后方交会MATLAB程序实习报告

摄摄 影影 测测 量量 学学 单像空间后方交会单像空间后方交会 实习报告实习报告 班 级 XXXX00000 姓 名 X X X000 学 号 XXXXXXXXXXXXX 指导教师 X X X 1 实习目的实习目的 1 掌握空间后方交会的定义和实现算法 2 了解摄影测量平差的基本过程 3 熟练 MATLAB 等程序编写 2 实习原理实习原理 利用至少三个已知地面控制点的坐标 AAA ZYXA BBB ZYXB 与其影像上对应的三个像点的影像坐标 CCC ZYXC aa yxa 根据共线方程 反求该像片的外方位元素 bb yxb cc yxc SSS ZYX 共线条件方程式 将共线式线性化并取一次小值项得 3 解算过程解算过程 获取已知数据 包括影像比例尺 1 m 平均摄影距离 航空摄影的航高 H 内方 位元素 x0 y0 f 控制点的空间坐标 X Y Z 量测控制点的像点坐标并进行必要的影像坐标系统误差改正 得到像点坐标 确定未知数的初始值 单像空间后方交会必须给出待定参数的初始值 在竖直航空 摄影且地面控制点大体对称分布的情况下 Xs0 和 Ys0 为均值 Zs0 为航高 的 初值都设为 0 或者 的初值可在航迹图上找出或根据控制点坐标通过坐标正反变换求出 计算旋转矩阵 R 利用角元素近似值计算方向余弦值 组成 R 阵 逐点计算像点坐标的近似值 利用未知数的近似值按共线条件式计算控制点像点坐 标的近似值 x y 逐点计算误差方程式的系数和常数项 组成误差方程式 计算法方程的系数矩阵 ATA 与常数项 ATL 组成法方程式 解求外方位元素 根据法方程 解求外方位元素改正数 并与相应的近似值求和 得到外方位元素新的近似值 检查计算是否收敛 将所求得的外方位元素的改正数与规定的限差比较 通常对 的改正数 给予限差 通常为 0 000001 弧度 当 3 个改正数 均小于 0 000001 弧度时 迭代结束 否则用新的近似值重复 步骤的计算 直到满足 要求为止 四 程序框图四 程序框图 五 主要代码五 主要代码 fn pn fi uigetfile txt 选择文件 I load pn fn x I 1 y I 2 X I 3 Y I 4 Z I 5 s 0 S 0 for i 1 3 j i 1 sij sqrt x i x j 2 y i y j 2 Sij sqrt X i X j 2 Y i Y j 2 s s sij S S Sij end m S 1000 s f 153 24 Xs0 X 1 X 2 X 3 X 4 4 Ys0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 4 Zs0 m f fai0 0 omig0 0 ka0 0 for v 1 inf a1 cos fai0 cos ka0 sin fai0 sin omig0 sin ka0 a2 cos fai0 sin ka0 sin fai0 sin omig0 cos ka0 a3 sin fai0 cos omig0 b1 cos omig0 sin ka0 b2 cos omig0 cos ka0 b3 sin omig0 c1 sin fai0 cos ka0 cos fai0 sin omig0 sin ka0 c2 sin fai0 sin ka0 cos fai0 sin omig0 cos ka0 c3 cos fai0 cos omig0 R a1 a2 a3 b1 b2 b3 c1 c2 c3 l A for h 1 4 O a1 X h Xs0 b1 Y h Ys0 c1 Z h Zs0 P a2 X h Xs0 b2 Y h Ys0 c2 Z h Zs0 Q a3 X h Xs0 b3 Y h Ys0 c3 Z h Zs0 x1 f O Q y1 f P Q a11 a1 f a3 x h Q a12 b1 f b3 x h Q a13 c1 f c3 x h Q a14 y h sin omig0 x h f x h cos ka0 y h sin ka0 f cos ka0 cos omig0 a15 f sin ka0 x h f x h sin ka0 y h cos ka0 a16 y h a21 a2 f a3 y h Q a22 b2 f b3 y h Q a23 c2 f c3 y h Q a24 x h sin omig0 y h f x h cos ka0 y h sin ka0 f sin ka0 cos omig0 a25 f cos ka0 y h f x h sin ka0 y h cos ka0 a26 x h lx x h x1 ly y h y1 lh lx ly Ah a11 a12 a13 a14 a15 a16 a21 a22 a23 a24 a25 a26 A A Ah l l lh end XX inv A A A l Xs0 Xs0 XX 1 Ys0 Ys0 XX 2 Zs0 Zs0 XX 3 fai0 fai0 XX 4 omig0 omig0 XX 5 ka0 ka0 XX 6 R a1 a2 a3 b1 b2 b3 c1 c2 c3 Xs Xs0 Ys Ys0 Zs Zs0 fai fai0 omig omig0 ka ka0 If abs XX 4 0 0000291b1 b2 b3 c1 c2 c3 V A XX l Qii inv A A m0 sqrt V V 2 mi m0 sqrt Qii m diag mi m m 1 m 2 m 3 m 4 pi 180 3600 m 5 pi 180 3600 m 6 pi 180 3600 mXs m 1 mYs m 2 mZs m 3 mfai m 4 momig m 5 mka m 6 fp fopen 后方交会计算结果 txt wt fprintf fp 迭代次数 d n v fprintf fp n 旋转矩阵 R n m n size R for i 1 1 m for j 1 1 n if j n fprintf fp g n R i j else fprintf fp g t R i j end end end fprintf fp n 外方位元素解 n fprintf fp Xs g t Xs fprintf fp Ys g t Ys fprintf fp Zs g n Zs fprintf fp g t fai fprintf fp g t omig fprintf fp g n ka fprintf fp n 单位权中误差的值 mo g n m0 fprintf fp n 外方位元素中误差为 n fprintf fp mXs g 米 t mXs fprintf