第三章解析空中三角测量

1、3-10 3-10 解析空中三角测量解析空中三角测量一、解析空中三角测量概述一、解析空中三角测量概述二、像点坐标量测与系统误差改正二、像点坐标量测与系统误差改正三、三类解析空中三角测量三、三类解析空中三角测量四、四、gpsgps辅助空中三角测量辅助空中三角测量主要内容主要内容一、概一、概 述述l解析空中三角测量的定义解析空中三角测量的定义l空中三角测量的目的和意义空中三角测量的目的和意义 l解析空中三角测量的分类解析空中三角测量的分类l解析空中三角测量所必需的信息解析空中三角测量所必需的信息解析空中三角测量的定义解析空中三角测量的定义 利用计算的方法，根据航摄像片上所量测得像点坐标及少量的地面

2、控制点求地面加密点的物方空间坐标的，称之为解析空中三角测量，习惯称摄影测量加密。摄影测量方法测定点位坐标的意义：摄影测量方法测定点位坐标的意义： （1）不需要直接触及被量测的目标或物体，凡是在影像上可以看到的目标，不受地面通视条件限制，均可以测定其位置和几何形状。 （2）可以快速在大范围内同时进行点位测定，从而可以节省大量野外工作量。 （3）摄影测量平差计算时，加密区域内部精度均匀，且很少受区域大小的影响。摄影测量方法测定点位坐标的目的：摄影测量方法测定点位坐标的目的：l为4d产品生产提供定向控制点和像片定向参数；l进行三、四等或等外三角测量的点位测定；l单元模型中大量地面点坐标的计算；l解析

3、近景摄影测量与非地形摄影测量。简单来讲，空中三角测量、区域网平差简单来讲，空中三角测量、区域网平差就是利用就是利用 少量控制点少量控制点 对整个区域对整个区域所有影像所有影像 恢复它们的恢复它们的 外方位元素外方位元素解析空中三角测量的分类解析空中三角测量的分类单模型法单模型法单航带法单航带法区域网法区域网法按平差范围按平差范围航带法航带法独立模型法独立模型法光线束法光线束法按数学模型按数学模型w进行解析空中三角测量所必需的信息1、摄影测量信息、摄影测量信息主要指在影像上量测的控制点、定向点、连接点及带求点的影像坐标，或在所建立的立体模型上量测的上述各类点模型坐标。2、非摄影测量信息、非摄影测

4、量信息主要指将空中三角测量网纳入到规定物方坐标系所必须的基准信息。主要是利用若干已知大地测量坐标的物方控制点作为平差的基础。二、二、 像点坐标量测与系统误差改正像点坐标量测与系统误差改正 一、像点坐标量测一、像点坐标量测 传统像点坐标的量测，主要仪器：立体坐标量测仪，单项坐标量测仪和解析测图仪，目前像点的量测已逐步转向数字的、自动化形式，可以直接在计算机上进行。二、摄影材料变形改正二、摄影材料变形改正三、摄影机物镜畸变改正三、摄影机物镜畸变改正四、大气折光改正四、大气折光改正五、地球曲率改正五、地球曲率改正三、三、 三类解析空中三角测量三类解析空中三角测量1 1、航带法解析空中三角测量、航带法

5、解析空中三角测量首先，首先，对航带内中每个像对进行连续法相对定向连续法相对定向，建立立体模型。然后，然后，用航带内四个已知控制点或相邻航带公共点，进行航带模型绝对定向绝对定向，将各个航带模型连接成区域网，并得到所有模型点在统一的地面摄影测量坐标系中坐标。最后，最后，进行航带或区域网的非线性改正。此方法在三种方法中理论最不严密的方法，但计算此方法在三种方法中理论最不严密的方法，但计算速度快，计算机容量要求小，因此在生产中较为常速度快，计算机容量要求小，因此在生产中较为常用。用。2 2、独立模型法解析空中三角测量、独立模型法解析空中三角测量 此方法是基于单独法相对定向单独法相对定向建立单个立体模型

6、。由于各个模型之间的像空间辅助坐标系和比例尺不一致，因此利用各个模型彼此间的公共点连接成一个区域，须通过单个模型的空间相似变化来完成，这样保证在变换中模型间公共点的坐标相等，控制电的计算坐标应与实测坐标相等。 这种方法理论较航带法严格，但计算较这种方法理论较航带法严格，但计算较费时，对计算机容量要求高。而且只适用于费时，对计算机容量要求高。而且只适用于对偶然误差的平差，有系统误差则需另加系对偶然误差的平差，有系统误差则需另加系统误差清除的方法。统误差清除的方法。3 3、光束法解析空中三角测量、光束法解析空中三角测量 光束法区域网空中三角测量是以一幅影像所组成的一束光线作为平差的基本单元，以共线

7、方程作为平差的基础方程。整体解求区域内每张像片的六个外方位元素，然后根据像点坐标求得所有待求点的地面坐标。基本步骤：基本步骤：（1）各影像外方位元素和地面点坐标的确定；（2）从每幅影像上的控制点和待定点的像点坐标出发，按每条光线的共线条件方程列出误差方程式；（3）逐点法化建立改化法方程式，按循环分快求解方法求得每幅影像的外方位元素；（4）利用外方位元素以及像点坐标，根据前方交会的原理求得待定点的地面坐标。总结：总结：1、光束法区域网平差是从实现摄影测量过程的几何反转出发，基于摄影成像时基于摄影成像时像点、物点和摄影中心三点共线像点、物点和摄影中心三点共线的特点提出的。2、光束法区域网平差的数学

8、模型是共线数学模型是共线条件方程条件方程，平差单元是单个光束，每副影像的像点坐标为原始观测值，未知数就是各影像的外方位元素，和所有待求点的大地坐标。光束法区域网平差缺点：光束法区域网平差缺点：1、由于共线方程所描述的像点坐标与各未知数的关系是非线性的，因此必须建立线性化误差方程并且提供各未知数的初始值，其他两种方式则不需要。2、光束法区域网平差未知数多、计算量大，计算速度也相对较慢。四、四、gps辅助空中三角测量辅助空中三角测量global positioning system 全球定位系统全球定位系统卫星部分由24颗卫星和3颗备用卫星组成，均匀分布于6个轨道内，轨道面之间的交角为60度，轨道

9、平均高度为20000km。gps可以用于动态定位，利用gps接收机可以直接得到摄影位置相对地面已知点的三维坐标。从而大量节省甚至免去地面的航测外业控制点测量工作。gps动态定位技术在摄影测量中的应用动态定位技术在摄影测量中的应用主要有以下几个方面：主要有以下几个方面：l用于航摄飞机的实时导航，以获取高质量的像片；l将由gps确定的摄站坐标作为辅助数据引入空中三角测量区域网平差，以减少地面控制点甚至完全取代地面控制点；l与惯性导航系统结合（pos）测定摄影机的姿态，使空中三角测量变得十分简单；l用于非摄影传感器的定位；gpsgps辅助空中三角测量与传统解析法比较辅助空中三角测量与传统解析法比较平差方案0检查点数理论精度（平面/高程）实际精度（平面/高程）平面高程(cm)(0)(cm)(0)密周边点光束法区网平差1