[工学]摄影测量解析基础.ppt

第五章 摄影测量解析基础 5.1 像点坐标量测 5.2 单像空间后方交会 5.3 立体像对的前方交会 5.4 立体像对的解析法相对定向 5.5 立体模型的解析法绝对定向 5.6 双像解析的光束法严密解 5.1 像点坐标量测 左右视差 p=x1-x2 上下视差 q=y1-y2 同名像点在像平面坐标系的坐标 已知值 x0,y0,f,m,X,Y,Z 观测值 x,y 未知数 Xs, Ys, Zs, ?, ?, ? , 泰勒级数展开 二、误差方程式与法方程 最小二乘平差方法 控制点的地面坐标视为真值 相应的像点坐标视为观测值（需改正） 观测值＋观测值改正数＝ 近似值＋近似值改正数 误差方程式 偏导数 1 偏导数 2 外方位元素的计算 摄影基线 同名光线投影 点投影法前方交会 计算过程 获取已知数据x0 , y0 , f , XS1, YS1, ZS1, ?1, ?1, ?1 , XS2, YS2, ZS2 , ?2, ?2, ?2 量测同名像点坐标 x1,y1 , x2,y2 由外方位线元素计算基线分量Bu, Bv, Bw 内、外方位角元素计算像点的像空间辅助坐标 u1, v1, w1 , u2, v2, w2 计算点投影系数 N1 , N2 计算地面坐标 X, Y, Z 三、利用立体像对确定地面点 步骤： 5.4 立体像对的解析法相对定向 一、概念 二、解析相对定向原理 三、相对定向元素计算 四、模型点坐标计算 用解析计算的方法解求相对定向元素， 确定立体像对两像片的相对位置关系。 偏导数 1 偏导数 2 线性化方程 连续法相对定向中常数项的几何意义 误差方程及法方程的建立 误差方程及法方程的建立 三、相对定向元素计算过程 获取已知数据 x0 , y0 , f 确定相对定向元素的初值 ? ＝ ? ＝ ? ＝ ? ＝ ? ＝0 (连续法相对定向) 由相对定向元素计算像点的像空间辅助坐标u1, v1, w1 , u2, v2, w2 计算误差方程式的系数和常数项 解法方程，求相对定向元素改正数 计算相对定向元素的新值 判断迭代是否收敛。所有改正数小于0.3*10-4弧度 四、模型点坐标计算 模型点坐标 5.5 立体模型的解析绝对定向 一、绝对定向元素 二、绝对定向公式的线性化及定向元素的计算 三、地面坐标计算 四、地面摄影测量坐标与地面测量坐 标间的转换 五、双像解析的相对定向－绝对定向法 一、绝对定向元素 绝对定向元素是确定相对定向所建立的几何模型的比例尺和模型空间方位的元素。 通过将相对定向模型进行旋转、平移 和缩放，把模型纳入给定的坐标系中。 偏导数 常数项 法方程的建立与求解 绝对定向元素的计算过程 获取控制点的两套坐标 U , V , W , X , Y , Z 给定绝对定向元素的初值 ?＝1, ?＝?＝? ＝ 0, XS, YS, ZS 重心坐标 三、地面点坐标计算 五、双像解析的相对定向－绝对定向法 用连续相对或单独相对的相对定向元素的误差方程式解求像对的相对定向元素 由相对定向元素组成左、右像片的旋转矩阵Ｒ１、Ｒ２，并利用前方交会式求出模型点在像空间辅助坐标系中的坐标 根据已知地面控制点的坐标，按绝对定向元素的误差方程式解求该立体模型的绝对定向元素 按绝对定向公式，将所有待定点的坐标纳入地面摄影测量坐标中 三种解法的比较 1、空间后方交会-空间前方交会，结果依赖于空间后方交会的精度；常用于已知像片的内、外方位元素，需确定少量待定点的坐标时采用。 2、相对定向-绝对定向解算结果不能严格表达一幅影像的外方位元素；用于航带法解析空中三角测量中。 3、光束法理论严密、求解精度最高。用于光束法区域空中三角测量中。 待求点的重心化坐标 待求点的重心化 地面摄影测量坐标 待求点的地面摄影测量坐标 重心 坐标 1、正变换 由地面测量坐标系到地面摄影测量坐标系的坐标变换 四、地面摄影测量坐标与地面测量坐 标间的转换 2、逆变换 由地面摄影测量坐标系到大地测量坐标系的坐标变换 5.6 双像解析的光束法严密解 光束法：用已知的少数控制点以及待求的地面点，在立体像对内同时解求两像片的外方位元素和待定点的坐标，俗称一步定向法。 一、基本公式 除了有六个外方位元素外，待定点的地面摄影测量坐标X、Y、Z也是未知数。 二、解析相对定向原理 相对定向的理论基础：同名射线对对相交 a1(x1,y1) x1 y1 z1 S1 A(X,Y,Z) a2(x2,y2) z2 y2 x2 S2 1、连续法解析相对定向公式 u1 x