02航摄像片的投影关系
单张航摄像片解析
第三章 单张航摄像片解析
3-1 中心投影的基本知识
地形图的特点： 图上任意两点间的距离与相应地面点的水平距离之比为一常数，等于图形比例尺 图上任意一点引画的两条方向线间的夹角等于地面上对应的水平角
第三章 单张航摄像片解析
§3-1 中心投影的基本知识
C
B
A
D
b
c
a
d
o
x
y
x
y
a
b
d
c
o
未知数理论精度
协因数阵
验后单位权重误差
未知数的理论精度
注：在φωκ转角系统中角元素可取0；线元素近似值可以像片上所有点对应的地面点重心坐标，Z坐标取摄影航高H=mf
第三章 单张航摄像片解析
添加标题
01
添加标题
02
添加标题
03
添加标题
04
第三章 单张航摄像片解析
组成法方程组，并解
3-7 单像空间后方交会 对各点计算误差方程式中偏导 系数及常数项 组成误差方程组
3-1 中心投影的基本知识
正射投影：投影射线相互平行且与投影平面正交的投影。
§3-1 中心投影的基本知识
第三章 单张航摄像片解析
第三章 单张航摄像片解析
3-1 中心投影的基本知识
航片与地形图的区别： 投影方式：航片是地面景物的中心投影，地形图是地面景物的正射投影 比例尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺 表示方法：地图为线划图，航片为影像图 表示内容：地图需要综合取舍 摄影测量的主要任务之一：把按中心投影规律获取的航片转换成正射投影地形图
第三章 单张航摄像片解析
1
2
t
t
t
《摄影测量学》课程笔记
《摄影测量学》课程笔记第一章绪论一、摄影测量学的基本概念1. 定义摄影测量学是一种通过分析摄影图像来获取地球表面及其物体空间位置、形状和大小等信息的科学技术。
它结合了光学、数学、计算机科学和地理信息科学等多个领域的知识，为地图制作、资源管理、环境监测和工程建设等领域提供精确的数据。
2. 分类- 地面摄影测量：使用地面上的摄影设备进行的摄影测量，适用于小范围或精细的测量工作。
- 航空摄影测量：利用飞行器（如飞机、无人机）搭载摄影设备进行的摄影测量，适用于大范围的地形测绘。
- 卫星摄影测量：通过卫星搭载的传感器获取地球表面信息，适用于全球或大区域的环境监测和资源调查。
3. 应用领域- 地图制作：制作各种比例尺的地形图、城市规划图和专题地图。
- 土地调查：进行土地分类、土地权属界定和土地使用规划。
- 城市规划：辅助城市设计和基础设施规划。
- 环境监测：监测环境变化，如森林覆盖、水资源和污染状况。
- 灾害评估：评估自然灾害的影响范围和损失。
- 军事侦察：获取敌对地区的地理信息。
二、摄影测量学的发展历程1. 早期摄影测量（19世纪中叶-20世纪初）- 1839年，法国人达盖尔发明了银版照相法，这是摄影技术的起源。
- 1851年，瑞士工程师普雷斯特勒使用摄影方法绘制了第一张地形图。
- 1859年，法国人布洛克发明了立体测图仪，使得通过摄影图像进行三维测量成为可能。
2. 现代摄影测量（20世纪初-20世纪末）- 20世纪初，德国人奥佩尔提出了像片纠正和像片定向的理论，为摄影测量学的理论基础做出了贡献。
- 1930年代，随着航空技术的发展，航空摄影测量开始广泛应用。
- 1950年代，电子计算机的出现为摄影测量数据的处理提供了新的工具。
- 1960年代，数字摄影测量开始发展，利用计算机技术进行图像处理和分析。
3. 空间摄影测量（20世纪末-至今）- 1970年代，卫星遥感技术开始应用于摄影测量，提供了全球范围内的地理信息。
摄影测量知识点
第一章1、传统摄影测量学定义：摄影测量学是利用光学摄影机获取的像片，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的一门学科。
2、摄影测量与遥感的定义：摄影测量与遥感是从非接触成像及其他传感器系统，通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其他物体可靠信息的工艺、科学与技术.(其中，摄影测量侧重于提取几何信息,遥感侧重于提取物理信息.也就是说，摄影测量是从非接触成像系统,通过记录、量测、分析与表达等处理，获取地球及其环境和其它物体的几何、属性等可靠信息的工艺、科学与技术）3、摄影测量的分类①按距离远近：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量②按用途：地形摄影测量、非地形摄影测量③按处理手段:模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量4、地形摄影测量的主要任务：测绘各种比例尺的地形图及城镇、农业、林业、地质、交通、工程、资源与规划等部门需要的各种专题图，建立地形数据库，为各种地理信息系统提供三维基础数据5、非地形摄影测量的主要任务：用于工业、建筑、考古、医学、生物、体育、变形观测、事故调查、公安侦破与军事侦察等方面6、数字地图：DLG(数字线划地图）、DOM（数字正射影像）、DEM（数字高程模型）、DRG(数字栅格地图）7、摄影测量的特点：①无需接触物体本身获得被摄物体信息（较少受到周围环境与条件的限制）②由二维影像重建三维目标③面采集数据方式④同时提取物体的几何与物理特性8、摄影测量学的三个发展阶段：模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量9、模拟摄影测量：利用光学/机械投影方法实现摄影过程的反转，用两个/多个投影器模拟摄影机摄影时的位置和姿态构成与实际地形表面成比例的几何模型，通过对该模型的量测得到地形图和各种专题图10、模拟摄影测量的特征：①形成了较完整的摄影测量学的基本概念②依据相片变为地形图的作业过程及需要，生产了大量复杂、昂贵的摄影测量仪器③根据仪器及测量原理的不同,形成了较完整的相片变为地形图的测绘方法11、模拟立体测图仪分为：光学投影、光学—机械投影、机械投影12、1957年，海拉瓦博士提出解析测图仪的思想，标志着解析摄影测量的开始13、解析摄影测量:以电子计算机为主要手段，通过对摄影像片的量测和解析计算来研究和确定被摄物体的形状、大小、位置、性质及其相互关系,并提供各种摄影测量产品的一门科学。
航空摄影测量
航空作业名称
01 基本原理
03 相关技术
目录
02 优点 04 测量方法
05 具体工作
07 未来发展
目录
06 我国发展情况
航空摄影测量（aerial photogrammetry）指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制 点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。
测量方法
20世纪30年代以来，航空摄影测量的测图方法主要有3种，即综合法、全能法和分工法（或称微分法）。
航空摄影测量的综合法是摄影测量和平板仪测量相结合的测图方法。地形图上地物、地貌的平面位置由像片 纠正的方法得出像片图或线划图，地形点高程和等高线则用普通测量方法在野外测定。它适用于平坦地区的大比 例尺测图。
③综合法测图。主要是在单张像片或像片图上用平板仪测绘等高线。
航测内业工作包括：
①测图控制点的加密。以前对于平坦地区一般采用辐射三角测量法，对于丘陵地和山地则采用立体测图仪建 立单航线模拟的空中三角，进行控制点的加密工作。20世纪60年代以来，模拟法空中三角测量逐渐地被解析空中 三角测量代替（见空中三角测量）。
航空摄影测量的全能法是根据摄影过程的几何反转原理，置立体像对于立体测图仪内，建立起所摄地面缩小 的几何模型，借以测绘地形图的方法。在立体测图仪上安置像片时依据内方位元素，目的是使恢复后的投影光束 同摄影光束相似（也可在一定条件下变换投影光束）。由于像对的相对定向过程中并未加入控制点，只利用了像 对内在的几何特性，所以建立的几何模型的方位是任意的，模型的比例尺也是近似值，因此必须通过绝对定向才 能据以测图。
全能法测图的仪器是立体测图仪。
具体工作
航空摄影测量需要进行外业和内业两方面的工作。
摄影测量学第三章单张航摄像片解析
对中心投影引起投影差 航片各部分的比例尺不同
a
a b c
b
c
C
C A’ B A C’ A A’ B C’
• 根据上述可知，将中心投影变为垂直投影 必须统一象片比例尺，纠正因象片倾斜和 地形起伏所引起的误差。这是用象片绘制 地形图必须解决的问题。
• 3.2航空象片的主要点和线 • 在目前条件下，绝对水平的象片是很少的， 一般的航空象片都是会有一定倾斜角的。在 倾斜象片上有一些具有特殊性质的点和线， 它们对于研究误差规律和象片某些数学特征 是有用的。
• 3.3象片比例尺 • 航空象片上某一线段长度与地面相应线段 长度之比，称为象片比例尺。
• 在平坦地区，摄影时象片又处于水平位置， 则象片的比例尺处处一致，如图所示。象 片比例尺等于焦距（ f）与航高（H）之比， 它与线段的方向和长短无关。
• 实际上，地面是起伏不平的，在每次拍摄 象片时，地面至航摄机物镜的距离（真航 高）各不相同，即使在同一张象片上，因 地形起伏使各地面点至投影中心的距离也 不尽相等。
一、像平面上的坐标系
原点：框标连线交点P
1、框标坐标系(p- x p y p ) x p轴：航向框标连线方向 y p 轴：旁像框标连线方向 以像片上对边框标的连线作为 x，y轴，其交点P作为坐标 原点，与航线方向相近的连线为x轴。构成右手坐标系
2、像平面坐标系 （O-xy） 在摄影测量解析计算中，像点的坐标应采用以像主点位 原点的像平面坐标系中的坐标。为此，当像主点与框标 连线交点不重合时，须将像框标坐标系原点平移至像主 点。 原点：像主点o x、y轴：分别平行于p-xy的坐标轴
轴 z 轴：主光轴方向（ os 方向为正） a（x,y,-f）
三、像空间辅助坐标系（ SXYZ
第二章 航空摄影与航摄像片
航
线
弯
曲
l
L
航线弯曲度：航 线最大弯曲矢量 与航线长度之比 的百分数。要求 航线弯曲度<3%
一张像片上相邻主点连线与同方向框
标连线间的夹角。要求像片旋角<60
像
片
o2
旋
o1
角
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
§2.2 航摄像片与地形图
投
投影：用一组假想的直线将物体向几何面投射
影
方
投影射线：投影的直线
§2.3 航摄像片上重要点线面
Es S ho
hi P v
i
hc o
T
c
W hi
面：地面E 像片面P 主垂面W 真水平面Es
线：迹线TT 主光线SoO
n
ho
J
V v N hcC O
T
V E
点：摄影中心S 像主点o 地主点O 像底点n 地底点N
等角点c 地面等角点C 主合点i 主遁点J
主垂线SnN 摄影方向线VV 主纵线vv 等角线ScC 主合线hihi 主横线hoho 等比线hchc
直
像片
S
摄
影
A
铅垂线
摄影机主光轴
§2.1 航空摄影与航摄像片
航空摄影
沿航线方向相邻两张 像片应有60%左右的航 向重叠，相邻航线间 的像片应有30%左右的 旁向重叠
航
1
23
向
重
叠
px
度
Lx
px %
px Lx
100%
І-1
旁
Ly
向
重
py
叠
Ⅱ-1
度
py%
py Ly
3摄影测量基础知识
Photogrammetry,2004
Photogrammetry & Remote Sensing-----Survey & Mapping Engineering
y
P S
S
a
a0
f
f
o
c
y0
P0
A
h
x x0
像片倾斜引起像点位移
A0
地形起伏引起像点位移
• 航摄像片只要消除像片倾斜与地形起伏引起的像点位移，就 能将中心投影变换为正射投影。要使这种投影具有成图比例尺
Photogrammetry & Remote Sensing-----Survey & Mapping Engineering
(n)oa0 a S
H
A
h
B A0 ( N )O
Photogrammetry,2004
Photogrammetry & Remote Sensing-----Survey & Mapping Engineering
• 航高：指摄影飞机在摄影瞬间相对于某一水准面 的高度，从该水准面起算向上为正。航高分为相对 航高和绝对航高。
Photogrammetry & Remote Sensing-----Survey & Mapping Engineering
相对航高是指摄影机物镜相对于某一基准面的高度，常称 为摄影航高。它是相对于被摄区域内地面平均高程基准面的 设计航高。
3、倾斜误差性质
➢等比线上的点不存在像片倾斜引起的像点位移； ➢当00 1800, a 0，则rc0 rc ，像点朝向等角点位移； ➢当 1800,a 0 ，则rc0 rc ，像点背向等角点位移； ➢当 90、270,sin 1，即在向径相等的情况下，位 于主纵线上的像点的倾斜误差最大。
航摄的基本知识(2)
枣庄科技职业学院 34
旁向重叠度
旁向重叠q%：面积摄影中两相邻 航带像片之间重叠 作 用： 相片连接中防止漏摄 Ly py Ⅱ-1 І-1
py %
py Ly
100%
枣庄科技职业学院
35
• 像片的重叠是立体观察和像片连接所必需的条。
• 航向重叠p%：立体观测
• 旁向重叠q%:防止因地形起伏漏摄（中心投影） • 在航向方向必须要使三张相邻像片有公共重叠影 像，这一公共重叠部分称之为三度重叠部分
枣庄科技职业学院 31
• 它是相对于被摄区域内地面平均高程基准面的设
计航高。相对航高是确定航摄飞机飞行的基本数 据，摄影比例尺确定后，相对航高可按计算得到。
• 摄影测量规范规定，同一航带内最大航高与最小 航高之差不得大于30 m，摄影区域内实际航高与 设计航高之差不得大于50 m。
枣庄科技职业学院
枣庄科技职业学院
8
相对孔径与光圈系数
• 定义：镜头的有效孔径d与焦距f的比值， 即d／f。 • 最大相对孔径
枣庄科技职业学院 9
光圈系数
• 定义：相对孔径的倒数为光圈系数。 • 国际系统——多数国家与我国采用这种系统： 1.0、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、 32．．．．。 • 设计原则：相邻二光圈的平方相差一倍。
枣庄科技职业学院
22
2 航空摄影过程
航空摄影工作主要包括三个过程： 航摄的准备工作 空中摄影 地面摄影处理和航摄质量评价
1）航摄的准备工作 划分摄影分区。 确定摄影比例尺。 选择航空摄影机。 计算航高、摄影基线和航线间距。 准备航摄软片，编制领航图，确定曝光时 间和曝光间隔等。
2) 空中摄影
航摄像片的比例尺
除了以上提到的应用领域，航摄 像片比例尺还有其他重要的应用。 例如，在考古学中，航摄像片比 例尺可以用于研究古代城市布局 和建筑结构；在农业中，航摄像 片比例尺可以用于监测作物生长 和病虫害情况；在野生动物保护 中，航摄像片比例尺可以用于监 测动物栖息地和行为习惯
此外，航摄像片比例尺的精度对 于不同应用领域的要求也不同。 例如，在城市规划中，需要高精 度的航摄像片比例尺来获取准确 的城市空间信息；而在土地利用 分类中，相对较低精度的航摄像 片比例尺就可以满足需求
导师:xxx
目录
CONTENTS
1
2
3
4
定义和表示方法
影响因素
应用
总结
航摄像片比例尺是指航摄像片上1单位长度与实际地面 长度的比例关系
x
它是航摄像片的一个重要参数，对于航摄像片的分析、 解读和应用具有重要意义
1
01
航摄像片比例尺 的定义是航摄像 片上1个单位长度 与实际地面上长 度的比例关系
02
通常以像片比例 尺表示，即航摄 像片上1个像元所 对应的实际地面 长度
03
像片比例尺可以 根据不同的需求 和用途进行调整， 如1:2000、1:500 等
2
影响因素
航摄像片比例尺 受到多种因素的 影响，主要包括
以下几点
摄影机型号和参数：摄影机的焦距、像幅大小、像点大小等参数都会影响航摄像片比例尺。
4
地形起伏：地形起伏也会影响航摄像片比例尺，特别是对于高差较大的地区，需要进行一定 的修正
3
航摄像片比例尺的应用非常广泛，主要包括以下几个方面
地图制作和 更新：通过 航摄像片比 例尺，可以 将航摄像片 转化为地图 ，并根据需 要更新地图 数据
航空摄影测量的基础知识
航空摄影测量的基础知识一、航空摄影定义：空中摄影是利用飞机或其它飞行器（如气球、人造卫星和宇宙飞船等），在其上装载专门的摄影机对地面进行摄影而获得像片，其中用飞机进行空中摄影的叫航空摄影。
航空摄影具有以下优点：（1）可以居高临下地观察；（2）航片能把观察到的各种地面特征在同一时间里客观地记录下来；（3）记录动态现象；（4）航片是现状的永久性记录，且有充裕时间来仔细研究，可将外业现场搬至室内探讨；（5）提高空间分辨率。
1、摄影方式按摄影机镜头主光轴的方位不同，摄影方式分为垂直摄影和倾斜摄影两种。
镜头主光轴处于铅垂位置的摄影称为垂直摄影，实际上，很难控制摄影机主光轴的铅垂，常含有微小的倾斜角，只要倾角小于2度都称之为垂直摄影。
镜头主光轴偏离铅垂直位置的倾斜角大于2度时就称之为倾斜摄影。
2、对航空像片的要求（1）影像呈像清晰、色调一致、反差适中。
（2）一条航线上相邻两张像片应有一定的重叠影像，一般要求55%-65%的重叠度。
相邻航线之间的影像重叠，称为旁向重叠，要求有30%左右的重叠度。
（3）航摄像片倾斜角应越小越好，一般不应大于2度，个别最大倾斜角不应超过3度。
（4）航线弯曲最大偏离值与航线全长之比不大于3%。
3、像片比例尺像片上某两点间的距离与地面上相应两点的水平距离之比，叫像片比例尺。
通常用表示：——摄影镜头的焦距；——镜头中心相对于地面的高度，称为相对航高。
由于各种因素的综合影响，蛇形时飞机不可能始终保持同样的高度，地面也总有起伏，航高并不一致，因而像片上各部分的比例尺亦是不一致的。
二、航空摄影的投影方式1、中心投影：空间任意一点M 与一固定点S的连线（或其延长线）被一给定的平面P所截时，则此直线与平面的交点m，就叫做M点的中心投影。
M 点称物点，S点称投影中心，m点为点M的像。
MS为投影光线，P为投影面。
按中心投影定义知：物点M、像点m和投影中心S这三点是共线的。
位置关系如图：m点位于M点和S点之间 M点位于m点和S点之间 S 点位于M点和m点之间。
无人机航空摄影测量：单张像片解析基础
• 像空间直角坐标系是随着每张 航摄像片摄影瞬间的空间方位 而定的。所以，不同航摄像片 的像空间直角坐标系是各自独 立的。
3. 像空间辅助坐标系
w
z
yv
x
S
u
y
x
o
由于各像片的像空间坐标 系不统一，计算困难，为此， 需要建立一种相对统一的坐 标系，称为像空间辅助坐标 系。它是像空间和物空间过 渡性的右手坐标系，用S-uvw 表示，其坐标原点任取摄影 中心S，坐标轴依情况而定。
由于摄影测量坐标系是右手系，而地面测量坐标系是左手系，需要在
两种坐标系之间建立一个过渡性坐标系，称为地面摄影测量坐标系。
w
z
yv
x
原点为地面某一控制点，
S
y
u Z轴与地面测量坐标系的Zt
x
轴平行， X轴与航线一致
o
地摄坐标系
T
四、航片的内外方位元素
用来确定摄影时摄影中心、
像片与地面三者相关位置关
S
记为: h
S
p
H
t
Vα
t
投影误差
a
a0 A
h
T A0
• 在地面起伏的倾斜航片上，很难找到构像比例尺完全相同 的地方。所以，前面我们所说的像片比例尺 1/ m f / H
只是一个近似值，称为主比例尺，主要供编制计划、管理、 计算近似值等应用。
• 生产实践中，通常无法确切知道像片的构像比例尺，而是 根据地面控制点绘制底图，在单张像片测图和像片调绘时， 有时需要知道比较精确的像片比例尺，这时可采用实际测 求的方法，即根据地面上两条正交的线段与像片上相应线 段之比，求出局部平均比例尺。
第二章 摄影的基本知识与航空摄影测量对摄影的基本要求
航摄像片中的重要点、线、面
hi P
Es
v
面：地面E 像片面P
S ho i
hc o
T
c
W hi
主垂面W 真水平面Es
线：迹线TT 主光线SoO
n
ho
J
V v N hcCห้องสมุดไป่ตู้O
V E
主垂线SnN 摄影方向线 VV 主纵线vv
T
点：摄影中心S 像主点o 地主点O 像底点n 地底点N 等角点c 地面等角点C 主合点I 主遁点J
投影中心 投影平面
投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影
斜投影
投影射 线与投 影平面 斜交
正射投影
投影射线 与投影平 面正交
航摄像片为中心投影，地形图为正射投影
c ba
S
中心投影
B
A
C
AC B
c ab
正射投影
地 形
1、图上任意两点间的距离与相应地面点 的水平距离之比为一常数，等于图比
一张像片上相邻主点连线与同方向框
标连线间的夹角。要求像片旋角<60
像
片
o2
旋
o1
角
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
§2.2 航摄像片与地形图
投 投影：用一组假想的直线将物体向几何面投射
影
方
投影射线：投影的直线
式
投影平面：投影的几何面
投影射线会聚于一点的投影称为中心投影
投影射线 物点
投影点
航摄像片的投影关系
主要内容
一、航空摄影与航摄像片 二、航摄像片与地形图的差别 三、中心投影透视变换作图
§2.1 航空摄影与航摄像片
航空摄影
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投影中心 投影射线
物点 投影平面 投影点
投影射线平行于某一固定方向的投影的投影称为平行投影
斜投影
投影射 线与投 影平面 斜交
正射投影 投影射线 与投影平 面正交
航摄像片为中心投影，地形图为正射投影
c
b a
A
C B c
S
中心投影 B A C a b 正射投影
地 1、图上任意两点间的距离与相应地面点 形 的水平距离之比为一常数，等于图比 图 例尺 的 特 2、图上任意一点引画的两条方向线间的 点 夹角等于地面上对应的水平角
《摄影测量学》第三章
摄影测量基础知识
黑龙江工程学院 测绘工程专业教研室
主要内容
一、航空摄影与航摄像片 二、航摄像片与地形图的差别 三、中心投影透视变换作图
§3.1 航空摄影与航摄像片
航空摄影
利用安装在航摄飞机上 的航摄仪从空中一定角 度对地面进行摄影
S
S
Z
航摄仪焦距：物镜节点到焦点的距离
T
一张像片上相邻主点连线与同方向框 0 标连线间的夹角。要求像片旋角<6
像 片 旋 角
o2 o1
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
§ 3.2
航摄像片与地形图
投 影 方 式
投影：用一组假想的直线将物体向几何面投射 投影射线：投影的直线 投影平面：投影的几何面
投影射线会聚于一点的投影称为中心投影
主合点i
主遁点J
面
重 要 点 线 的 数 学 关 系
o n f tg o c f tg
P S T J n V v N c o
v W
2
i
o i f ctg
C
O
V E
ON Htg CN Htg
T
f sin H SJ iV sin Si ci
航摄像片中的重要点、线、面
hi P ho o
Es S hc T J n v N
v
i
hi W
c
V
ho hcC
O E
V
T
重 要 的 点 线
点：摄影中心S 像主点o 地主点O 像底点n 地底点N 等角点c 地面等角点C
面：地面E 像片面P 主垂面W 真水平面Es 线：迹线TT 主光线SoO 主垂线SnN 摄影方向线VV 主纵线vv 等角线ScC 主合线hihi 主横线hoho 等比线hchc
2
重 要 的
n
底点特性
铅垂线在像平面 上的构像位于以 像底点n为辐射 中心的相应辐射 线上
点 线 特 征
N
重 要 的
等角点特性
在倾斜像片和水 平地面上，由等 角点c和C所引出 的一对透视对应 线无方向偏差， 保持着方向角相 等
点 线 特 征
c
C
重 要 的
点 线 特 征 等比线特性
等比线的构像比例尺等于水平像片上的摄影比例尺， 不受像片倾斜影响
py %
py Ly
100%
航向相邻两个摄影站间的距离
摄 影 基 线
摄影基线
P1
S1
B
P2
S2
E
摄 影 比 例 尺
A
S a f P 视摄影像片水平、 地面取平均高程 时，像片上的线 段 l 与地面上相 应的水平距L 之 比为摄影比例尺
H
E
1 l f m L H
f为摄影机主距，H为航高
航 摄 像 片 的 特 点
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
s
a p A B C E b c A A0 a
s
a0 b b0 p
B0
B
像片倾斜引起的 比 例 尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺
表示方法：地图为线划图，航片为影像图
竖 直 摄 影
像片 像片
S
A 摄影机主光轴
铅垂线
§ 3.1 航空摄影与航摄像片
航空摄影
沿航线方向相邻两张 像片应有60%左右的航 向重叠，相邻航线间 的像片应有30%左右的 旁向重叠
航 向 重 叠 度
1
2
3
px Lx
px px % 100% Lx
І-1
旁 向 重 叠 度
Ly
py
Ⅱ-1
。
。
特宽角：(视场角>100 )
航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标 航摄像片的大小为18cm×18cm, 23cm×23cm
航 摄 像 片
机械框标
光学框标
§ 3.1 航空摄影与航摄像片
航空摄影
航摄仪在曝光的瞬间物 镜主光轴保持垂直地面
摄影瞬间摄影机的主光轴近似与地面垂直， 偏离铅垂线的夹角小于30，夹角为像片倾角
i
b
a
i1
v B
A E
作图步骤： 1）找迹点T1 2）找合点i1 3）连T1i1与SA， 交点为a 4）连T1i1与SB， 交点为b 5）a与b 连线
T
已知垂直物面的空间直线 AB，在像平面上作对应的像 ab
主合点
P
中 心 投 影 作 图
迹点
S T
i b
a
v
B
A E
v
作图步骤： 1）按E面上点作 图方式确定a 2）找像底点n 3）连接na 4） na与SB的交点 为b 5）a与b 连线
像 片 主 距
像片主距：物镜后节点到像平面的距离
S f
F
长焦距：(主距>200mm) 中焦距：(主距＝100～200mm) 短焦距：(主距<100mm)
像场：物镜焦面上中央成像清晰的范围
像 场 角
像场角：像场直径对物镜后节点的夹角
2b
常 宽
角：(视场角<75 ) 角：(视场角＝75 ~100 )
。 。
表示内容：地图需要综合取舍
几何差异：航摄像片可组成像对立体观察
摄影测量的主要任务之一：把地面按中心投影规律获取 的摄影比例尺航摄像片转换成以测图比例尺表示的正射 投影地形图
§ 3.3 航摄像片中的重要点、线、面
将空间点、线作中心投影，在投影平 面P上得到一一对应的点、线，这种 经中心投影取得的一一对应的投影关 系称为透视变换
已知 E 平面上有 A 点，在像平面上作对应的像 a
主合点
P
中 心 投 影 作 图
迹点
S T v T1 T a
i
作图步骤： 1）找迹点T1 2）找主合点i 3）连T1i与SA， 交点为a v
A E
已知 E 平面上有 AB 直线，在像平面上作对应的像 ab
主合点
P
中 心 投 影 作 图
迹点
S T v T1
测 图 比 例 尺
mb c mk
航摄比例尺分 母 测图比例尺分 母
比例尺类型 大比例尺
航摄比例尺 1:2000 ～1:3000 1:4000 ～1:6000 1:8000 ～1:12000
测图比例尺 1:500 1:1000 1:2000， 1:5000
中比例尺
小比例尺
1:15000～1:20000
1:10000～1:35000 1:20000～1:30000
1:5000
1:10000 1:25000
1:35000～1:55000
1:50000
把一条航线的航摄像片根据地物影像拼接起 来，各张像片的主点连线不在一条直线上， 而呈现为弯弯曲曲的折线，称航线弯曲
航 线 弯 曲
l L
航线弯曲度：航 线最大弯曲矢量 与航线长度之比 的百分数。要求 航线弯曲度<3%