立體像對的相對方位元素和絕對方位元素(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上立體像對的方位元素和空間前方交會(huì)3.3 立體像對的相對方位元素和絕對方位元素新課導(dǎo)入確定一張航攝像片在地面攝影測量坐標(biāo)系中的位置需要六個(gè)外方位元素：Xs、Ys、Zs、 、 、。確定一個(gè)立體像對的兩張航攝像片在地面攝影測量坐標(biāo)系中的方位，需要12個(gè)外方位元素。左片：Xs1、Ys1、Zs1、 1 、 1 、1；右片：Xs2、Ys2、Zs2、 2 、 2 、2。在解決攝影測量問題時(shí)，往往關(guān)心的不是整個(gè)像對的絕對方位，而是首先考慮兩張像片的相對方位，而后再處理整個(gè)像對在某一坐標(biāo)系統(tǒng)中的絕對方位。故，首先確定一個(gè)像對中兩張像片之間的相對方位；然后確定該像對相對于地面攝影測量坐標(biāo)

2、系中的絕對方位。3.3.1 概述1. 基本概念相對定向：確定一個(gè)像對中兩張像片之間的相對方位的過程稱為相對定向。相對定向元素：確定一立體像對中兩張像片之間的相對方位所需要的參數(shù)稱為該像對的相對方位元素。絕對定向：確定一像對相對于地面攝影測量坐標(biāo)系中的絕對方位的過程稱為絕對定向。絕對定向元素：確定一立體像對相對于地面攝影測量坐標(biāo)系中的絕對方位所需要的參數(shù)稱為該像對的絕對方位元素。2. 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)右片外方位元素減去左片外方位元素。X= BX= Xs2 Xs1 = 2 -1Y= BY= Ys2 Ys1 = 2 -1Z= BZ= Zs2 Zs1 = 2 -1其中， Xs、Ys、Zs為攝影基線B在地面攝影

3、測量坐標(biāo)系中的三個(gè)坐標(biāo)軸上的投影，稱為攝影基線的三個(gè)分量，通常記為BX 、 BY 、 BZ ，決定了基線的方向和長度。所以，BX 、 BY 、 BZ可用B、T、V這三個(gè)元素代替。B為基線長度，只影響模型比例尺，不影響兩像片之間的相對方位。因此，確定兩張像片間相對方位的元素只需5個(gè)：T、V、。3.3.2 立體像對的相對方位元素相對定向的目的是建立一個(gè)與被攝物體相似的幾何模型，以確定模型點(diǎn)的三維坐標(biāo)。相對方位元素與攝影測量坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇有關(guān)，對于不同的攝影測量坐標(biāo)系，相對方位元素可以有不同選擇。常用的相對方位元素系統(tǒng)：連續(xù)像對的相對方位元素和單獨(dú)像對的相對方位元素。1. 連續(xù)像對的相對定向元素以左

4、像空間坐標(biāo)系為基礎(chǔ)，右像片相對于左像片的相對方位元素。左像片：XS1=0 YS1=0，ZS1=0 1=1=1=0 ；右像片：XS2=bx,YS2=by，ZS2=bz連續(xù)法相對定向元素：By ， Bz ，j，w，k或：T ， V，j，w，k其中：By ,Bz決定了攝影基線的方向；j，w，k決定了右光束對于左光束的旋轉(zhuǎn)方位。特點(diǎn)：固定一個(gè)光束，移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)另外一個(gè)光束，便可以確定兩個(gè)光束間的相對方位。這種相對方位元素系統(tǒng)被稱為連續(xù)像對系統(tǒng)。2. 單獨(dú)像對的相對定向元素當(dāng)像空間輔助坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在立體像對中左片的攝站點(diǎn)上，坐標(biāo)系的X軸向保持與攝影基線B的方向重合，并使坐標(biāo)系的Z軸落在像片中左片的主核面

5、內(nèi)。此時(shí)有：，B只決定立體模型的比例尺，不影響相對方位。j1 ， k1 ，j2，w2，k2就是單獨(dú)法相對定向元素。在以左攝影中心為原點(diǎn)、左主核面為 XZ 平面、攝影基線為X 軸的右手空間直角坐標(biāo)系中，左右像片的相對方位元素。3.3.2 立體像對的絕對方位元素在恢復(fù)了立體像對的兩張像片的相對方位之后，相應(yīng)光線必在其核面內(nèi)成對相交，這些交點(diǎn)的總和形成了一個(gè)與實(shí)地相似的模型。模型的比例尺任意，方位任意。在恢復(fù)立體像對的兩張像片的相對方位的基礎(chǔ)上，用來確定立體像對在地面攝影測量坐標(biāo)系中的正確方位和比例尺所需要的參數(shù)，叫做立體像對的絕對方位元素。描述立體像對在攝影瞬間的絕對位置和姿態(tài)的參數(shù)稱絕對定向元素

6、。絕對定向元素： l，X0 ， Y0 ， Z0 ，F(xiàn)， W，K絕對定向元素的個(gè)數(shù)：一個(gè)立體像對有12個(gè)外方位元素，像對相對定向已求得的5個(gè)定向元素，是兩張像片間的相對位置關(guān)系，若確定像對在地面空間坐標(biāo)系中的絕對位置和方位，還要解求7個(gè)絕對定向元素，包括旋轉(zhuǎn)、平移和縮放。即將立體模型進(jìn)行空間相似變換。3.4 空間前方交會(huì)1. 定義由立體像對中兩張像片的內(nèi)、外方位元素和像點(diǎn)坐標(biāo)來確定相應(yīng)地面點(diǎn)在物方空間坐標(biāo)系中坐標(biāo)的方法，叫做空間前方交會(huì)。2. 建立坐標(biāo)系在地面建立地面攝測坐標(biāo)系D-Xtp Ytp Ztp，且Xtp軸與航向基本一致，而且 Xtp Ytp 為水平面 ；像空間輔助坐標(biāo)系 S-X Y Z 和S'-X'Y'Z'，其軸分別與D-XtPYtPZtP對應(yīng)軸平行。3.已知數(shù)據(jù)像點(diǎn)坐標(biāo)a1(x1、y1、-f)；像空間輔助坐標(biāo)a1（X1、Y1、Z1）；像空間輔助坐標(biāo) a2（X2、Y2、Z2）；像點(diǎn)坐標(biāo)a2(x2、y2、-f)；模型點(diǎn)A在地面攝測坐標(biāo)系下的坐標(biāo)（XA，YA，ZA）。4、建立公式S2在S1X1Y1Z1中的坐標(biāo)（像空間輔助坐標(biāo)），由攝影基線B的三個(gè)坐標(biāo)分量表示，用外方