单像空间后方交会实习报告范本

1、.摄影测量学单像空间后方交会实习报告.下载可编辑 .一、实习目的1. 掌握空间后方交会的定义和实现算法(1) 定义 ：空间后方交会是以单幅影像为基础，从该影像所覆盖地面范围内若干控制点的已知地面坐标和相应点的像坐标量测值出发，根据共线条件方程，解求该影像在航空摄影时刻的外方位元素Xs， Ys， Zs，。(2) 算法：由于每一对像方和物方共轭点可列出2 个方程 ，因此若有 3 个已知地面坐标的控制点 ，则可列出6 个方程 ，解求 6 个外方位元素的改正数 Xs， Ys， Zs，。实际应用中为了提高解算精度，常有多余观测方程，通常是在影像的四个角上选取4 个或均匀地选择更多的地面控制点，因而要用最

2、小二乘平差方法进行计算 。2.了解摄影测量平差的基本过程(1)获取已知数据 。从摄影资料中查取影像比例尺1/m ，平均摄影距离 （航空摄影的航高 ）、内方位元素 x0， y0， f ；获取控制点的空间坐标X， Y， Z。.下载可编辑 .(2) 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 。(3) 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。(4) 计算旋转矩阵R。

3、利用角元素近似值计算方向余弦值，组成 R 阵。(5) 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)。(6) 逐点计算误差方程式的系数和常数项，组成误差方程式 。(7) 计算法方程的系数矩阵 ATA 与常数项 ATL，组成法方程式 。(8) 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 。(9) 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

4、代结束 。否则用新的近似值重复(4)（ 8）步骤的计算 ，直到满足要求为止。3.通过对提供的试验数据进行计算，输出像片的外方位元素并评定精度。深入理解单片空间后方交会的原理，体会在有多余观测情况下，用最小二乘平差方法编程实现解求影像外方位元素的过程。通过上机调试程序加强动手能力的培养，通过对实验结果的分析 ，增强综合运用所学知识解决实际问题的能力。4.实习过程 ： 4.1 学习单张像片空间后方交会的基本理论，掌握其基本思想 。如果我们知道每幅影像的 6 个外方位元素 ，就能确定被摄物体与航摄影像的关系。而单像.下载可编辑 .空间后方交会就是用于测定像片的外方位元素的，它的基本思想是：以单幅影像

5、为基础 ，从影像所覆盖的地面范围内若干控制点的已知地面坐标和相应点的像坐标 量测值 出发 ， 根据共线 方程 ， 解求该 影像在航 空摄影 时刻的 外方位元素Xs,Ys,Zs,p,w,k.由于空间后方交会所采用的数学模型共线方程是非线性函数，为了便于外方位元素的解求 ，首先将其线性化 。 4.2在纸上绘出空间后方交会的计算机程序框图 。 为了能够在宏观上指导我们编写程序，我们需要在草稿纸上绘出程序框图 。.下载可编辑 .输入原始数据归算像点坐标x， y计算和确定初值Xs0， Ys0， Zs0， 0， 0， 0组成旋转矩阵R计算 (x),(y) 和 lx ，ly是逐点组成误差方程式并法化否迭所有

6、点完否？代次数解法方程，求未知数改正数小于限计算改正后的外方位元素差否否？未知数改正数 限差否？否整理并输出计算结果输出中间结果和出错信息正常结束非正常结束.下载可编辑 .二、源代码using System;usingSystem.Collections.Generic;usingSystem.Linq;usingSystem.Text;namespace单像空间的后方交会public class calculateprivate double j, k, l, Xs, Ys, Zs;/六个外方位元素private double f = 28.1539;/主距struct point /像点和

7、地面点坐标public double x, y, X, Y, Z;private point p = new point4;/存取控制点的坐标private double R = new double9;/旋转矩阵private double a = new double8;/近似值坐标private double L = new double8;/误差方程常数项private double, A = new double8, 6;/误差方程系数项.下载可编辑 .private int count = 0;public void Y(double q)for (int n = 0; n 4;

8、n+)int m = n * 5;Console.WriteLine(请输入第 0 控制点的坐标 , n + 1);qm = Convert.ToDouble(Console.ReadLine();qm + 1 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine();qm + 2 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine();qm + 3 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine();qm + 4 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine();pn.x = qm;pn.y = qm +

9、 1;pn.X = qm + 2;pn.Y = qm + 3;pn.Z = qm + 4;double ave = 0, sum = 0;/求比例尺分母 ，用来求外方位元素for (int n = 0; n 3; n+)for (int m = n + 1; m 4; m+).下载可编辑 .sum+=Math.Sqrt(Math.Pow(pn.X-pm.X,2)+Math.Pow(pn.Y- pm.Y,2)/ Math.Sqrt(Math.Pow(pn.x-pm.x,2)+Math.Pow(pn.y - pm.y, 2);ave = sum / 6;double j = 0.054882; k

10、 = 0.057034; l = -0.036175;/六个外方位元素的近似值doubleXs = 500215.49;doubleYs = 4185301.89;doubleZs = 1475.56;private double sin(double m)returnMath.Sin(m);private double cos(double m)returnMath.Cos(m);.下载可编辑 .public void calX()/计算旋转矩阵R0 = cos(j) * cos(k) - sin(j) * sin(l) * sin(k);R1 = -cos(j) * sin(k) - si

11、n(j) * sin(l) * cos(k);R2 = -sin(j) * cos(l);R3 = cos(l) * sin(k);R4 = cos(l) * cos(k);R5 = -sin(l);R6 = sin(j) * cos(k) + cos(j) * sin(l) * sin(k);R7 = -sin(j) * sin(k) + cos(j) * sin(l) * cos(k);R8 = cos(j) * cos(l);public void calJSZ()/计算像点坐标近似值for (int n = 0; n 4; n+)a2 * n = -f * (R0 * (pn.X -

12、Xs) + R3 * (pn.Y - Ys) + R6 *(pn.Z - Zs) / (R2 * (pn.X - Xs) + R5 * (pn.Y - Ys) + R8 * (pn.Z - Zs);a2 * n + 1 = -f * (R1 * (pn.X - Xs) + R4 * (pn.Y - Ys) + R7* (pn.Z - Zs) / (R2 * (pn.X - Xs) + R5 * (pn.Y - Ys) + R8 * (pn.Z - Zs);.下载可编辑 .public void calXSJZandCSX()/计算系数矩阵和常数项for (int n = 0; n 4; n+)

13、/计算常数项L2 * n = pn.x - a2 * n;L2 * n + 1 = pn.y - a2 * n + 1;for (int n = 0; n 4; n+)/计算系数矩阵double z = R2 * (pn.X - Xs) + R5 * (pn.Y - Ys) + R8 * (pn.Z - Zs);A2 * n, 0 = (R0 * f + R2 * pn.x) / z;A2 * n, 1 = (R3 * f + R5 * pn.x) / z;A2 * n, 2 = (R6 * f + R8 * pn.x) / z;A2 * n, 3 = pn.y * sin(l) - (pn.

14、x * (pn.x * cos(k) - pn.y * sin(k) / f + f * cos(k)* cos(l);A2 * n, 4 = -f * sin(k) - pn.x / f * (pn.x * sin(k) + pn.y * cos(k);A2 * n, 5 = pn.y;A2 * n + 1, 0 = (R1 * f + R2 * pn.y) / z;A2 * n + 1, 1 = (R4 * f + R5 * pn.y) / z;A2 * n + 1, 2 = (R7 * f + R8 * pn.y) / z;A2 * n + 1, 3 = pn.x * sin(l) -

15、(pn.y * (pn.x * cos(k) - pn.y * sin(k) / f - f * sin(k)* cos(l);.下载可编辑 .A2 * n + 1, 4 = -f * cos(k) - pn.y / f * (pn.x * sin(k) + pn.y * cos(k);A2 * n, 5 = -pn.x;public double calJSGZS()/计算改正数double, AT = new double6, 8;/A转置double, temp = new double6, 6;/A转置与 A 的乘积double X = new double6;/改正数double A

16、TL = new double6;/A转置与 L 相乘的积int n, m, s;for (n = 0; n 8; n+)/求 A 的转置矩阵ATfor (m = 0; m 6; m+)ATm, n = ATn, m;for (n = 0; n 6; n+)/求 A 转置与 A 的乘积for (m = 0; m 6; m+)tempn, m = 0;for (s = 0; s 8; s+).下载可编辑 .tempn, m += ATn, s * As, m;MA(temp);/求逆for (n = 0; n 6; n+)/求 A 的转置与L 的乘积for (m = 0; m 8; m+)ATL

17、n += ATn, m * Lm;for (n = 0; n 6; n+)/求改正数Xfor (m = 0; m = 4)calX();calJSZ();calXSJZandCSX();Console.WriteLine(第 0 次迭代的结果, count);.下载可编辑 .calJSGZS();count+;private void MA(double, c)int i, j, h, m;constint n = 6;double l;double, q = new doublen, 12;for (i = 0; i n; i+)/求高斯矩阵for (j = 0; j 12; j+)qi, j = ci, j;for (i = 0; i n; i+)/.下载可编辑 .for (j = 0; j 12; j+)/构造单位阵if (i + 6 = j)qi, j = 1;elseqi, j = 0;for (h = 0, m = 0; m n - 1; m+, h+)/消去对角线以下的数据for (i = m + 1; i n; i+)if (qi, h = 0d)continue;l = qm, h / qi, h;for (j = 0; j 0; m-, h-)/消去对角线以上的数据for (i = m - 1; i