航空摄影测量的航摄投影关系基础
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第03讲-空中摄影基本要求与中心投影--2010测绘定单
航片旋转角：
本航线中相邻像片主点的连线与同方向像片边框 方向的夹角称为航片旋偏角，航片旋偏角一般不得大 于6o
6
0
3、航空摄影的技术计划
航摄任务书（用户与航空摄影作业单位的合同） 航摄技术计划的拟订 航空摄影
3、航空摄影的技术计划 航摄任务书
1、划定航摄区域范围（用经纬度将摄区范围标出来）， 并附一张摄区略图。 2、规定航空摄影比例尺（与成图比例尺有关）。 3、规定航摄仪类型和焦距。 4、规定航空摄影的技术要求。 5、完成任务的期限和成果上交的次序。 6、应交的航摄资料（负片、像片、航摄质量鉴定表、 航摄仪技术数据表、GPS记录）。
2、透视变换及其特别点、线、面 2.1透视变换定义
P
两个平面之间 的中心投影变换， 称为透视变换。
S
E
2、透视变换及其特别点、线、面 2.2透视变换中的特别面
特殊面（2）： 主垂面（W） 真水平面（ Es ）
S
hc T J n (V) v N c hi P Es v
ho
i W o hi
ho hcC
S iab hi hi
a tab T A
b
T
B
迹点
2、透视变换及其特别点、线、面 2.6透视变换作图
已知E平面上有AB直线，在像平面上作对应的像ab hi P 1）找迹点 2）找合点i1 3）连T1i1与SA, 交点为a， 连T1i1与SB， 交点为b V B A
S
a
i v
i1 hi
T1
V E v
b
2、透视变换及其特别点、线、面 2.6透视变换作图
相邻航线之间的重叠称为 旁向重叠。 Ly py І-1
py py% 100 % Ly
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。
第3章摄影测量基础知识
Zt Xt
T
Yt
五、地面摄影测量坐标系（D-XtpYtpZtp）
坐标原点：测区内的其一地面点 X轴：大致平行于航线方向 Z铀：铅垂线方向 右手直角坐标系。
设立原因：像空间辅助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，给像空间辅助坐标系 到地面测量坐标的转换带来了困难。为此，建立一种 过渡性的坐标系，称为地面摄影测量坐标系。
一、航空摄影前的准备
确定摄区范围
制
选择航摄仪
定
航
确定摄影比例尺
摄
计
确定摄影航高
划
需要的像片数、日期等
1. 确定摄区范围
摄区面积较大或摄区地形复杂时，要进行 分区，按分区进行摄影
2. 航摄仪的选择
平坦地区大比例尺测图
综合法测图 长焦距窄角
非平坦地区 全能法测图
中焦距常角或宽角
3.摄影比例尺（像片比例尺）的确定
yz
s
x
y -f
已知像点的像平面坐标后，就能
o
x
获得该像点的像空间直角坐标。 P
每张像片的像空间直角坐标系是 各自独立的。
三、像空间辅助坐标系S-uvw
原点：摄站点S
坐标轴可根据需要选定。
W
第一种：
S
u,v,w轴系分别平行于地 面摄影测量坐标系
Z
Y
v u
o
D
X
第二种：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。
影为一平面线束。 平面曲线的中心投影一般是平面曲线。(特例） 空间曲线的中心投影是平面曲线。
3.3 航摄像片上特殊的点、线、面
透视变换定义 （Definition of the Perspective Transform）
第三章航空摄影测量的基本知识第一二节
注意
y x
y
S
f
o x0
o y
0
x
•
内方位元素一般是已知的
•
x0，y0都为小值
内方位元素
x0 , y0 , f
z y x
y
o y
0
框标坐标系、像平面坐标系、 像空系之间的关系
S
a 在框标坐标系中的坐标为（x，y） a 在像空系中的坐标为
f
o x0
（6） 地面摄影测量坐标系（地面辅助坐标系）
由于摄影测量坐标系来用的是右手系，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；
像片的方位元素[Element of orientation] 像点 摄 影 测 量
框标坐标系 关系?
像空间坐标系 关系? 地面辅助坐标系 关系已知 大地坐标系
x0 , y0 , f
内方位元素 外方位元素
线元素： X S、YS、Z S 角元素：
地面点
x、、
y、、
内方位元素3个，外方位元素6个。
、、 v
z
y x y
a o
Z
像点 摄 影 测 量
框标坐标系 关系？ 像空间坐标系 关系？
地面辅助坐标系 关系已知 大地坐标系
OT
S
x
G
ZT
地面点
YT
X
y x
y
S
f
o x0
o y
0
x
•
内方位元素一般是已知的
•
x0，y0都为小值
内方位元素
x0 , y0 , f
z y x
y
o y
0
框标坐标系、像平面坐标系、 像空系之间的关系
S
a 在框标坐标系中的坐标为（x，y） a 在像空系中的坐标为
f
o x0
（6） 地面摄影测量坐标系（地面辅助坐标系）
由于摄影测量坐标系来用的是右手系，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；
像片的方位元素[Element of orientation] 像点 摄 影 测 量
框标坐标系 关系?
像空间坐标系 关系? 地面辅助坐标系 关系已知 大地坐标系
x0 , y0 , f
内方位元素 外方位元素
线元素： X S、YS、Z S 角元素：
地面点
x、、
y、、
内方位元素3个，外方位元素6个。
、、 v
z
y x y
a o
Z
像点 摄 影 测 量
框标坐标系 关系？ 像空间坐标系 关系？
地面辅助坐标系 关系已知 大地坐标系
OT
S
x
G
ZT
地面点
YT
X
第3章摄影测量基础知识
三、摄影测量生产对摄影资料的基本要求
1、影像的色调 影像清晰、色调一致、反差适中，无防碍测图 的阴影。 2、像片倾角 像片倾斜角的要求，一般为2-3度之间。
像片倾斜角：航空摄影时，航空 摄影机主光轴与铅垂线的夹角， α＝ 0 时为最理想的情形。
3、像片重叠 ❖航向重叠度与旁向重叠度
航向重叠：同一航线内相邻像 片应有一定的影像重叠。 旁向重叠：相邻航线也 应有一定的重叠。
地面摄影测量坐 标系
摄影测量坐标系
像平面坐标系
1．框标坐标系
框标坐标系是依像片上相应框标连线作为基准建立直角坐 标。
对于框标设在像幅四边中央的像片，通常依航线方向两边 对应框标连线作为x轴，以飞行方向为正方向；旁向两边 对应框标连线作为y轴，方向以右手系确定；两连线的交 点P作为坐标原点．如图所示。
2、航摄机在摄影曝光的瞬间物镜主光轴保持垂直地 面。
3、要确定地面点，用单张像片是不能确定位置的， 只能确定方向，所以要采用从不同摄站对同一区 域进行立体摄影，所以要求两相邻的照片要有重 叠，重叠的范围称为航向重叠度（60%-65%，最 小不得小于53%）。同理旁向重叠（30%-40%， 最小不得小于15%）
4、航线弯曲
❖ 航线弯曲：把一条航线内的像片根据地物的影像叠拼 起来，各张像片的像主点连线不在一条直线上，而呈 现为弯弯曲曲的折线
❖ 航线弯曲度：一条航线内各张像片主点至首尾两张像
主点连线的最大偏离度⊿L
⊿L
≤ 3%
L
⊿L L
我国航空摄影规范 中明确规定：航线 弯曲度一般不得超 过3%
5、对像片旋角的要求
2、重要点、线满足的数学关系：
on ftg
oc ftg 2
oi fctg
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。
测绘技术航空摄影测量要点
测绘技术航空摄影测量要点测绘技术在现代社会中扮演着重要的角色，它能够提供准确的地理信息，为国家的规划和发展提供支持。
而其中的一项重要技术就是航空摄影测量。
本文将就测绘技术航空摄影测量的要点进行探讨。
第一，选择航空摄影测量的平台。
航空摄影测量需要借助航空平台进行测量，选择合适的平台对于保证测量的准确性是至关重要的。
目前常用的平台有有人机和无人机，选择平台的时候需要考虑航拍范围、测绘任务的要求以及飞行的环境等因素。
第二，确定航空摄影测量的参数。
航空摄影测量的参数包括飞机的飞行高度、相机的焦距、像元大小等。
这些参数的选择要根据具体的测绘任务和对地物要求的精度来确定，保证测绘结果的准确性。
第三，地面控制点的布设。
在航空摄影测量中，地面控制点起着至关重要的作用，它们是确定影像的几何关系的基础。
布设地面控制点时需要根据摄影平台和要求的精度进行合理的布设，并进行准确的测量和标定。
第四，航空摄影测量的影像解译。
航空摄影测量获取的是一系列的影像，而对于这些影像的解译可以提供更多的空间信息。
影像解译包括影像的拼接、配准、重建等步骤，通过解译能够获取地物的空间位置、形状等信息。
第五，数字化地物特征的提取。
在航空摄影测量中，可以通过数字化的方法提取地物的特征。
比如通过影像处理算法可以提取地物的边界、形状等信息，通过建立数学模型可以实现对地物的定量分析。
第六，结果的评定和验证。
航空摄影测量的结果需要经过评定和验证，确保其准确性和可靠性。
评定的方法可以是与现有地图进行对比，与实地进行验证等。
综上所述，测绘技术航空摄影测量是一项复杂而重要的测绘技术。
在进行航空摄影测量时需要选择合适的测量平台，并确定相应的参数。
此外，地面控制点的布设和航空影像的解译也是航空摄影测量中的关键步骤。
最后，对测量结果进行评定和验证可以保证其准确性和可靠性。
航空摄影测量的发展将为我们的生活和社会发展提供更准确的地理信息和支持。
航空摄影测量 第一章
⑷对像片重叠度的要求
同一航线相邻像片之间的重叠称为航向重叠，应达到60%～65%，最小 56%，最大75%
相邻两条航线之间像片的重叠称为旁向重叠，应达到30%～35%，个别最 小不应小于13%
六度重叠区 三度重叠区 四度重叠区
航向重叠度≥60℅ 航向重叠 旁向重叠 旁向重叠到的航摄底片
数码航摄仪
影 像 分 辨 率
胶片影像分辨率：用“线对/mm”表示。反映了线条及
其背景间的特定反差比
数字影像分辨率：用“地面采样间隔GSD （Ground Sample Distance）”表示。
四 航摄成图对航摄资料及大地测量的要求
• 1、对摄影质量的技术要求
⑴航空摄影后所获得的航摄像片，首先目视检查应满足影像清晰、色 调一致、层次丰富、反差适中、灰雾度小的要求。 ⑵航摄像片上不应有云影、阴影、雪影。 ⑶航摄像片上不应有斑点、擦痕、折伤及其他情况的药膜损伤。 ⑷航摄像片上所有摄影标志（如圆水准器、时钟、框标、像片号等） 应齐全且清晰可辨。 ⑸航摄像片应具有一定的现势性。
航空摄影测量的作业过程
航空摄影 航测外业
航空摄影
像控测量获取 GCPs
内业加密
解算像片外方位元素
Xs, Ys, Zs, , ,
测绘产品
前方交会解算地面点坐标
摄影比例尺的确定 航摄分区的划分
航摄准备
摄区基本情况分析 确定航摄设计用图
航 空 摄 影 的 流 程
基准面高度的确定
航线的敷设 航摄基本参数的计算 航摄季节和时间的选择 航摄仪的选择与检定 航摄胶片的选择与测定 配置冲洗药液 胶片冲洗 像片印制
6、摄影测量的产品——4D产品 DRG（Digital Raster Graphic） 数字栅格图 DLG （Digital Line Graphic） 数字线划图 DOM（Digital Orthophoto Map） 数字正射影像图 DEM（Digital Elevation Model） DSM (Digital Surface Model) 数字高程模型、数字表面模型
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测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
生产中的基本要求
像片旋角：相邻 像片的主点连线 与像幅沿航线方 向两框标连线的 夹角
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
生产中的基本要求（补充）
航迹：航线在地面的投影。 对航迹的要求：航迹应与图幅上下图廓线平行。航
同名光线：同一地面点发出的两条光线称 同名光线
测绘与城市空间信息系
中心投影作图方法
已知E平面上有A点，在像平面上作对应的像a
P主合点
S
i
1）找迹点 2）找主合点i
T
v T1
3）连T1i与SA，
a
交点为a
v
AE
迹点
T
测绘与城市空间信息系
已知E平面上有AB直线，在像平面上作对应的像ab
S
T
T1
V
测绘与城市空间信息系
三、航摄像片上重要的点、线、面
测绘与城市空间信息系
三、航摄像片上重要的点、线、面
几何关系
测绘与城市空间信息系
摄影测量里的几种概念
像对：航向相邻两张像片组成一个像对
理想像对：相邻两像片水平、摄影基线水平组成的像对
正直像对：相邻两像片水平、摄影基线不水平组成的像对
竖直像对：相邻两像片不严格水平、摄影基线不水平组成 的像对
迹与图廓线形成一夹角，称为航迹角。航迹角应尽可能 小。
对图廓的要求：超出图廓线多摄影一部分。 目的：1、接边
2、避免漏洞
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
投影的定义： 一个空间点按一定方式在一个平面上的
构像叫做该空间点的投影。
物点、像点、投射线、像面（承影面）
物点
像面
投射线 像点 测绘与城市空间信息系
常用坐标系介绍(重点)
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
航空摄影定义： 利用安装在航摄飞机上的航摄仪以一定
角度对地面进行摄影。
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
摄影比例尺与航高
摄影 比例 尺与 航高 间的 数字 关系
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
测图比例尺
像片主距（Principal distance）：物镜节点到像平面的
距离
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
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(Central Projection)。
阴位：投影中心位于物和像之间。
投影中
阳位：投影中心位于物和像同侧。
二、航摄像片的投影关系及其特征
中心投影的主要特征
空间点的中心投影
A
P a
S
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
中心投影的主要特征
空间直线的中心投影
何为合点？
S
i
c
何为迹点？
b
L
P
a
C
t
B
A
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
•空间一组不与承影面 平行的平行直线的中心
航摄投影关系基础
授 课 人 ：邱 志 伟
测绘与城市空间信息系
内容安排
航空摄影基础知识
摄影比例尺与航高 摄影过程 生产中的基本要求
航摄像片的投影关系及其特征
投影定义，中心投影与正射投影 中心投影的主要特征（重点）
航摄像片上重要的点、线、面
透视变换的定义 航摄像片上重要的点、线、面 几何关系
平行线组的中心投 影
投影。
线束的顶点是由过投影 i
中心并与空间平行直线相平
s
行的投射线与承影面的交点，
称为合点。
合点：空间一组不与承
影面平行的直线无穷远点处
的中心投影。
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
为什么相 交了？
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
中心投影的主要特征
心
S
Center of
Projectio
n (COP).
－摄站
S
S
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
阳位和阴位的转换
b a
f
S
如何将中心投影
主距
的航摄像片转化为垂
Principal distance
f
直投影的地形图，就
a'
b'
成为了航空摄影测量 学的主要任务之一。
A B
测绘与城市空间信息系
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
生产中的基本要求
摄影瞬间摄影主 光轴近似与地面 垂直，偏离铅垂 线的夹角不得大
于3度，夹角为
像片倾角。
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
生产中的基本要求
一条航线上的航片，由地物影像拼接后，各像主 点的连线不在一条直线上的现象，称为航线弯曲。
最大偏距l与L间的比值
二、航摄像片的投影关系及其特征
平行投影与正射投影
投射线互相平行的 投射线互相平行且 投影，叫做平行投影。 垂直于投影面的投影，
叫做正射投影。
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
中心投影
物点A 主光轴
物距D
S 焦点F 焦距f
主距d
像平面 a像点
航摄仪焦距(Focus Length)：物镜节点到焦点的距离
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
摄 影 过 程
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
航摄像片
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
生产中的基本要求
航向重叠 度不小于
53%
60%~65%
测绘与城市产中的基本要求
旁向重叠 度不小于
15%
30%~40%
点的中心投影一般是点（特例）。 线段的中心投影一般是线段（特例）。 空间一组不与承影面平行的平行直线，其
中心投影为一平面线束
测绘与城市空间信息系
三、航摄像片上重要的点、线、面
透视变换定义
将空间点、线作中心投影在投影平面上得到 一一对应的点、线，这种依中心投影得到一一 对应的投影关系称作透视变换。
v
E
hi P
iv
i1
a b
hi
BA
1）找迹点 2）找主合点i1 3）连T1i1与SA,
交点为a， 连T1i1与SB， 交点为b
V
T
测绘与城市空间信息系
四、常用坐标系介绍
像方坐标系
p1
p2 p1
P2
S1
S2
S1
S2
E
E
理想像对
正直像对
测绘与城市空间信息系
同名光线、同名核线及核面、核线
摄影基线
S1
同名像点
p1 l1
核面
S2
同名核线
p2 l2
A
测绘与城市空间信息系
定义概念
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
同名像点：同一地面点发出的两条光线经 左右摄影中心在左右像片上构成的像点称 为同名像点
一、航空摄影基础知识
生产中的基本要求
像片旋角：相邻 像片的主点连线 与像幅沿航线方 向两框标连线的 夹角
像片旋角过大会减少立体像对的有效范围
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
生产中的基本要求（补充）
航迹：航线在地面的投影。 对航迹的要求：航迹应与图幅上下图廓线平行。航
同名光线：同一地面点发出的两条光线称 同名光线
测绘与城市空间信息系
中心投影作图方法
已知E平面上有A点，在像平面上作对应的像a
P主合点
S
i
1）找迹点 2）找主合点i
T
v T1
3）连T1i与SA，
a
交点为a
v
AE
迹点
T
测绘与城市空间信息系
已知E平面上有AB直线，在像平面上作对应的像ab
S
T
T1
V
测绘与城市空间信息系
三、航摄像片上重要的点、线、面
测绘与城市空间信息系
三、航摄像片上重要的点、线、面
几何关系
测绘与城市空间信息系
摄影测量里的几种概念
像对：航向相邻两张像片组成一个像对
理想像对：相邻两像片水平、摄影基线水平组成的像对
正直像对：相邻两像片水平、摄影基线不水平组成的像对
竖直像对：相邻两像片不严格水平、摄影基线不水平组成 的像对
迹与图廓线形成一夹角，称为航迹角。航迹角应尽可能 小。
对图廓的要求：超出图廓线多摄影一部分。 目的：1、接边
2、避免漏洞
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
投影的定义： 一个空间点按一定方式在一个平面上的
构像叫做该空间点的投影。
物点、像点、投射线、像面（承影面）
物点
像面
投射线 像点 测绘与城市空间信息系
常用坐标系介绍(重点)
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
航空摄影定义： 利用安装在航摄飞机上的航摄仪以一定
角度对地面进行摄影。
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
摄影比例尺与航高
摄影 比例 尺与 航高 间的 数字 关系
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
测图比例尺
像片主距（Principal distance）：物镜节点到像平面的
距离
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
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(Central Projection)。
阴位：投影中心位于物和像之间。
投影中
阳位：投影中心位于物和像同侧。
二、航摄像片的投影关系及其特征
中心投影的主要特征
空间点的中心投影
A
P a
S
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
中心投影的主要特征
空间直线的中心投影
何为合点？
S
i
c
何为迹点？
b
L
P
a
C
t
B
A
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
•空间一组不与承影面 平行的平行直线的中心
航摄投影关系基础
授 课 人 ：邱 志 伟
测绘与城市空间信息系
内容安排
航空摄影基础知识
摄影比例尺与航高 摄影过程 生产中的基本要求
航摄像片的投影关系及其特征
投影定义，中心投影与正射投影 中心投影的主要特征（重点）
航摄像片上重要的点、线、面
透视变换的定义 航摄像片上重要的点、线、面 几何关系
平行线组的中心投 影
投影。
线束的顶点是由过投影 i
中心并与空间平行直线相平
s
行的投射线与承影面的交点，
称为合点。
合点：空间一组不与承
影面平行的直线无穷远点处
的中心投影。
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
为什么相 交了？
测绘与城市空间信息系
二、航摄像片的投影关系及其特征
中心投影的主要特征
心
S
Center of
Projectio
n (COP).
－摄站
S
S
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二、航摄像片的投影关系及其特征
阳位和阴位的转换
b a
f
S
如何将中心投影
主距
的航摄像片转化为垂
Principal distance
f
直投影的地形图，就
a'
b'
成为了航空摄影测量 学的主要任务之一。
A B
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测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
生产中的基本要求
摄影瞬间摄影主 光轴近似与地面 垂直，偏离铅垂 线的夹角不得大
于3度，夹角为
像片倾角。
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一、航空摄影基础知识
生产中的基本要求
一条航线上的航片，由地物影像拼接后，各像主 点的连线不在一条直线上的现象，称为航线弯曲。
最大偏距l与L间的比值
二、航摄像片的投影关系及其特征
平行投影与正射投影
投射线互相平行的 投射线互相平行且 投影，叫做平行投影。 垂直于投影面的投影，
叫做正射投影。
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二、航摄像片的投影关系及其特征
中心投影
物点A 主光轴
物距D
S 焦点F 焦距f
主距d
像平面 a像点
航摄仪焦距(Focus Length)：物镜节点到焦点的距离
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一、航空摄影基础知识
摄 影 过 程
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
航摄像片
测绘与城市空间信息系
一、航空摄影基础知识
生产中的基本要求
航向重叠 度不小于
53%
60%~65%
测绘与城市产中的基本要求
旁向重叠 度不小于
15%
30%~40%
点的中心投影一般是点（特例）。 线段的中心投影一般是线段（特例）。 空间一组不与承影面平行的平行直线，其
中心投影为一平面线束
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三、航摄像片上重要的点、线、面
透视变换定义
将空间点、线作中心投影在投影平面上得到 一一对应的点、线，这种依中心投影得到一一 对应的投影关系称作透视变换。
v
E
hi P
iv
i1
a b
hi
BA
1）找迹点 2）找主合点i1 3）连T1i1与SA,
交点为a， 连T1i1与SB， 交点为b
V
T
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四、常用坐标系介绍
像方坐标系
p1
p2 p1
P2
S1
S2
S1
S2
E
E
理想像对
正直像对
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同名光线、同名核线及核面、核线
摄影基线
S1
同名像点
p1 l1
核面
S2
同名核线
p2 l2
A
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定义概念
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
同名像点：同一地面点发出的两条光线经 左右摄影中心在左右像片上构成的像点称 为同名像点