摄影测量与遥感：航摄像片的像点位移.docxVIP

摄影测量与遥感

航摄像片的像点位移

地

GPS辅助空中三角测量

GPS辅助空中三角测量

实际情况中，受各类因素的影响，像片并非处于完全水平，即与理想状

实际情况中，受各类因素的影响，像片并非处于完全水平，即与理想状态有出入。此外地面地形高低起伏，也会使得所摄取的像片与理想情况有所差异。这种差异反映为一个地面点在地面水平的水平像片上的构像与地面有起伏时或倾斜像片上的构像的点位不同，这种点位的差异就叫作像点位移。主要包括由像片倾斜和地面起伏所引起的位移，所造成的结果，是会使得像片上的几何图形与地面上的几何图形产生变形以及航

摄像片上处处不相等的情况。

航摄像片的像点位移

摄影像片的像点位移与比例尺

因像片倾斜引起的像点位移(又称倾斜误差)

因像片倾斜引起的像点位移(又称倾斜误差)

若航空摄影时，像面未能保持水平，则将因投影面倾斜，而使像

片上影像的位置发生变化。这叫做因像片倾斜引起的像点位移。

当倾斜角很小时，这种误差是不易观察出来的。

航摄像片的像点位移

航摄像片的像点位移

δ=-?sin?sina

1.当ψ=0、180时，S=0,rc=r°,等比线上的点没有位移，所以当地面水平时，倾斜像片上等比线上的像点具有水平像片的性质，不受像

片倾斜的影响。

2.当ψ180时，δ0,则r.r-°,像点朝向等角点位移；当φ180时，

δ0,则rcr°,像点背向等角点位移。

3.当ψ=900、270°时，|sinψ|=1,即在向径相等的情况下，主纵线上

像点位移最大。

航摄像片的像点位移

倾斜差出现在以等角点为中心的辐射线上。

等比线上没有倾斜差。

像径相同，主纵线上倾斜差最大。

航摄像片的像点位移

4因地形起伏引起的像点位移(又称投影差)

水平像片的比例尺因地形起伏的影响而有变化，这是因

为航空像片是地面的中心投影所造成。在垂直摄影的航

空像片上，高出或低于起始面的地面点在像片上的像点

位置和在平面图上的位置比较，产生了移动，这就是因

地形起伏引起的像点位移。

航摄像片的像点位移

航摄像片的像点位移

在图中，

在图中，T?为选定的起始面；A点高出于

起始面，其高差为ha;B点低于起始面，

其高差为h。;A、B在起始面上的垂直投影点为A?、B?;A、B在像片上的影像为a、

b,而A?、B?在像片上的影像为a?、b?;

像片上线段aa?与bb?就是因地形起伏引

起的像点位移。

航摄像片的像点位移

航摄像片的像点位移

aa?=

aa?=aO

bb?=h

bb?=hbo

航摄像片的像点位移

根据上式可总结出投影差的几点规律：

投影差大小与像点距离底点的距离成正比，即距像底点愈远，投影差愈大。像片

中心部分投影差小，像底点是唯一不因高差而引起投影差的点。(投影差分布在

以像底点为中心的辐射线上)

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，

即影像离开中心点向外移动；高差为负时，投影差为负，即影像向着中心点移动。

投影差与航高成反比，即航高愈高，投影差愈小。

航摄像片的像点位移

航摄像片的像点位移

引起像点位移的两种几何因素，包括像片倾斜和地形起伏，由于这两种因素的存在会

引起像点位移的两种几何因素，包括像片倾斜和地形起伏，由于这两种因素的存在会使得航摄像片比例尺处处不相等，除了这两种几何因素之外，一些物理因素同样会引

起像点位移。

例如在摄影过程和摄影处理过程当中，由于摄影物镜的畸变差、大气折光、地球曲率和底片变形等

因素的影响，会使得地面点在像片上的像点位置发生偏移，偏离了摄影中心、地面点和相应像点三

点共线的条件。这种误差属于系统误差，在解析空中叁角测量加密控制点时，由于误差的传递累积，

会严重影响加密点的成果精度，需要事先对原始数据中的像点坐标进行改正。

航摄像片的像点位移

航摄像片比例尺

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。

由于像片倾斜和地形起伏影响，在中心投影的航摄像片上，在不同的点位

上产生不同的像点位移，因此各部分的比例尺是不同的。只有当像片水平

且地面也水平时，像片上各部分的比例尺才一致，但这仅仅是理想状态下

的特殊情况。

航摄像片的像点位移

航摄像片的像点位移

1、像片水平且地面为水平面的像片构像比例尺

在平坦地区，摄影时像片又处于水

平位置，则像片的比例尺处处一致，

如图所示。像片比例尺等于焦距

H(f)与航高(H)之比，它与线段

H

的方向和长短无关。

航摄像片的像点位移

航摄像片的像点位移

?2、像片水平而地面有起伏的像片构像比例尺

实际上，地面是起伏不平的，在每

实际上，地面是起伏不平的，在每次拍摄像片时，地面至航摄机物镜的距离(真航高)各不