摄影测量学第三章单张航摄像片解析.ppt

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1、第三章单张航摄像片解析3.1航空象片属于中心投影3.1.1中心投影所谓中心投影就是空间任意直线均通过一固定点（投影中心）投射到一平面（投影平面）上而形成的透视关系。航空象片属于中心投影如图所示，S为投影中心，P为投影平面，SA为通过投影中心的直线（投影光线），SA与P的交点a为空间点A的中心投影。投影平面P，投影中心S和空间点A三者的关系位置是任意的。图中的（a）、（b）、（c）均为中心投影。从投影上来说，航空象片（正片）的位置，等于以投影中心为圆心，以焦距（f）为半径，将P（负片）旋转至P’，P’即为正象的位置。3.1.

2、2中心投影成象特征在中心投影上，点的象还是点。直线的象一般还是直线，但如果直线的延长线通过投影中心时，则该直线的象就是一个点。空间曲线的象一般仍为曲线，但若空间曲线在一个平面上，而该平面又通过投影中心时，它的象则成为直线。掌握这些特征，对认识象片上的地物是有帮助的。3.1.3中心投影和垂直投影的区别航空象片是中心投影，地形图是垂直投影。两者的区别表现在三个方面：AaBbCc垂直投影SBbAaCc中心投影(1)投影距离变化对于垂直投影，构象比例尺和投影距离无关。在P1和P2从两投影面上A、O、B三点的位置不变。对于中心投影，

3、则随投影距离（航高）的变化，A、O、B三点在两投影面上的位置就有不同，即比例尺不一样。航空象片的比例尺取决于航高（物距）和焦距（象距）的几何关系。垂直投影:比例尺和投影距离无关中心投影:焦距固定，航高改变，其比例尺也随之改变H1H2f垂直投影中心投影比例尺f/HP1AP1P2OBAOBP2式中，M为航空象片比例尺的分母；f是焦距；H是航高。航空摄影机选定以后，焦距就固定了，由于航高的变化，象片比例尺随之改变。航高就是投影距离，故航空象片比例尺与航高有关。(2)投影面倾斜对于垂直投影，投影面总是水平的，图上各部分的比例尺是统

4、一的。对于中心投影，投影面倾斜时，象片各部分的比例尺就不一样，如图所示。地面上A、B、C三点距离相等，在倾斜的投影面上，ab不等于bc垂直投影:总是水平的，不存在倾斜问题中心投影，若投影面倾斜，航片各部分的比例尺不同倾斜水平ABCabcHf(3)地形起伏地形起伏对垂直投影没有影响，如图所示。A与A‘虽位于不同高度，但其投影均为a。对中心投影则有影响，在图（b）中，影面倾斜的影响中A与A’是位于同一铅垂面上高度不同的点，这是由中心投影所引起的投影差。地形起伏愈大，这种投影差愈大。地形起伏对垂直投影无影响对中心投影引起投影差航

5、片各部分的比例尺不同ABCBACabcabcA’C’C’A’根据上述可知，将中心投影变为垂直投影必须统一象片比例尺，纠正因象片倾斜和地形起伏所引起的误差。这是用象片绘制地形图必须解决的问题。3.2航空象片的主要点和线在目前条件下，绝对水平的象片是很少的，一般的航空象片都是会有一定倾斜角的。在倾斜象片上有一些具有特殊性质的点和线，它们对于研究误差规律和象片某些数学特征是有用的。P为倾斜象面，S为镜头中心，P0为过S的水平面，P0与P所夹的二面角α是象片倾斜角。象主点（O）：航空摄影机主光轴SO与象面的交点，称为象主点。象底点

6、（n）：通过镜头中心S的铅垂线（主垂线）与象面的交点，称为象底点。等角点（c）：主光轴与主垂线的夹角是象片倾斜角α，象片倾斜角的分角线与象面的交点称为等角点。主纵线与主横线：包含主垂线与主光轴的平面称为主垂面，主垂面与象面的交线VV称为主纵线，它在象片上是通过象主点和象底点的直线。与主纵线垂直且通过象主点的直线hoho，称为主横线。主纵线与主横线构成象片上的直角坐标轴。等比线：通过等角点且垂直与主纵线的直线hchc称为等比线。在水平象片上，象主点、象底点和等角点重合，主横线和等比线重合。3.3象片比例尺航空象片上某一线段长

7、度与地面相应线段长度之比，称为象片比例尺。在平坦地区，摄影时象片又处于水平位置，则象片的比例尺处处一致，如图所示。象片比例尺等于焦距（f）与航高（H）之比，它与线段的方向和长短无关。实际上，地面是起伏不平的，在每次拍摄象片时，地面至航摄机物镜的距离（真航高）各不相同，即使在同一张象片上，因地形起伏使各地面点至投影中心的距离也不尽相等。A、B、C、D、E、F为地面点，它们在象片上的影象分别为a、b、c、d、e、f，AB在水平面T2上，C、D在水平面T0上，E、F在水平面T1上，以T0为起始面，投影中心至T0的航高为H0，T0

8、与T1的高差为h1，T0与T2的高差为h2，则：上式说明位于不同高度上的线段，比例尺是不一致的，只有位于同一水平面上的线段在象片上才具有同一的比例尺。因此，水平象片比例尺的一般公式应为当象片倾斜时，影象发生倾斜误差，不仅在象片上各部分的比例尺不相同，而目，在各点周围不同方向上也不相同。因此，倾斜象片的比