测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系像点位移像点位移 授授 课课 人人 ：邱：邱 志志 伟伟1.测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系内容安排内容安排1.投影基础知识点的回顾投影基础知识点的回顾2.像点位移的定义（像点位移的定义（重点重点）3.倾斜像片与水平像片的坐标关系式倾斜像片与水平像片的坐标关系式4.因像片倾斜引起的像点位移（因像片倾斜引起的像点位移（难点难点）5.因地形起伏引起的像点位移（因地形起伏引起的像点位移（难点难点）6.航摄像片与地形图间差异航摄像片与地形图间差异2测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、投影基础知识点的回顾一、投影基础知识点的回顾透视变换及其重要点、线、面1 1、透视变换定义、透视变换定义（Define of the Perspective TransformDefine of the Perspective Transform） 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。3测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、投影基础知识点的回顾一、投影基础知识点的回顾2 2、透视变换中的特别点、线、面、透视变换中的特别点、线、面（Especially PointsEspecially Points、LinesLines、Planes Planes ）4测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系一、投影基础知识点的回顾一、投影基础知识点的回顾3 3、等角点系统下，用倾斜像片和水平像片的、等角点系统下，用倾斜像片和水平像片的 相应像点描述的共线方程相应像点描述的共线方程1 1、主垂面内的几何关系、主垂面内的几何关系2 2、合点的性质、合点的性质i 合点是空间直线上或空间一组平行直线上无穷远点的中心投影 。 像底点是所有铅垂线的合点sinsincctccctcyfyfyyfxfx-=-=5测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系常用坐标系知识回顾常用坐标系知识回顾o常用的摄影测量坐标系统回顾常用的摄影测量坐标系统回顾SoAaxyxyxyzXZYXZYXZY右手直角坐标系坐标原点、轴向及作用6测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系二、像点位移定义二、像点位移定义从像片上某点作出的方向线与地面对应点画出的方向线的方位角不等，这种差异从像片上某点作出的方向线与地面对应点画出的方向线的方位角不等，这种差异称为称为方向偏差方向偏差当像片倾斜、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产生的位置差异称像点位移地形起伏引起的像点地形起伏引起的像点位移位移spacbABCB0BbAA0sEpb0aa0像片倾斜引起的像点像片倾斜引起的像点位移位移7测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系三、倾斜像片与水平像片的坐标关系式三、倾斜像片与水平像片的坐标关系式YXZPtPaatS当取像片主纵线为当取像片主纵线为y y 轴、摄影方向线为轴、摄影方向线为Y Y 轴，且转角系统为轴，且转角系统为A-v时，时，A=v= 0cossinsincoscossinfyfyfyfyxfxtt-+-=-=8测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、因像片倾斜引起的像点位移四、因像片倾斜引起的像点位移PhcSatiaVP0hcAcvaV9测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、因像片倾斜引起的像点位移四、因像片倾斜引起的像点位移PhcSiVVP0hccvnoff取等比线为取等比线为x x 轴、主纵线为轴、主纵线为y y 轴建立像平面坐标系，有轴建立像平面坐标系，有sinsincctccctcyfyfyyfxfx-=-=10测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、因像片倾斜引起的像点位移四、因像片倾斜引起的像点位移PhcSatiaVP0hcAcva11测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、因像片倾斜引起的像点位移四、因像片倾斜引起的像点位移PhcSatiaVP0hcAcvb12测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系四、因像片倾斜引起的像点位移四、因像片倾斜引起的像点位移1. 1.d da出现在以等角点为中心的辐射线上出现在以等角点为中心的辐射线上2.2.等比线上无等比线上无d da，等比线上任意两点的连线等比线上任意两点的连线无方向偏差，无方向偏差，过等角点直线两点的过等角点直线两点的连线连线无方向偏差无方向偏差3.3.等比线将影像分为上下两部分，上半部分影像线段长度短于水平像片相应等比线将影像分为上下两部分，上半部分影像线段长度短于水平像片相应线段长度，线段长度，影像比例尺小于等比线影像比例尺影像比例尺小于等比线影像比例尺；下半部分影像线段长度长；下半部分影像线段长度长于水平像片相应线段长度，于水平像片相应线段长度，影像比例尺大于等比线影像比例尺影像比例尺大于等比线影像比例尺13测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移五、因地形起伏引起的像点位移PTTSvvP0ABba14测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移五、因地形起伏引起的像点位移PhcSVVP0hccvn0offn取过像底点取过像底点n n的真水平线为的真水平线为x x 轴、主纵线为轴、主纵线为y y 轴建立像平面坐标系，有轴建立像平面坐标系，有cossincoscossincos2nntnnntnyfyfyyfxfx-=-=15测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移五、因地形起伏引起的像点位移PTTSvvEABba当地面以当地面以N N为原点，坐标轴系与水为原点，坐标轴系与水平像平面坐标系平行时，平像平面坐标系平行时，A A点的地点的地面坐标与像片坐标的相应关系为面坐标与像片坐标的相应关系为16测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移五、因地形起伏引起的像点位移PTTSvvEABbaA A点的地面坐标与倾斜像片坐标的点的地面坐标与倾斜像片坐标的相应关系为相应关系为17测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移五、因地形起伏引起的像点位移PTTSvvEABbaRhb18测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移五、因地形起伏引起的像点位移PTTSvvEABbaRhb19测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系五、因地形起伏引起的像点位移五、因地形起伏引起的像点位移1.1.当当h h为正时，为正时，d dh为正，位移背向像底点；当为正，位移背向像底点；当h为负时，为负时，d dh为负，位移朝向像为负，位移朝向像底点底点2.2.像底点处无像底点处无d dh，过像底点引出的方向线过像底点引出的方向线无方向偏差无方向偏差3.3.水平像片上水平像片上总体说来，当地面不水平，像片有倾斜时，从任何点作出的方向线均存在总体说来，当地面不水平，像片有倾斜时，从任何点作出的方向线均存在方向偏方向偏差差20测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系21测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系六、航摄像片与地形图间差异六、航摄像片与地形图间差异o投影方法不同n航摄像片：中心投影由于像片倾斜和地形起伏，引起影像变形各处比例尺不一致相关方位发生变化n地形图：正射投影图形与实际形状完全相似比例尺处处一致相关方位保持一致22测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系六、航摄像片与地形图间差异六、航摄像片与地形图间差异o表示方法和内容不同表示方法和内容不同n航摄像片：航摄像片：影像的大小、形状、色调记录被测对象的全部影像，无符号、注记、文字n地形图：地形图：按成图比例尺规定的各种符号、注记和等高线名称、房屋类型、道路等级、流向、地面高程综合取舍、只表示有意义的地物23测绘与城市空间信息系测绘与城市空间信息系作业作业 根据像点位移值测量目标的高度根据像点位移值测量目标的高度 根据公式：根据公式：可得：可得： 例如：一张航空像片，已知摄影高度为例如：一张航空像片，已知摄影高度为400m，在航空像片上量出目标顶，在航空像片上量出目标顶点至像主点的距离为点至像主点的距离为2.8cm，目标的像点位移值为，目标的像点位移值为0.15cm，则目标高度为，则目标高度为: h=400*0.15/2.8=21.43(m)24