《摄影测量学》第5讲-航摄像片的比例尺PPT课件

1 f mH
在像片倾角很小、地形起伏不 大时， H取平均航高，可以看 成是像片的概略比例尺。
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1 f mH
1：2000
1：12000
1：35000
• 对于同一个航摄相机，相对航高决定了像片比例尺。 • 像片的成图比例尺大体上和像片比例尺相当。
Calculation：
An aerial camera has a 23cm square film format and a 100mm focal length lens.
②像主点的像比例尺 此时
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2、特殊点、线的比例尺 • 特殊点的像比例尺
②像主点的像比例尺
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No
No
像主点沿主横线方向比例尺
Image
Image
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像主点沿主纵线方向比例尺
2、特殊点、线的比例尺 • 特殊点的像比例尺
关系？ 地面辅助坐标系
已知
Z G
ZT
X
YT
G
A
地面点
大地坐标系
OT
O
Y
XT
G
复 习 Review
•研究历程（Approach） Step2：描述坐标系之间的关系
像点
摄 影 测 量
地面点
框标坐标系 关系？
像空间坐标系 关系？
地面辅助坐标系 已知
大地坐标系
x0 , y0 , f
内方位元素
外方位元素
线元素： XS、YS、ZS
x、、 角元素： 、 y、 、 、v
复 习 Review
•研究历程（Approach）
Step3：建立像点和地面点之间的共线条件方程
zy
推导思路（Main Idea）
S
x SaA共线
两点两系
f
y (x,y,f)
a
o
x
一点两系 ＋ 两点一系
ZT YT
(X,Y,Z) A
OT
XT
复 习 Review
•研究历程（Approach）
②在(xc,yc)不变的情况下，改变方向角φ，则比例尺发
生变化，说明像点的比例尺是有方向性的。
③当地面有起伏时，像点对应的H发生变化，像比例尺 也要随地形起伏发生变化。
2、特殊点、线的比例尺 • 特殊点的像比例尺
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①等角点的像比例尺
②像主点的像比例尺
③像底点的像比例尺
2、特殊点、线的比例尺 • 特殊点的像比例尺
X
C
H
YC H
xC
f yC sin
yC
f yC sin
k
t
K
k
g
P
S
i
g
o
n
c hc ho
VN
tC
OT
复 习 Review
P d
S 比例尺特性？
AB CD 统一的比例尺 地形图 a0 b0 c0 d0
内 •像片比例尺的定义
容 •像片比例尺与相对航高
安 •像点比例尺概念和像比例尺公式推导 •特殊点、线的比例尺
c1xc2yc3 f
S
x SaA共线
f
y (x,y,f)
a
o
x
ZT YT
(X,Y,Z) A
OT
XT
复 习 Review
•研究历程（Approach） Step4：共线条件方程的实用形式
[三] 等角点系统下共线方程，（c，C）系统
xC
yC
f f
XC
H YC sin
YC
H YC sin
Step3：建立像点和地面点之间的共线条件方程
zy
xf yf
a1(XXS)b1(YYS)c1(ZZS) a3(XXS)b3(YYS)c3(ZZS) a2(XXS)b2(YYS)c2(ZZS)
a3(XXS)b3(YYS)c3(ZZS)
XXs(
ZZs)a1xa2ya3 f c1xc2yc3 f
YYs(ZZs)b1xb2yb3 f
dc f
H AB
ab
P0 P
S
CD
2、特殊点、线的比例尺 •像比例尺总 结
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本 •像片比例尺的定义
讲 •像片比例尺与相对航高
小 •像点比例尺概念和像比例尺公式推导 •特殊点、线的比例尺
结
思 考 1、推导像比例尺一般公式的思路。 题
预 习
因像片倾斜和地形起伏引起的像点移位
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③像底点的像比例尺 此时
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2、特殊点、线的比例尺 • 特殊点的像比例尺
③像底点的像比例尺
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像底点沿像水平线方向比例尺 像底点沿主纵线方向比例尺
2、特殊点、线的比例尺
• 特殊点的像比例尺 ①等角点的像比例尺 ②像主点的像比例尺
与x轴平行的方向
2、特殊点、线的比例尺
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与x轴平行的方向 00 1800
1(fysin )f(1ysin )
m h H H f
y轴上点的像比例尺 x0 90 0 2700
1(fysin )2f (1ysin )2
m v Hf2
Hf
2、特殊点、线的比例尺 • 特殊线的像比例尺
等比线的像比例尺为：
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主横线的像比例尺为：
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过底点的像水平线的比例尺为：
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2、特殊点、线的比例尺 •像比例尺总 结 几何学上，等比线可以
视为是倾斜像片与同主距 水平像片的交线。
在倾斜像片上除像水平 线外，其它线段上都没有 均匀一致的比例尺，一般 无法简单表达。
复杂性：像片上每一个位置的比例尺都可能不同。
dc
如何研究比
f
ab
P0 P
例尺特性？
S
H
AB
CD
复杂性：像片上每一个位置的比例尺都可能不同。
数学工具：微 分
dc
f
ab
P0 P
S
H
AB
CD
1、像点比例尺的概念和一般公式
？
• 像点比例尺的概念
1lims ds m s0S dS
点比例尺定义：为像片上 某点在某一方向上的无穷 小线段与地面上相应线段 长度比的极限。
①等角点的像比例尺
②像主点的像比例尺
k
③像底点的像比例尺
R t
KW
k
g
G S
i
hc ho
o
Pg
n
c hc ho
VN
tC
OT
2、特殊点、线的比例尺 • 特殊点的像比例尺
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①等角点的像比例尺 此时
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2、特殊点、线的比例尺 • 特殊点的像比例尺
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像主点沿主横线方向比例尺 像主点沿主纵线方向比例尺 ③像底点的像比例尺 像底点沿像水平线方向比例尺
像底点沿主纵线方向比例尺
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2、特殊点、线的比例尺 • 特殊线的像比例尺
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关于特殊线的像比例尺，这里着重讨论像水平线
排
一般地说，像片比例尺也可象地图比例尺一样定 义为像片上的线段与地面上相应水平线段之比。
在像片水平，地面也水平 的理想情况下：
1 f mH
理想情况下，整张像片比例尺 一致。
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一般地说，像片比例尺也可象地图比例尺一样定 义为像片上的线段与地面上相应水平线段之比。
在像片水平，地面也水平 的理想情况下：
image2特殊点线的比例尺特殊点的像比例尺等角点等角点的像比例尺的像比例尺像主点像主点的像比例尺的像比例尺像底点像底点的像比例尺的像比例尺特殊点的像比例尺等角点的像比例尺像主点的像比例尺像底点的像比例尺2特殊点线的比例尺特殊点的像比例尺等角点的像比例尺等角点的像比例尺此时2特殊点线的比例尺像主点的像比例尺像主点的像比例尺此时2特殊点线的比例尺image像主点沿主横线方向比例尺像主点沿主横线方向比例尺image像主点沿主纵线方向比例尺像主点沿主纵线方向比例尺像主点的像比例尺像主点的像比例尺2特殊点线的比例尺像底点的像比例尺像底点的像比例尺此时2特殊点线的比例尺像底点的像比例尺像底点的像比例尺像底点沿像水平线方向比例尺像底点沿像水平线方向比例尺像底点沿主纵线方向比例尺像底点沿主纵线方向比例尺2特殊点线的比例尺特殊点的像比例尺等角点等角点的像比例尺像主点像主点的像比例尺像底点像底点的像比例尺像主点沿主横线方向沿主横线方向比例尺像主点沿主纵线方向沿主纵线方向比例尺像底点沿像水平线方向沿像水平线方向比例尺像底点沿主纵线方向沿主纵线方向比例尺image2特殊点线的比例尺特殊线的像比例尺关于特殊线的像比例尺这里着重讨论像水平线与x轴平行的方向2特殊点线的比例尺与x轴平行的方向27090特殊线的像比例尺等比线的像比例尺为
蓝朝桢
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摄影测量学 Photogrammetry
Approach ?
遥感素地理空间信息最重要、最快捷、使用最广泛的手段
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•研究历程（Approach）
zy
Step1：建立坐标系统
S
x
像点
框标坐标系
y
a
关系？
o
x
中摄
像空间坐标系
心影 投测 影量
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1、像点比例尺的概念和一般公式
• 像点比例尺的公式推导思路 等角点坐标系
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1、像点比例尺的概念和一般公式
• 像点比例尺的公式推导思路 等角点坐标系
1、像点比例尺的概念和一般公式
• 像点比例尺的公式推导思路 等角点坐标系
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1、像点比例尺的概念和一般公式
• 像点比例尺的公式推导思路 等角点坐标系
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1、像点比例尺的概念和一般公式
No
Image
一般公式
1
(f y csi)2 n
mH [f( y csi)c no x s csisni]2 n f2s2 in
特点：
①由于(xc,yc)不同，则比例尺不同，说明倾斜像片上像 比例尺是随点位不同而不同的。
What must the flying height (in meters) be to obtain a scale of 1:50000 ?
1 f mH
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地面起伏的影响
dc f
HA
ab
P0
S HC
CD
像片倾斜的影响
dc
f
ab
P0 P
S
H
AB
AB
CD
一般摄影条件下，不存在整张像片的统一比例尺