3共線方程-課件

3_共線方程一、攝影測(cè)量常用坐標(biāo)系二、航攝像片的內(nèi)、外方位元素三、像點(diǎn)坐標(biāo)變換四、共線方程主要內(nèi)容1像平面直角坐標(biāo)系(p-xy)一、攝影測(cè)量常用坐標(biāo)系pxyox’y’pxy2像空間直角坐標(biāo)系(S-xyz)xyoPyzxs-f3像空間輔助坐標(biāo)系(S-XYZ)xyosxzyYXZ(1)鉛垂方向?yàn)閆軸，航線方向?yàn)閄軸，右手直角坐標(biāo)系。(2)以每條航線內(nèi)第一張像片的像空間坐標(biāo)系為像空間輔助坐標(biāo)系(3)以每個(gè)像片對(duì)的左片攝影中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，攝影基線為X軸，以攝影基線及左片主光軸構(gòu)成的面作XZ平面構(gòu)成右手系。4攝影測(cè)量坐標(biāo)系(p-XpYpZp)5地面測(cè)量坐標(biāo)系(t-XtYtZt)tytxtztpXpYpZpXYZS地面測(cè)量坐標(biāo)為國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系，平面坐標(biāo)系為高斯-克呂格三度帶或六度帶1980西安坐標(biāo)系，高程坐標(biāo)系為1985黃海高程系6地面攝影測(cè)量坐標(biāo)系(A-XtpYtpZtp)原點(diǎn)為地面某一控制點(diǎn)，Ztp軸與地面測(cè)量坐標(biāo)系的z軸平行，Xtp軸與航線一致(Xp)，但水平。XtpYtpZtpA二、航測(cè)像片的方位元素方位元素：確定攝影時(shí)攝影物鏡（攝影中心）、像片與地面三者之間相關(guān)位置的參數(shù)1像片的內(nèi)方位元素：攝影物鏡后節(jié)點(diǎn)/鏡頭的像方節(jié)點(diǎn)/攝影機(jī)的物鏡中心與像片之間相互位置的參數(shù)恢復(fù)內(nèi)方位元素可恢復(fù)攝影時(shí)的攝影光束xycSfox0y02像片外方位元素：已建立的攝影光束，確定像片攝影瞬間在地面直角坐標(biāo)系中空間位置和姿態(tài)的參數(shù)XYZApS三個(gè)直線元素，描述攝影中心在地面空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值(Xs、Ys、Zs)。三個(gè)角元素(、、)，表示攝影光束空間姿態(tài)(像片在攝影瞬間空間姿態(tài)的要素）XYZApSXsYsZs1）以Y軸為主軸的、、XYZAXsYsZsooxXYZN

S旁向傾角

航向傾角

像片旋角

xy2）以X軸為主軸的

，、，、，航向傾角

,旁向傾角，

像片旋角

，XYZASXYZNXsYsZsooY

，

，

，xy3）以Z軸為主軸的A、、方位角A像片傾角

像片旋角

XYZASXYZNA

xy1像點(diǎn)的平面坐標(biāo)變換三、空間直角坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)變換（像點(diǎn)坐標(biāo)變換）xypx’y’oy0x0a2像點(diǎn)空間坐標(biāo)變換R稱為旋轉(zhuǎn)矩陣，R為正交矩陣，由三個(gè)獨(dú)立參數(shù)確定xyozxysXYZ1）以Y軸為主軸的、、系統(tǒng)的坐標(biāo)變換S-XYZ繞Y軸旋轉(zhuǎn)角到S-X

Y

Z

XZSX

Z

a

Y（Y

）S-X

Y

Z

繞X

軸旋轉(zhuǎn)角到S-X

Y

Z

Z

a

Y(Y

)Y

X(X

)SS-X

Y

Z

繞Z

軸旋轉(zhuǎn)角到S-X

Y

Z(s-xyz)a

X

Y

a1=cosφcosκ-sinφsinωsinκa2=-cosφsinκ

–sinφsinωcosκa3=-sinφcosωb1=cosωsinκb2=cosωcosκb3=-sinωc1=sinφcosκ+cosφsinωsinκc2=-sinφsinκ

+cosφsinωcosκc3=cosφcosω

2）以X軸為主軸的

，、，、，系統(tǒng)的坐標(biāo)變換YzSXY’Z’’’aaX’Z’’Xz’SY’’’X’’Y’’’’X’z’’SY’aa1=cosφ’cosκ’a2=-cosφ’sinκ’

a3=-sinφ’b1=cosω’sinκ’

–sinω’

sinφ’cosκ’

b2=cosω’cosκ’+sinω’

sinφ’sinκ’

b3=-sinω’

cosφ’c1=sinω’sinκ’+cosω’sinφ’cosκ’c2=sinω’cosκ’-cosω’sinφ’sinκ’c3=cosφ’cosω’

3）以Z軸為主軸的A

v系統(tǒng)的坐標(biāo)變換a1=cosAcosκv+sinAcossinv

a2=-cosAsinκv+sinAcos

cosv

a3=-sinAsin

b1=-sinAcosκv+cosAcossinv

b2=sinAsinv+cosAcoscosv

b3=-cosAsin

c1=sin

sinv

c2=sincosv

c3=cos

旋轉(zhuǎn)矩陣的構(gòu)成用a2,a3,b3作為獨(dú)立參數(shù)解求旋轉(zhuǎn)矩陣正交矩陣從(a)式含a1、a2、a3的方程式含b1、b2、b3的方程式含c1、c2、c3的方程式可解從(a)式中從(c)式中從(b)式中從(c)式中從(a)式中xyzXYZAasXsYsZsNYXZXA-XsYA-Ys(x,y,-f)(XA,YA,ZA)MZpYpXp四、共線方程共線條件方程求像底點(diǎn)坐標(biāo)單像空間后方交會(huì)和多像空間前方交會(huì)攝影測(cè)量中的數(shù)字投影基礎(chǔ)航空影像模擬光束法平差的基本數(shù)學(xué)模型利用DEM制作數(shù)字正射影像圖利用DEM進(jìn)行單張像片測(cè)圖二、共線條件方程的應(yīng)用本講參考資料教材張劍清，潘勵(lì)，王樹根編著，《攝影測(cè)量學(xué)》，武漢大學(xué)出版社參