摄影测量学课件：第03讲：航摄像片的方位元素.ppt

1、摄影测量学摄影测量学（上）（上）第三章第三章遥感信息工程学院遥感信息工程学院 摄影测量教研室摄影测量教研室1像平面直角坐标系(p-xy)一、摄影测量常用坐标系pxyoxypxy2像空间直角坐标系(S-xyz)xyoPyzxs-f3 像空间辅助坐标系(S-XYZ)xyosxzyYXZ4 摄影测量坐标系(Op-XpYpZp)5 地面测量坐标系(t-XtYtZt)tytxtztpXpYpZpXYZS地面测量坐标为国家统一坐标系，平面坐标系为高斯-克吕格三度带或六度带1980西安坐标系，高程坐标系为1985黄海高程系6地面摄影测量坐标系(A-XtpYtpZtp)原点为地面某一控制点，Ztp轴与地面测量

2、坐标系的z轴平行，Xtp轴与航线一致XtpYtpZtpA二、航测像片的方位元素方位元素：确定摄影时摄影物镜（摄影中心） 、像片与地面 三者之间相关位置的参数1像片的内方位元素：摄影物镜后节点与像片 之间相互位置的参数恢复内方位元素可恢复摄影时的摄影光束xycSfox0y02像片外方位元素：已建立的摄影光束，确定像片摄 影瞬间在地面直角坐标系中空间 位置和姿态的参数XYZApS三个直线元素，描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的坐标值(Xs、Ys、Zs)。三个角元素(、)，表示摄影光束空间姿态(像片在摄影瞬间空间姿态的要素）XYZApSXsYsZs1）以Y轴为主轴的、 、 XYZAXsYsZsoo

3、xXYZNS旁向倾角航向倾角像片旋角xy2）以X轴为主轴的，、 ， 、 ，航向倾角,旁向倾角， 像片旋角，XYZASXYZNXsYsZsooY， ，xy3）以Z轴为主轴的A、方位角A像片倾角像片旋角XYZASXYZNAxy1 像点的平面坐标变换yxAyxyxAyx1cossinsincoscoscoscoscosyyxyyxxxA三、像点坐标变换xypxya0000001cossinsincosyxyxAyxyxyxyxyxAyxxypxyoy0 x0a2 像点空间坐标变换zZyZxZzYyYxYzXyXxXcccbbbaaaRfyxRZYXcoscoscoscoscoscoscoscosco

4、s321321321R称为旋转矩阵，R为正交矩阵，由三个独立参数确定xyozxysXYZ1）以Y轴为主轴的、系统的坐标变换S-XYZ绕Y轴旋转角到S-XYZZYXZYXRZYXcos0sin010sin0cosXYZSXZaS-XYZ绕X轴旋转角到S-XYZZYXZYXRZYXcossin0sincos0001YXZSY ZaS-XYZ绕Z轴旋转角到S-XYZ(s-xyz)fyxfyxRZYX1000cossin0sincosaXZYSXYfyxRfyxRRRZYX3213213211000cossin0sincoscossin0sincos0001cos0sin010sin0coscccbb

5、baaaRRRRa1 = coscos - sinsinsina2 = -cossin sinsincosa3 = -sincosb1= cossinb2 = coscos b3 = -sinc1 = sincos+ cossinsinc2 = -sinsin + cossincosc3 = coscos 2）以X轴为主轴的，、，、，系统的坐标变换fyxRfyxRRRZYXZYXRZYXcossin0sincos0001RYzSXYZaZYXRZYXcos0sin010sin0cosRaXZXz SY ZYXRZYX1000cossin0sincosRXYXz SYa3213213211000

6、cossin0sincoscos0sin010sin0coscossin0sincos0001cccbbbaaaRRRRa1 = coscosa2 = -cossin a3 = -sinb1= cossin sin sincos b2 = coscos+ sin sinsin b3 = -sin cosc1 = sinsin+ cossincosc2 = sincos- cossinsinc3 = coscos 3）以Z轴为主轴的Av系统的坐标变换fyxRfyxRRRZYXvA3213213211000cossin0sincoscossin0sincos00011000cossin0sinco

7、scccbbbaaavvvvAAAARRRRvAa1 = cosAcosv+sinAcossinv a2 = -cosAsinv+sinAcoscosv a3 = -sinAsinb1=-sinAcos v +cosAcossinv b2= sinAsinv+ cosAcoscosv b3 = -cosAsinc1 = sin sinv c2 = sincosv c3 = cos旋转矩阵的构成用a2,a3,b3作为独立参数解求旋转矩阵100010001333222111321321321cbacbacbacccbbbaaaRRT100010001321321321333222111cccbbb

8、aaacbacbacbaRRT正交矩阵00)(0111332211332211332211232221232221232221cbcbcbcacacaabababacccbbbaaa00)(0111323232313131212121232323222222212121ccbbaaccbbaabccbbaacbacbacba从(a) 式含a1、a2、a3的方程式 含b1、b2、b3的方程式 含c1、c2、c3的方程式可解212133131232321212133131232321212133131232321)(bbaacbbaacbbaaccccaabccaabccaabccbbaccbba

9、ccbba232211aaa从(a)式中从(c) 式中3113223321babacbabac从(b)式中232331bac从(c) 式中233233111 acabaab从(a)式中232221bbb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1 1、金为铣，杨先宏等编，摄影测量学，武汉测绘科技大学出版社、金为铣，杨先宏等编，摄影测量学，武汉测绘科技大学出版社2 2、李德仁，周月琴编著，摄影测量与遥感概论，测绘出版社、李德仁，周月琴编著，摄影测量与遥感概论，测绘出版社作业：作业：PP.39，第，第2题题