絕對定向作業(yè)報告

1、絕對定向作業(yè)報告1作業(yè)任32作業(yè)原理33程3序3條件及數(shù)據(jù)4 作業(yè)過5 源程46 計算結107 心得體會與101作業(yè)任務在上次作業(yè)相對定向的根底上,繼續(xù)完成以下編程任務：1計算出6個定向點的模型坐標、攝影測量坐標航攝比例尺為1:37000;2采用如下絕對定向元素：1=1.00156,巾=0.0527,3=0.1426,k=0.2478,X0=6385.067,Y0=1954.325,Z0=724.215,計算出各點的地面攝影測量坐標；3根據(jù)地面攝影坐標和模型點的攝影坐標,編程實現(xiàn)絕對定向,計算出絕對定向元素和各點的地面攝影測量坐標.2作業(yè)原理解析法絕對定向：利用的地面限制點,從絕對定向的關系式

2、出發(fā),解求絕對定向元素.實際上,絕對定向德主要工作室把模型點的攝影測量坐標變換為地面攝影測量坐標.空間相似變換：個立體像對有12個外方位元素,經(jīng)相對定向求得五個定向元素后,要恢復像對的絕對方位,還要求解7個絕對定向元素,包括模型的旋轉、平移和縮放.這種坐標變換前后圖形的幾何形狀相似,稱為空間相似變換.設任一模型點的攝影測量坐標為U,V,W,對應的地面攝影測量坐標為X,Y,Z,它們之間的空間相似變換可以用絕對定向的根本關系式下式表示,即Xa1na2na3UXsY=入b1nb2nb3V+YsZc1nc2nc3WZs式中：入為縮放系數(shù)；ai,bi,ci為由角元素少,k的函數(shù)組成的方向余弦；Xs,Ys

3、,Zs為坐標原點的平移量.解析絕對定向就是根據(jù)限制點的地面攝影測量坐標和對應的模型坐標攝測坐標,解算出也,K,Xs,Ys,Zs和人共7個絕對定向參數(shù),再用算得的7個參數(shù),把待定點的攝影測量坐標換算為地面攝影測量坐標.本次作業(yè)為先利用給定絕對定向元素求出坐標條件,再以求得的坐標條件為條件,又求絕對定向元素,與所給值作比照,并求出地面攝影測量坐標的改正值.3條件及數(shù)據(jù)采用如下絕對定向元素：1=1.00156,巾=0.0527,3=0.1426,k=0.2478,X0=6385.067,Y0=1954.325,Z0=724.215,計算出各點的地面攝影測量坐標后,又以求得的地面攝影測量坐標和根據(jù)上次

4、作業(yè)解算的模型點攝影測量坐標為條件,代入絕對定向的根本關系式.4作業(yè)過程4.1模型點坐標計算根據(jù)上次相對定向作業(yè),正確求解出相對定向元素后,利用空間前方交會共識計算出模型點的坐標.任一模型點坐標：4.2求模型點的攝影測量坐標：為了后續(xù)計算,把上步求得坐標平移到攝影測量坐標系中,同時放大模型比例尺,使之接近實地大小.4.3根據(jù)所給絕對定向元素重新計算旋轉矩陣R,以及上述坐標共同代入絕對定向根本關系式,求解各點的地面攝影測量坐標X,Y,Z04.4將所求得得各點的地面攝影測量坐標和模型點的攝影測量坐標作為條件,絕對定向元素視為未知,進行絕對定向.4.5確定相對定向元素的初始值；巾0=30=00=0,

5、Xs0=YS=ZS0=0,入0=14.6根據(jù)確定的初始值或新的近似值,計算出誤差方程式的常數(shù)項.4.7逐點組成誤差方程并法化,逐點法化.4.8解求法方程,得七個絕對定向元素的改正數(shù).4.8計算絕對定向元素的新值.4.9判斷絕對定向元素的改正數(shù)是否小于限值0.00003rad,如滿足條件,那么結束相對定向計算.否那么重復4.54.9.4.10根據(jù)求得的絕對定向元素,將所有模型點的攝測坐標轉換為地面攝測坐標.5源程序#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<stdlib.h>#include<ioman

6、ip.h>#include<math.h>constintN=7;doubleb,x63,y63,z63=0;/x63和y63分別為左右片像點像空間坐標,z63為右片各點像空間輔助坐標/求轉置矩陣template<typenameT1,typenameT2>voidTranspose(T1*mat1,T2*mat2,inta,intb)for(i=0;i<a;i+)for(j=0;j<b;j+)mat2ji=mat1ij;return;/求矩陣的乘積template<typenameT1,typenameT2>voidArray_mul(T

7、1*mat1,T2*mat2,T2*result,inta,intb,intc)inti,j,k;for(i=0;i<a;i+)for(j=0;j<c;j+)resultij=0;for(k=0;k<b;k+)resultij+=mat1ik*mat2kj;)return;)/求逆矩陣voidswap(double*a,double*b)doublec;c=*a;*a=*b;*b=c;Inverse(doubleANN,intn)inti,j,k;doubled;intJSN,ISN;for(k=0;k<n;k+)d=0;for(i=k;i<n;i+)for(j=

8、k;j<n;j+)if(fabs(Aij)>d)d=fabs(Aij);ISk=i;JSk=j;if(d+1.0=1.0)return0;if(ISk!=k)for(j=0;j<n;j+)swap(&Akj,&AISkj);if(JSk!=k)for(i=0;i<n;i+)swap(&Aik,&AiJSk);Akk=1/Akk;for(j=0;j<n;j+)if(j!=k)Akj=Akj*Akk;for(i=0;i<n;i+)if(i!=k)for(j=0;j<n;j+)if(j!=k)Aij=Aij-Aik*Akj;f

9、or(i=0;i<n;i+)if(i!=k)Aik=-Aik*Akk;);for(k=n-1;k>=0;k-)(for(j=0;j<n;j+)if(JSk!=k)swap(&Akj,&AJSkj);for(i=0;i<n;i+)if(ISk!=k)swap(&Aik,&AiISk););return1;)/原始數(shù)據(jù)導入voidInput()doublem;j=0;i=0;ifstreamf1("左片各點像空間坐標.txt");if(!f1)cerr<<"左片各點像空間坐標.txtfilenotop

10、en!"<<endl;exit(1);while(f1>>m)(xij+=m;if(j>=3)i+；j=0;)f1.close();cout<<"左片各點像空間坐標坐標為："<<endl;for(i=0;i<6;i+)for(j=0;j<3;j+)if(j%3=0)cout<<endl;cout<<setw(8)<<xij;cout<<endl;i=0;j=0;ifstreamf2("右片各點像空間坐標.txt");if(!f2)&

11、lt;<endl;cerr<<右片像各點空間坐標.txtfilenotopen!exit(1);while(f2>>m)yij+=m;if(j>=3)i+;j=0;f2.close();cout<<"右片各點像空間坐標坐標為:"<<endl;for(i=0;i<6;i+)for(j=0;j<3;j+)(if(j%3=0)cout<<endl;cout<<setw(8)<<yij;)cout<<endl;b=0.000527;)voidmain()(doub

12、lea5=0,d5=0,R33,N26,A67=0,AT76=0,l61=0,ATA77=0,ATl71=0,DG71=0;intt=0;Input();t+;for(i=0;i<5;i+)ai=ai+di;/計算旋轉矩陣R00=cos(a0)*cos(a2)-sin(a0)*sin(a1)*sin(a2);R01=-cos(a0)*sin(a2)-sin(a0)*sin(a1)*cos(a2);R02=-sin(a0)*cos(a1);R10=cos(a1)*sin(a2);R11=cos(a1)*cos(a2);R12=-sin(a1);R20=sin(a0)*cos(a2)+cos

13、(a0)*sin(a1)*sin(a2);R21=-sin(a0)*sin(a2)+cos(a0)*sin(a1)*cos(a2);R22=cos(a0)*cos(a1);/計算右片各點空間輔助坐標for(i=0;i<6;i+)zij=Rj0*yi0+Rj1*yi1+Rj2*yi2;for(i=0;i<6;i+)(N0i=(b*zi2-b*a4*zi0)/(xi0*zi2-zi0*xi2);N1i=(b*xi2-b*a4*xi0)/(xi0*zi2-zi0*xi2);for(i=0;i<6;i+)li0=N0i*xi1-N1i*zi1-b*a3;for(i=0;i<6;

14、i+)(Ai0=-zi0*zi1/zi2*N1i;Ai1=-(zi2+zi1*zi1/zi2)*N1i;Ai2=zi0*N1i;Ai3=b;Ai4=-zi1*b/zi2;Transpose(A,AT,6,5);Array_mul(AT,A,ATA,5,6,5);Inverse(ATA,5);Array_mul(AT,l,ATl,5,6,1);Array_mul(ATA,ATl,DG,5,5,1);for(i=0;i<5;i+)di=DGi0;while(fabs(d0)>0.00003)|(fabs(d1)>0.00003)|(fabs(d2)>0.00003)|(fa

15、bs(d3)>0.00003)|(fabs(d4)>0.00003);cout<<"相對定向元素計算迭代次數(shù)為："<<t<<endl;cout<<"未知數(shù)的解為："<<endl;cout<<"巾="<<a0<<","«"<<a1<<","<<"k="<<a2<<","co

16、ut<<"n="<<a3<<","<<"丫="<<a4<<"."<<endl;ofstreamf3("計算結果.txt");if(!f3)cerr<<"計算結果.txtfilenotopen!"<<endl;f3<<迭代次數(shù)為："<<t<<endl;f3<<"相對定向元素的值為:"<&l

17、t;endl;f3<<"巾="<<a0<<","<<"co="<<a1<<","<'k="<<a2<<","f3<<"bv="<<b*a3<<","<bw="<<b*a4<<","<<endl;f3<<endl;f3&l

18、t;<endl;/計算出個像點的模型坐標mzb63、攝影測量坐標mszb63(m=37000,地面攝影測量坐標ds63采用如下絕對定向元素：縮放系數(shù)k=.00156,巾=.0527,=.1426,k=0.2478,X0=6385.067,Y0=1954.325,Z0=724.215,計算出各點的地面攝影測量坐標；doublemzb63=0,mszb63=0,ds63=0,m=37000.0,f=0.024,k=1.00156,X0=6385.067,Y0=1954.325,Z0=724.215;a0=0.0527;a1=0.1426;a2=0.2478;for(i=0;i<6;i+

19、)mzbi1=0.5*(N0i*xi1+N1i*yi1+b*a3);mzbi2=N0i*xi2;)for(i=0;i<6;i+)(mszbi0=mzbi0*m;mszbi1=mzbi1*m;mszbi2=m*f+mzbi2*m;)cout<<"6個像點的模型坐標分別為："<<endl;for(i=0;i<6;i+)(cout<<mzbi0<<","<<mzbi1<<","<<mzbi2<<"."<<

20、;endl;)cout<<"6個像點的攝影測量坐標分別為："<<endl;for(i=0;i<6;i+)(cout<<mszbi0<<","<<mszbi1<<","<<mszbi2<<","<<endl;)/計算各點的地面攝影測量坐標R00=cos(a0)*cos(a2)-sin(a0)*sin(a1)*sin(a2);R01=-cos(a0)*sin(a2)-sin(a0)*sin(a1)*cos(

21、a2);R02=-sin(a0)*cos(a1);R10=cos(a1)*sin(a2);R11=cos(a1)*cos(a2);R12=-sin(a1);R20=sin(a0)*cos(a2)+cos(a0)*sin(a1)*sin(a2);R21=-sin(a0)*sin(a2)+cos(a0)*sin(a1)*cos(a2);R22=cos(a0)*cos(a1);for(i=0;i<6;i+)dsi0=k*(R00*mszbi0+R01*mszbi1+R02*mszbi2)+X0;dsi1=k*(R10*mszbi0+R11*mszbi1+R12*mszbi2)+Y0;dsi2=

22、k*(R20*mszbi0+R21*mszbi1+R22*mszbi2)+Z0;)cout«"各點的地面攝影測量坐標為:"«endl;for(i=0;i<6;i+)(cout«dsi0«","«dsi1«","«dsi2««endl;)f3«計算得各點的地面攝影測量坐標為:"«endl;f3«"XYZ"«endl;for(i=0;i<6;i+)(f3«ds

23、i0«","«dsi1«","«dsi2««endl;f3.close();/根據(jù)地面攝影坐標和模型點的攝影坐標,實現(xiàn)絕對定向,計算出絕對定向元素和各點的地面攝影測量坐標doublejX71,dX7,jA187,jAT718,jATA77,jL181,jATL71,jG71,jV181,jAX181;/重心化坐標doubleXp=0,Yp=0,Zp=0,Xmp=0,Ymp=0,Zmp=0;for(i=0;i<6;i+)Xp=Xp+mszbi0;Yp=Yp+mszbi1;Zp=Zp+mszb

24、i2;Xmp=Xmp+dsi0;Ymp=Ymp+dsi1;Zmp=Zmp+dsi2;)Xp=Xp/6;Yp=Yp/6;Zp=Zp/6;Xmp=Xmp/6;Ymp=Ymp/6;Zmp=Zmp/6;for(i=0;i<6;i+)mszbi0=mszbi0-Xp;mszbi1=mszbi1-Yp;mszbi2=mszbi2-Zp;dsi0=dsi0-Xmp;dsi1=dsi1-Ymp;dsi2=dsi2-Zmp;)t=0;dot+;for(i=0;i<7;i+)jXi0=jXi0+dXi;/計算旋轉矩陣R00=cos(jX40)*cos(jX60)-sin(jX40)*sin(jX50)

25、*sin(jX60);R01=-cos(jX40)*sin(jX60)-sin(jX40)*sin(jX50)*cos(jX60);R02=-sin(jX40)*cos(jX50);R10=cos(jX50)*sin(jX60);R11=cos(jX50)*cos(jX60);R12=-sin(jX50);R20=sin(jX40)*cos(jX60)+cos(jX40)*sin(jX50)*sin(jX60);R21=-sin(jX40)*sin(jX60)+cos(jX40)*sin(jX50)*cos(jX60)；R22=cos(jX40)*cos(jX50);/計算常數(shù)項Lfor(i=

26、0;i<6;i+)jLi*30=dsi0-jX30*(R00*mszbi0+R01*mszbi1+R02*mszbi2)-jX00;jLi*3+10=dsi1-jX30*(R10*mszbi0+R11*mszbi1+R12*mszbi2)-jX10;jLi*3+20=dsi2-jX30*(R20*mszbi0+R21*mszbi1+R22*mszbi2)-jX20;/構造矩陣Afor(i=0;i<6;i+)(jAi*30=1;jAi*31=0;jAi*32=0;jAi*33=mszbi0;jAi*34=-mszbi2;jAi*35=0;jAi*36=-mszbi1;jAi*3+10

27、=0;jAi*3+11=1;jAi*3+12=0;jAi*3+13=mszbi1;jAi*3+14=0;jAi*3+15=-mszbi2;jAi*3+16=mszbi1;jAi*3+20=0;jAi*3+21=0;jAi*3+22=1;jAi*3+23=mszbi2;jAi*3+24=mszbi0;jAi*3+25=mszbi1;jAi*3+26=0;)Transpose(jA,jAT,18,7);Array_mul(jAT,jA,jATA,7,18,7);Inverse(jATA,7);Array_mul(jAT,jL,jATL,7,18,1);Array_mul(jATA,jATL,jG,

28、7,7,1);for(i=0;i<7;i+)dXi=jGi0;while(fabs(dX4)>0.00003)|(fabs(dX5)>0.00003)|(fabs(dX6)>0.00003);/計算各點的地面攝影測量坐標改正數(shù)Array_mul(jA,jX,jAX,18,7,1);for(i=0;i<18;i+)jVi0=jLi0-jAXi0;/結果cout<<迭代次數(shù)為："<<t<<endl;cout<<"7個絕對定向元素的解為："<<endl;cout<<&q

29、uot;Xs="<<jX0<<","<<"Ys="<<jX1<<","<TZs="<<jX2<<"."<<endl;cout<<"="<<jX3<<"."<<endl;cout<<"巾="<<jX4<<","<<"

30、;="<<jX5<<","<<k="<<jX6<<"."cout<<各點的地面攝影測量坐標改正數(shù)為(從左到右分別為X,Y,Z):“<<endl;for(i=0;i<6;i+)cout<<jVi*30<<","<<jVi*3+10<<","<<jVi*3+20<<endl;)ofstreamf4("絕對定向元素計算結果.txt");if(!f4)cerr<<"絕對定向元素計算結果.txtfilenotopen!"