摄影测量学2-1

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1、第二章单张航摄像片解析主要内容21 航空摄影的基本知识航空摄影的基本知识22航摄像片上特殊的点、线航摄像片上特殊的点、线23摄影测量常用的坐标系摄影测量常用的坐标系 24航摄像片的内外方位元素航摄像片的内外方位元素25空间坐标系的转换空间坐标系的转换 26中心投影的构像方程与投影变换中心投影的构像方程与投影变换27航摄像片的像点位移与比例尺航摄像片的像点位移与比例尺 28单张像片空间后方交会单张像片空间后方交会中心投影中心投影正摄投影正摄投影中心投影：中心投影：投影射线汇聚同一点的投影。投影射线汇聚同一点的投影。正摄投影：正摄投影：投影射线相互平行且与投影平面正交的投影投影射线相互平行且与投影

2、平面正交的投影 。 一、航空摄影仪一、航空摄影仪指航空摄影机、地面摄影测量用的摄影经纬仪，以及近景摄指航空摄影机、地面摄影测量用的摄影经纬仪，以及近景摄影测量用的摄影机，简称摄影机。主要由暗箱和镜箱构成。影测量用的摄影机，简称摄影机。主要由暗箱和镜箱构成。1.镜箱镜箱物镜物镜物镜筒物镜筒座架座架框标平面框标平面镜箱体是一个可调节摄影物镜与像平镜箱体是一个可调节摄影物镜与像平面之间距离的封闭筒面之间距离的封闭筒2 21 1 航空摄影的基本知识2 21 1 航空摄影的基本知识高光学性能、高度自动化；高光学性能、高度自动化； 承片框位置固定承片框位置固定-物镜中心到底片面的物镜中心到底片面的距离距离

3、= =航摄机主距航摄机主距f； 框标框标：机械框标或光学框标：机械框标或光学框标 -建立像平面坐标系；建立像平面坐标系；LH-ADS40框标：设置在摄影机焦平面（承影面）上位置固定的光框标：设置在摄影机焦平面（承影面）上位置固定的光学机械标志，用于在焦平面上（亦即像片上）建立像方学机械标志，用于在焦平面上（亦即像片上）建立像方坐标系。坐标系。3.3.框标坐标：框标坐标： 在框标平面内区其交在框标平面内区其交点作为坐标原点，建点作为坐标原点，建立起框标直角坐标系。立起框标直角坐标系。航摄软片紧密贴附在航摄软片紧密贴附在框标平面上，所以框框标平面上，所以框标平面即为像平面的标平面即为像平面的位置。

4、位置。xyo2 21 1 航空摄影的基本知识航摄相机的结构示意图 二、分类二、分类按摄影物镜焦距和像场角分为：按摄影物镜焦距和像场角分为：1.1.短焦距航摄仪，短焦距航摄仪，f f150 mm150 mm，相应的像场角为，相应的像场角为100100；2.2.中焦距航摄仪中焦距航摄仪f:150 mmf:150 mm300 mm300 mm，像场角为，像场角为7070100100；3.3.长焦距航摄仪长焦距航摄仪f f300 mm300 mm，相应的像场角为，相应的像场角为270270。 4.像主点 ：摄影机主光轴与像平面的交点 5.5.摄影机主距摄影机主距 （像片主距（像片主距 ）：摄影机物镜后

5、：摄影机物镜后节点到像片主点的垂距称为摄影机主距，也节点到像片主点的垂距称为摄影机主距，也叫像片主距，一般用字母叫像片主距，一般用字母 f f 表示。表示。6.6.像片的内方位元素像片的内方位元素：像片主距和像片主点在框标像片主距和像片主点在框标坐标系中的坐标称为摄影机的内方位元素。它能惟坐标系中的坐标称为摄影机的内方位元素。它能惟一确定物镜后节点在框标坐标系中的位置。量测用一确定物镜后节点在框标坐标系中的位置。量测用的摄影机内方位元素的数值是已知的。的摄影机内方位元素的数值是已知的。 2 21 1 航空摄影的基本知识2 21 1 航空摄影的基本知识航空摄影的基本知识量测用摄影机的特征量测用摄

6、影机的特征1 1、量、量测用摄影机的像距是一个固定的已知值测用摄影机的像距是一个固定的已知值。用于测绘。用于测绘地形的航摄仪，摄影的物距要比像距大的多，摄影时摄地形的航摄仪，摄影的物距要比像距大的多，摄影时摄影物镜固定调焦于无穷远点处，因此，像距是一个定值，影物镜固定调焦于无穷远点处，因此，像距是一个定值，约等于摄影物镜的焦距约等于摄影物镜的焦距f f。2 2、摄影机、摄影机像面框架上有像面框架上有框标标志框标标志。像平面与物镜的主光像平面与物镜的主光轴垂直，同时像平面也是一个框标平面，因此像点在像轴垂直，同时像平面也是一个框标平面，因此像点在像片平面上的位置，可以根据像片上的框片平面上的位置

7、，可以根据像片上的框标坐标标坐标系来确定。系来确定。 3 3、内内方位元素方位元素 的数值是已知的。的数值是已知的。00,xyfNextBack2 21 1 航空摄影的基本知识航空摄影的基本知识二、摄影比例尺二、摄影比例尺 ： 航摄像片上一线段航摄像片上一线段 ： 地面上相应线段的水平距离。地面上相应线段的水平距离。lL像片上的摄影比例尺处处不相同。像片上的摄影比例尺处处不相同。摄影比例尺摄影比例尺：像片视为水平像片，：像片视为水平像片，地面平均高程地面平均高程所所对应的。对应的。1lfmLH1lmLABCDabcd相对航高相对航高摄像机物镜相对于某一基准面的高度，称为摄像机物镜相对于某一基准

8、面的高度，称为摄影航高，相对于航摄区域内地面平均高程摄影航高，相对于航摄区域内地面平均高程基准面的设计航高。确定飞机飞行的基本数基准面的设计航高。确定飞机飞行的基本数据。据。 H=mf绝对航高绝对航高相对于平均海平面的航高，指相对于平均海平面的航高，指摄影物镜在摄摄影物镜在摄影瞬间的真实海波高度影瞬间的真实海波高度。 H H绝绝=H+H=H+H地地飞行过程中航高的要求：飞行过程中航高的要求：1 1、差异一般不大于、差异一般不大于5%5%2 2、同一航带内最大航高与最小航高只差不得、同一航带内最大航高与最小航高只差不得大于大于30m30m3 3、摄影区域内实际航高与设计航高只差不得、摄影区域内实

9、际航高与设计航高只差不得大于大于50m50m。 比例尺类别比例尺类别 航摄比例尺航摄比例尺成图比例尺成图比例尺大比例尺大比例尺1:2000 1:30001： 500 1:3500 1:70001：1 0001:7000 1:140001：2 0001:5 000中比例尺中比例尺1:10 000 1:20 000(像幅像幅 23*23) 1:20 000 1:25 0001:25 000 1:4 000(像幅像幅 2323）1:10 000小比例尺小比例尺1:20 000 1:30 0001:25 0001:35 000 1:55 0001:50 000摄影比例尺的选择2 21 1 航空摄影的基

10、本知识航空摄影的基本知识三、航空摄影三、航空摄影 将航摄仪安装在航摄飞机上，从空中将航摄仪安装在航摄飞机上，从空中一定的高度上对地面物体进行摄影，便可一定的高度上对地面物体进行摄影，便可取得航摄像片。实施飞行取得航摄像片。实施飞行如右图所示：如右图所示：航摄是中心投影，摄影测量的主要任务之一，航摄是中心投影，摄影测量的主要任务之一，即是把记录在中心投影即是把记录在中心投影 像片上的地面景物像片上的地面景物转换成按图比例尺的正射投影地图。转换成按图比例尺的正射投影地图。 2 21 1 航空摄影的基本知识航空摄影的基本知识摄影方式摄影方式： 竖直摄影竖直摄影 -摄影机主光轴近似于地面垂直；摄影机主

11、光轴近似于地面垂直；航向重叠：航向重叠：同一条航线内相邻像片之间的影像重叠，同一条航线内相邻像片之间的影像重叠，60%60%；旁向重叠：旁向重叠：相邻航线的重叠，相邻航线的重叠，30%30%；B摄影基线摄影基线 ：摄站的间距：摄站的间距 航摄倾角（像片倾角）航摄倾角（像片倾角）: : 摄影主光轴与铅垂方向的夹角摄影主光轴与铅垂方向的夹角 3 3 。航向航向旁向摄影基摄影基线线B BB=m*L(1-p%)D=m*L(1-q%)L L为像片的像幅尺寸为像片的像幅尺寸m m 为像片的比例尺为像片的比例尺P%为设计的航向重叠为设计的航向重叠q%为设计的航向重叠为设计的航向重叠三度重叠三度重叠控制点控制