摄影测量坐标系
摄影测量学复习重点
14、相对定向完成的标志是模型点在统一的辅助坐标系中坐标U、V、W的求出。
16、4D产品是指DEM、DLG、DRG、DOM。
17、立体摄影测量基础是共面条件方程。
18、相对定向的理论基础、目的、标准是两像片上同名像点的投影光线对对相交。
1.摄影测量学的发展经过了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量三个阶段。
2.摄影测量按用途可分为地形摄影测量、非地形摄影测量。
3.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。
4.航摄像片为量测像片，有光学框标和机械框标。
5、一张像片的外方位元素包括：三个直线元素(Xs、Ys、Zs）：描述摄影中心的空间坐标值；三个角元素(φ、w、k)描述像片的空间姿态。
③而对于中心投影的航摄像片来说，不但因航高的变化会使各片的比例尺不一样，而且就同一张航片而言，由于像片倾斜和地形起伏产生的像点位移也会使各处比例尺不一致。
(2)航摄像片与地形图投影方法的差异
①地形图的投影属于正射投影（也称垂直投影），因此地形图上的地物地貌形状与实地完全相似，相关方位保持不变，各处比例尺相同。
答：摄影测量中常用的坐标系有两大类。一类是用于描述像点的位置，称为像方空间坐标系；另—类是用于描述地面点的位置．称为物方空间坐标系。
(1)像方空间坐标系
①像平面坐标系
像平面坐标系用以表示像点在像平面上的位置，通常采用右手坐标系，坐标轴的选择常用以下三种方法1、框标坐标系：是以像片上四边或四角上的框标来定义坐标系统。对于框标设在像幅四边中央的相片，通常以航线方向两边框标连线作为x轴，旁向两边框标连线作为y轴，框标连线的交点为原点。若框标设在四角上，则以对角线框标连线的夹角平分线作为x,y轴，连线交点为坐标原点；2、像平面直角坐标系：以像主点为原点，x,y轴分别平行于框标坐标系3、以主纵线为Y轴的像平面坐标系：取主纵线为y轴，指向主合点的方向为正方向，主横线或等比线为x轴。
摄影测量学
《摄影测量学》复习提纲1、摄影测量：是利用摄影机或其他传感器采集被测对象的图像信息，经过加工处理和分析，获取有价值的可靠信息的理论和技术。
2、数字摄影测量：基于摄影测量的基本原理，通过对所获取的数字/数字化影像进行处理自动（半自动）提取被摄对象用数字方式表达的几何与物理信息，从而获得各种形式的数字化产品和目视产品。
3、摄影测量发展的三个阶段：（1）模拟摄影测量（2）解析摄影测量（3）数字摄影测量4、主光轴：透镜中心的连线。
5、航空摄影测量的要求：（1）像片倾斜角：应该小于3°；（2）航摄比例与航高：同一航线内各摄影站的航高差不得大于50米；（3）像片重叠度：航向重叠度一般规定为60%，最小不得小于53%，最大不得大于75%；旁向重叠度一般规定为30%，最小不得小于15%，最大不得大于50%；（4）航线弯曲度：通常不得大于3%；（5）像片旋偏角：一般不得大于6°，个别允许达到8°，连续三张不得超过6°。
6、透视变换中特殊的点、线、面（注意点线面之间的关系）：（1）摄影方向线：过投影中心且垂直于像面的方向线；（2）像主点：摄影方向线与像面的交点；（3）地主点：摄影方向线与物面的交点；（4）像底点：过透视中心的铅垂线与像面的交点；（5）地底点：过透视中心的铅垂线与物面的交点；（6）主合点：过透视中心所做基本方向线的平行线与像面的交点；（7）像片主距：摄影机物镜后节点到像片主点的垂距；（8）等角点：过透视中心所做倾斜角a的二等分线与像（物）面的交点。
（9）迹线：像面与物面的交线。
（10）迹点：迹线上的所有点。
（11）主纵线：主垂面与像面的交线。
7、相对高度：摄影机物镜相对于某一基准面的高度。
8、绝对航高：相对于平均海平面的航高，指摄影机物镜在摄影瞬间的真实海拔高度。
9、航向重叠度：同一条航线内相邻像片间的重叠影像部分与像片边长比值的百分数。
10、旁向重叠度：相邻航线间的重叠影像部分与像片边长比值的百分数。
摄影测量考试复习题说课讲解
摄影测量考试复习题说课讲解摄影测量考试复习题一、名词解释：1、摄影测量学：对研究的对象进行摄影，根据所获得的构象信息，从几何方面和物理方面加以分析研究，从而对所摄对象的本质提供各种资料的一门学科。
2、解析空中三角测量：用计算的方式，根据量测的像点坐标和少量的控制点，采用较严密的数学公式，利用最小二乘原理，在计算机上解求测图所需控制点的平面坐标和高程。
3、数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算计算机技术，数字影像处理，影像匹配，模拟识别等多学科的理论与方法，提取所摄对象，用数字方式表达几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。
4、空间前方交会：由立体像对的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点坐标的方法。
5、单向空间后方交会：利用航片上三个以上的像点坐标及相应的地面控制点坐标计算像片外方位元素的工作。
6、影像匹配：利用两个影像信号相关的函数，评价它们之间的相似性，以确定同名像点的过程。
7、数字影像匹配：用数字计算的方法对立体像对经数字化后所取得的灰度值，通过相关函数，探求左右影像的相似程度，以确定同名像点。
8、像片解析：利用数学分析的方法，研究被摄景物的成像规律，根据像片上的影像与所摄物体之间的数学关系式，从而建立起的像点与物点的坐标关系式。
9、双向解析摄影测量：按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标的方法。
光束法：用已知的少数控制点以及待求的地面点，在立体像对内同时解求两像片的外方位元素和待定点的坐标，俗称一步定向法。
10、摄影基线：航线方向相邻两个摄站点间的空间距离。
11、相对定向：根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态，使同名光线对对相交，建立与地面相似的立体模型，即确定一个立体像对两张相片的相对位置。
12、绝对定向：用已知的地面控制点确定相对定向所建立的立体几何模型的比例尺和空间方位。
解析法绝对定向：利用已知的地面控制点，从绝对定向的关系式出发，解求七个绝对定向元素。
摄影测量坐标系..课件
直观性：通过坐标系可以直观地表示空 间中物体的位置和形状。
规范性：坐标系中所有元素都有明确的 数学定义和符号表示。
特点
统一性：所有坐标系都使用相同的参考 框架和坐标轴，方便进行转换。
摄影测量坐标系的种类
01
02
03
地理坐标系
以地球表面为基准的坐标 系，常用于描述地理空间 信息。
像平面坐标系
以图像平面为基准的坐标 系，用于描述图像中点的 位置。
采用多种方法对模型精度进行评 估，包括控制点测量、三维点云 比对等。
结果输出
根据精度评估结果，对模型进行 优化和调整，并输出满足精度要 求的城市三维模型。
THANKS
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摄影测量坐标系..课件
• 摄影测量坐标系概述 • 摄影测量坐标系的建立方法 • 摄影测量坐标系的应用场景 • 摄影测量坐标系的精度评估 • 摄影测量坐标系与GIS系统的集成 • 案例分析：某城市无人机航拍项目
01
摄影测量坐标系概述
定义与特点
定义：摄影测量坐标系是一种用数学表 示的几何框架，用于描述空间点在图像 平面上的位置和相互关系。
卫星遥感
卫星遥感是指利用遥感卫星获 取地球表面和环境信息的技术。
通过将卫星遥感图像与摄影测 量坐标系相结合，可以实现对 地表信息的精准提取和分析。
卫星遥感被广泛应用于气象、 环境、资源调查等领域，为政 府决策和科市规划是摄影测量坐标系的重 要应用领域之一。
05
摄影测量坐标系与GIS系统的 集成
GIS系统概述
GIS系统的定义、发 展历程和基本功能。
GIS系统的常用软件 和硬件设备。
GIS系统的数据来源、 处理方式和应用领域。
摄影测量坐标系与GIS系统的融合
第三章摄影测量基础知识
地面摄影测量坐标系
一、像平面上的坐标系
1.框标坐标系
边框标
原点：框标连线交点P x轴：航向框标连线方向
y轴：旁向框标连线方向 y
x
P
机械框标（或边框标）
角框标
原点：框标连线交点P x轴：框标连线在航向方向夹角的平分线
y轴：垂直于x轴的方向作为y轴
坐标轴的正方向都按右手定则确定。
2.像平面坐标系(o-xy)
考虑因素：成图比例尺、测图方法、成图精度、 经济性等因素，还得综合考虑航摄像片以后的使 用可能性。
测图比例尺
比例尺类型 航摄比例尺 测图比例尺
1:2000 ～1:3000
大比例尺 1:4000 ～1:6000 1:8000 ～1:12000 中比例尺 1:15000～1:20000 1:10000～1:35000 小比例尺 1:20000～1:30000 1:35000～1:55000
？
A
3.4 摄影测量常用的坐标系统
摄影测量几何处理的任务是根据像片上 像点的位置确定相应地面点的空间位置。 摄影测量中常用的坐标系有两大类： 像方坐标系：描述像点的位置 物方坐标系：描述地面点的位置
像平面坐标系
像方坐标系
像空间坐标系
摄 影 测 量 坐 标 系
物方空间坐标系
像空间辅助坐标系
地面测量坐标系
T
s y
o
地面测量坐标为国家统一坐 标系，平面坐标为高斯-克 吕格3度带或6度带投影 （1980西安坐标系），高程 为1985黄海高程系
x
a
Zt Xt A
A(Xt,Yt,Zt) Yt
•地面摄影测量坐标系
设立原因：摄影测量坐标系采用的是右手系，而地面 测量坐标系采用的是左手系，这给由摄影测量坐标到 地面测量坐标的转换带来了困难。为此，在摄影测量 坐标系与地面测量坐标系之间建立一种过渡性的坐标 系，称为地面摄影测量坐标系。 其坐标原点在测区内的其一地面点上，X轴与航线方向 大致一致，但为水平．Z铀铅垂，构成右手直角坐标系。
摄影测量重点总结
摄影测量重点总结1、摄影测量中常用的坐标系有像平面直角坐标系、像空间直角坐标系、像空间辅助坐标系、地面摄影测量坐标系、地面测量坐标系。
2、解求单张像片的外方位元素最少需要3个平高地面控制点。
3、gps辅助空中三角测量的促进作用就是大量增加甚至全然免去地面控制点，缩为图周期，提升生产效率，降低生产成本。
4、两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要2个平高和1个高程地面控制点。
5、摄影测量的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。
6、恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是共面条件方程。
7、法方程消元的通式为=8、表示航摄像片的外方位角元素可以采用以y轴为主轴的?-ω-κ、以x轴为主轴的ω'-?'-κ'以z轴为主轴的a-a?k三种转角系统。
9、航摄像片是所覆盖地物的中心投影。
10、摄影测量加密按数学模型可以分成航带法、单一制模型法和光束法三种方法。
摄影测量加密按黄赤范围可以分成单模型法、航带法和区域网法三种方法。
11、从航摄像片上量测的像点坐标可能带有摄影材料变形、摄影机物镜畸变、大气折光误差和地球曲率误差四种系统误差。
12、要将地物点在摄影测量坐标系中的模型坐标转换到地面摄影测量坐标系，最少需要2个平高和1个高程地面控制点。
13、带状法方程系数矩阵的带宽是指法方程系数矩阵中主对角线元素起沿某一行到最远处的非零元素间所包含的未知数个数。
14、人眼观察两幅影像能产生立体视觉的基本条件是在不同摄站获取的具有一定重叠的两幅影像、观察时每只眼睛只能看一张像片、两幅影像的摄影比例尺尽量一致和两幅影像上相同地物的连线与眼基线尽量平行。
15、中心投影的共线条件方程抒发了摄影中心、像是点和对应地物点三点坐落于同一直线的几何关系，利用其解求单张像片6个外方位元素的方法称作单片空间后方交会，最少须要3个上恩地面控制点。
16、摄影测量中，为了恢复立体像对两张像片之间的相互位置关系，可以根据左右像片上的同名像点位于同一核面的几何条件，采用相对定向方法来实现，最少需要量测5对同名像点。
第2章摄影测量常用坐标系
单张航摄像片解析
薛建华
2-3
摄影测量常用坐标系
1像平面直角坐标系(p-xy)
y
y’
y x’ x p x
o
p
§2.3 摄影测量常用坐标系
像平面直角坐标系
a(x,y)
a
yy o x x
p
2像空间直角坐标系(S-xyz)
y z s -f x 原点：摄影中心s 坐标轴：与平面的 坐标系中对应的轴 平行 Z轴：s到像平面垂 线方向的反方向
由于摄影测量坐标系采用的是右手系，而地面测量坐标系采用的是左手系， 这给由摄影测量坐标到地面测量坐标的转换带来了困难，为此，在摄影测 量坐标系与地面测量坐标系之间建立一种过渡性的坐标系，称为地面摄影 测量坐标系，用D－XtpYtpZtp表示，其坐标原点在测区内的某一地面点上， Xtp轴与Xp轴方向大致一致，但为水平，Ztp轴铅垂，构成右手直角坐标系；
4 摄影测量坐标系(Op-XpYpZp) 5 地面测量坐标系(t-XtYtZt)
Z
S Zp Y
X
将像空间辅助坐标系S—XYZ沿着Z轴 反方向平移至地面点P，得到的坐标 系P—XpYpZp称为摄影测量坐标系， 由于它与像空间辅助坐标系平行，因 此很容易由像点的像空间辅助坐标求 得相应的地面点的摄影测量坐标。
5）地面摄影测量坐标系: (XtP,YtP,ZtP)
tP- XtPYtPZtP
6）大地坐标系: (Xt,Yt,Zt) t- XtYtZt (L)
(x,y)
g
(XP,YP,ZP) g
(Xt,Yt,Zt)
物方
像方------》
坐标系1）、2）、3）为描述像片上一点的坐 标系，坐标系4）、5）、6）为描述物方点的坐标 系。
摄影测量名词解释题原创
第一讲：1、摄影测量：摄影测量是利用摄影机或其他的遥感器采集被测对象的图像信息，经过加工处理和分析，获取有价值的可靠信息的理论和技术。
2、几何定位：几何定位就是确定被摄物体的大小、形状和空间位置。
3、影像解译：影像解译就是确定影像对应地物的性质。
4、平板摄影测量：利用几何测量原理从地面摄影像片中提取地物间的关系。
第二、三、五讲：1、框标：设置在摄影机焦平面（承影面）上位置固定的光学机械标志，用于在焦平面上（亦即像片上）建立像方坐标系。
2、框标平面：贴有框标记号的物镜焦平面，称为框标平面。
3、胶片分辨率：是在显微镜下观察时，测试图像上刚好能分辨的线条中心到中心距离（单位为mm）的倒数，单位是线对/毫米。
4、瞬时视场角（IFOV- instantaneous field of view）：指数字影像上一个单元的像元相对于摄影中心的张角范围。
（毫弧度mrad）5、地面采样距离（GSD-ground sample distance）或地面像元分辨率：数字影像上一个像元所对应的地面覆盖范围就是数字影像中能够分辨的地面的最小面积。
6、空中摄影：空中摄影就是从空中一定高度上摄取地面物体影像的过程。
7、平行投影：投射线互相平行的投影，叫做平行投影。
8、中心投影：所有投射线或其延长线都通过一个固定点的投影，叫做中心投影。
9、阴位：投影中心位于物和像之间。
阳位：投影中心位于物和像同侧。
10、合点：空间有一组不与承影面平行的平行直线，由过投影中心并与空间平行直线相平行的投射线与承影面的交点，称为合点。
11、透视变换：两个平面之间的中心投影变换，称为透视变换。
在透视变换的情况下，投影中心称为透视中心，像点也称为透视，物点称为投影。
12、像片的内方位元素：投影中心对航摄像片的相对位置叫做像片的内方位，确定内方位的独立参数叫做内方位元素。
13、像片的外方位元素：确定像空系（或摄影光束）在地辅系中位置和方向的元素叫做航摄像片的外方位元素。
摄影测量复习总结
摄影测量复习总结像平面坐标系(p-xy)：在像片平面上为描述像点平面位置所选定的右旋直角坐标系。
像空间坐标系(S-xyz)：描述单张像片上像点在像方空间位置的右旋直角坐标系。
●以投影中心为原点●x、y轴平行于像平面坐标系的相应轴●z轴与物镜主光轴重合●空间右手直角坐标系。
像空间辅助坐标系(S-XYZ)：原点选在摄影中心S，坐标轴系选择视需要而定◆通常有三种选取方法。
a) 取铅垂方向为z轴，航向为X轴，构成右手直角坐标系。
b) 以每条航线内第一张像片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系。
c)以每个像片对的左片摄影中心为坐标原点，摄影基线方向为X轴，以摄影基线及左片主光轴构成的面作为XZ平面，构成右手直角坐标系。
摄影测量坐标系(P-X p Y p Z p)：将向空间辅助坐标系S-XYZ沿着Z轴反方向平移至地面点P，得到的坐标系P-X P Y P Z P称为摄影测量坐标系。
（右手系）地面测量坐标系(t-X t Y t Z t)：地面测量坐标为国家统一坐标系，平面坐标系为高斯-克吕格3°带或6°带1980西安坐标系（左手系），高程坐标系为1985黄海高程系。
（左手系）地面摄影测量坐标系(D-X tp Y tp Z tp)：坐标原点在测区内的某一地面点上，X tp轴与X p轴方向大致一致，但为水平，Z tp轴铅垂，构成右手直角坐标系。
（右手系）内方位元素：投影中心相对于影像的位置关系参数称为内方位元素。
（3个参数）●像主点O●像主点在影像平面中的位置x0、y0●投影中心到影像面的垂距f外方位元素：外方位元素是确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数。
（6个参数）●线元素：描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的坐标值(X s、Y s、Z s)●角元素：表示摄影光束空间姿态（像片在摄影瞬间空间姿态的要素，如ϕ,ω,κ）单片空间后方交会：根据影像覆盖范围内一定数量的分布合理的地面控制点（已知其像点和地面点的坐标），利用共线条件方程求解像片外方位元素。
摄影测量的5个坐标系
摄影测量的5个坐标系
1、像平面直角坐标系：a(x,y)。
描述像片上各点的位置。
2、像空间直角坐标系：a(x,y,-f)--------其中S为摄影中心，f为焦距。
原点为S
3、地面测量坐标系：A(Xt,Yt,Zt)-----地面测量坐标为国家统一坐标系，平面坐标为高斯-克吕格3度带或6度带投影（1980西安坐标系），高程为1985黄海高程系
4、像空间辅助坐标系：a(X,Y,Z)------原点为摄影中心
5、地面摄影测量坐标系：原点为地面某一控制点，Ztp轴与地面测量坐标系的Zt轴平行，Xtp轴与航线一致
最终要的结果是地面测量坐标，但关键问题是将a(x,y,-f)转化为a(X,Y,Z)，即将像空间直角坐标转化为像空间辅助坐标系。
可以发现从
a(X,Y,Z)转化到A(Xt,Yt,Zt)只是简单的平移变换。
那么由立体像对生成DEM就会涉及到像片的内、外方位元素，坐标转换，影像匹配，后方交会和前方交会或者相对定向绝对定向。
这些知识只掌握了基础，还需系统学习，熟练掌握呢。
摄影测量坐标系..
c1 c2 c3 a3 b3 c3 0 0 1
a1 b 1 c1a1 a2 a3 1 0 0 R TR a2 b2 c2 b 1 b2 b3 0 1 0
a3 b3 c3 c1 c2 c3 0 0 1
原点：投影中心S X、Y、Z轴：分别平行于地面摄影坐标系的坐标轴
a（Xa,Ya,Za）
S-XYZ也可根据需要设置（过渡性坐标系统）
Z
像
Y
空
间
s
X
辅
y
助
ox
坐
a
标
系
a(X,Y,Z)
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第三章 摄影量基础知测识
§3-4 摄影测量常用的坐标系统
四、地面摄影测量坐标系（D-X,Y,Z）
原点：测区地面某点D X 轴：大致平行航线方向 Z 轴：铅垂向上
二 、像空间坐标系（ S-xyz ）
原点：投影中心S x、y轴：分别平行于o-xy的坐标轴 z轴：主光轴方向（os方向为正）
a（x,y,-f）
像
zy x
空
s
间
直
y ox
角
a
坐
标
系
a(x,y,-f)
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第三章 摄影测量基础知识
§3-4 摄影测量常用的坐标系统
三、像空间辅助坐标系（ S-XYZ ）
y p轴：旁像框标连线方向
§3.1 摄影测量常用坐标系
像
平
a(x,y)
yy
面
直
a
o
xx
角
p
坐
标
系
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摄影测量学
1.摄影测量常用哪些坐标系统？各坐标系统又是如何定义的？像方坐标系：像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系；像平面坐标系：是以像主点为原点的右手平面坐标系。
像空间坐标系：以摄影中心S为坐标原点，x、y轴与像平面坐标的x、y轴平行，z轴与光轴重合，形成像空间右手指教坐标系S-xyz。
像空间辅助坐标系：像点坐标可以直接从像片上量取获得，而各个像片的像空间坐标是不统一的，给计算带来了困难，就需要建立统一的坐标系，于是有了像空间辅助在坐标系。
有三种取法：1. 取u、v、w轴系分别平行于地面摄影测量坐标系D-XYZ,这样同一像点a在像空间坐标系坐标为x，y，z = (-f)，而在像空间辅助坐标系中的坐标为u，v，w；2. 是以每条航线第一张像片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系；3. 以每个相片对的左像片摄影中心为坐标原点，摄影基线方向为u轴，以摄影基线及左片光轴构成的平面作为uw平面，过原点且垂直于uw平面(左核面)的轴为v构成右手直角坐标系。
物方坐标系：地面测量坐标系、地面摄影测量坐标系；地面测量坐标系：高斯-克吕格3度或6度带投影的平面直角坐标系与定义的从某一基准面量起的高程两者组合而成的空间左手坐标系。
地面摄影测量坐标系：地面测量坐标系是左手系，像空间辅助坐标系是右手系，给地面点由像空间辅助坐标系转换到地面测量坐标系带来困难，为此要建立一个过渡性坐标系，称为地面摄影测量坐标系。
原点在测区内某一地面点上，X轴大致与航向一致的水平方向，Y轴与X轴正交，轴沿铅垂方向，构成右手直角坐标系。
2.某测区成图比例尺为1:2000。
测区范围为6×6km2，在无人飞机上搭载某款焦距为35mm的数码相机，像幅尺寸为3840×5760，像元的物理尺寸为6.4um，为满足测图的精度要求，设计的摄影比例尺为1:32000，摄影时，要求航向重叠为60%,旁向重叠为30%。
求：①相对航高；H=35×10-3 ×32000=1120 m②需要拍摄的航线数及每条相片的航线数。
摄影测量坐标系的确定与变换原理
摄影测量坐标系的确定与变换原理摄影测量是一种通过影像信息进行测量的技术方法，可以获得物体的几何形状和空间位置等相关数据。
在摄影测量中，坐标系的确定和变换原理是非常重要的一部分，它关系到测量结果的准确性和可靠性。
本文将探讨摄影测量坐标系的确定与变换原理，以及其在实际应用中的重要性。
一、摄影测量坐标系的确定1. 地球坐标系在摄影测量中，常用的坐标系是地球坐标系。
地球坐标系可以将地球表面上的点与地球椭球体上的点一一对应起来，从而确定点的位置。
在地球坐标系中，通常使用经度、纬度和椭球高度来表示点的位置。
2. 相对坐标系相对坐标系是相对于某一基准点或基准线确定的坐标系。
在摄影测量中，通常以某一个像点或光束作为基准点或基准线，确定相对坐标系。
相对坐标系的原点和坐标轴方向可以根据实际情况进行选择。
3. 图像坐标系图像坐标系是摄影测量中常用的坐标系，它以像平面上的某一点为原点，建立二维坐标系。
图像坐标系的x轴方向通常为像片的上方向，y轴方向为像片的右方向。
图像坐标系的单位通常为毫米或像素。
二、摄影测量坐标系的变换原理1. 内方位元素内方位元素是将图像坐标系与相对坐标系相互联系的元素。
它包括旋转角、焦距和像点坐标。
通过内方位元素的确定，可以将图像坐标系的点与相对坐标系的点一一对应起来。
2. 外方位元素外方位元素是将相对坐标系与地球坐标系相互联系的元素。
它包括摄影机在空间中的位置和方向信息。
通过外方位元素的确定，可以将相对坐标系的点与地球坐标系的点一一对应起来。
3. 坐标系的变换坐标系的变换是将图像坐标系中的点投影到地球坐标系中的过程。
在进行坐标系的变换时，需要根据内方位元素和外方位元素的信息，通过一定的数学公式进行计算。
坐标系的变换原理可以用几何投影的方式来理解。
在坐标系变换的过程中，通过将图像坐标系的点向地球坐标系上的相应点进行投影，从而确定点的位置。
三、摄影测量坐标系的应用摄影测量坐标系的确定和变换原理在实际应用中有着广泛的应用。
摄影测量学考试题
1、地面摄影测量坐标系：x 轴沿着航线方向，z 轴沿铅垂线方向，y 轴符合右手定则。
2、4D 产品：DEM ：数字高程模型 DLG ：数字线划地图（矢量图） DRG ：数字栅格地图（栅格图）DOM ：数字正射影像图3、摄影测量分类：①按距离远近分：航天、航空、地面、近景、显微；②按用途：地形、非地形；③按处理手段：模拟，解析，数字4、摄影测量特点：①无需接触物体本身获得被摄物体信息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5、航向重叠度：同一航线上，相邻两像片应有一定范围的影像重叠6、摄影基线：航向相邻两个摄影站间的距离7、摄影比例尺：摄影像片水平，地面取平均高程，像片上的线段l 与地面上相应的水平距L 之比8、航片与地形图的区别：①比例尺：地图有统一比例尺，航片无统一比例尺；②表示方式：地图为线划图，航片为影像图；③表示内容：都地图需要综合取舍；④几何差异：航摄像片可组成像对立体观察9、航摄像片中的重要点线面：点：S （摄影中心）o （像主点）O （地主点）n （像底点）N （地底点）c （等角点）C （地面等角点）i （主合点）j （主遁点）；线：TT （迹线）SoO （主光线）SnN （主垂线）VV （摄影方向线）vv （主纵线）ScC （等角线）hihi （主合线）hoho （主横线）hchc （等比线）；面：E （地面）P （像片面）W （主垂面）Es （真水平面）10、摄影测量5个常用坐标系：①像平面直角坐标系②像空间直角坐标系③地面测量坐标系④像空间辅助坐标系⑤地面摄影测量坐标系11、像片内方位元素：确定摄影物镜后节点与像片之间相互位置关系的参数（内方位元素（f y x 00，，）可恢复摄影光束）12、像片外方位元素:确定摄影瞬间像片在地面直角坐标系中空间位置和姿态的参数13、外方位线元素：描述摄影中心在地面空间直角坐标系中的位置14、外方位角元素：描述像片在摄影瞬间的空间姿态15、像片外方位角元素：⎪⎩⎪⎨⎧（方位角）（像片旋角）（像片倾角）转角系统。
摄影测量重点总结
1、摄影测量中常用的坐标系有像平面直角坐标系、像空间直角坐标系、像空间辅助坐标系、地面摄影测量坐标系、地面测量坐标系。
2、解求单张像片的外方位元素最少需要3个平高地面控制点。
3、GPS辅助空中三角测量的作用是大量减少甚至完全免除地面控制点，缩短成图周期，提高生产效率，降低生产成本。
4、两个空间直角坐标系间的坐标变换最少需要2 个平高和1 个高程地面控制点。
5、摄影测量的发展经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。
6、恢复立体像对左右像片的相互位置关系依据的是共面条件方程。
7、法方程消元的通式为=8、表示航摄像片的外方位角元素可以采用以Y轴为主轴的ϕ -ω-κ、以X轴为主轴的ω' -ϕ'-κ'以Z轴为主轴的A-a−k三种转角系统。
9、航摄像片是所覆盖地物的中心投影。
10、摄影测量加密按数学模型可分为航带法、独立模型法和光束法三种方法。
摄影测量加密按平差范围可分为单模型法、航带法和区域网法三种方法。
11、从航摄像片上量测的像点坐标可能带有摄影材料变形、摄影机物镜畸变、大气折光误差和地球曲率误差四种系统误差。
12、要将地物点在摄影测量坐标系中的模型坐标转换到地面摄影测量坐标系，最少需要2 个平高和1 个高程地面控制点。
13、带状法方程系数矩阵的带宽是指法方程系数矩阵中主对角线元素起沿某一行到最远处的非零元素间所包含的未知数个数。
14、人眼观察两幅影像能产生立体视觉的基本条件是在不同摄站获取的具有一定重叠的两幅影像、观察时每只眼睛只能看一张像片、两幅影像的摄影比例尺尽量一致和两幅影像上相同地物的连线与眼基线尽量平行。
15、中心投影的共线条件方程表达了摄影中心、像点和对应地物点三点位于同一直线的几何关系，利用其解求单张像片6个外方位元素的方法称为单片空间后方交会，最少需要3 个平高地面控制点。
16、摄影测量中，为了恢复立体像对两张像片之间的相互位置关系，可以根据左右像片上的同名像点位于同一核面的几何条件，采用相对定向方法来实现，最少需要量测5对同名像点。
摄影测量坐标系
原点：投影中心S x、y轴：分别平行于o-xy的坐标轴 z轴：主光轴方向（os方向为正）
a（x,y,-f）
像
zy x
空
s
间
直
y ox
角
a
坐
标
系
a(x,y,-f)
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第三章 摄影测量基础知识
§3-4 摄影测量常用的坐标系统
三、像空间辅助坐标系（ S-XYZ ）
S
一
像
yf
片 内
o y0
x
p x0
方
位 元
内方位元素（x0,y0,f）可恢复摄影光束
确定摄影瞬间像片在地面坐标系中空间位置和姿态的参数
1、外方位线元素：描述
二 摄影中心在地面空间直角 s
像 坐标系中的位置(Xs、Ys、 Zs)
片
外
Z
方
Zs
Y
位
元 素
Xs
Ys
D
o
2、外方位角元 素：描述像片在 摄影瞬间的空间
arctg ( b 3 ) c3
arcsin( a 3 ) arctg ( a 2 )
a1
3、以Z 轴为主轴的A--v系统的坐标变换
X
x x
Y
RAR
Rv
y
Ry
Z
z z
R RARRv
cosA sinA 0 1 0
0 cosv sinv 0
sinA cosA 00 cos sinsinv cosv 0
arctg ( a 3 ) c3
arcsin( b 3 ) arctg ( b 1 )
b2
2、以X 轴为主轴的’-’-’转角系统的坐标变换
摄影测量坐标系共58页文档
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
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为此，在摄影测量坐标系和地面测量坐标系
之间建立一种过渡性的坐标系。
2.原点和坐标轴
坐标原点在测区内的某一地面点上。
A
11
Ztp M
XY0tpY0 Z0
A
Xtp
12
向为X轴，以摄影基线及左片主光轴构成的面作为XZ
平面，构成右手直角坐标系。
A
7
摄影测量中常用的坐标系
A
8
二、物方空间坐标系
（一）摄影测量坐标系
1.作用：用来表示地面点（或模型点）的空 间坐标（物方空间）
2.原点和坐标轴：一般选某摄站或某一已知 点，横轴大体与航线方向一致，竖轴向上为 正的右手系。
摄影测量学
第三章 单张像片的基本知识
A
1
第三章 单张像片的基本知识
§3-1 航摄像片是地面的中心投影
§3-2 透视变换中的特别点、线、面
§3-3 摄影测量中常用的坐标系统
§3-4 航摄像片的内方位元素和外方位元素
§3-5 像点与地面点坐标间的关系式——共线方
程
§3-6 航摄像片的比例尺
§3-7 像点的倾斜误差和A投影误差
2
§3-3 摄影测量中常用的坐标系
摄影测量几何处理的任务是根据像片上像点
的位置确定相应的地面点的空间位置，为此，首
先必须选择合适的坐标系来定量地描述像点和地
面点，然后，才能实现坐标系的变换，从像方量
测值求出相应点在物方的坐标。摄影测量中常用
的坐标系有两大类：一类是用于描述像点的位置，
称为像方空间坐标系；另一类是用于描述地面点
的位置，称为物方空间坐标系。
A
3
一、像方空间坐标系
（一）像平面坐标系
1.作用：表示像点在像平面上的位置。 2.原点和坐标轴 （1）框标坐标系
以像主点为坐标原点，框标连线的航线方向为x轴
建立的右手系。
（2）主纵线坐标系 原点在主纵线上，且以主纵线为y轴，no方向为y
轴方向的右手系。
A
4
像平面坐标系
但这种坐标的特点是每张像片的像空间坐标系不统一，
这给计算带来困难。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。
2.原点和坐标轴：
原点选在摄影中心S。坐标轴的选择：（1）取铅垂
方向为Z轴，航向为X轴；（2）以每条航线内第一张
像片的像空间坐标系作为像空间辅助坐标系；（3）以
每个像片对的左片摄影中心为坐标原点，摄影基线方
y
y’
y
o
x’
p
x
p
x
A
5
（二）像空间坐标系
1.作用：
yz
表示像点在像方空间的位置。
2.原点和坐标轴
y
s
x
-f
以S为原点，x，y轴与
框标坐标系平行，z轴由 右手确定。某像点a的像
o
x
平面坐标为（x，y）， P
则它的像空间坐标为（x，
y，-f）。
A
6
（三）像空间辅助坐标系
1.作用：像点的像空间坐标可直接以像平面坐标求得，
A
9
（二）地面测量坐标系
地面测量坐标系通常指地图投影坐标系， 也就是国家测图所采用的高斯——克吕格三 度带或六度带投影的平面直角坐标系和高程 系，两者组成的空间直角坐标系是左手系。
A
10
（三）地面摄影测量坐标系
1.作用：由于摄影测量坐标系是右手系，地
面测量地面测量坐标系的转换带来了困难。