航帶法空中三角測(cè)量

1、攝影測(cè)量學(xué)攝影測(cè)量學(xué) 第第3 3章章四四概論概論 在雙像解析攝影測(cè)量中，每個(gè)像對(duì)都要在野外測(cè)在雙像解析攝影測(cè)量中，每個(gè)像對(duì)都要在野外測(cè)求四個(gè)地面控制點(diǎn)。這樣外業(yè)工作量太大效率求四個(gè)地面控制點(diǎn)。這樣外業(yè)工作量太大效率不高。能否只要在一條航帶十幾個(gè)像對(duì)中，或不高。能否只要在一條航帶十幾個(gè)像對(duì)中，或幾條航帶構(gòu)成的一個(gè)區(qū)域網(wǎng)中，測(cè)少量外業(yè)控幾條航帶構(gòu)成的一個(gè)區(qū)域網(wǎng)中，測(cè)少量外業(yè)控制點(diǎn)，在內(nèi)業(yè)用解析攝影測(cè)量的方法加密出每制點(diǎn)，在內(nèi)業(yè)用解析攝影測(cè)量的方法加密出每個(gè)像對(duì)所要求的控制點(diǎn)，然后用于測(cè)圖呢？回個(gè)像對(duì)所要求的控制點(diǎn)，然后用于測(cè)圖呢？回答是肯定的，解析法空中三角測(cè)量就是為解決答是肯定的，解析法空中三角

2、測(cè)量就是為解決這個(gè)問(wèn)題而提出的方法。這個(gè)問(wèn)題而提出的方法。u定義：定義：在一條航線十幾個(gè)像對(duì)中，甚至在若在一條航線十幾個(gè)像對(duì)中，甚至在若干條航線構(gòu)成的區(qū)域中，只布設(shè)少量野外實(shí)干條航線構(gòu)成的區(qū)域中，只布設(shè)少量野外實(shí)測(cè)的地面控制點(diǎn)，在室內(nèi)用電算方法加密出測(cè)的地面控制點(diǎn)，在室內(nèi)用電算方法加密出測(cè)圖所需的控制點(diǎn)（一般不少于每像對(duì)測(cè)圖所需的控制點(diǎn)（一般不少于每像對(duì)4個(gè)）。個(gè)）。u野外布點(diǎn)：野外布點(diǎn)：航帶：航帶：1、平坦地區(qū)、平坦地區(qū) 品字形品字形 2、丘陵山地、丘陵山地 五點(diǎn)法五點(diǎn)法 3、高山地、高山地 六點(diǎn)法六點(diǎn)法 區(qū)域布點(diǎn)：區(qū)域布點(diǎn)：九點(diǎn)法九點(diǎn)法 一、解析空中三角測(cè)量的意義一、解析空中三角測(cè)量的意義

3、二、解析空中三角測(cè)量的目的二、解析空中三角測(cè)量的目的三、解析空中三角測(cè)量的分類三、解析空中三角測(cè)量的分類單模型法單模型法航帶法航帶法區(qū)域網(wǎng)法區(qū)域網(wǎng)法按平差范圍按平差范圍航帶法航帶法獨(dú)立模型法獨(dú)立模型法光線束法光線束法按數(shù)學(xué)模型按數(shù)學(xué)模型四、解析空中三角測(cè)量的信息四、解析空中三角測(cè)量的信息非攝影測(cè)量信息：非攝影測(cè)量信息：像片上量測(cè)的像點(diǎn)坐標(biāo)像片上量測(cè)的像點(diǎn)坐標(biāo)攝影測(cè)量信息：攝影測(cè)量信息：v大地測(cè)量觀測(cè)值大地測(cè)量觀測(cè)值距離距離角度角度天文經(jīng)緯度天文經(jīng)緯度局部坐標(biāo)局部坐標(biāo)v像片外方位元素像片外方位元素高差儀記錄高差儀記錄攝站坐標(biāo)攝站坐標(biāo)像片姿態(tài)像片姿態(tài)攝站坐標(biāo)差攝站坐標(biāo)差v相對(duì)控制條件相對(duì)控制條件湖

4、面等高湖面等高平面平面圓周圓周共線共線五、影像連接點(diǎn)的類型與設(shè)置五、影像連接點(diǎn)的類型與設(shè)置轉(zhuǎn)刺點(diǎn)轉(zhuǎn)刺點(diǎn)標(biāo)志點(diǎn)標(biāo)志點(diǎn)明顯地物點(diǎn)明顯地物點(diǎn)航帶法解析空中三角測(cè)量研究的對(duì)象是一條航航帶法解析空中三角測(cè)量研究的對(duì)象是一條航帶的模型。把一個(gè)航帶模型視為一個(gè)單元模帶的模型。把一個(gè)航帶模型視為一個(gè)單元模型進(jìn)行解析處理，因此這種方法首先把許多型進(jìn)行解析處理，因此這種方法首先把許多立體像對(duì)構(gòu)成的單個(gè)模型連結(jié)成航帶模型。立體像對(duì)構(gòu)成的單個(gè)模型連結(jié)成航帶模型。在單個(gè)模型連成航帶模型的過(guò)程中，各單個(gè)在單個(gè)模型連成航帶模型的過(guò)程中，各單個(gè)模型中偶然誤差和殘余的系統(tǒng)誤差會(huì)傳遞到模型中偶然誤差和殘余的系統(tǒng)誤差會(huì)傳遞到下一個(gè)

5、模型中，由于這些誤差傳遞累積的結(jié)下一個(gè)模型中，由于這些誤差傳遞累積的結(jié)果使航帶模型產(chǎn)生扭曲變形，所以航帶模型果使航帶模型產(chǎn)生扭曲變形，所以航帶模型經(jīng)絕對(duì)定向以后還需作模型的非線性改正，經(jīng)絕對(duì)定向以后還需作模型的非線性改正，才能得到所需的結(jié)果，這便是航帶法解析空才能得到所需的結(jié)果，這便是航帶法解析空中三角測(cè)量的基本原理。中三角測(cè)量的基本原理。一、基本思想與流程一、基本思想與流程基本思想基本思想一、基本思想與流程一、基本思想與流程基本流程基本流程二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)（連續(xù)法相對(duì)定向）（連續(xù)法相對(duì)定向）歸化系數(shù)歸化系數(shù)135246a135246bXYZ2as1s2s31baZ2bZ1

6、u模型連接的實(shí)質(zhì)：模型連接的實(shí)質(zhì)：求出相鄰模型之間的比求出相鄰模型之間的比例尺規(guī)劃系數(shù)例尺規(guī)劃系數(shù)k k，后一模型中每一模型點(diǎn)，后一模型中每一模型點(diǎn)的空間輔助坐標(biāo)以及基線分量的空間輔助坐標(biāo)以及基線分量B BX XB BY YB BZ Z均乘均乘以規(guī)劃系數(shù)以規(guī)劃系數(shù)k k，就可獲得與前一模型比例，就可獲得與前一模型比例尺一致的坐標(biāo)。尺一致的坐標(biāo)。u將航帶中所有的攝站點(diǎn)、模型點(diǎn)的坐標(biāo)都將航帶中所有的攝站點(diǎn)、模型點(diǎn)的坐標(biāo)都納入到全航帶統(tǒng)一的攝影測(cè)量坐標(biāo)系中。納入到全航帶統(tǒng)一的攝影測(cè)量坐標(biāo)系中。二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)（連續(xù)法相對(duì)定向）（連續(xù)法相對(duì)定向）模型坐標(biāo)模型坐標(biāo)攝站坐標(biāo)攝站坐標(biāo)11

7、1222111111)(21ZmNkZZYmNkYYmNkYYXmNkXXspsspsp212121ssxssysszXXkmBYYkmBZZkmBP215二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)（單獨(dú)法相對(duì)定向）（單獨(dú)法相對(duì)定向）135246a135246bXYZ2as1s2s31bXYZ二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)（單獨(dú)法相對(duì)定向）（單獨(dú)法相對(duì)定向）模型坐標(biāo)模型坐標(biāo)zssyssxssmBZZmBYYmBXX121212攝站坐標(biāo)攝站坐標(biāo)新新新mZZZmYYYmXXXspspsp111二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng) （帶模型連接條件的連續(xù)法相對(duì)定向）（帶模型連接條件的連續(xù)法相對(duì)定向）

8、135246a135246bXYZsi-1sisi+1aiA(N1X1, N1Y1, N1Z1)ai+1 (X2, Y2, Z2)BxBzBy二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng) （帶模型連接條件的連續(xù)法相對(duì)定向）（帶模型連接條件的連續(xù)法相對(duì)定向）0000zzyyyyxxyyyyyyzzxyyxxxxxxxxxBBFBBFBBFFFFFFBBFBBFBBFFFFFF222222222222220YBFZBFBFZXNFZNYNFYXNFzyyyxyyyy二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng) （帶模型連接條件的連續(xù)法相對(duì)定向）（帶模型連接條件的連續(xù)法相對(duì)定向）QBZYBNXNZYZNZYXvPB

9、BZXNYNZYXNZXZvxxQxxP22222222222222222222222222)()(特別注意：特別注意： 模型中的定向點(diǎn)只建立模型中的定向點(diǎn)只建立VQ方程方程 模型間的連接點(diǎn)需建立模型間的連接點(diǎn)需建立VQ， V P方程方程 對(duì)于模型間的連接點(diǎn)建立誤差方程時(shí)，常數(shù)項(xiàng)中的對(duì)于模型間的連接點(diǎn)建立誤差方程時(shí)，常數(shù)項(xiàng)中的N1 X1, N1 Y1 , N1 Z1必須用前一模型中的必須用前一模型中的N2 X2, N2 Y2 , N2 Z2連接點(diǎn)的模型坐標(biāo)連接點(diǎn)的模型坐標(biāo)zssyssxssmBZZmBYYmBXX121212攝站坐標(biāo)攝站坐標(biāo)222222222ZmNZZYmNYYXmNXXsps

10、psp二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng) （帶模型連接條件的連續(xù)法相對(duì)定向）（帶模型連接條件的連續(xù)法相對(duì)定向）非連接點(diǎn)的模型坐標(biāo)非連接點(diǎn)的模型坐標(biāo)111222111111)(21ZmNZZYmNYYmNYYXmNXXspsspsp絕對(duì)定向的計(jì)算步驟絕對(duì)定向的計(jì)算步驟步步1 1 ：絕對(duì)定向的定向控制點(diǎn)的地面測(cè)量坐標(biāo)經(jīng)正旋：絕對(duì)定向的定向控制點(diǎn)的地面測(cè)量坐標(biāo)經(jīng)正旋轉(zhuǎn)后，所得到的地面攝測(cè)坐標(biāo)與攝測(cè)坐標(biāo)的軸系的夾轉(zhuǎn)后，所得到的地面攝測(cè)坐標(biāo)與攝測(cè)坐標(biāo)的軸系的夾角為小角，比例尺也比較接近，坐標(biāo)原點(diǎn)一致。因此，角為小角，比例尺也比較接近，坐標(biāo)原點(diǎn)一致。因此，七個(gè)絕對(duì)定向元素的初始值可以取七個(gè)絕對(duì)定向元素的

11、初始值可以取步步2 2：根據(jù)確定的初始值，逐點(diǎn)計(jì)算出誤差方程的常數(shù)：根據(jù)確定的初始值，逐點(diǎn)計(jì)算出誤差方程的常數(shù)項(xiàng)項(xiàng)步步3 3：逐點(diǎn)組成誤差方程式的系數(shù)矩陣：逐點(diǎn)組成誤差方程式的系數(shù)矩陣步步4 4： 根據(jù)逐點(diǎn)組成的誤差方程式，逐點(diǎn)進(jìn)行法化，根據(jù)逐點(diǎn)組成的誤差方程式，逐點(diǎn)進(jìn)行法化，即組成法方程系數(shù)矩陣和常數(shù)項(xiàng)矩陣。即組成法方程系數(shù)矩陣和常數(shù)項(xiàng)矩陣。步步5 5：定向點(diǎn)未組完時(shí)重復(fù)：定向點(diǎn)未組完時(shí)重復(fù)2 24 4步，直到組完所有定向步，直到組完所有定向點(diǎn)。點(diǎn)。1, 0; 00000000kZYX步步6 6： 解求法方程式，即可得到七個(gè)絕對(duì)定向元素的解求法方程式，即可得到七個(gè)絕對(duì)定向元素的改正值。改正值

12、。步步7 7：絕對(duì)定向元素新值的計(jì)算：絕對(duì)定向元素新值的計(jì)算步步8 8： 根據(jù)求得的七個(gè)絕對(duì)元素將航帶內(nèi)所有模型根據(jù)求得的七個(gè)絕對(duì)元素將航帶內(nèi)所有模型點(diǎn)的攝測(cè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地面攝測(cè)坐標(biāo)，得到全航帶網(wǎng)經(jīng)點(diǎn)的攝測(cè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地面攝測(cè)坐標(biāo)，得到全航帶網(wǎng)經(jīng)絕對(duì)定向后的概略地面坐標(biāo)。由于絕對(duì)定向后的航帶絕對(duì)定向后的概略地面坐標(biāo)。由于絕對(duì)定向后的航帶網(wǎng)地面點(diǎn)坐標(biāo)，須作非線性變形改正，因此絕對(duì)定向網(wǎng)地面點(diǎn)坐標(biāo)，須作非線性變形改正，因此絕對(duì)定向無(wú)須精確地重復(fù)趨近，一般只作一次趨近即可。把此無(wú)須精確地重復(fù)趨近，一般只作一次趨近即可。把此絕對(duì)定向稱為概略定向。絕對(duì)定向稱為概略定向。ddkddZdYdXd,ddkkkdd

13、ZdZZYdYYXdXX0000000,航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差1. 按照單航帶法構(gòu)成自按照單航帶法構(gòu)成自由航帶網(wǎng)由航帶網(wǎng)2. 利用本航帶的控制點(diǎn)利用本航帶的控制點(diǎn)及與上一航帶的公共及與上一航帶的公共點(diǎn)進(jìn)行三維空間相似點(diǎn)進(jìn)行三維空間相似變換，將整區(qū)各航線變換，將整區(qū)各航線納入統(tǒng)一的坐標(biāo)系中納入統(tǒng)一的坐標(biāo)系中3. 同時(shí)解求各航帶非線同時(shí)解求各航帶非線性變形改正系數(shù)性變形改正系數(shù)4. 計(jì)算各加密點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算各加密點(diǎn)坐標(biāo)1、基本思想、基本思想1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定點(diǎn)名 A，B，O 像片名 高程控制點(diǎn) 平高控

14、制點(diǎn)航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差2、重心化坐標(biāo)計(jì)算、重心化坐標(biāo)計(jì)算區(qū)域重心坐標(biāo)航線重心坐標(biāo)重心化坐標(biāo)1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定點(diǎn)名 A，B，O 像片名 高程控制點(diǎn) 平高控制點(diǎn)航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差3、誤差方程式的建立、誤差方程式的建立控制點(diǎn)：控制點(diǎn)：公共點(diǎn)：公共點(diǎn)：航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差誤差方程矩陣形式誤差方程矩陣形式1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定點(diǎn)名 A，B，O 像片名 高程控制點(diǎn) 平高控制點(diǎn)航帶法區(qū)域網(wǎng)平

15、差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差總誤差方程總誤差方程必要觀測(cè)數(shù)必要觀測(cè)數(shù) 45/33多余觀測(cè)數(shù)多余觀測(cè)數(shù) 15/27觀測(cè)值數(shù)觀測(cè)值數(shù) 601234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定點(diǎn)名 A，B，O 像片名 高程控制點(diǎn) 平高控制點(diǎn)誤差方程數(shù)誤差方程數(shù)航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差法方程法方程航帶間連接點(diǎn)的互法化陣，系數(shù)為航帶間連接點(diǎn)的互法化陣，系數(shù)為1/1/k k航帶中參與平差點(diǎn)的自身法化陣之和，航帶中參與平差點(diǎn)的自身法化陣之和，控制點(diǎn)系數(shù)為控制點(diǎn)系數(shù)為1 1，連接點(diǎn)系數(shù)為，連接點(diǎn)系數(shù)為1/1/k k航帶法區(qū)域網(wǎng)平差航帶法區(qū)域網(wǎng)平差法方程法方程法方程的消元法方程的消元12-111T122222NNNNN23-122T233333NNNNN1-1