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攝影測量學(xué) 第二章 航攝像片的投影關(guān)系 武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院攝影測量教研室 一 航空攝影與航攝像片二 航攝像片與地形圖的差別三 中心投影透視變換作圖 主要內(nèi)容 利用安裝在航攝飛機(jī)上的航攝儀從空中一定角度對地面進(jìn)行攝影 2 1航空攝影與航攝像片 航空攝影 航攝儀焦距 物鏡節(jié)點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離 像片主距 長焦距 主距 200mm 中焦距 主距 100 200mm 短焦距 主距 100mm F S f 像片主距 物鏡后節(jié)點(diǎn)到像平面的距離 像場 物鏡焦面上中央成像清晰的范圍 像場角 常角 視場角100 像場角 像場直徑對物鏡后節(jié)點(diǎn)的夾角 航攝像片為量測像片 有光學(xué)框標(biāo)和機(jī)械框標(biāo)航攝像片的大小為18cm 18cm 23cm 23cm 航攝像片 光學(xué)框標(biāo) 機(jī)械框標(biāo) 航攝儀在曝光的瞬間物鏡主光軸保持垂直地面 2 1航空攝影與航攝像片 航空攝影 攝影瞬間攝影機(jī)的主光軸近似與地面垂直 偏離鉛垂線的夾角小于30 夾角為像片傾角 豎直攝影 沿航線方向相鄰兩張像片應(yīng)有60 左右的航向重疊 相鄰航線間的像片應(yīng)有30 左右的旁向重疊 2 1航空攝影與航攝像片 航空攝影 航向重疊度 旁向重疊度 航向相鄰兩個(gè)攝影站間的距離 攝影基線 攝影基線 f為攝影機(jī)主距 H為航高 視攝影像片水平 地面取平均高程時(shí) 像片上的線段l與地面上相應(yīng)的水平距L之比為攝影比例尺 攝影比例尺 測圖比例尺 航攝比例尺分母 測圖比例尺分母 把一條航線的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來 各張像片的主點(diǎn)連線不在一條直線上 而呈現(xiàn)為彎彎曲曲的折線 稱航線彎曲 航線彎曲度 航線最大彎曲矢量與航線長度之比的百分?jǐn)?shù) 要求航線彎曲度 3 航線彎曲 一張像片上相鄰主點(diǎn)連線與同方向框標(biāo)連線間的夾角 要求像片旋角 60 像片旋角過大會(huì)減少立體像對的有效范圍 像片旋角 2 2航攝像片與地形圖 投影方式 投影 用一組假想的直線將物體向幾何面投射投影射線 投影的直線投影平面 投影的幾何面 投影射線會(huì)聚于一點(diǎn)的投影稱為中心投影 投影中心 投影平面 投影點(diǎn) 投影射線 物點(diǎn) 正射投影投影射線與投影平面正交 斜投影投影射線與投影平面斜交 投影射線平行于某一固定方向的投影的投影稱為平行投影 航攝像片為中心投影 地形圖為正射投影 地形圖的特點(diǎn) 1 圖上任意兩點(diǎn)間的距離與相應(yīng)地面點(diǎn)的水平距離之比為一常數(shù) 等于圖比例尺2 圖上任意一點(diǎn)引畫的兩條方向線間的夾角等于地面上對應(yīng)的水平角 地形起伏引起的像點(diǎn)位移 像片傾斜引起的像點(diǎn)位移 航攝像片的特點(diǎn) 當(dāng)像片傾斜 地面起伏時(shí) 地面點(diǎn)在航攝像片上構(gòu)像相對于理想情況下的構(gòu)像所產(chǎn)生的位置差異稱像點(diǎn)位移 比例尺 地圖有統(tǒng)一比例尺 航片無統(tǒng)一比例尺表示方法 地圖為線劃圖 航片為影像圖表示內(nèi)容 地圖需要綜合取舍幾何差異 航攝像片可組成像對立體觀察 攝影測量的主要任務(wù)之一 把地面按中心投影規(guī)律獲取的攝影比例尺航攝像片轉(zhuǎn)換成以測圖比例尺表示的正射投影地形圖 2 3透視變換作圖 將空間點(diǎn) 線作中心投影 在投影平面P上得到一一對應(yīng)的點(diǎn) 線 這種經(jīng)中心投影取得的一一對應(yīng)的投影關(guān)系稱為透視變換 S J i 航攝像片中的重要點(diǎn) 線 面 面 地面E像片面P主垂面W真水平面Es線 跡線TT主光線SoO主垂線SnN攝影方向線VV主縱線vv等角線ScC主合線hihi主橫線hoho等比線hchc 重要的點(diǎn)線面 點(diǎn) 攝影中心S像主點(diǎn)o地主點(diǎn)O像底點(diǎn)n地底點(diǎn)N等角點(diǎn)c地面等角點(diǎn)C主合點(diǎn)i主遁點(diǎn)J 重要點(diǎn)線的數(shù)學(xué)關(guān)系 S J i 底點(diǎn)特性鉛垂線在像平面上的構(gòu)像位于以像底點(diǎn)n為輻射中心的相應(yīng)輻射線上 N n 重要的點(diǎn)線特征 等角點(diǎn)特性在傾斜像片和水平地面上 由等角點(diǎn)c和C所引出的一對透視對應(yīng)線無方向偏差 保持著方向角相等 C c 重要的點(diǎn)線特征 等比線特性等比線的構(gòu)像比例尺等于水平像片上的攝影比例尺 不受像片傾斜影響 重要的點(diǎn)線特征 已知E平面上有A點(diǎn) 在像平面上作對應(yīng)的像a S A 作圖步驟 1 找跡點(diǎn)T12 找主合點(diǎn)i3 連T1i與SA 交點(diǎn)為a 中心投影作圖 主合點(diǎn) 跡點(diǎn) 已知E平面上有AB直線 在像平面上作對應(yīng)的像ab S 作圖步驟 1 找跡點(diǎn)T12 找合點(diǎn)i13 連T1i1與SA 交點(diǎn)為a4 連T1i1與SB 交點(diǎn)為b5 a與b連線 中心投影作圖 主合點(diǎn) 跡點(diǎn) T1 已知垂直物面的空間直線AB 在像平面上作對應(yīng)的像ab S 作圖步驟 1 按E面上點(diǎn)作圖方式確定a2 找像底點(diǎn)n3 連接na4 na與SB的交點(diǎn)為b5 a與b連線 中心投影作圖 主合點(diǎn) 跡點(diǎn) 本講參考資料 教材張劍清 潘勵(lì) 王樹根編著 攝影測量學(xué) 武漢大學(xué)出版社 參考書金為銑 楊先宏等編著 攝影測量學(xué) 武漢大學(xué)出版社