Внешнее ориентирование определяет положение и угловую ориентацию снимка. Переменные, характеризующие положение и ориентацию снимка, называются элементами внешнего ориентирования. Элементы внешнего ориентирования определяют параметры снимка на момент съемки. Линейными элементами внешнего ориентирования являются , и . Они задают положение центра проекции () относительно наземной системы координат ( , и ). Координата обычно определяет высоту камеры над уровнем моря, которая задается датумом.
Рисунок 6 – Элементы внешнего ориентирования
Угловые элементы внешнего ориентирования характеризуют соотношение между наземной системой координат ( , и ) и системой пространственных координат точек изображения (, , и ). Для определения углового ориентирования обычно используются три угла поворота альфа (), омега () и каппа (). Рисунок 6 показывает элементы внешнего ориентирования.
Угол определяет поворот оси фотографирования , угол определяет поворот оси фотографирования , и угол определяет поворот оси фотографирования (рисунок 7).
|
|
Рисунок 7 – Определение направляющих косинусов
Эти повороты являются положительными, когда они производятся против часовой стрелки, если смотреть из положительного конца соответствующей оси. Для определения порядка и направления поворота трех углов используются различные условия (Уаng, 1990). Рекомендуется использовать условие , , . Ось фотографирования совпадает с оптической осью (фокусным расстоянием). Координаты , , и параллельны системе пространственных координат Земли.
Используя три угла поворота, можно установить соотношение между системой пространственных координат снимка (, , и ) и системой пространственных координат Земли ( , и или , , и ). Связь между этими системами определяет матрица размером 3х3. Матрица называется матрицей перехода. Эта матрица может быть определена следующим образом:
. (3)
Матрица поворота получается путем последовательного поворота на углы вокруг оси , вокруг оси и вокруг оси .