第六章解析空中三角测量

第六章 解析空中三角测量
(Analytical Aerial Triangulation)
1、概述 2、光束法区域网平差 3、像点坐标的量测与转点
1
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第一节 解析空中三角测量概述
一、解析空三的目的 二、解析空三的定义 三、解析空三的特点 四、解析空三的方法与分类 五、影像的连接点与转点 六、解析空三对控制点的要求
作用：连接成平差区域，重叠像 片的数量越多，则说几何强度越 大。 2、转点 （1）特征点的提取与定位 （2）自动转点 10
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五、影像的连接点与转点
Von Gruber points
每条航线4张像片，3个模型。二条航线共8张像片， 6个模型。
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平面控制点按周边布设
密 集 周 边 布 设
C1
C2
点间隔2b
16个点
C3 8个点
C4 4个点
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高程控制点按排状布设
2b
ib
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六、区域网平差对控制点的需求
Auxiliary Data as Control Information Perimeter control for planimetry has reduced the number of control points and required terrestrial work for a photogrammetric block. However, the dense chains of vertical control demand additional surveys. A number of studies (Ackermann, 1984, Blais and Chapman, 1984, Faig, 1979) have been carried out to reduce the number of control points, especially vertical points, using measured exterior orientation parameters at the time of photography. These studies showed that great savings in the number of vertical control points could be achieved .四、解析空中三ຫໍສະໝຸດ 测量的方法和分类按技术方法分类

m
n-m-q
N11
N12
N13
N22
N23
N33
t1
t2
t3
l1
l2
l3
带状法方程的循环分块解法
上移
N ’22
消元后仍具有带状阵的特征, 用相同的算法继续消元
q
m-q
m
n-m-q
N11
N12
N13
N22
N23
N33
t1
t2
t3
l1
l2
l3
边法化边消元 达到只进行必要的计算, 只占最少的内存的目的
转
置
对
项
称
带宽
航带数
垂直于航带方向编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
1，2，…，20 待定点名 A，B，…，O 像片名 高程控制点 平高控制点
×
×
×
×
×
×
×
×
改化法方程
×
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
×
×
×
×
×
×
×
×
未知数个数 15×6＋20×3＝150
多余观测数 234 － 150 ＝84

X 2Y2 Y22 Y2 vQ N 2 ( Z 2 ) N 2 X 2 N 2 Bx Bx Q Z2 Z2 Z2
特别注意： • 模型中的定向点只建立VQ方程 • 模型间的连接点需建立VQ， V P方程 • 对于模型间的连接点建立误差方程时，常数项中的 N1 X1, N1 Y1 , N1 Z1必须用前一模型中的N2 X2, N2 Y2 , N2 Z2
二、构建自由航带网
（2、带模型连接条件的连续法相对定向） 摄站坐标
X s 2 X s1 mBx Ys 2 Ys1 mBy Z s 2 Z s1 mBz
非连接点的模型坐标
X p X s1 mN1 X 1 1 Y p (Ys1 mN1Y1 Ys 2 mN2Y2 ) 2 Z p Z s1 mN1式曲 面拟合航带网复 杂的变形曲面， 使该曲面经过航 带网已知点时， 所求得坐标变形 值与它们实际的 变形值相等或使 其残差的平方和 为最小
1、二次多项式
X A0 A1 X A2Y A3 X 2 A4 XY Y B0 B1 X B2Y B3 X 2 B4 XY Z C0 C1 X C2Y C3 X 2 C4 XY
连接点的模型坐标
X p X s 2 mN2 X 2 Y p Ys 2 mN2Y2 Z p Z s 2 mN2 Z 2
N2
a a N2 Z 2 Bz
Z2
二、构建自由航带网（2、连续法相对定向）
Z Z B
b 1 a 2 a z
a
3 1 5
4 2 6
b
3 1 5
4
2

非独立累积性误差：随模型个数的增加而增大其影响

a13 a23
a14 a24
a15 a25
dX a13 l X dY l a23 dZ Y
用矩阵符号表示对某一像点的误差方程为
V AX Bt l
其中
a11 A a21
a11 B a21
光束法空中三角测量 光束法空中三角测量是以一个摄影光束（一张像 片）作为平差计算基本单元，理论较为严密的控 制点加密方法。它是以共线条件方程为理论基础， 这一方法的基本作法是，在像片上量测出各控制 点和加密点的像点坐标后，进行区域网的概算， 以确定区域中各像片的外方位元素及加密点坐标 的近似值。而后依据共线条件按控制点和加密点 分别列误差方程式．进行全区域的统一平差计算， 解求各像片的外方位元素以及加密点的地面坐标。
一般步骤： 第一步 像点坐标的量测和系统误差的改正； 第二步 像对的相对定向； 第三步 模型连接——构成自由航带网； 第四步 航带模型的绝对定向； 第五步 航带模型的非线性改正；
第二步 单航带连续法像对定向 选定像空间辅助坐标系与左片的像空问坐标系相重 合。即左片的角元素均为零，航带中第一像对完成 相对定向后，所得相对定向角元素，为像对中右片 的像空间坐标系相对于像空间辅助坐标系的三个角 元素。第二个像对以后的各像对中左片的三个角元 素，均取前一像对中右片的角元素作为定值，在完 成相对定向过程中保持不变，只改变像对中的右片。 这样建立起的航带内各单个模型的像空间辅助坐标 系，其特点是各模型的像空间辅助坐标系统，坐标 轴向都保持彼此平行，模型比例尺各不相同，坐标 原点也不一致。
1 航带法解析空中三角测量 航带法解析空中三角测量研究的对象是一条航带 的模型。把一个航带模型视为一个单元模型进 行解析处理，因此这种方法首先把许多立体像 对构成的单个模型连结成航带模型。在单个模 型连成航带模型的过程中，各单个模型中偶然 误差和残余的系统误差会传递到下一个模型中， 由于这些误差传递累积的结果使航带模型产生 扭曲变形，所以航带模型经绝对定向以后还需 作模型的非线性改正，才能得到所需的结果， 这便是航带法解析空中三角测量的基本原理。