1、摄影测量基础第二章 武汉大学武汉大学 遥感信息工程学院 袁修孝教授 航摄像片的投影关系航摄像片的投影关系 1 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 2 q利用安装在航摄飞机上 的航摄仪从空中一定角 度对地面进行摄影 2.12.1 航空摄影与航摄像片航空摄影与航摄像片 航空摄影 3 Z SS 4 航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离 像 片 主 距 长焦距：(主距200mm) 中焦距：(主距100200mm) 短焦距：(主距100mm) F S f 像片主距：物镜后节点到
2、像平面的距离 5 像场：物镜焦面上中央成像清晰的范围 像 场 角 常 角：(视场角100 。) 像场角：像场直径对物镜后节点的夹角 2b 6 航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标 航摄像片的大小为18cm18cm, 23cm23cm 航 摄 像 片 7 光学框标 机械框标 8 q航摄仪在曝光的瞬间物 镜主光轴保持垂直地面 2.12.1 航空摄影与航摄像片航空摄影与航摄像片 航空摄影 9 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30，夹角为像片倾角 铅垂线 像片 S A 摄影机主光轴 像片 竖 直 摄 影 10 q沿航线方向相邻两张 像片应有60%左右的航 向重叠，相邻航
3、线间 的像片应有30%左右的 旁向重叠 2.12.1 航空摄影与航摄像片航空摄影与航摄像片 航空摄影 11 123 Lx px 航 向 重 叠 度 12 -1 -1 Ly py 旁 向 重 叠 度 13 航向相邻两个摄影站间的距离 P1 S1 P2 S2 B E 摄影基线 摄 影 基 线 14 f为摄影机主距，H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 a A S E P f H 摄 影 比 例 尺 15 测 图 比 例 尺 航摄比例尺分 母 测图比例尺分 母 比例尺类型航摄比例尺测图比例尺 大比例尺 1:2000 1:30
4、00 1:500 1:4000 1:6000 1:1000 1:8000 1:12000 1:2000， 1:5000 中比例尺 1:150001:20000 1:5000 1:100001:35000 1:10000 小比例尺 1:200001:30000 1:25000 1:350001:55000 1:50000 16 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， 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% L l
5、 航 线 弯 曲 17 o2 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6 0 像片旋角过大会减少立体像对的有效范围 o1 像 片 旋 角 18 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 投影射线：投影的直线 投影平面：投影的几何面 19 投影射线会聚于一点的投影称为中心投影 投影中心 投影平面 投影点 投影射线 物点 20 正射投影 投影射线 与投影平 面正交 斜投影 投影射 线与投 影平面 斜交 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 21 航摄像片为中心投影，地形图为正射投影 S B b A
6、 a C c 中心投影 A a B b C c 正射投影 22 地 形 图 的 特 点 1、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 例尺 2、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 23 地形起伏引起的 像点位移 s p a c b AB C B0 B b A A0 s E p b0a a0 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 构像相对于理想情况下的构像所产生的位置差异 称像点位移 24 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 表示内容：
7、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 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 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 25 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 面P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 称为透视变换 26 E P T T v v V V S hi hi W ho ho hc hc Es J i N n O o C c 航摄像片中的重要点、线、面 27 面：地面E 像片面P 主垂面W
8、 真水平面Es 线：迹线TT 主光线SoO 主垂线SnN 摄影方向线VV 主纵线vv 等角线ScC 主合线hihi 主横线hoho 等比线hchc 重 要 的 点 线 面 点：摄影中心S 像主点o 地主点O 像底点n 地底点N 等角点c 地面等角点C 主合点i 主遁点J 28 重 要 点 线 的 数 学 关 系 E P T T v v V V S W J i N n O o C c 29 底点特性 铅垂线在像平面 上的构像位于以 像底点n为辐射 中心的相应辐射 线上N n 重 要 的 点 线 特 征 30 等角点特性 在倾斜像片和水 平地面上，由等 角点c和C所引出 的一对透视对应 线无方向偏
9、差， 保持着方向角相 等 C c 重 要 的 点 线 特 征 31 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， 不受像片倾斜影响 重 要 的 点 线 特 征 32 已知 E 平面上有 A 点，在像平面上作对应的像 a P T T S AT1 i 作图步骤： 1）找迹点T1 2）找主合点i 3）连T1i与SA， 交点为a 中 心 投 影 作 图 主合点 迹点 a v v E 33 已知 E 平面上有 AB 直线，在像平面上作对应的像 ab P T T S i 作图步骤： 1）找迹点T1 2）找合点i1 3）连T1i1与SA， 交点为a 4）连T1i1与SB， 交点为b 5）a与b 连线 中 心 投 影 作 图 主合点 迹点 a v v E hi hi A B i1 b T1 34 已知垂直物面的空间直线 AB，在像平面上作对应的像 ab P T T S i 作图步骤： 1）按E面上点作 图方式确定a 2）找像底点n 3）连接na 4） na与SB的交点 为b 5）a与b 连线 中 心 投 影 作 图 主合点 迹点 v v EA B b a 35 本讲参考资料 教材 张剑清，潘励，王树根 编著，摄影测量学，武汉大学出版社 参考书 金为铣，杨先宏等编著，摄影测量学，武汉大学出版社 36
