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主讲人：黄清越智能测量技术智能建造技术专业资源库

知识点航摄像片的内外方位元素

航摄像片的内外方位元素内方位元素外方位元素0102

航摄像片的内外方位元素地面测量坐标系地面点地面摄影测量坐标系像空间辅助坐标系像空间坐标系像平面坐标系像点ZYXPZtpXtpYtpTYtXtZtxyoAaSoxyzxy问题引入如何确定摄影时摄影中心、像片与地面三者之间的几何关系？方位元素

航摄像片的内外方位元素问题引入像点地面点关系？已知关系？像框标坐标系像空间坐标系地面摄影测量坐标系地面测量坐标系内方位元素外方位元素需解决三个问题：1、如何定义坐标系？2、涉及到哪些参数？3、函数关系式如何建立？

航摄像片的内外方位元素内方位：摄影中心对航摄像片的相对位置内方位元素：确定摄影中心相对于像片位置关系的参数（x0、y0、f）作用：像点的像框标坐标系o’-x’y’向像空间坐标系S–xyz的改化；恢复摄影光束的形状。注意：内方位元素一般是已知的，x0、y0都为小值。一、内方位元素zyxfy’?o’ox’?Sx0y0关系？像框标坐标系像空间坐标系内方位元素

航摄像片的内外方位元素外方位元素：在恢复了内方位元素（即恢复了摄影光束）的基础上，确定航摄像片及其摄影中心在地面摄影测量坐标系中的空间位置和姿态的参数。外方位元素有6个：3个直线元素和3个角元素。关系？像空间坐标系地面摄影测量坐标系外方位元素PZtpXtpYtpxyoAaSoxyzxy二、外方位元素

航摄像片的内外方位元素确定像空间坐标系的原点S在地面摄影测量坐标系中的坐标(Xs、Ys、Zs)。ZYXoSxyzxyDZtpXtpYtpZSYSXS二、外方位元素1、外方位线元素：

航摄像片的内外方位元素ZYXoSxyzxyDZtpXtpYtpZSYSXS可看作是由摄影机主光轴从起始的铅垂方向绕空间坐标轴按某种次序连续三次旋转形成的。用三种不同的主轴系统来描述：以Y轴为主轴的φ-ω-κ系统以X轴为主轴的ω’-φ’-κ’系统以Z轴为主轴的τ-α-κv系统二、外方位元素2、外方位角元素：确定像空间坐标系的三轴在地面摄影测量坐标系的方向。

航摄像片的内外方位元素以Y轴为主轴的φ-ω-κ系统第一次旋转绕Y轴旋转φ角（S-XYZ→S-XYYZY）航向倾角φZYXSZYXYφXYYYX二、外方位元素2、外方位角元素

航摄像片的内外方位元素旁向倾角ωωXYYZYYXZYXSYXXYXY以Y轴为主轴的φ-ω-κ系统第二次旋转绕XY轴旋转ω角（S-XYYZY→S-XYYXZYX）二、外方位元素2、外方位角元素

航摄像片的内外方位元素像片旋角κκYXZYX（z）XYYXXYYXZ（y）XYZ（x）YXZ（y）XYZ（x）以Y轴为主轴的φ-ω-κ系统第三次旋转绕ZYX轴旋转κ角（S-XYYXZYX→S-XYZYXZZYX即S-xyz）二、外方位元素2、外方位角元素

航摄像片的内外方位元素旁向倾角?像片旋角?zZyYxSXyxZSoOYtpXSOXXtpZtpYS航向倾角?以Y轴为主轴的φ-ω-κ系统航向倾角φ：指主光轴So在S-XZ平面上的投影SOX与Z轴的夹角。旁向倾角ω：指主光轴So与其在S-XZ平面上的投影SOX之间的夹角。像片旋角κ：指Y轴和SOXO组成的平面与像平面的交线和y轴的夹角。二、外方位元素2、外方位角元素

航摄像片的内外方位元素航向偏角?’旁向倾角?’像片旋角?’zZyYxXYXyxS以X轴为主轴的ω’-φ’-κ’系统旁向倾角ω’：指主光轴So在S-YZ面上的投影与Z轴的夹角。航向偏角φ’：指主光轴So与其在S-YZ面内的投影之间的夹角。像片旋角κ’：X轴在xy面也就是像平面上的投影与x轴的夹角。二、外方位元素2、外方位角元素

航摄像片的内外方位元素主垂面方向角τ像片倾角α像片旋角κv?zZyYxXYXyxS以Z轴为主轴的τ-α-κv系统主垂面方向角τ：指主垂面与XY平面的交线与其Y轴的夹角。像片倾角α：指主光轴So与铅垂线Sn之间的夹角。像片旋角κv：指主垂面与像平面的交线（即主纵线）与y轴间的夹角。二、外方位元素2、外方位角元素

航摄像片的内外方位元素像点地面点关系？已知关系？像框标坐标系像空间坐标系地面摄影测量坐标系地面测量坐标系内方位元素外方位元素x0、y0、f线元素(Xs、Ys、Zs)角元素(φ-ω-κ)或（ω’-φ’-κ’）或（τ-α-κv)

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