攝影測量學(xué)武大03袁修孝

1、攝影測量學(xué)攝影測量學(xué)（上）（上）第三章第三章遙感信息工程學(xué)院遙感信息工程學(xué)院 攝影測量教研室攝影測量教研室1像平面直角坐標(biāo)系(p-xy)一、攝影測量常用坐標(biāo)系pxyoxypxy2像空間直角坐標(biāo)系(s-xyz)xyopyzxs-f3 像空間輔助坐標(biāo)系(s-xyz)xyosxzyyxz4 攝影測量坐標(biāo)系(op-xpypzp)5 地面測量坐標(biāo)系(t-xtytzt)tytxtztpxpypzpxyzs地面測量坐標(biāo)為國家統(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軸與地面測量

2、坐標(biāo)系的z軸平行，xtp軸與航線一致xtpytpztpa二、航測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)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、 、 xyzaxsyszsoo

3、xxyzns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xyzasxyznaxy1 像點(diǎn)的平面坐標(biāo)變換yxayxyxayx1cossinsincoscoscoscoscosyyxyyxxxa三、像點(diǎn)坐標(biāo)變換xypxya0000001cossinsincosyxyxayxyxyxyxyxayxxypxyoy0 x0a2 像點(diǎn)空間坐標(biāo)變換zzyzxzzyyyxyzxyxxxcccbbbaaarfyxrzyxcoscoscoscoscoscoscoscosco

4、s321321321r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-xyzzyxzyxrzyxcos0sin010sin0cosxyzsxzas-xyz繞x軸旋轉(zhuǎn)角到s-xyzzyxzyxrzyxcossin0sincos0001yxzsy zas-xyz繞z軸旋轉(zhuǎn)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軸為主軸的，、，、，系統(tǒng)的坐標(biāo)變換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軸為主軸的av系統(tǒng)的坐標(biāo)變換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100010001333222111321321321cbacbacbacccbbbaaarrt100010001321321321333222111cccbbb

8、aaacbacbacbarrt正交矩陣00)(0111332211332211332211232221232221232221cbcbcbcacacaabababacccbbbaaa00)(0111323232313131212121232323222222212121ccbbaaccbbaabccbbaacbacbacba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212133131232321212133131232321212133131232321)(bbaacbbaacbbaaccccaabccaabccaabccbbaccbbaccbba232211aaa從(a)式中從(c) 式中3113223321babacbabac從(b)式中232331bac從(c) 式中233233111 acabaab從(a)式中232221bbb本講參考資料本講參考資料教材教材張劍清，潘勵(lì)，王樹根張劍清，潘勵(lì)，王樹根 編著，攝影測量學(xué)，武漢大學(xué)出版社編著，攝影測量學(xué)，武漢大學(xué)出版社參考書