航摄像片特殊的点线面 PPT
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《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。
No Image
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
No Image
No Image
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
No Image
No Image
No
No
像主点沿主横线方向比例尺
Image
Image
No Image
No Image
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
航摄像片特殊的点线面全版全版
优选
4
测
图
摄影航高，确定航高？
比
例
尺
优选
5
二、空中摄影过程：
准备 按设计航高、航向呈直线飞行 各航线间相互平行、一片接一片、一条航线接一条航线摄影
优选
6
优选
7
• 二、空中摄影过程
• 摄影的曝光过程是飞机在 飞行中瞬间完成的，在这 一曝光时刻，摄影机物镜 所在的空间位置称为摄站 点.
• 航线方向相邻两摄站点间 的空间距离称为摄影基线， 通常用B表示.
V
39
点： 摄影中心S
重
像主点o
要
地主点O
的
像底点n
地底点N
点
等角点c
线
地面等角点C
面
主合点i
主遁点J
面： 线：
地面E 像片面P 主垂面W 真水平面Es\合面 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
优选
40
P
像
片
旋
o1
角
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
优选
15
优选
16
优选
17
优选
18
1、什么是中心投影？ 2、点、线的中心投影是什么？平行线的 中心投影是什么结果？
优选
19
优选
20
§3-2 中心投影的根本知识
一、中心投影和正射投影 投影射线会聚于一点的投影称为中心投影
投影射线 投影点
S
a
b
c
A
B
C
投影中心 投影平面
物点
优选
21
摄影测量基础知识PPT课件
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
.
28
三、航摄像片上特殊的点、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
.
29
航摄像片中的重要点、线、面
Es S ho
例 尺
大比例尺 中比例尺
1:4000 ～1:6000 1:8000 ～1:12000 1:15000～1:20000 1:10000～1:35000
1:1000 1:2000， 1:5000 1:5000 1:10000
小比例尺
1:20000～1:30000 1:35000～1:55000
1:25000 1:50000
式中m为像片比例尺分母，f为摄影机主距，H为摄影高度或称航 高。
按照摄影测量要求，像片比例尺分母的相对误差一般不应超过5 ％。因此，空中摄影测量飞行航高H的变换量也称航高差应限 制为：
.
15
另外，测量规范还规定同一航带内最大航高与最小航高 之差不得大于30m；摄影区域内实际航高与设计航高 之差不得大于50m。
的像对
p1
p2 p1
P2
S1
S2
S1
S2
理想像对
E 正直像对
.
E
19
7同名光线、同名像点、核线、核面
摄影基线
S1
同名像点
p1 l1
核面
S2
同名核线
p2 l2
A
.
20
核面：摄影基线与同一地面点发出的两条 同名光线组成的面
核线：核面与左右像片面的交线为同名核 线
ch2-单张航摄像片解析
18cmx18cm,23cmx23cm,30cmx30cm
通常承片框上四个边的中点各安置一个机械框标或
在四个角设定四个光学框标来建立像平面坐标。
光学框标
—
机械框标
康 念 坤
框标坐标系
摄 影 测 量 学 第 二 章 单 张 航 摄 像 片 解 析
—
康 念 坤
量测用摄影机的三个特征
摄 影 测 量 学 第 二 章 单 张 航 摄 像 片 解 析
康 念 坤
量测用摄影机的三个特征
摄 影 测 量 学 第 二 章 单 张 航 摄 像 片 解 析
① 量测用摄影机的像距是一个固定值，几乎等于
摄影机物镜的焦距。
② 摄影机像面框架有无框标标志，是作为区分量
—
测用摄影机和非量测用摄影机的重要标志。
康 念 坤
框 标
航摄像片的大小规格：
摄 影 测 量 学 第 二 章 单 张 航 摄 像 片 解 析
康 念 坤
等比线的构像比例尺等于水平像片上的摄影比例尺f/H ，不 受像片倾斜影响。
§2-2 摄影测量常用坐标系统
根据像片上像点的位置确定相应的地面点的空间位置。需
摄 影 测 量 学 第 二 章 单 张 航 摄 像 片 解 析
要选择适当的坐标系统来描述像点和地面点，并通过一系列 的坐标变换，建立二者之间的数学关系，从而由像点观测值 求出对应物点的测量坐标。
—
康 念 坤
像片倾斜引起的 像点位移
地形起伏引起的 像点位移
航摄像片与地形图的区别
（1）投影方式的不同：地形图为正射投影，航摄像片为 中心投影。
摄 影 测 量 学 第 二 章 单 张 航 摄 像 片 解 析
（2）航片存在两项误差：像片倾斜引起的像点位移，地形起伏 引起的像点位移。 （3）比例尺的不同：地图有统一比例尺；航片无统一比例尺， 比例尺因点而异。 （4）表示方法的不同：地图为线划图；航片为影像图。 （5）表示内容的不同：地图需要综合取舍；航片所见即所得。 （6）几何上的不同：航摄像片可组成像对立体观察。 摄影测量的主要任务就是把地面按中心投影规律获得 的摄影比例尺像片转换成按图比例尺要求的正射投影地 形图。
航摄像片的几何特性
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 像底点 为辐射 中心的相应辐射 线上
N
重 要 的 点 线 特 征
c
等角点特性
在倾斜像片和水 平地面上， 平地面上，由等 角点c和 所引出 角点 和C所引出 的一对透视对应 线无方向偏差， 线无方向偏差， 保持着方向角相 等
重 要 的 点 线 特 征 等比线特性
§3.1 航空像片的几何特性
将空间点、线作中心投影，在投影平 将空间点、线作中心投影， 面P上得到一一对应的点、线，这种 上得到一一对应的点、 经中心投影取得的一一对应的投影关 系称为透视变换 系称为
航摄像片中的重要点、线、面
hi P Es S hc T J n v N T c ho hcC ho i o W hi v
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 a v
i b B v A E T
作图步骤： 作图步骤： 1）按E面上点作 ） 面上点作 图方式确定a 图方式确定 2）找像底点 ）找像底点n 3）连接 ）连接na 4） na与SB的交点 ） 与 的交点 为b 5）a与b 连线 ） 与
V
O E
V
重 要 的 点 线 面
点：摄影中心 摄影中心S 摄影中心 像主点o 像主点 地主点O 地主点 像底点n 像底点 地底点N 地底点 等角点c 等角点 地面等角点C 地面等角点 主合点i 主合点 主遁点J 主遁点
面：地面 地面E 地面 像片面P 像片面 主垂面W 主垂面 真水平面E 真水平面 s 线：迹线 迹线TT 迹线 主光线SoO 主光线 主垂线SnN 主垂线 摄影方向线VV 摄影方向线 主纵线vv 主纵线 等角线ScC 等角线 主合线h 主合线 ihi 主横线h 主横线 oho 等比线h 等比线 chc
第三章 单张航摄像片解析
2、透视变换的平面作图
将像面、投影中心 和物面三者展开在一 个平面内，并保持其 透视对应关系不变， 同样采用透视变换空 间作图方法，将物面 （或像面）上的点、 线或几何图形在像面 （或物面）上的投影 表示出来，称为透视 变换的平面作图。
综上所述，透视变换作图的基本规则是：
A、找迹点。物面上直线与透视轴的交点。
方位角A：它是主垂面与地面（或物面）的交线VV和 物方坐标系纵轴的夹角。即主垂面的方位角。
像片倾角α：主垂面内摄影方向SO与铅垂方向Z轴的 夹角。
像片旋角κV ：主垂面与像平面的交线（即主纵线） 与像平面直角坐标系y轴的夹角。
AακV转角系统 通常在单张像片作 业中使用，其中α 是小角度，其余两 角为0°－360°之 间。右图中所示的 AακV皆为正值。
第四节 航摄像片的内、外方位元素
为了由像点反求物点，必须知道摄影 时摄影物镜（或投影中心）、像片与地 面三者之间的相关位置。而确定它们之 间相关位置的参数称为像片的方位元素， 分为内方位元素和外方位元素两部分。
一、像片（摄影机）的内方位元素
内方位元素可以确定摄影物镜后节点 相对于像片平面的关系。因此，测图时 可以利用像片的内方位元素建立和摄影 光束完全相似的投影光束。从解析观点 看，利用像片的内方位元素，可将像点 在框标坐标系P-xy中的量测坐标转换成 像空间直角坐标系S-xyz中的坐标，用于 解析计算。它是摄影测量中重要的基本 数据。
线组无穷远点的中心投影。
▪ 主合点（合线与主纵线的交点）是地面上一组 平行于摄影方向线的无穷远点的构像。
2、重要点、线的一些数学关系
参照上图可求得像底点n、等角点c和主合点i到
像主点的距离为
on f tan
航空摄影技术 ppt课件
H’：立体模型中，模型点离开立体镜透视中心的距离。
18
ppt课件
1.4.3 垂直夸大(超高感)
垂直夸大是造成坡度夸大的直接原因。 坡度夸大：设地面本身的坡度是a,立体观测时立 体模型中对应的坡度为a'，立体模型的坡度夸大 为S=a'/a。
19
ppt课件
1.4.4构架航线
构架航线是指摄影测区内，为减少野外控制点的布设 ，在航线两端加飞的若干条与测图航线垂直的航线。 同义词：控制航线；骨架航线 。
A. 构架航线的摄影比例尺应比测图航线的摄影比例尺 大25％左右，航向重叠度应不小于80％，应保证隔号 像片能构成正常重叠的立体像对。
B.位于测区周边的构架航线，要保证其像主点落在测 区边界线之外，两端要超出测区边界线四条基线。
C. 位于摄区内部的构架航线，应保证其像主点落在所 跨乘的图廓线两侧测图航线半条基线的范围内。
GSD的确定？地面分辨率的选择2011
GSD决定着最高测图精度和判读能力。
测图比例尺
1﹕500 1﹕1 000 1﹕2 000 1﹕5 000 1﹕10 000 1﹕25 000 1﹕50 000
地面分辨率值（cm） ＜8
8～12 15～25 30～40 40～50 50～60 60～100
25
ppt课件
H
S
f
h
r a 像点
H-h n a0
h h • r h • r
H 为地物点相对基准面的 高差
H为基准面航高
A 地面点
h
N
R
A0
A’
32
ppt课件
航摄仪的焦距
(2)航摄仪检定、测图比例尺和摄影比例尺或空间分辨率；
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。
摄影测量学2-1
y
o
x
航摄相机的结构示意图
二、分类
按摄影物镜焦距和像场角分为： 1.短焦距航摄仪，
f＜150 mm，相应的像场角为β＞100º；
2.中焦距航摄仪
f:150 mm＜＜300 mm，像场角为70º＜β＜100º；
3.长焦距航摄仪 f＞300 mm，相应的像场角为2≤70º。
§2－1 航空摄影的基本知识
第二章 单张航摄像片解析
主要内容
§2－1 航空摄影的基本知识 ※§2－2航摄像片上特殊的点、线 ※§2－3摄影测量常用的坐标系 ※§2－4航摄像片的内外方位元素
§2－5空间坐标系的转换 ※§2－6中心投影的构像方程与投影变换
§2－7航摄像片的像点位移与比例尺 ※§2－8单张像片空间后方交会
中心投影：投影射线汇聚同一点的投影。 正摄投影：投影射线相互平行且与投影平面正交的投影 。
摄影比Hale Waihona Puke 尺的选择比例尺类别 航摄比例尺
大比例尺
1:2000 1:3500
1:3000 1:7000
1:7000 1:14000
成图比例尺 1： 500 1：1 000
1：2 000
中比例尺 小比例尺
1:10 000 1:20 000(像幅 23*23) 1:5 000
1:20 000 1:25 000
• 3、内方位元素 x0 , y0 , f的数值是已知的。
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§2－1 航空摄影的基本知识
二、摄影比例尺
ca
d
b
1l mL
l ： 航摄像片上一线段
C
A
L ： 地面上相应线段的水D平距离。 B
像片上的摄影比例尺处处不相同。
第一讲：点线面PPT课件
82
1 直线性的面； 表现规则、平稳、较为理性的视觉效果
第一章 平面构成基本要素
当单个的点在画面中的位置不同产生心理感受 也是不同的。居中会有平静、集中感；偏上时会 有不稳定感，形成自上而下的视觉流程；位置偏 下时，画面会产生安定的感觉，但容易被人们忽 略。位于画面三分之二偏上的位置时，最易吸引 人们的观察力和注意力。
12
一．点的构成
第一章 平面构成基本要素
63
三．面的构成
第一章 平面构成基本要素
用等距离的垂直线和水平线来组成二个正方形， 它的长宽感觉不一样，水平线组成的正方形，给人感 觉稍高些，而垂直线组成的正方形则使人感觉稍微宽 些。
64
三．面的构成
第一章 平面构成基本要素
浅色的显大
深色的显小
65
三．面的构成
第一章 平面构成基本要素
（四）面的构成方法
24
一．点的构成
点在服饰搭配上的应用
第一章 平面构成基本要素
在服装上主要体现在纽扣、蝴蝶结、领结、 耳环、眼镜、配件和面料上点的图案等。
25
一．点的构成
第一章 平面构成基本要素
日本服装大师三宅一生的作品，他就在上衣上装饰 了点状的材料，这些点又和戴的眼镜形成呼应
26
一．点的构成
第一章 平面构成基本要素
(4) 有机形的面，得出柔和、自然、抽象的面的形态
69
三．面的构成
第一章 平面构成基本要素
(5) 偶然形的面，自由、活泼而富有哲理性
70
三．面的构成
第一章 平面构成基本要素
(6) 人造形的面，较为理性的人文特点
71
三．面的构成
面的构成（范例）
第一章 平面构成基本要素
1 直线性的面； 表现规则、平稳、较为理性的视觉效果
第一章 平面构成基本要素
当单个的点在画面中的位置不同产生心理感受 也是不同的。居中会有平静、集中感；偏上时会 有不稳定感，形成自上而下的视觉流程；位置偏 下时，画面会产生安定的感觉，但容易被人们忽 略。位于画面三分之二偏上的位置时，最易吸引 人们的观察力和注意力。
12
一．点的构成
第一章 平面构成基本要素
63
三．面的构成
第一章 平面构成基本要素
用等距离的垂直线和水平线来组成二个正方形， 它的长宽感觉不一样，水平线组成的正方形，给人感 觉稍高些，而垂直线组成的正方形则使人感觉稍微宽 些。
64
三．面的构成
第一章 平面构成基本要素
浅色的显大
深色的显小
65
三．面的构成
第一章 平面构成基本要素
（四）面的构成方法
24
一．点的构成
点在服饰搭配上的应用
第一章 平面构成基本要素
在服装上主要体现在纽扣、蝴蝶结、领结、 耳环、眼镜、配件和面料上点的图案等。
25
一．点的构成
第一章 平面构成基本要素
日本服装大师三宅一生的作品，他就在上衣上装饰 了点状的材料，这些点又和戴的眼镜形成呼应
26
一．点的构成
第一章 平面构成基本要素
(4) 有机形的面，得出柔和、自然、抽象的面的形态
69
三．面的构成
第一章 平面构成基本要素
(5) 偶然形的面，自由、活泼而富有哲理性
70
三．面的构成
第一章 平面构成基本要素
(6) 人造形的面，较为理性的人文特点
71
三．面的构成
面的构成（范例）
第一章 平面构成基本要素
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航摄像片特殊的点线面
§3.1 航空摄影
S
S
Z
航空摄影略图
一、摄影比例尺与摄影航高
➢ 摄影比例尺又称为像片比 例尺，其严格定义为：航 摄像片上一线段为l的影 像与地面上相应线段的水 平距离L之比。
1l mL
•
1 f （理想情况） mH 要求 H 5%
H
f为摄影机主距，H为航高
f H
同一航线内，各摄影站 的高差不得大于50m。
c ba
S
中心投影
B
A
C
AC B
c ab
正射投影
摄影测量的主要任务之一，即是把记录在中 心投影像片上的地面景物转换成按图比例尺 的正射投影地图。
• 二 、空间点、直线、线段、平行线的中心投影
•
• 1 、空间点的中心投影
• 空间点的中心投影是一个确定的点。过一 个物点只能建立一条投射光线，在投影平面内 也只有一个交点。
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
L
航线弯曲度<3%
5、像片旋角
• 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，最大不超过80。
像
片
旋
o1
角
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
1、什么是中心投影？ 2、点、线的中心投影是什么？平行线的 中心投影是什么结果？
§3-2 中心投影的基本知识
一、中心投影和正射投影 投影射线会聚于一点的投影称为中心投影
投影射线 投影点
S
a
b
c
A
B
C
投影中心 投影平面
物点
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
i
α
T
hc o
c
W hi
主垂面
摄影方向线
J
n α ho
V v N hcC O
T
V E
透视变换中的特殊点、线、面（续）
像水平线：在像片上与主纵线vv正交的直线hihi称像水 平线。
主横线：通过像主点o的水平线h0h0称为主横线。
等比线：通过等角点c的水平线hchc称为。
hi P
Es
v
S ho
i
α
T
hc
透视轴
Es S ho
hi P v
i
hc
Tα
o c
W hi
J
n α ho
V v N hcC O
T
V E
透视变换中的特殊点、线、面（续）
像底点：铅垂射线SN与像平面 的交点n称为像底点。
等角点：
倾角α的平分线
地底点：像底点n在地面上的透 与像平面的交点c，
视对应点N称为地底点。
称为等角点。在地 面上的透视对应点
•
若直线L上有线段AB，那么，AB的中心投影也必定
在it，根据中心投影三点共线的原则，由投影中心作直
线SA、SB交线段it得点a、b，那么线段ab为线段AB的
中心投影。
• 4、平行线的中心投影
• 若有一组平行于L的空间直线L1，L2。…，显然这组 平行线的无穷远点的构像仍然是投影面上的合点i，因此， 平行线组L1，L2…在投影面P上的中心投影，乃是以合 点i与各平行线相应迹点的连线所组成的辐射直线束it1， it2...it.
hi P
Es
v
S ho
i
α
T
hc
o
c
hi
以C表示。
W
J
n α ho
V v N hcC O
T
V E
透视变换中的特殊点、线、面（续）
主垂面：包含摄影机轴SoO的铅垂面W，称为主垂面。
主纵线：主垂面与像平面的交线vv称为主纵线。
摄影方向线：主垂面与地平面的交线VV称为摄影方向线
主纵线
hi P
Es
v
S ho
已知 E 平面上有 A 点，在像平面上作对应的像 a
主合点
中
心
投
影
作
图
v
迹点
S T
αT1
T
P
i
a v
AE
作图步骤：
1）找迹点T1 2）找主合点i 3）连T1i与SA，
交点为a
§3-3 航摄像片上重要点、线、面
Es S ho
hi P v
i
hc o
T
c
W hi
n
ho
J
V v N hcC O
T
V E
像片倾角:摄影方向线与主垂线夹角 （两平面的夹角α）。
摄影基线
P1 S1
B
P2
S2
E
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
三、摄影测量生产对摄影资料的基本要求
1、影像的色调 2、像片重叠 3、像片倾角 4、航线弯曲 5、像片旋角
1、影像的色调（清晰，色调一致）
2、 像片重叠
• 沿航线飞行方向两相邻像片上对所摄地面有一定的重叠影像， 这种重叠部分称为航向重叠。两相邻航带之间也需要有一定的 影像重叠，这种重叠部分称为旁向重叠。
透视变换中的特殊点、线、面
投影 中心
T
P：倾斜像片平面
Es S ho
hi P v
i
h
o
cc
hi
o：像主点
W
SoO：摄影机轴
（摄影方向）
n α ho
J V v N hC O
c
E
T
O：地主点
V
E：水平的 地面
透视变换中的特殊点、线、面（续） 透视轴：将像片平面扩大与地平面相交的迹线 TT称为透视轴
航摄像片倾角:两平面的夹角α成为像片倾角。
2370
2369
2368
2367
2387
2388
2389
2450
2449
2448
2447
2464
2465
2466
2467
3、像片倾角
• 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20，不大于30夹角为像片倾角
竖
直
摄 像片
S
影
A
铅垂线
像片 摄影机主光轴
4、航线弯曲
• 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
测
图
已知摄影航高，确定航高？
比
例
尺
二、空中摄影过程：
准备 按设计航高、航向呈直线飞行 各航线间相互平行、一片接一片、一条航线接一条航线摄影
• 二、空中摄影过程
➢ 摄影的曝光过程是飞机在飞 行中瞬间完成的，在这一曝 光时刻，摄影机物镜所在的 空间位置称为摄站点。
➢ 航线方向相邻两摄站点间的 空间距离称为摄影基线，通 常用B表示。
o c
hi
像水平线
主横线
W
J
n α ho
V v N hcC
O
T
等比线
V
E
透视变换中的特殊点、线、面（续）
合面：过投影中心S作平行于地面E的平面Es称为合
面（或像地平面）。
合线：合面Es与像片平面P的交线hihi称为合线。
主合点：合线hihi与主纵线vv的交点i称为主合点。在 合线上的其他
• 设L是与投影面相交的一条空间直线，过S作直线L的平 行线，与P面的交点为i，称i是该直线上无穷远点的像，且称 i点为合点。直线L与投影面P的交点为t，称t为迹点或二重点， 则it直线L的中心投影或称为直线L的像。因而，空间直线与 投影面相交时，其中心投影为一线段。
• 3 、线段的中心投影
§3.1 航空摄影
S
S
Z
航空摄影略图
一、摄影比例尺与摄影航高
➢ 摄影比例尺又称为像片比 例尺，其严格定义为：航 摄像片上一线段为l的影 像与地面上相应线段的水 平距离L之比。
1l mL
•
1 f （理想情况） mH 要求 H 5%
H
f为摄影机主距，H为航高
f H
同一航线内，各摄影站 的高差不得大于50m。
c ba
S
中心投影
B
A
C
AC B
c ab
正射投影
摄影测量的主要任务之一，即是把记录在中 心投影像片上的地面景物转换成按图比例尺 的正射投影地图。
• 二 、空间点、直线、线段、平行线的中心投影
•
• 1 、空间点的中心投影
• 空间点的中心投影是一个确定的点。过一 个物点只能建立一条投射光线，在投影平面内 也只有一个交点。
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
L
航线弯曲度<3%
5、像片旋角
• 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，最大不超过80。
像
片
旋
o1
角
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
1、什么是中心投影？ 2、点、线的中心投影是什么？平行线的 中心投影是什么结果？
§3-2 中心投影的基本知识
一、中心投影和正射投影 投影射线会聚于一点的投影称为中心投影
投影射线 投影点
S
a
b
c
A
B
C
投影中心 投影平面
物点
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
i
α
T
hc o
c
W hi
主垂面
摄影方向线
J
n α ho
V v N hcC O
T
V E
透视变换中的特殊点、线、面（续）
像水平线：在像片上与主纵线vv正交的直线hihi称像水 平线。
主横线：通过像主点o的水平线h0h0称为主横线。
等比线：通过等角点c的水平线hchc称为。
hi P
Es
v
S ho
i
α
T
hc
透视轴
Es S ho
hi P v
i
hc
Tα
o c
W hi
J
n α ho
V v N hcC O
T
V E
透视变换中的特殊点、线、面（续）
像底点：铅垂射线SN与像平面 的交点n称为像底点。
等角点：
倾角α的平分线
地底点：像底点n在地面上的透 与像平面的交点c，
视对应点N称为地底点。
称为等角点。在地 面上的透视对应点
•
若直线L上有线段AB，那么，AB的中心投影也必定
在it，根据中心投影三点共线的原则，由投影中心作直
线SA、SB交线段it得点a、b，那么线段ab为线段AB的
中心投影。
• 4、平行线的中心投影
• 若有一组平行于L的空间直线L1，L2。…，显然这组 平行线的无穷远点的构像仍然是投影面上的合点i，因此， 平行线组L1，L2…在投影面P上的中心投影，乃是以合 点i与各平行线相应迹点的连线所组成的辐射直线束it1， it2...it.
hi P
Es
v
S ho
i
α
T
hc
o
c
hi
以C表示。
W
J
n α ho
V v N hcC O
T
V E
透视变换中的特殊点、线、面（续）
主垂面：包含摄影机轴SoO的铅垂面W，称为主垂面。
主纵线：主垂面与像平面的交线vv称为主纵线。
摄影方向线：主垂面与地平面的交线VV称为摄影方向线
主纵线
hi P
Es
v
S ho
已知 E 平面上有 A 点，在像平面上作对应的像 a
主合点
中
心
投
影
作
图
v
迹点
S T
αT1
T
P
i
a v
AE
作图步骤：
1）找迹点T1 2）找主合点i 3）连T1i与SA，
交点为a
§3-3 航摄像片上重要点、线、面
Es S ho
hi P v
i
hc o
T
c
W hi
n
ho
J
V v N hcC O
T
V E
像片倾角:摄影方向线与主垂线夹角 （两平面的夹角α）。
摄影基线
P1 S1
B
P2
S2
E
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
三、摄影测量生产对摄影资料的基本要求
1、影像的色调 2、像片重叠 3、像片倾角 4、航线弯曲 5、像片旋角
1、影像的色调（清晰，色调一致）
2、 像片重叠
• 沿航线飞行方向两相邻像片上对所摄地面有一定的重叠影像， 这种重叠部分称为航向重叠。两相邻航带之间也需要有一定的 影像重叠，这种重叠部分称为旁向重叠。
透视变换中的特殊点、线、面
投影 中心
T
P：倾斜像片平面
Es S ho
hi P v
i
h
o
cc
hi
o：像主点
W
SoO：摄影机轴
（摄影方向）
n α ho
J V v N hC O
c
E
T
O：地主点
V
E：水平的 地面
透视变换中的特殊点、线、面（续） 透视轴：将像片平面扩大与地平面相交的迹线 TT称为透视轴
航摄像片倾角:两平面的夹角α成为像片倾角。
2370
2369
2368
2367
2387
2388
2389
2450
2449
2448
2447
2464
2465
2466
2467
3、像片倾角
• 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20，不大于30夹角为像片倾角
竖
直
摄 像片
S
影
A
铅垂线
像片 摄影机主光轴
4、航线弯曲
• 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
测
图
已知摄影航高，确定航高？
比
例
尺
二、空中摄影过程：
准备 按设计航高、航向呈直线飞行 各航线间相互平行、一片接一片、一条航线接一条航线摄影
• 二、空中摄影过程
➢ 摄影的曝光过程是飞机在飞 行中瞬间完成的，在这一曝 光时刻，摄影机物镜所在的 空间位置称为摄站点。
➢ 航线方向相邻两摄站点间的 空间距离称为摄影基线，通 常用B表示。
o c
hi
像水平线
主横线
W
J
n α ho
V v N hcC
O
T
等比线
V
E
透视变换中的特殊点、线、面（续）
合面：过投影中心S作平行于地面E的平面Es称为合
面（或像地平面）。
合线：合面Es与像片平面P的交线hihi称为合线。
主合点：合线hihi与主纵线vv的交点i称为主合点。在 合线上的其他
• 设L是与投影面相交的一条空间直线，过S作直线L的平 行线，与P面的交点为i，称i是该直线上无穷远点的像，且称 i点为合点。直线L与投影面P的交点为t，称t为迹点或二重点， 则it直线L的中心投影或称为直线L的像。因而，空间直线与 投影面相交时，其中心投影为一线段。
• 3 、线段的中心投影