第3章遥感影象.pdf

第三章 遥感影像构像方程及解算方法 讨论遥感影像构像方程的目的，是确定地面目标与相应的遥感影像之间的几何关系，这 是从遥感影像中提取地面信息的重要基础。 3.1 遥感影像的坐标系 3.1.1 影像的扫描坐标系 在第二章的讨论中，无论是空中直接数字成像还是硬拷贝扫描后形成的数字影像，其结 构形式都是一个数字阵列，通常采用影像左上角作为坐标原点，c 为横轴，取值为影像的列 号；r 为纵轴，取值为影像的行号。 3.1.2 像平面坐标系和像空间坐标系 为了描述影像中心透视投影的特性，引入像平面坐标系o –xy ，该坐标系以像主点为坐 标原点，对于框幅式摄影影像，可以取近似平行于摄影方向的框标连线作为x 轴，取垂直于 摄影方向的框标连线作为y 轴；对于直接从空间获取的数字影像，取摄影中心对影像平面之 垂线与影像平面的交点（即像主点，一般为影像中心）为原点，取影像的列序列方向为x 轴， 取影像的行序列方向为y 轴。 像空间坐标系为像平面坐标系的原点平移构成，即原点为传感器摄影中心S ，x 和y 轴分 别与像平面坐标系的x 和y 轴平行，z 轴垂直于影像平面，且z= –f 。 w 3.1.3 像空间辅助坐标系 z 像空间辅助坐标系是像空间坐标系旋转的 v 结果，其原点位于摄影中心，u，v 和w 轴分别 y Z 平行于某一地面坐标系 （如摄影测量坐标系） S u 的三轴。图3-1-1表示像空间坐标系、像空间 x 辅助坐标系与摄影测量坐标系之关系。 y 3.1.4 地面坐标系 o x 地面坐标系是表达影像物方空间位置的几 何参考系统，主要的几种地面坐标系如下： Y ① A –X Y Z ：摄影测量坐标系，在航空 与航天遥感中，这是一种最常用的局部坐标系， 其原点为某一地面点A ，Z 轴取竖直方向，X 轴 位于Z 轴和摄影基线所在的平面，是一个右手 A X 空间直角坐标系。 图3-1-1 其他几种地面坐标系如图3-1-2 所示。 1 ② C –X Y Z ：地心坐标系，Z 轴在过格林威治的子午面上，原点在地球质心，与地 c c c c 心经度Λ 、地心纬度Φ 和传感器摄影中心到星底点的距离相对应。 ③ O –X Y Z ：空间直角坐标系，原点在椭球中心（长短半轴的交点），与地心坐标有原 点平移和旋转，相应的大地坐标是地理经度λ 、纬度φ、大地高H 。 ③ S –X Y Z ：局部地球直角坐标系， 原点在传感器摄影中心，X 在轨道平面内， p p p p Ｚ指向地心。 p ⑤ S –X Y Z ： 局部