摄影测量学武大02袁修孝.ppt

《摄影测量基础》第二章《摄影测量基础》第二章教授教授航摄像片的投影关系一、航空摄影与航摄像片一、航空摄影与航摄像片二、航摄像片与地形图的差别二、航摄像片与地形图的差别三、中心投影透视变换作图三、中心投影透视变换作图主要内容主要内容q利用安装在航摄飞机上利用安装在航摄飞机上的航摄仪从空中一定角的航摄仪从空中一定角度对地面进行摄影度对地面进行摄影§2.1§2.1 航空摄影与航摄像片航空摄影与航摄像片航空摄影航空摄影ZSS航摄仪焦距航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离：物镜节点到焦点的距离像片主距长焦距长焦距：：(主距>200mm)中焦距中焦距：：(主距＝100～200mm)短焦距短焦距：：(主距<100mm)FSf像片主距像片主距：物镜后节点到像平面的距离：物镜后节点到像平面的距离像场像场：物镜焦面上中央成像清晰的范围：物镜焦面上中央成像清晰的范围像场角常　角常　角：(视场角<75)宽　角宽　角：(视场角＝75 ~100)特宽角特宽角：(视场角>100)像场角像场角：像场直径对物镜后节点的夹角：像场直径对物镜后节点的夹角2b航摄像片为量测像片，有航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标光学框标和机械框标航摄像片的大小为航摄像片的大小为18cm×18cm, 23cm×23cm航摄像片光学框标机械框标q航摄仪在曝光的瞬间物航摄仪在曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地面镜主光轴保持垂直地面§2.1§2.1 航空摄影与航摄像片航空摄影与航摄像片航空摄影航空摄影 摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直，偏离铅垂线的夹角小于偏离铅垂线的夹角小于3 30 0，夹角为像片倾角，夹角为像片倾角铅垂线像片SA摄影机主光轴像片竖直摄影q沿航线方向相邻两张沿航线方向相邻两张像片应有像片应有60%60%左右的航左右的航向重叠，相邻航线间向重叠，相邻航线间的像片应有的像片应有30%30%左右的左右的旁向重叠旁向重叠§2.1§2.1 航空摄影与航摄像片航空摄影与航摄像片航空摄影航空摄影123Lxpx航向重叠度І-1Ⅱ-1Lypy旁向重叠度航向相邻两个摄影站间的距离航向相邻两个摄影站间的距离P1S1P2S2BE摄影基线摄影基线f为摄影机主距，为摄影机主距，H为航高为航高视摄影像片水平、地面取平均高程时，像片上的线段 l 与地面上相应的水平距L 之比为摄影比例尺aASEPfH摄影比例尺测图比例尺航摄比例尺分母测图比例尺分母比例尺类型比例尺类型航摄比例尺航摄比例尺测图比例尺测图比例尺大比例尺大比例尺 1:2000 ～1:3000 1:500 1:4000 ～1:6000 1:1000 1:8000 ～1:12000 1:2000， 1:5000中比例尺中比例尺 1:15000～1:20000 1:5000 1:10000～1:35000 1:10000小比例尺小比例尺 1:20000～1:30000 1:25000 1:35000～1:55000 1:50000 把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起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，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，称航线弯曲而呈现为弯弯曲曲的折线，称航线弯曲 航线弯曲度航线弯曲度：航：航线最大弯曲矢量线最大弯曲矢量与航线长度之比与航线长度之比的百分数。

要求的百分数要求航线弯曲度航线弯曲度<3%<3%Ll航线弯曲o2 一张像片上相邻主点连线与同方向框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标连线间的夹角要求像片旋角<60像片旋角过大会减少立体像对的有效范围o1像片旋角§2.2 §2.2 航摄像片与地形图航摄像片与地形图投影方式投影：用一组假想的直线将物体向几何面投射用一组假想的直线将物体向几何面投射　投影射线：投影的直线投影的直线　投影平面：投影的几何面投影的几何面投影射线会聚于一点的投影称为投影射线会聚于一点的投影称为中心投影投影中心投影中心投影平面投影平面投影点投影点投影射线投影射线物点物点正射投影投影射线投影射线与投影平与投影平面正交面正交斜投影投影射投影射线与投线与投影平面影平面斜交斜交投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为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SBbAaCc中心投影AaBbCc正射投影地形图的特点1、图上任意两点间的距离与相应地面点、图上任意两点间的距离与相应地面点 的水平距离之比为一常数，等于图比的水平距离之比为一常数，等于图比 例尺例尺2、图上任意一点引画的两条方向线间的、图上任意一点引画的两条方向线间的 夹角等于地面上对应的水平角夹角等于地面上对应的水平角地形起伏引起的像点位移spacbABCB0BbAA0sEpb0aa0像片倾斜引起的像点位移航摄像片的特点当像片倾斜、地面起伏时，地面点在航摄像片上当像片倾斜、地面起伏时，地面点在航摄像片上构像相对于理想情况下的构像所产生的位置差异构像相对于理想情况下的构像所产生的位置差异称称像点位移像点位移比 例 尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺地图有统一比例尺，航片无统一比例尺表示方法：地图为线划图，航片为影像图地图为线划图，航片为影像图表示内容：地图需要综合取舍地图需要综合取舍几何差异：航摄像片可组成像对立体观察航摄像片可组成像对立体观察摄影测量的主要任务之一摄影测量的主要任务之一：把地面按中心投影规律获取把地面按中心投影规律获取把地面按中心投影规律获取把地面按中心投影规律获取的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射投影地形图投影地形图投影地形图投影地形图§2.3 §2.3 透视变换作图透视变换作图 将空间点、线作中心投影，在投影平将空间点、线作中心投影，在投影平面面P P上得到一一对应的点、线，这种经上得到一一对应的点、线，这种经中心投影取得的一一对应的投影关系中心投影取得的一一对应的投影关系称为称为透视变换EPTTvvVVShihiWhohohchcEsJiNnOoCc航摄像片中的重要点、线、面面：地面地面E 像片面像片面P 主垂面主垂面W 真水平面真水平面Es线：迹线迹线TT 主光线主光线SoO 主垂线主垂线SnN 摄影方向线摄影方向线VV 主纵线主纵线vv 等角线等角线ScC 主合线主合线hihi 主横线主横线hoho 等比线等比线hchc重要的点线面点：摄影中心摄影中心S 像主点像主点o 地主点地主点O 像底点像底点n 地底点地底点N 等角点等角点c 地面等角点地面等角点C 主合点主合点i 主遁点主遁点J 重要点线的数学关系EPTTvvVVSWJiNnOoCc底点特性铅垂线在像平面铅垂线在像平面上的构像位于以上的构像位于以像底点像底点n为辐射为辐射中心的相应辐射中心的相应辐射线上线上Nn重要的点 线特征等角点特性在倾斜像片和水在倾斜像片和水平地面上，由等平地面上，由等角点角点c和和C所引出所引出的一对透视对应的一对透视对应线无方向偏差，线无方向偏差，保持着方向角相保持着方向角相等等Cc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，等比线的构像比例尺等于水平像片上的摄影比例尺，不受像片倾斜影响不受像片倾斜影响重要的点 线特征 已知已知 E E 平面上有平面上有 A 点，在像平面上作对应的像点，在像平面上作对应的像 aPTTSAT1i作图步骤：作图步骤：1）找迹点）找迹点T12）找主合点）找主合点i3））连连T1i与与SA，， 交点为交点为a中心投影作图主合点主合点迹点迹点avvE 已知已知 E E 平面上有平面上有 AB 直线，在像平面上作对应的像直线，在像平面上作对应的像 abPTTSi作图步骤：作图步骤：1）找迹点）找迹点T12）找合点）找合点i13））连连T1i1与与SA，， 交点为交点为a4））连连T1i1与与SB，， 交点为交点为b5））a与与b 连线连线中心投影作图主合点主合点迹点迹点avvEhihiABi1bT1 已知垂直物面的空间直线已知垂直物面的空间直线 AB，在像平面上作对应的像，在像平面上作对应的像 abPTTSi作图步骤：作图步骤：1）按）按E面上点作面上点作图方式确定图方式确定a2）找像底点）找像底点n3））连接连接na4）） na与与SB的交点的交点为为b5））a与与b 连线连线中心投影作图主合点主合点迹点迹点vvEABba本讲参考资料本讲参考资料教材教材张剑清，潘励，王树根张剑清，潘励，王树根 编著，《摄影测量学》，武汉大学出版社编著，《摄影测量学》，武汉大学出版社参考书参考书金为铣，杨先宏等编著，《摄影测量学》，武汉大学出版社金为铣，杨先宏等编著，《摄影测量学》，武汉大学出版社。