相對定向元素(elements of relative orientation)是指確定攝影瞬間相鄰兩航片間（兩張像片）相對位置和姿態的引數，相對定向元素共有5個。根據相對定向時所選座標系的不同，常採用兩種系統：連續像對相對定向元素(保持一張像片不動，透過平移和旋轉另一張像片來確定兩張像片間相對位置的引數)；單獨像對相對定向元素(同時旋轉兩張像片以確定它們間相對位置的引數)。

相對定向元素

確定一個像對的兩種像片相對位置關係所需要的元素叫做相對定向元素。它是描述立體像對中兩張像片的相對位置和姿態關係的元素。一個像對的相對定向元素共有5個，這5個相對定向元素隨著所選取的像空間輔助座標系的不同，通常有兩種不同的表達形式。

連續像對的相對定向元素

欲恢復一個像對兩張像片之間的相關位置，可以以像對的左片為基準，只通過確定右片相對於左片的5個元素(by，bz，αx，ω，k)來實現。由於這種相對定向元素能連續地恢復相鄰或一條航線上所有投影光束之間的相對方位，故這種相對定向元素被稱為連續像對的相對定向元素。其中，by、bz為攝影基線在像空間輔助座標系中Y、Z座標軸上的投影，稱為攝影基線的兩個分量；αx為右像片主光軸S2O2在X2Z2座標面上的投影與Z2軸的夾角；ω為右像片主光軸S2O2與X2Z2座標面之間的夾角；k為Y2軸在右像片平面上的投影與右像片像平面座標系y2軸之間的夾角。

單獨像對的相對定向元素

欲恢復一個像對兩張像片的相關位置，還可以選擇攝影基線B為像空間輔助座標系的X軸，透過確定左、右片的5個元素(αx1，k1，ω2，αx2，k2)來實現。由於採用這種相對定向元素來確定一個像對的兩種像片相對位置時，左、右光束需要分別移動才能實現，這種相對定向元素考慮建起一個像對的立體幾何模型(即稱單模型或獨立模型)，而不顧及相鄰模型間的連續性，故這種相對定向元素稱為單獨像對的相對定向元素。其中，ω2為左、右兩像片主核面之間的夾角，由左核面起算，逆時針為正，順時針為負；αx1、αx2為左、右主核面上左、右主光軸與攝影基線垂線之間的夾角，由垂線起算，順時針為正，逆時針為輔；k1、k2為左、右主核線與左、右像平面座標系x軸間的夾角，由主核線起算，逆時針至x軸正方向為正。

目的：為測繪地形圖提供定向控制點和像片定向引數?測定大範圍內界址點的統一座標測定大範圍內界址點的統一座標?單元模型中大量地面點座標的計算單元模型中大量地面點座標的計算?解析近景攝影測量和非地形攝影測解析近景攝影測量和非地形攝影測量

意義：不觸及被量測目標即可測定其位置和幾不觸及被量測目標即可測定其位置和幾何形狀?可快速地在大範圍內同時進行點位測定可快速地在大範圍內同時進行點位測定，以節省野外測量工作量，以節省野外測量工作量?不受通視條件限制不受通視條件限制?攝影測量平差時，區域內部精度均勻，攝影測量平差時，區域內部精度均勻，且不受區域大小限制