航帶法空中三角測量

1、攝影測量學攝影測量學 第第3 3章章四四概論概論 在雙像解析攝影測量中，每個像對都要在野外測在雙像解析攝影測量中，每個像對都要在野外測求四個地面控制點。這樣外業(yè)工作量太大效率求四個地面控制點。這樣外業(yè)工作量太大效率不高。能否只要在一條航帶十幾個像對中，或不高。能否只要在一條航帶十幾個像對中，或幾條航帶構成的一個區(qū)域網(wǎng)中，測少量外業(yè)控幾條航帶構成的一個區(qū)域網(wǎng)中，測少量外業(yè)控制點，在內業(yè)用解析攝影測量的方法加密出每制點，在內業(yè)用解析攝影測量的方法加密出每個像對所要求的控制點，然后用于測圖呢？回個像對所要求的控制點，然后用于測圖呢？回答是肯定的，解析法空中三角測量就是為解決答是肯定的，解析法空中三角

2、測量就是為解決這個問題而提出的方法。這個問題而提出的方法。u定義：定義：在一條航線十幾個像對中，甚至在若在一條航線十幾個像對中，甚至在若干條航線構成的區(qū)域中，只布設少量野外實干條航線構成的區(qū)域中，只布設少量野外實測的地面控制點，在室內用電算方法加密出測的地面控制點，在室內用電算方法加密出測圖所需的控制點（一般不少于每像對測圖所需的控制點（一般不少于每像對4個）。個）。u野外布點：野外布點：航帶：航帶：1、平坦地區(qū)、平坦地區(qū) 品字形品字形 2、丘陵山地、丘陵山地 五點法五點法 3、高山地、高山地 六點法六點法 區(qū)域布點：區(qū)域布點：九點法九點法 一、解析空中三角測量的意義一、解析空中三角測量的意義

3、二、解析空中三角測量的目的二、解析空中三角測量的目的三、解析空中三角測量的分類三、解析空中三角測量的分類單模型法單模型法航帶法航帶法區(qū)域網(wǎng)法區(qū)域網(wǎng)法按平差范圍按平差范圍航帶法航帶法獨立模型法獨立模型法光線束法光線束法按數(shù)學模型按數(shù)學模型四、解析空中三角測量的信息四、解析空中三角測量的信息非攝影測量信息：非攝影測量信息：像片上量測的像點坐標像片上量測的像點坐標攝影測量信息：攝影測量信息：v大地測量觀測值大地測量觀測值距離距離角度角度天文經(jīng)緯度天文經(jīng)緯度局部坐標局部坐標v像片外方位元素像片外方位元素高差儀記錄高差儀記錄攝站坐標攝站坐標像片姿態(tài)像片姿態(tài)攝站坐標差攝站坐標差v相對控制條件相對控制條件湖

4、面等高湖面等高平面平面圓周圓周共線共線五、影像連接點的類型與設置五、影像連接點的類型與設置轉刺點轉刺點標志點標志點明顯地物點明顯地物點航帶法解析空中三角測量研究的對象是一條航航帶法解析空中三角測量研究的對象是一條航帶的模型。把一個航帶模型視為一個單元模帶的模型。把一個航帶模型視為一個單元模型進行解析處理，因此這種方法首先把許多型進行解析處理，因此這種方法首先把許多立體像對構成的單個模型連結成航帶模型。立體像對構成的單個模型連結成航帶模型。在單個模型連成航帶模型的過程中，各單個在單個模型連成航帶模型的過程中，各單個模型中偶然誤差和殘余的系統(tǒng)誤差會傳遞到模型中偶然誤差和殘余的系統(tǒng)誤差會傳遞到下一個

5、模型中，由于這些誤差傳遞累積的結下一個模型中，由于這些誤差傳遞累積的結果使航帶模型產(chǎn)生扭曲變形，所以航帶模型果使航帶模型產(chǎn)生扭曲變形，所以航帶模型經(jīng)絕對定向以后還需作模型的非線性改正，經(jīng)絕對定向以后還需作模型的非線性改正，才能得到所需的結果，這便是航帶法解析空才能得到所需的結果，這便是航帶法解析空中三角測量的基本原理。中三角測量的基本原理。一、基本思想與流程一、基本思想與流程基本思想基本思想一、基本思想與流程一、基本思想與流程基本流程基本流程二、構建自由航帶網(wǎng)二、構建自由航帶網(wǎng)（連續(xù)法相對定向）（連續(xù)法相對定向）歸化系數(shù)歸化系數(shù)135246a135246bXYZ2as1s2s31baZ2bZ1

6、u模型連接的實質：模型連接的實質：求出相鄰模型之間的比求出相鄰模型之間的比例尺規(guī)劃系數(shù)例尺規(guī)劃系數(shù)k k，后一模型中每一模型點，后一模型中每一模型點的空間輔助坐標以及基線分量的空間輔助坐標以及基線分量B BX XB BY YB BZ Z均乘均乘以規(guī)劃系數(shù)以規(guī)劃系數(shù)k k，就可獲得與前一模型比例，就可獲得與前一模型比例尺一致的坐標。尺一致的坐標。u將航帶中所有的攝站點、模型點的坐標都將航帶中所有的攝站點、模型點的坐標都納入到全航帶統(tǒng)一的攝影測量坐標系中。納入到全航帶統(tǒng)一的攝影測量坐標系中。二、構建自由航帶網(wǎng)二、構建自由航帶網(wǎng)（連續(xù)法相對定向）（連續(xù)法相對定向）模型坐標模型坐標攝站坐標攝站坐標11

7、1222111111)(21ZmNkZZYmNkYYmNkYYXmNkXXspsspsp212121ssxssysszXXkmBYYkmBZZkmBP215二、構建自由航帶網(wǎng)二、構建自由航帶網(wǎng)（單獨法相對定向）（單獨法相對定向）135246a135246bXYZ2as1s2s31bXYZ二、構建自由航帶網(wǎng)二、構建自由航帶網(wǎng)（單獨法相對定向）（單獨法相對定向）模型坐標模型坐標zssyssxssmBZZmBYYmBXX121212攝站坐標攝站坐標新新新mZZZmYYYmXXXspspsp111二、構建自由航帶網(wǎng)二、構建自由航帶網(wǎng) （帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向）（帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向）

8、135246a135246bXYZsi-1sisi+1aiA(N1X1, N1Y1, N1Z1)ai+1 (X2, Y2, Z2)BxBzBy二、構建自由航帶網(wǎng)二、構建自由航帶網(wǎng) （帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向）（帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向）0000zzyyyyxxyyyyyyzzxyyxxxxxxxxxBBFBBFBBFFFFFFBBFBBFBBFFFFFF222222222222220YBFZBFBFZXNFZNYNFYXNFzyyyxyyyy二、構建自由航帶網(wǎng)二、構建自由航帶網(wǎng) （帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向）（帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向）QBZYBNXNZYZNZYXvPB

9、BZXNYNZYXNZXZvxxQxxP22222222222222222222222222)()(特別注意：特別注意： 模型中的定向點只建立模型中的定向點只建立VQ方程方程 模型間的連接點需建立模型間的連接點需建立VQ， V P方程方程 對于模型間的連接點建立誤差方程時，常數(shù)項中的對于模型間的連接點建立誤差方程時，常數(shù)項中的N1 X1, N1 Y1 , N1 Z1必須用前一模型中的必須用前一模型中的N2 X2, N2 Y2 , N2 Z2連接點的模型坐標連接點的模型坐標zssyssxssmBZZmBYYmBXX121212攝站坐標攝站坐標222222222ZmNZZYmNYYXmNXXsps

10、psp二、構建自由航帶網(wǎng)二、構建自由航帶網(wǎng) （帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向）（帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向）非連接點的模型坐標非連接點的模型坐標111222111111)(21ZmNZZYmNYYmNYYXmNXXspsspsp絕對定向的計算步驟絕對定向的計算步驟步步1 1 ：絕對定向的定向控制點的地面測量坐標經(jīng)正旋：絕對定向的定向控制點的地面測量坐標經(jīng)正旋轉后，所得到的地面攝測坐標與攝測坐標的軸系的夾轉后，所得到的地面攝測坐標與攝測坐標的軸系的夾角為小角，比例尺也比較接近，坐標原點一致。因此，角為小角，比例尺也比較接近，坐標原點一致。因此，七個絕對定向元素的初始值可以取七個絕對定向元素的

11、初始值可以取步步2 2：根據(jù)確定的初始值，逐點計算出誤差方程的常數(shù)：根據(jù)確定的初始值，逐點計算出誤差方程的常數(shù)項項步步3 3：逐點組成誤差方程式的系數(shù)矩陣：逐點組成誤差方程式的系數(shù)矩陣步步4 4： 根據(jù)逐點組成的誤差方程式，逐點進行法化，根據(jù)逐點組成的誤差方程式，逐點進行法化，即組成法方程系數(shù)矩陣和常數(shù)項矩陣。即組成法方程系數(shù)矩陣和常數(shù)項矩陣。步步5 5：定向點未組完時重復：定向點未組完時重復2 24 4步，直到組完所有定向步，直到組完所有定向點。點。1, 0; 00000000kZYX步步6 6： 解求法方程式，即可得到七個絕對定向元素的解求法方程式，即可得到七個絕對定向元素的改正值。改正值

12、。步步7 7：絕對定向元素新值的計算：絕對定向元素新值的計算步步8 8： 根據(jù)求得的七個絕對元素將航帶內所有模型根據(jù)求得的七個絕對元素將航帶內所有模型點的攝測坐標轉換為地面攝測坐標，得到全航帶網(wǎng)經(jīng)點的攝測坐標轉換為地面攝測坐標，得到全航帶網(wǎng)經(jīng)絕對定向后的概略地面坐標。由于絕對定向后的航帶絕對定向后的概略地面坐標。由于絕對定向后的航帶網(wǎng)地面點坐標，須作非線性變形改正，因此絕對定向網(wǎng)地面點坐標，須作非線性變形改正，因此絕對定向無須精確地重復趨近，一般只作一次趨近即可。把此無須精確地重復趨近，一般只作一次趨近即可。把此絕對定向稱為概略定向。絕對定向稱為概略定向。ddkddZdYdXd,ddkkkdd

13、ZdZZYdYYXdXX0000000,航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差1. 按照單航帶法構成自按照單航帶法構成自由航帶網(wǎng)由航帶網(wǎng)2. 利用本航帶的控制點利用本航帶的控制點及與上一航帶的公共及與上一航帶的公共點進行三維空間相似點進行三維空間相似變換，將整區(qū)各航線變換，將整區(qū)各航線納入統(tǒng)一的坐標系中納入統(tǒng)一的坐標系中3. 同時解求各航帶非線同時解求各航帶非線性變形改正系數(shù)性變形改正系數(shù)4. 計算各加密點坐標計算各加密點坐標1、基本思想、基本思想1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定點名 A，B，O 像片名 高程控制點 平高控

14、制點航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差2、重心化坐標計算、重心化坐標計算區(qū)域重心坐標航線重心坐標重心化坐標1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定點名 A，B，O 像片名 高程控制點 平高控制點航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差3、誤差方程式的建立、誤差方程式的建立控制點：控制點：公共點：公共點：航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差誤差方程矩陣形式誤差方程矩陣形式1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定點名 A，B，O 像片名 高程控制點 平高控制點航帶法區(qū)域網(wǎng)平

15、差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差總誤差方程總誤差方程必要觀測數(shù)必要觀測數(shù) 45/33多余觀測數(shù)多余觀測數(shù) 15/27觀測值數(shù)觀測值數(shù) 601234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定點名 A，B，O 像片名 高程控制點 平高控制點誤差方程數(shù)誤差方程數(shù)航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差法方程法方程航帶間連接點的互法化陣，系數(shù)為航帶間連接點的互法化陣，系數(shù)為1/1/k k航帶中參與平差點的自身法化陣之和，航帶中參與平差點的自身法化陣之和，控制點系數(shù)為控制點系數(shù)為1 1，連接點系數(shù)為，連接點系數(shù)為1/1/k k航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差法方程法方程法方程的消元法方程的消元12-111T122222NNNNN23-122T233333NNNNN1-1