第九章 解析攝影測(cè)量基礎(chǔ)

第一節(jié)概述第九章解析空間三角測(cè)量（Analyticalaerialtriangulation）基礎(chǔ)為什么像片糾正至少需要四個(gè)糾正點(diǎn)，雙像立體測(cè)圖中模型的絕對(duì)定向至少需要一個(gè)平高控制點(diǎn)和一個(gè)高程點(diǎn)？解析空間三角測(cè)量（Analyticalaerialtriangulation）：把建立起來的攝影光束、單元模型、航帶模型和區(qū)域模型用少量的地面控制點(diǎn)利用平差計(jì)算的方法得到加密點(diǎn)坐標(biāo)。

解析基礎(chǔ)：1、攝影測(cè)量坐標(biāo)系

2、像片的內(nèi)外方位元素

3、空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

第二節(jié)像點(diǎn)坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正一、底片變形由于底片在保存過程中受到拉力、溫度等因素影響，引起的像幅形變。改正：1、直線函數(shù)式2、雙線性函數(shù)式第二節(jié)像點(diǎn)坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正二、攝影物鏡畸變差透鏡組使得射入光線和射出光線不平行，導(dǎo)致像點(diǎn)位移。改正：x=-xr/ry=-yr/r第二節(jié)像點(diǎn)坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正三、大氣折光差各層大氣折射率的不同使得光路不是直線是曲線。規(guī)律：在以像主點(diǎn)為中心的輻射線上，向內(nèi)移；像底點(diǎn)處沒有位移。第二節(jié)像點(diǎn)坐標(biāo)的系統(tǒng)誤差及其改正四、地球曲率影響大地水準(zhǔn)面是橢球而不是平面。規(guī)律：在以像主點(diǎn)為中心的輻射線上，向外移；像底點(diǎn)處沒有位移。1第三節(jié)、單像空間后方交會(huì)一、定義：已知若干控制點(diǎn)的地面坐標(biāo)，利用共線方程式反求該章像片的外方位元素。x=-f[a1（X-Xs）+b1（Y-Ys）+c1（Z-Zs）]/[a3（X-Xs）+b3（Y-Ys）+c3（Z-Zs）]y=-f[a2（X-Xs）+b2（Y-Ys）+c2（Z-Zs）]/[a3（X-Xs）+b3（Y-Ys）+c3（Z-Zs）]1、在共線方程中已知量有：攝影機(jī)主距f；像點(diǎn)的物方坐標(biāo)X、Y、Z；像點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)x、y2、在共線方程中未知量有：外方位線元素Xs、Ys、Zs及由三個(gè)外方位角元素確定的九個(gè)方向余弦值（a1…c3）二、單像空間后方交會(huì)過程1、量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)值x、y；2、假設(shè)外方位元素的初始值為Xs0、Ys0、Zs0、0、0和0；

3、計(jì)算九個(gè)方向余弦；4、利用共線方程計(jì)算（x）、（y）；

5、計(jì)算誤差方程的常數(shù)項(xiàng)Lx=x-（x）、Ly=y-（y），寫成誤差方程形式V=BX-L；6、計(jì)算法方程系數(shù)B’B，常數(shù)項(xiàng)B’L，得法方程B’BX-B’L=0；

二、單像空間后方交會(huì)過程7、求逆，解算法方程求得X=（B’B）B’L。求得Xs=Xs0+X’，…K=K0+K’；判斷三個(gè)角元素’、’和‘是否小于0.1×10yes結(jié)果no從3再計(jì)算一次，直到滿足條件。1第五節(jié)、空間前方交會(huì)一、定義：由立體像對(duì)的內(nèi)、外方位元素及像點(diǎn)坐標(biāo)求該像點(diǎn)的物方坐標(biāo)。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化取左、右兩張像片的像空間輔助坐標(biāo)系S-uvw和S-u’v’w’,分別平行物方坐標(biāo)D-XYZ。由兩張像片的外方位元素和A點(diǎn)對(duì)應(yīng)像點(diǎn)的像空間坐標(biāo)（x、y、-f）（x’、y’、-f）得：

uvw=b1b2b3a1a2a3c1c2c3xy-fxy-f=RU’V‘W’=b1b2b3a1a2a3c1c2c3xy-fxy-f=R小結(jié)：空間前方交會(huì)步驟1、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：外方位元素（已知）；量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)（x、y）和（x’、y’）2、由空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系求的像點(diǎn)在像空間輔助坐標(biāo)系統(tǒng)下的坐標(biāo)（u、v、w）和（u’、v’、w’）3、由基線條件和外方位線元素求得基線分量Bu、Bv、Bw4、求投影系數(shù)N和N’5、再由U=Nu，V=Nv，W=Nw和U’=N’u’，V’=N’v’，W’=N’w’得U、V、W和U’、V’、W’6、最后得到物方坐標(biāo)X、Y、Z第6節(jié)解析法像對(duì)的相對(duì)定向

Relativeorientation

一、相對(duì)定向的共面條件如圖所示：同名射線sa，s’a’和攝影基線B（ss’）位于同一個(gè)平面（核面），因此向量的混合積為零ss1（SaXs1a1）=0該式為相對(duì)定向的數(shù)學(xué)嚴(yán)密式二、連續(xù)像對(duì)的相對(duì)定向連續(xù)像對(duì)的相對(duì)定向是以左片為基準(zhǔn)，求出右片相對(duì)于左片的相對(duì)位置關(guān)系的元素。如圖所示：以左片為基準(zhǔn)，相對(duì)定向的元素為：‘‘，’以及基線分量Bv，Bw根據(jù)共面條件，可以寫成坐標(biāo)式表達(dá)：F=BuBvBwuvwu’v’w’=0將共面條件式按泰勒級(jí)數(shù)展開,并取一次小項(xiàng),使其線性化(化解過程略),得到9-38式連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向計(jì)算步驟確定初始值=?=κ=μ=v=0計(jì)算右片的方向余弦ai，bi，ci計(jì)算像點(diǎn)空間輔助坐標(biāo)計(jì)算各點(diǎn)的基線分量、投影系數(shù)和像點(diǎn)的左右視差逐點(diǎn)進(jìn)行誤差方程改化判斷是否所有點(diǎn)完成情況求解誤差方程得到改正數(shù)計(jì)算相對(duì)定向元素新值判斷改正數(shù)是否小于限差？輸出結(jié)果是否第7節(jié)模型的絕對(duì)定向Absoluteorientation一、絕對(duì)定向的定義:將模型點(diǎn)像空間輔助坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)為地面坐標(biāo)的過程為模型的絕對(duì)定向。二、模型絕對(duì)定向的數(shù)學(xué)公式由于地面絕對(duì)坐標(biāo)系（大地坐標(biāo)系）為左手坐標(biāo)系，因此模型絕對(duì)定向時(shí)將像空間輔助坐標(biāo)系先轉(zhuǎn)換到地面參考坐標(biāo)系中，再由參考坐標(biāo)向大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。絕對(duì)定向的公式XTPYTPZTP=XYZ