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数字摄影测量学大作业

B120901张玉伦

（五选三，最后一题必选）

1、在数字摄影测量中，中心投影成像的核心原理是共线方程，即在成像过程中，地面上的

任一点A与其对应的像点a和摄站点S始终在一条直线上。关于共线方程请回答以下问题：

（1）写出共线方程的数学表达式，并指出每个参数和变量的含义；

（2）在数字影像解析中，与共线方程紧密相关的是内方位元素（3个）和外方位元素（6

个），请根据所学的知识回答如何求解影像的内、外方位元素；

（3）试给出共线方程在数字摄影测量中的具体应用（至少1个），并详细说明。

答;参考摄影测量学（武汉大学出版社）得

a(XX)b(YY)c(ZZs)

（1）xf1S1s1

共线方程：a(XX)b(YY)c(ZZs)式（1）

3S3s3

a(XX)b(YY)c(ZZs)

yf2S2s2

a(XX)b(YY)c(ZZs)

3S3s3

a、b、c

其中(i=1、2、3)是由三个外方位角元素,,所生成的3*3正交旋转R的一个

iii

元素。共线方程式共包含12个数据：以像主点为原点的想坐标x,y,响应地面点坐标X,Y,,Z,



相片主距f及外方位元素X、Y、Z、、、。

SSs

（2）内方位元素：内方位元素是描述摄影中心与像片之间相关位置的参数，包括三个参

xy

数，即摄影中心到像片的垂距f及像主点o在框标坐标系中的坐标、，如图

00

1：

图1内方位元素

在摄影测量作业中，将像片装入投影镜箱后，若保持摄影时的三个内方位元素，并有灯光照

明，即可以得到与摄影时完全相似的摄影光束，它是建立测图所需要的立体模型的基础。

内方位元素一般视为已知，它由制造厂家通过摄影机鉴定设备检测得到检测的数据可在

摄影仪说明书上。制造摄影机时，一般将像主点至于框标连线交点上但安装中有误差，通常

xy

内方位元素中的、是一个微小值。内方位元素正确与否将直接影响到测图精度，因此

00

须对摄影机做定期的检测。

外方位元素求解（空间后方交会求解外方位元素）：

1)获取已知数据：从摄影资料中查取像片比例尺1/m，平均航高，内方位元素x0、y0、

f；从外业测量成果中获取控制点的地面测量坐标Xt、Yt、Zt，并转化成地面射影测量坐标

X、Y、Z。

2)测量控制点的像点坐标：将控制点标在像片上，利用立体坐标量测仪量测控制点的像

框表坐标，并经像点坐标改正得到像点坐标x、y。

3)确定未知数的初始值：在竖直摄影情况下，角元素的初始值为0，即线元素中，

Zso=H=mf,Xso、Yso的取值可用四个角上控点坐标的平均值，即：

1414

Xso=1/4X,Yso=1/4Y

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