6航帶法空中三角測量

1、第六章：解析空中三角測量,主要內(nèi)容,一、解析空中三角測量的概念二、像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及改正三、航帶網(wǎng)法空中三角測量四、光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量,一、解析空三的概念,1、問題的提出,,,2447,2448,2449,2450,2467,2466,2465,2464,B696,,B655,,B694,,B658,,B653,,B642,,B657,,§6-1 概述,,2467,2466,2465,2464,2449,2450

2、,2447,2448,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,野外需要實測量個14個控制點,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,,2467,2466,2465,2464,2449,2450,2447,2448,2、解析空中三角測量的分類,單模型法航帶法區(qū)域網(wǎng)法,航帶法獨立模型法光線束法,二、像點坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及改正,攝影機(jī)的系統(tǒng)誤差底片變形航攝飛機(jī)

3、帶來的系統(tǒng)誤差大氣折光誤差地球曲率的影響攝影處理與底片復(fù)制中的系統(tǒng)誤差觀測系統(tǒng)誤差,四個框標(biāo)位于像片的四個角隅時可用仿射變換,四個框標(biāo)位于像片的中央時可用比例縮放,Lx,Ly為框標(biāo)距的理論值lx,ly為框標(biāo)距的量測值x’,y’為像點坐標(biāo)的量測值x,y 為像點坐標(biāo)的改正值,1、像片系統(tǒng)誤差預(yù)改正（攝影材料變形）,2、像片系統(tǒng)誤差預(yù)改正（攝影機(jī)物鏡畸變差）,攝影機(jī)鑒定時提供物鏡畸變差參數(shù),攝影機(jī)鑒定時提供各向徑物鏡畸變差值,k

4、0、k1、k2、k3為物鏡畸變差改正系數(shù)?r為畸變差,3、像片系統(tǒng)誤差預(yù)改正（大氣折光差改正）,大氣折光引起像點在徑向的變形,大氣折光引起像點在坐標(biāo)向的變形,?r 為像點誤差改正數(shù)r 為向徑rf 為折光差角,4、像片系統(tǒng)誤差預(yù)改正（地球曲率）,地球曲率引起像點在徑向的變形,地球曲率引起像點在坐標(biāo)向的變形,?r 為像點誤差改正數(shù)r 為向徑R 為地球曲率半徑,5、像片系統(tǒng)誤差預(yù)改正,內(nèi)定向并經(jīng)系統(tǒng)誤差預(yù)改正后的像點坐標(biāo),內(nèi)定向,鏡

5、頭畸變,大氣折光,地球曲率,一、概述,像點坐標(biāo)系統(tǒng)誤差預(yù)改正立體像對相對定向模型連接構(gòu)建自由航帶網(wǎng)航帶模型絕對定向航帶模型非線性改正加密點坐標(biāo)計算,§6-2 航帶網(wǎng)法空中三角測量,2387,2388,單像對相對定向回顧：,a1(x1,y1),a2(x2,y2),A(u,v,w),2449,2450,2448,二、航帶網(wǎng)法空中三角測量的建網(wǎng)過程,1、建立航帶模型 （1）像點坐標(biāo)量測(影像匹配)及誤差改正,2447

6、,,,,,,,2448,2449,2450,B655,,B653,,B654,,,2450136,2450082,2450013,2449233,2449136,2450001,,,,,,,,,S1,,,,,,,w1,v1,u1,w2,v2,u2,S2,2450,2449,,,,,,S3,,,,,,,w3,v3,u3,w4,v4,u4,S3,2448,2447,,,,,,,,,,,,,（2）連續(xù)法相對定向建立單個立體模型,,,,,,①,

7、②,③,②,,,,,,,,S1,,,,,,,w1,v1,u1,w2,v2,u2,S2,2450,2449,,,,,,S3,,,,,,,w3,v3,u3,w4,v4,u4,S4,2448,2447,,,,,,,,,,,,,,,連續(xù)法相對定向建立單個立體模型后：①各模型的像空間輔助坐標(biāo)系互相平行.② 坐標(biāo)原點和各個模型的比例尺不盡相同,以航帶中第一張像片的像空間坐標(biāo)系為像空輔，以后各像對的像空輔彼此平行,,（3）模型連接，建立統(tǒng)一的航帶自

8、由網(wǎng),v3,,,,u3,,,,,,,S1,,,,,,w1,v1,u1,w2,v2,u2,S2,,,,Z,X,Y,D,,,S3,w3,,,M1,M2,①,②,,,,,,bu,bv,bw,,,bu,bv,bw,,,,,,u1,M1點在模型①中（以S1為原點）的“高程”為:,換算為以S2為原點）的“高程”為:,M2點在模型②中（以S2為原點）的“高程”為:,,,,M1點在模型①中（以S1為原點）的“高程”為:,換算為以S2為原點）的“高程”為

9、:,M2點在模型②中（以S2為原點）的“高程”為:,（3）模型連接，建立統(tǒng)一的航帶自由網(wǎng),,,,,,,,,S1,,,,,,w1,v1,u1,S2,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2450,2449,,,,,,S3,,,,,,,S4,2448,2447,,,,,,,,,,,,,①,②,③,②,2367,2368,2369,2370,B594,,,B603,,B595,B596,,,B602,,,,2、航帶模型絕對定向,將航

10、帶輔助坐標(biāo)系中的坐標(biāo)(U,V,W)納入到地面攝影測量坐標(biāo)系統(tǒng)中，獲得模型點的地面攝影測量坐標(biāo)值（X，Y，Z）。,2、航帶模型的絕對定向,,,X,Y,2467,2466,2465,2464,7,,3,,8,,6,,5,,1,,2,,,,,,,,三維空間相似變換基本關(guān)系式：,重心化的變換關(guān)系式：,（1）,（2）,2449,2450,2448,2447,,,,,,,3、航帶模型的非線性改正,,,2467,2466,2465,2464,,,,,

11、,航線方向,,,2467,2466,2465,2464,,,,,航線方向,,,,,,,,,重心化后控制點的地面攝影測量坐標(biāo):,加密獲得的控制點的地面攝影測量坐標(biāo):,兩者不相符時有:,二次多項式,用一個多項式曲面擬合航帶網(wǎng)復(fù)雜的變形曲面，使該曲面經(jīng)過航帶網(wǎng)已知點時，所求得坐標(biāo)變形值與它們實際的變形值相等或使其殘差的平方和為最小,加密點i的坐標(biāo)改正數(shù)：,,單航帶法空中三角測量算例:,2467,2466,2465,2464,,,,,,,,,,

12、,,,,,,,2449,2450,2447,2448,,,,,,,,,,,,,,2449,2450,2447,2448,2450013,2450013,2450082,2450082,2450136,2450136,2450001,2450001,2449233,2449136,2449136,2449233,2448143,2448017,2448233,2448143,2448017,2448233,2450001,2449136,

13、2449233,2447132,2447083,2448143,2448017,2448233,2447132,2447083,B657,,B657,,B657,,B658,,B658,,B655,,B655,,B653,,B654,,B655,,B654,,B653,,,,,,,(1)各模型相對定向結(jié)果:,,,(2)計算各模型點輔助坐標(biāo),!!!!!!!!!! 此時,各模型點輔助坐標(biāo)是以模型中左攝影站為坐標(biāo)原點的 !!!!!!!!!!,

14、(3)求比例歸化系數(shù)為：,①,②,(4)比例歸化并統(tǒng)一坐標(biāo)原點后的模型點坐標(biāo),歸化后的模型點坐標(biāo)(*2.25):,綠色背景點用來計算像空間輔助坐標(biāo)的重心:,2448,2448143,2448017,2448233,2450001,2449136,2449233,2447132,2447083,B657,,B658,,B655,,B655,2449,2450013,2450082,2450136,2450001,2449136,24492

15、33,2448143,2448017,2448233,B657,,B655,,B654,,B653,,2450,2450013,2450082,2450136,2450001,2449233,2449136,B653,,B654,,,B655,2467101,2449,2448,2447,,,,(5)絕對定向,,,X,Y,,,,,,,控制點地攝坐標(biāo)的重心化:,,加密點和控制點像空間輔助坐標(biāo)的重心化:,,,絕對定向用,,檢查點用,,,X,

16、Y,,,,,,,B655的加密坐標(biāo):,三、航帶網(wǎng)法區(qū)域網(wǎng)空三,,,2447,2448,2449,2450,2467,2466,2465,2464,B696,,B655,,B698,,B694,,B658,,B653,,B657,,B654,,（1）按單航帶法分別建立航帶模型，求得各航帶模型點在本航帶統(tǒng)一的像空間輔助坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值（航帶間的公共模型點獨立計算）。,1,1,1,1,（2）各航帶模型的絕對定向：從第一條航帶開始，利用本航

17、帶內(nèi)已知控制點和下一航帶的公共點進(jìn)行絕對定向，求出模型點在全區(qū)域統(tǒng)一的地面攝影測量坐標(biāo)系中的概略坐標(biāo)。,,2467,2466,2465,2464,,,,,,,,,,,,,,,,,2449,2450,2447,2448,,,,,,,,,,,,,,,X,Y,單航帶加密回顧：,,同單航帶法的區(qū)別是：各航帶模型絕對定向后不作非線性改正，接著求出各加密點在全區(qū)統(tǒng)一的地攝坐標(biāo)系中的概略坐標(biāo),（3）計算各航帶的重心及重心化坐標(biāo)，解算各航帶的非線

18、性變形改正系數(shù)。--------> 區(qū)域網(wǎng)整體平差,單航帶絕對定向后(第2步,P90)獲得了各模型點(包括加密點和控制點)在全區(qū)統(tǒng)一地攝坐標(biāo)系中的坐標(biāo),但各航帶的非線性改正需要用到各航帶本身的重心化坐標(biāo)，因此，各航帶需重新計算重心。,,,,,,,,,,,,,D,Y,X,1,2,3,4,5,6,7,8,,,,G1,G2,J1,（4）利用模型中控制點的加密坐標(biāo)與野外實測坐標(biāo)應(yīng)相等及航帶間公共連接點坐標(biāo)應(yīng)相等為條件列誤差方程式，

19、解算各航帶的非線性變形改正系數(shù)。,① 控制點的加密坐標(biāo)與野外實測坐標(biāo)應(yīng)相等,控制點的加密坐標(biāo)(重心化的地攝坐標(biāo),G1模型中),控制點的加密坐標(biāo)(重心化的地攝坐標(biāo),G2模型中),② 航帶間公共連接點坐標(biāo)應(yīng)相等,,控制點：,第一條航帶,③ 列出航帶網(wǎng)非線性改正的誤差方程式:,第二條航帶,,公共點：,,(5) 加密點坐標(biāo)(地攝坐標(biāo))計算,,,航帶法區(qū)域網(wǎng)平差步驟:,（1）按單航帶法分別建立航帶模型，求得各航帶模型點在本航帶統(tǒng)一的像空間輔助坐

20、標(biāo)系中的坐標(biāo)值（航帶間的公共模型點獨立計算）。,（2）各航帶模型的絕對定向：從第一條航帶開始，利用本航帶帶內(nèi)已知控制點和下一航帶的公共點進(jìn)行絕對定向，求出模型點在全區(qū)域統(tǒng)一的地面攝影測量坐標(biāo)系中的概略坐標(biāo)。,（3）根據(jù)各航帶的重心及重心化坐標(biāo)，解算各航帶的非線性變形改正系數(shù)。--------> 區(qū)域網(wǎng)整體平差,（4）利用模型中控制點的加密坐標(biāo)與野外實測坐標(biāo)應(yīng)相等及航帶間公共連接點坐標(biāo)應(yīng)相等為條件列誤差方程式，解算各航帶的非線性變形