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航空遥感-航空像片的几何特征


(二)因像片倾斜引起的像点位移(又称倾斜误差)
一、航空像片投影
(一)中心投影
中心投影,就是空间任意直线均通过一固定点(投影中心)投射 到一平面(投影平面)上而形成的透视关系。
一、航空像片投影
(二)中心投影成像特征
在中心投影上,点的像还是点。 直线的像一般仍是直线,但如 果直线的延长线通过投影中心 时,则该直线的像就是一个点。 空间曲线的像一般仍为曲线。 但若空间曲线在一个平面上, 而该平面又通过投影中心时, 它的像则成为直线。
(二)因像片倾斜引起的像点位移 (又称倾斜误差)
(二)因像片倾斜引起的像点位移 (又称倾斜误差)
1.倾斜误差的方向是在像点与等角点的连 线上。 2.倾斜误差与像点距等角点距离的平方成 正比。 3.当φ=0°或φ=180°,δα=0,即在等比 线上的像点不因像片倾斜而产生位移。 4.当φ=90°或φ=270°时,|sinφ|=1, 即在主纵线上像点倾斜
(三)中心投影和垂直投影的区别
航空像片是中心投影 地形图是垂直投影
c
b a
c
b a
d
C D 中心投影
d
B C D 正射投影
B A
A
投影距离的影响
正射投影:比例尺 和投影距离无关 中心投影:焦距固定,航高改 变,其比例尺也随之改变
f
H2 H1
正射投影
中心投影
2.投影面倾斜的影响。
正射投影:总是水平的, 不存在倾斜问题 中心投影,若投影面倾斜, 航片各部分的比例尺不同
1 f 比例尺: m H0
f
1 f m H 0 h1 1 f m H 0 h2
H0
h1 h2
三、像点位移
像点位移量与地面高差h和像点到像主点的 距离r成正比关 系,与航高H成反比关系。
三、像点位移
(一)因地形起伏引起的像点位移(又称投影
差) (二)因像片倾斜引起的像点位移(又称倾斜 误差)
二、航空像片比例尺及其测定
(一)像片比例尺 (二)像片比例尺测定
(一)像片比例尺
航空像片上某一线段 长度与地面相应线
段长度之比,称为像片比例尺。 (1)平均比例尺:以各点的平均高程 为起始面,并根据这个起始面计算出来的 比例尺。 (2)主比例尺:由像主点航高计算出 来的比例尺,它可以概略地代表该张航片 的比例尺。
思考题
1 中心投影的概念,并说明中心投影与垂直投影 的区别。 2 简要的介绍航空像片上主要的点和线。 3 什么是航空像片的比例尺,并介绍其计算方式。 4 什么是像点位移,简要的介绍投影差的规律与 倾斜误差的规律。
fLeabharlann 倾斜a水平
b c
H
A
B
C
3.地形起伏的影响
中心投影和垂直投影虽然存在着投影性质的差别,但当像片水平,地面平坦时, 中心投影和垂直投影的成果是相同的,这种航空像片与平面图一样。
航空像片的主要点和线
像主点(o):航空摄影机主光轴SO与像面的交点,称为 像主点。 像底点(n):通过镜头中心S的地面铅垂线(主垂线) 与像面的交点,称为像底点。 等角点(c):主光轴与主垂线的夹角是像片倾斜角α, 像片倾角的分角线与像面的交点称为等角点。 主纵线与主横线:包括主垂线与主光轴的平面称为主垂面, 主垂面与像面的交线VV称为主纵线,它在像片上是通过 像主点和像底点的直线。 等比线:通过等角点且垂直于主纵线的直线hch0称为等 比线。
计算公式:
摄影比例尺
即航片上某线段l地面相应线段的水平距离L之比,称之为摄影 比例尺1/m。平坦地区、摄影时像片处于水平状态(垂直摄 影),则像片比例尺等于像机焦距(f)与航高(H)之比。
像平面
f
投影中心
比例尺 =f/H H
地物
平坦地面上拍摄垂直像片的比例尺
地面起伏,使得一张像片不同像点的比例尺变化。
第二节 航空像片的几何特征
本节的主要内容
一、航空像片投影
(一)中心投影
(二)中心投影成像特征 (三)中心投影和垂直投影的区别
(四)航空像片的主要点和线
二、航空像片比例尺及其测定
(一)像片比例尺
(二)像片比例尺测定
三、像点位移
(一)因地形起伏引起的像点位移(又称投影差)
(一)因地形起伏引起的像点位移
在中心投影的像片上, 地形的起伏除引起像片比例尺 变化外,还会引起平面上的点 位在像片上的位置移动,这种 现象称为像点位移。
rh h H h Rh H h
(一)因地形起伏引起的像点位移
1.投影差大小与像点距离像主点的距离成正比, 即距离像主点愈远,投影差愈大。像片中心部分 投影差小,像主点是唯一不因高差而产生投影差 的点。 2.投影差大小与高差成正比,高差愈大,投影差 也愈大。高差为正时,投影差为正即像点离像点 向外移动;高差为负时(即低于起始面),投影 差为负,即像点向着中心点移动。 3.投影差与航高成反比,即航高愈高,投影差愈 小。
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