5.像点位移

测绘与城市空间信息系像点位移授课人：邱志伟测绘与城市空间信息系内容安排1.投影基础知识点的回顾2.像点位移的定义（重点）3.倾斜像片与水平像片的坐标关系式4.因像片倾斜引起的像点位移（难点）5.因地形起伏引起的像点位移（难点）6.航摄像片与地形图间差异测绘与城市空间信息系一、投影基础知识点的回顾透视变换及其重要点、线、面1、透视变换定义（DefineofthePerspectiveTransform）两个平面之间的中心投影变换，称为透视变换。在透视变换的情况下，投影中心称为透视中心，像点也称为透视，物点称为投影。测绘与城市空间信息系一、投影基础知识点的回顾2、透视变换中的特别点、线、面（EspeciallyPoints、Lines、Planes）测绘与城市空间信息系一、投影基础知识点的回顾3、等角点系统下，用倾斜像片和水平像片的相应像点描述的共线方程1、主垂面内的几何关系2、合点的性质secfSni合点是空间直线上或空间一组平行直线上无穷远点的中心投影。•像底点是所有铅垂线的合点sinsincctccctcyfyfyyfxfx--测绘与城市空间信息系常用坐标系知识回顾常用的摄影测量坐标系统回顾SoAaxyxyxyzXYZA右手直角坐标系坐标原点、轴向及作用测绘与城市空间信息系二、像点位移定义从像片上某点作出的方向线与地面对应点画出的方向线的方位角不等，这种差异称为方向偏差当像片倾斜、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地形起伏引起的像点位移spacbABCB0BbAA0sEpb0aa0像片倾斜引起的像点位移测绘与城市空间信息系三、倾斜像片与水平像片的坐标关系式YXZPtPaatZYfyZXfxtt--Sfcycxcfbybxbfyfcycxcfayaxafxtt321321321321------当取像片主纵线为y轴、摄影方向线为Y轴，且转角系统为A--v时，A=v=0cossinsincoscossinfyfyfyfyxfxtt----测绘与城市空间信息系四、因像片倾斜引起的像点位移PhcSatiaVP0hcAcva’taaaVttaaatctcaccarryxryxr-2222)()(测绘与城市空间信息系四、因像片倾斜引起的像点位移2tgfycoyyxxccPhcSiVVP0hccvnoff2tgfycnyyxxtttcttc--取等比线为x轴、主纵线为y轴建立像平面坐标系，有sinsincctccctcyfyfyyfxfx--测绘与城市空间信息系四、因像片倾斜引起的像点位移PhcSatiaVP0hcAcva’taaaactctcaryffyxrtsin)()(22-accaaaryfyrrtsinsin---测绘与城市空间信息系四、因像片倾斜引起的像点位移PhcSatiaVP0hcAcvsincosacacryrxsinsinsinsinsinsin22frrrfaaaa---测绘与城市空间信息系四、因像片倾斜引起的像点位移1.a出现在以等角点为中心的辐射线上2.等比线上无a，等比线上任意两点的连线无方向偏差，过等角点直线两点的连线无方向偏差3.等比线将影像分为上下两部分，上半部分影像线段长度短于水平像片相应线段长度，影像比例尺小于等比线影像比例尺；下半部分影像线段长度长于水平像片相应线段长度，影像比例尺大于等比线影像比例尺测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移PTTSvvP0ABbaabhabhbnbnbananarryxryxr-2222)()()()(测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移tgfyonyyxxnnPhcSVVP0hccvn0offttnttnyyxxn取过像底点n的真水平线为x轴、主纵线为y轴建立像平面坐标系，有cossincoscossincos2nntnnntnyfyfyyfxfx--测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移PTTSvvEABbaabh当地面以N为原点，坐标轴系与水平像平面坐标系平行时，A点的地面坐标与像片坐标的相应关系为tnNtnNyfHYxfHX测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移PTTSvvEABbaabhA点的地面坐标与倾斜像片坐标的相应关系为cossincoscossincos2nnNnnNyfyHYyfxHX--测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移22NNYXR222cossincoscossinsincossincos-aaananrfHrRryrx222cossincoscossinsincos)(--bbrfrhHR同理PTTSvvEABbaabhRh测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移222222cossincoscossinsincoscossincoscossinsincos)(---aabbrfHrrfrhHR)sin2sin21(frHhrbbh-PTTSvvEABbaabhRh测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移1.当h为正时，h为正，位移背向像底点；当h为负时，h为负，位移朝向像底点2.像底点处无h，过像底点引出的方向线无方向偏差3.水平像片上Hhrbh总体说来，当地面不水平，像片有倾斜时，从任何点作出的方向线均存在方向偏差测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系六、航摄像片与地形图间差异投影方法不同航摄像片：中心投影由于像片倾斜和地形起伏，引起影像变形各处比例尺不一致相关方位发生变化地形图：正射投影图形与实际形状完全相似比例尺处处一致相关方位保持一致测绘与城市空间信息系六、航摄像片与地形图间差异表示方法和内容不同航摄像片：影像的大小、形状、色调记录被测对象的全部影像，无符号、注记、文字地形图：按成图比例尺规定的各种符号、注记和等高线名称、房屋类型、道路等级、流向、地面高程综合取舍、只表示有意义的地物测绘与城市空间信息系作业Hhrh根据像点位移值测量目标的高度根据公式：可得：rHhh例如：一张航空像片，已知摄影高度为400m，在航空像片上量出目标顶点至像主点的距离为2.8cm，目标的像点位移值为0.15cm，则目标高度为:h=400*0.15/2.8=21.43(m)