第二章、摄影测量常用坐标系与航摄像片的方位元素

第二章、摄影测量常用坐标系与航摄像片的方位元素内容摘要：

第二章、摄影测量常用坐标系与航摄像片的方位元素 摄影测量常用坐标系及其变换第一部分 摄影测量学一、 摄影测量常用坐标系二、航摄像片的内、外方位元素三、像点坐标变换主要内容1、 像平面直角坐标系 (、摄影测量常用坐标系p xyp 空间直角坐标系 (影中心 别平行于 光轴方向（ 在这个坐标系中，每个像点的 f。 像空间坐标系是随着像片的空间位置而定，所以每张像片的像空间坐标系是各自独立的。 3、像空间辅助坐标系 (y 投影中心 Y、 别平行于地面摄影坐标系的坐标轴4、摄影测量坐标系 (、地面测量坐标系 (大地测量坐标系、大地投影坐标系 )，唯一 左手系T 面坐标系为高斯 980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 (点为地面某一控制点， 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，确定投影中心（物镜后节点）相对于像平面位置关系的参数。 内方位元素一般为已知。 恢复内方位元素可恢复摄影时的摄影光束已建立的摄影光束，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 描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的坐标值 ( 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 二 个角度确定主光轴方位，另一个角度确定像片在像平面内的方位） 、 、 航向倾角 像片旋角 以摄影中心 立像空间辅助坐标系 S 地面摄影测量坐标系 D 中：航向倾角 ：指主光轴 轴的夹角；旁向倾角 ：指主光轴与其在 片旋角 ：指 、像点坐标变换1、平移二维： x0, 么： 00 00000点坐标变换2、缩放中 为坐标缩放系数3、旋转1点坐标变换y a平面坐标变换（二维）式中：x 轴与 x 轴与 00 k) y 轴与 00+k) = y 轴与 c o ss i ns i nc o sc o sc o sc o sc o 0000001c o ss i ns i nc o sy维）o o o o o o o o o 空间直角坐标系 到 像空间辅助坐标系 之间的转换可以通过三次二维坐标转换完成。 轴为主轴的 、 、 系统的坐标变换轴旋转 角到 Z，在 Z i i a我国习惯上规定 角顺时针方向旋转为正， 、 角以逆时针方向旋转力正。 Z绕 X轴旋转 角到 Y Z，在 Y面内，以 Y ss i i XZZaY Z绕 Z轴旋转 角 到 X面内，以 至 ss i i saXZ(z)Y 3213213211000c o ss i i nc o sc o ss i i nc o o i i o 旋转矩阵 321321321 、 、 确定的旋转矩阵，其中其中 a1,a2,a3,b1,b2,b3,c1,c2,个方向余弦变量。 100010001333222111321321321100010001321321321333222111，可以导出旋转矩阵 9个方向余袨有下列关系：（ 1）同一行（列）的各元素自乘之和为 1；（ 2）任意两行（列）的对应元素相乘之和为 0；（ 3）旋转矩阵的行列式 |R|=1（ 4）每行元素等于其代数余子式；（ 5）每个元素为变换前后坐标轴夹角余弦。 因此 ， 任意两个三维坐标系之间的转换可以分解为平移、缩放、旋转三个过程 ，有：000中 ,x,y,Y,x0,y0,点 在新坐标系下的坐标 ;为缩放系数。 四、坐标系间坐标转换关系目的：利用像点计算地面相应点的坐标。 坐标转换流程：像平面坐标 像空间直角坐标 像空间辅助坐标 摄影测量坐标 地面摄影测量坐标 地面测量坐标系（左手坐标系）一、像平面坐标系 像空间直角坐标系：空间直角坐标系 像空间辅助坐标系 ：空间辅助坐标系 摄影测量坐标系（以 、摄影测量坐标系 地面摄影测量坐标系：点的高程面摄影测量坐标系 地面测量坐标系：。