxz[一]常用的坐标系统原点、轴向、作用大地坐标系大地坐标系是指高斯平面坐标和高程所组成的左手空间系；描述地面点的空间位置

4、；摄影测量的成果最终转化到该坐标系中。xyzSoAaxyxy[一]常用的坐标系统原点、轴向、作用地面辅助坐标系过渡性的地面坐标系统。摄影测量成果都在地面辅助坐标系中表示。简称地辅系。xyzSoAaxyxy[一]常用的坐标系统原点、轴向、作用xyzSoAaxyxy摄影测量坐标系S-XYZ过渡性的坐标系；用于表示模型空间各点的位置，也可表示像点的空间位置。XZYXZYXZYXZYM[一]常用的坐标系统原点、轴向、作用由像点的坐标反求物点的坐标，必须知道摄影时摄影物镜与像片、像片与地面之间的相关位置。而确定它们之间相

5、关位置的参数称为像片的方位元素。内方位元素外方位元素1、航摄像片的内方位元素确定投影中心对航摄像片的相对位置的独立参数叫做内方位元素。框标坐标系与以像主点为坐标原点的像平面坐标系之间的关系。[二]像片的方位元素每条摄影光线在像空系中有一个确定的方向，这个方向可以用两个角度来表示。SxyomM[二]像片的方位元素1、航摄像片的内方位元素确定摄影时航摄像片连同其摄影中心在地辅系中位置和方向的元素，叫做航摄像片的外方位元素。确定像空系（或摄影光束）在地辅系中位置和方向的元素叫做航摄像片的外方位元素。像片的外方位元素有

6、6个，其中3个是线元素，即像空系的原点S在地辅系中的坐标；另外3个是角元素，用以确定像空系三轴在地辅系中的方向。2、航摄像片的外方位元素[二]像片的方位元素NSXZYXYxyxyz偏角倾角旋角[二]像片的方位元素2、航摄像片的外方位元素xyyxzSYXZoox:z轴在XZ坐标面内的投影（即过z轴所作的XZ面的垂面与XZ面的交线）与Z轴的夹角，叫做偏角。从Z轴起算，由Y轴的负方向看逆时针为正，图中x为正。xx、、系统2、航摄像片的外方位元素:z轴与XZ坐标面之间的夹角，即z轴与它在XZ面上的投影之间

7、的夹角，叫做倾角。从z轴的投影起算，由X轴的正方向看逆时针为正，图中为正。xxyyxzSYXZo2、航摄像片的外方位元素x、、系统xxyyxzSYXZo:Y轴在xy坐标面上的投影与y轴的夹角，叫做旋角。从投影起算，由z轴正方向看逆时针为正，图中κ为正。2、航摄像片的外方位元素x、、系统xxyXYZSy’x’z’x’y’2、航摄像片的外方位元素x、、系统xy’x’x’y’z’Sx”y”x”y”z”2、航摄像片的外方位元素x、、系统x”y”z”x”y”Sxyyxz2、航摄

8、像片的外方位元素x、、系统*x、共同确定了摄影方向线的方向；*角确定了x，y轴在像平面内的方位；xyyxzSYXZx*该系统的旋转主轴是Y轴；2、航摄像片的外方位元素x、、系统yxXYXZYNSxyz倾角偏角旋角[二]像片的方位元素2、航摄像片的外方位元素y：z轴在YZ面上的投影与Z轴的夹角，也叫做倾角。起算与正负规定参照。y、φ、，系统φxyyxzSY