攝影測量坐標系

1、3 34 4 攝影測量常用的坐標系統(tǒng)攝影測量常用的坐標系統(tǒng)攝攝影影測測量量坐坐標標系系像方坐標系像方坐標系物方空間坐標系物方空間坐標系像框標坐標系像框標坐標系像空間坐標系像空間坐標系像空間輔助坐標系像空間輔助坐標系地面測量坐標系地面測量坐標系地面攝影測量坐標系地面攝影測量坐標系像平面坐標系像平面坐標系3 一、像平面上的坐標系一、像平面上的坐標系 原點：框標連線交點P 1 1、框標坐標系、框標坐標系( (p- p- ) ) 軸：航向框標連線方向 軸：旁像框標連線方向 ppyx3-4 攝影測量常用的坐標系統(tǒng)pxpy返回目錄返回目錄第三章 攝影測量基礎知識像像平平面面直直角角坐坐標標系系pxyoxy

2、aa(x,y)5 2 2、像平面坐標系、像平面坐標系 （O-xyO-xy） 原點：像主點o x、y軸：分別平行于p-xy的坐標軸 a(x,y)a(x,y) 第三章 攝影測量基礎知識3-4 攝影測量常用的坐標系統(tǒng)返回目錄返回目錄6二二 、像空間坐標系、像空間坐標系（ S-xyz ） 原點：投影中心S x、y軸：分別平行于o-xy的坐標軸 z軸：主光軸方向（os方向為正） 第三章 攝影測量基礎知識3-4 攝影測量常用的坐標系統(tǒng)返回目錄返回目錄像像空空間間直直角角坐坐標標系系sxyxyzoaa(x,y,-f) a a（x,y,-fx,y,-f）8三、像空間輔助坐標系三、像空間輔助坐標系（ S-S-X

3、YZXYZ ） 原點：投影中心原點：投影中心S S X X、Y Y、Z Z軸：分別平行于地面攝影坐標系的坐標軸軸：分別平行于地面攝影坐標系的坐標軸 a a（Xa,Ya,ZaXa,Ya,Za） S-XYZ S-XYZ也可根據(jù)需要設置（過渡性坐標系統(tǒng)）也可根據(jù)需要設置（過渡性坐標系統(tǒng)） 第三章 攝影測量基礎知識3-3-4 4 攝影測量常用的坐標系統(tǒng)攝影測量常用的坐標系統(tǒng)返回目錄返回目錄像像空空間間輔輔助助坐坐標標系系sxyoYXZaa(X,Y,Z)1011四、地面攝影測量坐標系（四、地面攝影測量坐標系（D-X,Y,ZD-X,Y,Z） 原點：測區(qū)地面某點D X 軸：大致平行航線方向 Z 軸：鉛垂向上

4、 A(X,Y,Z)A(X,Y,Z) 第三章 攝影量基礎知測識3-4 攝影測量常用的坐標系統(tǒng)返回目錄返回目錄地地面面攝攝影影測測量量坐坐標標系系sxyAao原點為地面某一控制原點為地面某一控制點，點，Z軸與地面測量坐軸與地面測量坐標系的標系的Zt軸平行，軸平行， X軸與航線一致軸與航線一致DZXY13 五、地面測量坐標系（五、地面測量坐標系（T TXtYtZtXtYtZt） （大地坐標系，國家高程基準） 左手系 A A（XtXt，YtYt，ZtZt） 第三章 攝影測量基礎知識3-4 攝影測量常用的坐標系統(tǒng)返回目錄返回目錄地地面面測測量量坐坐標標系系sxyoA(Xt,Yt,Zt)TYtXtZtA地

5、面測量坐標為國家統(tǒng)一坐標系，平面坐標為高斯-克呂格3度帶或6度帶投影（1980西安坐標系），高程為1985黃海高程系a15攝影測量坐標系統(tǒng)返回目錄返回目錄確定攝影時攝影中心、確定攝影時攝影中心、像片與地面三者之間相像片與地面三者之間相關位置關系的參數(shù)關位置關系的參數(shù)確定攝影中心與像片之間相互位置關系的參數(shù)確定攝影中心與像片之間相互位置關系的參數(shù)內(nèi)方位元素（x0,y0,f）可恢復攝影光束xyp一一像像片片內(nèi)內(nèi)方方位位元元素素fx0y0SosoDXYZ確定攝影瞬間像片在地面坐標系中空間位置和姿態(tài)的參數(shù)確定攝影瞬間像片在地面坐標系中空間位置和姿態(tài)的參數(shù)二二像像片片外外方方位位元元素素ZsXsYs1

6、1、外方位線元素：描述描述攝影中心在地面空間直角攝影中心在地面空間直角坐標系中的位置坐標系中的位置(Xs、Ys、Zs)2 2、外方位角元素：描述像片在描述像片在攝影瞬間的空間攝影瞬間的空間姿態(tài)姿態(tài)DXYZ像像片片外外方方位位角角元元素素以Y 軸為主軸的- 轉(zhuǎn)角系統(tǒng)XYZN航向傾角航向傾角 旁向傾角旁向傾角 像片旋角像片旋角 osxyzOXDXYZ像像片片外外方方位位角角元元素素以X 軸為主軸的- 轉(zhuǎn)角系統(tǒng)XYZN旁向傾角旁向傾角 航向傾角航向傾角 osxyzOY像片旋角像片旋角 DXYZ像像片片外外方方位位角角元元素素以Z 軸為主軸的A-v轉(zhuǎn)角系統(tǒng)XYZN像片傾角像片傾角方位角方位角A像片旋角

7、像片旋角vosxyz一一像像點點的的平平面面坐坐標標變變換換xyoxyacossinsincosyxyyxxyxyxcossinsincos23fyxfyxcccbbbaaaZYXR32132132124ZYXZYXcbacbacbazyxT333222111R正交變換矩陣的特點正交變換矩陣的特點100010001333222111321321321TcbacbacbacccbbbaaaRR100010001321321321333222111TcccbbbaaacbacbacbaRR由高等數(shù)學知道，一個坐標系按三個角元素順次地繞坐標軸旋轉(zhuǎn)即可變換由高等數(shù)學知道，一個坐標系按三個角元素順次地繞

8、坐標軸旋轉(zhuǎn)即可變換為一個同原點的為一個同原點的坐標系，這種變換為坐標系，這種變換為正交變換正交變換正交變換矩陣的特點正交變換矩陣的特點旋轉(zhuǎn)矩陣只有旋轉(zhuǎn)矩陣只有3 3個獨立參數(shù)個獨立參數(shù)27ZYXZYXZYXRcos0sin010sin0coscossinsincosZXZYYZXXaS-XYZ坐標系繞坐標系繞Y 軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn) 角到角到S-X Y Z XZSYXZ (Y)1 1、以、以Y Y 軸為主軸的軸為主軸的 - - - - 轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標變換轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標變換ZYXZYXZYXRcossin0sincos0001S-X Y Z 坐標系繞坐標系繞X 軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn) 角到角到S-X Y Z 1

9、1、以、以Y Y 軸為主軸的軸為主軸的 - - - - 轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標變換變換zyxzyxZYXR1000cossin0sincosS-X Y Z 坐標系坐標系繞繞z軸軸旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 角到角到S-xyz1 1、以、以Y Y 軸為主軸的軸為主軸的 - - - - 轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標變換轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標變換zyxzyxZYXRRRR3213213211000cossin0sincoscossin0sincos0001cos0sin010sin0coscccbbbaaaRRRR1 1、以、以Y Y 軸為主軸的軸為主軸的 - - - - 轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標變換轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標變換1 1、以、以Y Y 軸

10、為主軸的軸為主軸的 - - - - 轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標變換轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標變換2、以X 軸為主軸的-轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標變換zyxzyxZYXRRRR3213213211000cossin0sincoscos0sin010sin0coscossin0sincos0001cccbbbaaaRRRR2、以X 軸為主軸的-轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標變換3、以Z 軸為主軸的A-v系統(tǒng)的坐標變換zyxzyxZYXvARRRR3213213211000cossin0sincoscossin0sincos00011000cossin0sincoscccbbbaaaAAAAvvvvvARRRR3、以Z 軸為主軸的A-v系統(tǒng)的坐標變換37四、中心投影的構(gòu)像方