摄影测量上课内容

下面我们讲一下像空间坐标系，我们上面讲的像平面坐标系是在影像平面内所建立的坐标系。我们摄影测量中航摄像片是通过投影中心s按照主光线成像以后所得到的一幅影像，如果说在像平面中建立了像平面坐标系，我们可以把这个坐标系的坐标原点移到空间的像主点s点上，然后建立一个体系，让它的x轴平行于像平面坐标的x轴，y轴平行于像平面坐标系的y轴。我们知道这个主光线是始终垂直于相片面的，如果我们把主光线沿着摄影中心反向延长，然后作为这个坐标系的z轴，那z轴就垂直于xy这个平面，就既垂直于x轴，又垂直于y轴，同时这个坐标原点是在投影中心上，这个坐标系就称为像空间坐标系。

就把像点的平面坐标表示到了空间上。然后讲述这两个坐标系的关系，举一个例子，如像平面中的一点a在平面和空间的坐标关系。所以说这个f是一个很重要的量。

这是第二个坐标系、

摄影测量的目的，就是把我们所得到的像平面坐标转换到地面点坐标，那么怎么做。在这里我们定义一个地面测量坐标系。这个坐标系采用我们国家统一规定的大地测量坐标系或者用户坐标系。

我们国家的统一的大地测量坐标系说一下。但这个坐标系与我们刚才所讲的坐标系存在一个问题，这个是左手规则，我们定义的是右手规则。说一下这个左手系。

所以这两个坐标系转换起来相当困难。所以为了这两个坐标系的转换，我们还需要在建立一些辅助过渡性坐标系。

首先我们建立一个像空间辅助坐标系。这个辅助坐标系的建立可以根据研究问题的不同有不同的建立方法。我们可以以投影中心为坐标原点，沿着航线的方向作为它的x轴，然后它的垂线作为y轴，同样根据右手系规则确定y的方向。

像空间辅助坐标系与像空间坐标系的关系。它们的坐标原点是相同的，可以平行，也可以不平行。如果是理想状态的话就是平行的，但是如果有倾斜的话就是不平行的。

这个时候有了这个过渡系，就可以很容易把像空间转到像空间辅助。但是这个时候像空间辅助与地面坐标系也不是平行的，转换起来也比较困难。我们就也在地面建立一个辅助坐标系。

我们以地面上的任何一个点作为坐标原点建立一个坐标系，这与我们国家的大地测量坐标系是不同，80西安坐标系的原点它是固定的，它在西安径阳县永乐镇，我们国家高程的零点在黄海，所以这个地方它是不一样的。所以说如果我们是把所有的像点坐标都转换到这个国家大地测量坐标系中，但这两个坐标系之间的转换是非常困难的，一个是因为国家大地坐标系它的尺度非常大，而我们摄影测量中所处理的区域是一个很有限的，那么怎么办，我们就在我们的摄影测量区域内建立一个地面坐标系。那么这个坐标系的建立可以把它的坐标原点选在我们摄影测量区域中的某一个已知点上，或者说在这个区域的终点上。

然后它的x轴可以根据我们需要来选定，比如说我们可以把x轴像刚才一样平行于摄影方向线，然后让它的z轴铅垂，然后根据右手规则来确定它的y轴。这样就建立起一个地面测量坐标系，这个坐标系不等同于国家坐标系。国家坐标系的原点和它的指向是被惟一规定死了的，是任何人不能改变的，但这个坐标系可以根据研究区域的不同，研究问题的方便，可以人为的设计，这个坐标系称为地面。。。

这个坐标系可以与像空间辅助坐标系相应轴平行，但是原点不同。那么如果我们可以把像空间坐标转换到像空间辅助坐标，那么像空间辅助坐标与地面摄影测量坐标就很容易转换，仅仅作一个坐标平移。然后根据地面摄影测量坐标转换到国家坐标，因为这两个坐标都在地面上，是不是也相对容易些了。

所以通过这两个辅助坐标第就把像平面坐标转换到了地面坐标。当然这个转换过程很麻烦，以后我们会介绍。这就是我们摄影测量中5个常用的坐标系。

我们来作一个总结：

整个摄影测量中围绕着这五个坐标系来转换。

航摄像片的方位元素。

确定摄影时摄影中心、像片与地面三者之间相关位置关系的参数。

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