攝影測量坐標(biāo)系

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

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

3、YZXYZ ） 原點(diǎn)：投影中心原點(diǎn)：投影中心S S X X、Y Y、Z Z軸：分別平行于地面攝影坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸軸：分別平行于地面攝影坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸 a a（Xa,Ya,ZaXa,Ya,Za） S-XYZ S-XYZ也可根據(jù)需要設(shè)置（過渡性坐標(biāo)系統(tǒng)）也可根據(jù)需要設(shè)置（過渡性坐標(biāo)系統(tǒng)） 第三章 攝影測量基礎(chǔ)知識(shí)3-3-4 4 攝影測量常用的坐標(biāo)系統(tǒng)攝影測量常用的坐標(biāo)系統(tǒng)返回目錄返回目錄像像空空間間輔輔助助坐坐標(biāo)標(biāo)系系sxyoYXZaa(X,Y,Z)1011四、地面攝影測量坐標(biāo)系（四、地面攝影測量坐標(biāo)系（D-X,Y,ZD-X,Y,Z） 原點(diǎn)：測區(qū)地面某點(diǎn)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(chǔ)知測識(shí)3-4 攝影測量常用的坐標(biāo)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(biāo)標(biāo)系系sxyAao原點(diǎn)為地面某一控制原點(diǎn)為地面某一控制點(diǎn)，點(diǎn)，Z軸與地面測量坐軸與地面測量坐標(biāo)系的標(biāo)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(biāo)系（五、地面測量坐標(biāo)系（T TXtYtZtXtYtZt） （大地坐標(biāo)系，國家高程基準(zhǔn)） 左手系 A A（XtXt，YtYt，ZtZt） 第三章 攝影測量基礎(chǔ)知識(shí)3-4 攝影測量常用的坐標(biāo)系統(tǒng)返回目錄返回目錄地地面面測測量量坐坐標(biāo)標(biāo)系系sxyoA(Xt,Yt,Zt)TYtXtZtA地

5、面測量坐標(biāo)為國家統(tǒng)一坐標(biāo)系，平面坐標(biāo)為高斯-克呂格3度帶或6度帶投影（1980西安坐標(biāo)系），高程為1985黃海高程系a15攝影測量坐標(biāo)系統(tǒng)返回目錄返回目錄確定攝影時(shí)攝影中心、確定攝影時(shí)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(guān)位置關(guān)系的參數(shù)關(guān)位置關(guān)系的參數(shù)確定攝影中心與像片之間相互位置關(guān)系的參數(shù)確定攝影中心與像片之間相互位置關(guān)系的參數(shù)內(nèi)方位元素（x0,y0,f）可恢復(fù)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(biāo)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(biāo)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(biāo)系中的位置坐標(biāo)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(diǎn)點(diǎn)的的平平面面坐坐標(biāo)標(biāo)變變換換xyoxyacossinsincosyxyyxxyxyxcossinsincos23fyxfyxcccbbbaaaZYXR32132132124ZYXZYXcbacbacbazyxT333222111R正交變換矩陣的特點(diǎn)正交變換矩陣的特點(diǎn)100010001333222111321321321TcbacbacbacccbbbaaaRR100010001321321321333222111TcccbbbaaacbacbacbaRR由高等數(shù)學(xué)知道，一個(gè)坐標(biāo)系按三個(gè)角元素順次地繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)即可變換由高等數(shù)學(xué)知道，一個(gè)坐標(biāo)系按三個(gè)角元素順次地繞

8、坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)即可變換為一個(gè)同原點(diǎn)的為一個(gè)同原點(diǎn)的坐標(biāo)系，這種變換為坐標(biāo)系，這種變換為正交變換正交變換正交變換矩陣的特點(diǎn)正交變換矩陣的特點(diǎn)旋轉(zhuǎn)矩陣只有旋轉(zhuǎn)矩陣只有3 3個(gè)獨(dú)立參數(shù)個(gè)獨(dú)立參數(shù)27ZYXZYXZYXRcos0sin010sin0coscossinsincosZXZYYZXXaS-XYZ坐標(biāo)系繞坐標(biāo)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(biāo)變換轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標(biāo)變換ZYXZYXZYXRcossin0sincos0001S-X Y Z 坐標(biāo)系繞坐標(biāo)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(biāo)轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標(biāo)變換變換zyxzyxZYXR1000cossin0sincosS-X Y Z 坐標(biāo)系坐標(biāo)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(biāo)變換轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標(biāo)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(biāo)變換轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標(biāo)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(biāo)變換轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標(biāo)變換2、以X 軸為主軸的-轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標(biāo)變換zyxzyxZYXRRRR3213213211000cossin0sincoscos0sin010sin0coscossin0sincos0001cccbbbaaaRRRR2、以X 軸為主軸的-轉(zhuǎn)角系統(tǒng)的坐標(biāo)變換3、以Z 軸為主軸的A-v系統(tǒng)的坐標(biāo)變換zyxzyxZYXvARRRR3213213211000cossin0sincoscossin0sincos00011000cossin0sincoscccbbbaaaAAAAvvvvvARRRR3、以Z 軸為主軸的A-v系統(tǒng)的坐標(biāo)變換37四、中心投影的構(gòu)像方