第4章_解析空中三角测量

1、1第四章第四章 解析空中三角测量解析空中三角测量1 1 概概 述述2 2 影像连接点的类型与设置影像连接点的类型与设置3 3 像点坐标量测与系统误差预改像点坐标量测与系统误差预改 正正4 4 航带法空中三角测量航带法空中三角测量5 5 独立模型法区域网空中三角测独立模型法区域网空中三角测量量26 6 光束法区域网空中三角测量光束法区域网空中三角测量7 7 系统误差补偿与自检校光束法系统误差补偿与自检校光束法区域网平差区域网平差 8 摄影测量与非摄影测量观测值摄影测量与非摄影测量观测值的联合平差的联合平差9 GPS9 GPS辅助空中三角测量辅助空中三角测量10 10 自动空中三角测量自动空中三角

2、测量34.14.1概概 述述解析空中三角测量的解析空中三角测量的目的目的和意和意义义解析空中三角测量的分类解析空中三角测量的分类进行解析空中三角测量所必须进行解析空中三角测量所必须的信息的信息4一、解析空中三角测量的意义一、解析空中三角测量的意义5二、解析空中三角测量的目的二、解析空中三角测量的目的6三、解析空中三角测量的分类三、解析空中三角测量的分类单模型法单模型法航带法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7四、解析空中三角测量的信息四、解析空中三角测量的信息非摄影测量信息：将空中三角测量网纳入到规定物非摄影测量信息：

3、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。方坐标系所必须的基准信息。像片上量测的像点坐标像片上量测的像点坐标包括：控制点、定向点、连接点、待求点包括：控制点、定向点、连接点、待求点摄影测量信息：摄影测量信息：v大地测量观测值大地测量观测值距离距离角度角度天文经纬度天文经纬度局部坐标局部坐标v像片外方位元素像片外方位元素高差仪记录高差仪记录摄站坐标摄站坐标像片姿态像片姿态摄站坐标差摄站坐标差v相对控制条件相对控制条件湖面等高湖面等高平面平面圆周圆周共线共线84.2、影像连接点的类型与设置、影像连接点的类型与设置912374586方位线过主点且垂直于过主点且垂直于方位线的直线与方位线的

4、直线与旁向重叠中线的旁向重叠中线的交点附近交点附近不得大于不得大于1cm1cm困难时，不得大于困难时，不得大于1.5cm1.5cm不得小于不得小于5cm5cm应在应在5656两点连线中点两点连线中点1cm1cm范围内范围内距像片边缘距像片边缘不得小于不得小于1.5cm1.5cm所有点均布成所有点均布成双点双点距各类标志不得小于距各类标志不得小于1mm1mm 影像连接点的设置影像连接点的设置10转刺点转刺点11标志点标志点标志点直径大小经验公式：标志点直径大小经验公式：)(/为影像比例尺分母ssmmcmd12明显地物点明显地物点13点之记14 4.3 4.3点坐标量测与系统误差预改点坐标量测与系

5、统误差预改正正 像点坐标的量测像点坐标的量测摄影材料变形改正摄影材料变形改正摄影机物镜畸变差改正摄影机物镜畸变差改正大气折光改正大气折光改正地球曲率改正地球曲率改正15像点坐标的量测像点坐标的量测 数字的、自动化（或半自动化）形式，直接在计算机上进行。影像匹配的方法来实现像点坐标的自动量测 16摄影材料变形改正摄影材料变形改正均匀变形和不均匀变形 x= a0+ a1 x + a2 y + a3xy y= b0+ b1x + b2 y + b3xy xxlLxx yylLyy 框标17摄影机物镜畸变差改正摄影机物镜畸变差改正 物镜畸变差包括对称畸变和非对称畸变 x =- x(k0 + k1r2

6、+ k2r4) y =- y(k0 + k1r2 + k2r4) r 是以像主点为极点的向径； x，y 为像点坐标改正数； x，y 为像点坐标；k0 ，k1， k2 为物镜畸变差改正系数，由摄影机鉴定获得。 18大气折光改正大气折光改正 大气折光引起像点在辐射方向的改正 rf为折光差角；n0和nH为地面和高度H处的大气折射率。saAa大气折光差引起的像点坐标的改正值；x，y 为大气折光改正以前的像点坐标 19地球曲率改正地球曲率改正 由地球曲率引起像点坐标在辐射方向的改正：322rRfHr是以像底点为极点的向径f为摄影机主距；H为摄站点的航高；R为地球的曲率半径oA20像点坐标的改正分别为Rf

7、HryryRfHrxrxyx222222摄影材料变形、摄影物镜畸变差、大气折光差和地球曲率改正后像点坐标yxdyyyydxxxx21 4.4 4.4 航带法空中三角测量航带法空中三角测量 对象是一条航带的模型，即首先要把许多立体像对所构成的单个模型连接成航带模型，把一个航带模型视为一个单元模型进行解析处理 2223一、基本思想与流程一、基本思想与流程基本思想基本思想24一、基本思想与流程一、基本思想与流程基本流程基本流程25航带法26二、自由航带网的构成二、自由航带网的构成包括像对的相对定向和模型连接1227二、构建自由航带网二、构建自由航带网（连续法相对定向）（连续法相对定向）归化系数归化系

8、数135246a135246bXYZ2as1s2s31baZ2bZ128模型连接29模型比例尺归化系数k是取用由公共点2、4、6上求得的平均值k均 = 1/3（k2 + k4 + k6）在后一模型中，每一模型点的空间辅助坐标以及基线分量BX、BY、BZ均需乘以归化系数k 30第二模型及以后各模型的摄站点摄站点的摄影测量坐标为： 212212212)()()()()()(ZSPSPYSPSPXSPSPmBkZZmBkYYmBkXX31 第二模型及以后各模型中模型点模型点的摄影测量坐标为： 111222111111)(21ZmNkZZYmNkYYmNkYYXmNkXXspsspsp32二、构建自由

9、航带网二、构建自由航带网（单独法相对定向单独法相对定向）135246a135246bXYZ2as1s2s31bXYZ33二、构建自由航带网二、构建自由航带网（单独法相对定向单独法相对定向）模型坐标模型坐标zssyssxssmBZZmBYYmBXX121212摄站坐标摄站坐标新新新mZZZmYYYmXXXspspsp11134三、航带模型的绝对定向三、航带模型的绝对定向ZYXZYXRZYXtptptp选择不选择不位于一条直线上位于一条直线上、跨度尽量大跨度尽量大的足够数量的控制的足够数量的控制点作为绝对定向点（至少两个平高控制点、一个高程控点作为绝对定向点（至少两个平高控制点、一个高程控制点）制

10、点）35四、航带模型非线性改正四、航带模型非线性改正1、三次非完全多项式、三次非完全多项式(3 x 7=21参数参数)用一个多项式曲面用一个多项式曲面拟合航带网复杂的拟合航带网复杂的变形曲面，使该曲变形曲面，使该曲面经过航带网已知面经过航带网已知点时，所求得坐标点时，所求得坐标变形值与它们实际变形值与它们实际的变形值相等或使的变形值相等或使其残差的平方和为其残差的平方和为最小。最小。36四、航带模型非线性改正四、航带模型非线性改正1、三次非完全多项式、三次非完全多项式(3 x 7=21参数参数)37四、航带模型非线性改正四、航带模型非线性改正2、二次多项式、二次多项式(3 x 5=15参数参数

11、)38五五、航带法区域网平差、航带法区域网平差1. 按照单航带法构成自按照单航带法构成自由航带网由航带网2. 利用本航带的控制点利用本航带的控制点及与上一航带的公共及与上一航带的公共点进行三维空间相似点进行三维空间相似变换，将整区各航线变换，将整区各航线纳入统一的坐标系中纳入统一的坐标系中3. 同时解求各航带非线同时解求各航带非线性变形改正系数性变形改正系数4. 计算各加密点坐标计算各加密点坐标1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定点名 A，B，O 像片名高程控制点 平高控制点1、基本思想、基本思想39五、航带法区域网平差

12、五、航带法区域网平差2、重心化坐标计算、重心化坐标计算区域重心坐标航线重心坐标重心化坐标1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定点名 A，B，O 像片名高程控制点 平高控制点40五、航带法区域网平差五、航带法区域网平差3、误差方程式的建立、误差方程式的建立(取二次项形式取二次项形式)控制点：控制点：公共点：公共点：41五、航带法区域网平差五、航带法区域网平差误差方程矩阵形式误差方程矩阵形式1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定点名 A，B，O 像片名高程

13、控制点 平高控制点42五、航带法区域网平差五、航带法区域网平差总误差方程总误差方程误差方程数误差方程数1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定点名 A，B，O 像片名高程控制点 平高控制点43五五、航带法区域网平差、航带法区域网平差待定点地面坐标计算待定点地面坐标计算444.5 4.5 独立模型法区域网空中独立模型法区域网空中三角测量三角测量把一个单元模型视为刚体，利用各单元模型彼此间的公共点连成一个区域，在连接过程中，每个单元模型只能作平移、缩放、旋转，通过单元模型的三维线性变换来完成。 一、独立模型法区域网空中三角测量的

14、基本思想独立模型法区域网空中三角测量的基本思想4546二独立模型法区域网空中三角测量的二独立模型法区域网空中三角测量的主要内容主要内容(1)(1)求出各单元模型中模型点的坐标，包括摄站点坐标；求出各单元模型中模型点的坐标，包括摄站点坐标；(2)(2)利用相邻模型之间的公共点和所在模型中的控制点，利用相邻模型之间的公共点和所在模型中的控制点，对每个模型各自进行空间相似变换，列出误差方程和法对每个模型各自进行空间相似变换，列出误差方程和法方程；方程；(3)(3)建立全区域的改化法方程，并按循环分块法求解，建立全区域的改化法方程，并按循环分块法求解，求得每个模型的求得每个模型的7 7个参数。个参数。

15、(4)(4)由已经求得的每个模型的由已经求得的每个模型的7 7个参数，计算每个模型中个参数，计算每个模型中待定点平差后的坐标。若为相邻模型的公共点，则取其待定点平差后的坐标。若为相邻模型的公共点，则取其平均值作为最后结果。平均值作为最后结果。47三独立模型法区域网空中三角测量的三独立模型法区域网空中三角测量的数学模型数学模型gggtptptpZYXZYXRZYX为单元模型中任一模型点（包括投影中心）的重心化摄测坐标； 地面摄测坐标 模型重心在地面摄测坐标系中的坐标 48仿照模型的绝对定向，对空间相似变换公式仿照模型的绝对定向，对空间相似变换公式进行线性化进行线性化ZYXZYXlllddddZd

16、YdXdYXZXZYYZXvvv010000100001ZYXZYXRZYXllltptptpZYX绝对定向线性化公式绝对定向线性化公式49仿照模型的绝对定向，对空间相似变换公式仿照模型的绝对定向，对空间相似变换公式进行线性化进行线性化jiZYXjigggjijiZYXlllZYXddddZYXYXZXZYYZXvvv,010000100001jgggjijijiZYXZYXZYXRZYXlll,000,独立模型法区域网平差线性化公式独立模型法区域网平差线性化公式相邻模型点相邻模型点坐标改正数坐标改正数模型公共点坐标均值，每次迭模型公共点坐标均值，每次迭代后更新改坐标值代后更新改坐标值50为了

17、计算方便，把误差方程式中的未知数分为两组。为了计算方便，把误差方程式中的未知数分为两组。,gggZYX,ZYX每个模型的7个定向参数待定点地面坐标改正数误差方程写成矩阵形式误差方程写成矩阵形式LBXAtV对于公共点对于公共点（相邻模型公共连接点）（相邻模型公共连接点）LAtV0对于控制点对于控制点模型定向模型定向未知数未知数待定点坐待定点坐标改正数标改正数51相应的法方程为：相应的法方程为：LBLAXtBBABBAAATTTTTT或：或：2122121211nnXtNNNNT模型定向模型定向未知数未知数待定点坐待定点坐标改正数标改正数52通常待定点坐标未知数通常待定点坐标未知数X远远大于定向未

18、知数远远大于定向未知数t的个数，的个数，因此在法方程求解时，往往先消去其中含未知数较多因此在法方程求解时，往往先消去其中含未知数较多的的X,得到仅含未知数得到仅含未知数t的改化法方程：的改化法方程：)()()(212212111212212112122121121221211nNNnNNNNtnNNntNNNNTT消元法消元法2122121211nnXtNNNNT算出每个模型的定向参数后，再利用空间相似变换计算待定点的地面摄测坐标53独立模型法区域网空中三角测量计独立模型法区域网空中三角测量计算量大：算量大：4 4条航线条航线每条航线每条航线1010个模型个模型每个模型每个模型6 6个点个点定

19、向参数：定向参数：4 x 10 x 7 =2804 x 10 x 7 =280个个544.6 4.6 光束法区域网空中三角测量光束法区域网空中三角测量 1.1.光束法区域网空中三角测量的基光束法区域网空中三角测量的基本思想与内容本思想与内容 2.2.误差方程式和法方程式的建立误差方程式和法方程式的建立 3.3.两类未知数交替趋近法两类未知数交替趋近法 4.4.三种区域网平差方法的比较三种区域网平差方法的比较 5.5.解析空中三角测量的精度分析解析空中三角测量的精度分析55一、基本思想与流程一、基本思想与流程原理图原理图56 光束法一条光束平差的基本单元共线方程平差的基础方程旋转和平移已知的控制

20、点坐标系统5758一、基本思想与流程一、基本思想与流程基本流程基本流程59二、像片外方位元素和地面点坐标近似值的确定二、像片外方位元素和地面点坐标近似值的确定将每个立体像对进行将每个立体像对进行相对定向相对定向和和模型连接模型连接构建自由航带网，利用航带中的构建自由航带网，利用航带中的控制点控制点及及相邻航线间的相邻航线间的公共点公共点对航线进行对航线进行绝对定向绝对定向以求得每一张像片的外方位元素和加密点以求得每一张像片的外方位元素和加密点的地面坐标，以此作为未知数的近似值的地面坐标，以此作为未知数的近似值602.2.误差方程式和法方程式的建立误差方程式和法方程式的建立光线束法区域网平差是以

21、共线条件方程式作为其基本数学模型误差方程误差方程612.2.误差方程式和法方程式的建立误差方程式和法方程式的建立ysssyxsssxlZaYaXaaaaZaYaXavlZaYaXaaaaZaYaXav232221262524232221131211161514131211LXtBAV误差方程式矩阵的形式： 62,TyxvvV TyyxxL)()(262524232221161514131211aaaaaaaaaaaaA232221131211aaaaaaBTZsYsXstTZYXX L =lx , lyT63法方程式为：LBLAXtBBABBAAATTTTTTLBBBBALAABBBBAAAt

22、TTTTTTTT111)()(改化法方程式求出每幅影像的外方位元素后，再利用空间前方交会方法，即可求得全部待定点的地面坐标。64如果每幅影像的外方位元素为已知 yyxxlZaYaXavlZaYaXav 232221131211首先利用地面点的近似坐标作为已知值，求出每幅影像的外方位元素，然后，再用外方位元素新值计算每点地面坐标，反复趋近.65光束法区域网空中三角测量的基本内容 影像外方位元素和地面点坐标近似值的确定由控制点和待定点的像点坐标出发，按每条摄影光线的共线条件方程列出误差方程式66逐点法化建立改化法方程式，通常是先求得每幅影像的外方位元素。空间前方交会求得待定点的地面坐标，对于相邻影

23、像公共交会点应取其均值作为最后结果。673.3.两类未知数交替趋近法两类未知数交替趋近法 交替趋近法的基本思想源于后交前交解法， ysssyxsssxlaaaZaYaXavlaaaZaYaXav262524232221161514131211已知地面点的坐标 68光束法区域网平差方法的特点方法的特点以单张影像为平差单元，影像坐标量测值为观测值能方便地顾及影像系统误差的影响，便于引入非摄影测量附加观测值694.4.三种区域网平差方法的比较三种区域网平差方法的比较1)航带法航带法观测值：自由航带坐标，不是真正的原始观测值。未知数少，计算快计算快，但精度低精度低。2)独立模型法独立模型法观测值：模型

24、点坐标。未知数多，计算慢，精度较高精度较高。3)光束法光束法观测值：像点坐标（原始观测值，便于引入非摄影测量附加参数）。需要线性化，未知数多，计算量大，计算速度慢，但最严密，最严密，精度最高精度最高。705 5 解析空中三角测量的精度分析解析空中三角测量的精度分析 解析空中三角测量的任务是解决目标点的空间定位问题，定位精度如何?理论精度实际精度 71理论精度: 把待定点的坐标改正数视为随机变量，在最小二乘平差计算中，求出坐标改正数的方差协方差矩阵。5 5 解析空中三角测量的精度分析解析空中三角测量的精度分析iiiQQmmi0个未知数的理论精度：第)(001为多余观测数为单位权中误差，即个对角线

25、元素；）中的第（即阵为法方程系数矩阵的逆其中，rrPVVmmiAAQQQTTXXii72 解析空中三角测量的理论精度 区域网空中三角测量的精度最弱点位于区域的四周，而不在区域的中央 当密集周边布点时，光束法区域网的理论精度不随区域大小而改变73密周边布点周边布点四角布点74 当控制点稀疏分布时，区域网的理论精度会随着区域的增大而降低。区域网平差的高程理论精度取决于控制点间的跨度而与区域大小无关。75解析空中三角测量控制点布设的原则 平面控制点应采用周边布点。高精度加密点位时宜采用跨度 i2b的密周边布点，区域愈大愈有利。 高程控制点应布成锁形。高程控制点沿旁向间距为2b，沿航向间距则根据要求的

26、精度而定 76解析空中三角测量控制点布设的原则 如果有GPS非摄影测量数据，可以在区域四角各布设一个平高控制点（需要构架航线）。 为提高区域网的可靠性，控制点可布成点组。 在不增加控制点的情况下，通过扩大平差区域范围（上、下各增加一条航带，左右各增加一个模型），可以提高精度和可靠性。 77 解析空中三角测量的实际精度 利用摄影测量的试验场是研究区域网空中三角测量实际精度的最有效方法 XXnXX2摄控)(YYnYY2摄控)(ZZnZZ2摄控)(783.7 3.7 系统误差补偿与自检校光束法系统误差补偿与自检校光束法区域网平差区域网平差影像坐标系统误差的特性影像坐标系统误差的特性补偿系统误差的方法

27、补偿系统误差的方法利用附加参数的自检校法利用附加参数的自检校法79影像坐标系统误差的特性影像坐标系统误差的特性系统误差物镜畸变差软片的压平误差航摄飞机带来的误差大气折光差随机的特性808182补偿系统误差的方法补偿系统误差的方法 试验场检校法 :它是一种直接补偿方法，由联邦德国 Kupfer教授提出，利用真实摄影飞行条件下的试验场检校，由大量地面控制点求得补偿系统误差的参数。验后补偿法 :不改变平差程序，通过对平差后残差大小及方向的分析来推算影像系统误差的大小及特征，然后在观测值上引入系统误差改正。 自检校法:最常用的补偿系统误差方法是自检校法。83利用附加参数的自检校法利用附加参数的自检校法

28、 采用一个用若干附加参数描述的系统误差模型，在区域网平差的同时解求这些附加参数，达到自动测定和消除系统误差的目的 V1 = A1X1 + A2X2 + A3X3 L1 权矩阵P1V2 = I2X2 - L2 权矩阵P2 V3 = I3X3 L3 权矩阵P384系统误差模型的选择)()()()()()(211932218222172164415221422132272625243212fxaayxayxayxaxyxayxayxafxyxaxyayxayaxyayaxax美国的布朗博士提出了包含四类改正项共21个参数的模型85a1-a12软片变形和非径向畸变a13-a15压片不平引起的畸变a16

29、-a18对称的径向畸变和径向压平误差86Ebner教授提出，含12个附加参数 ) 3/2)(3/2() 3/2() 3/2() 3/2() 3/42 () 3/2)(3/2() 3/2() 3/2() 3/2() 3/42 (2222122210228226224321222211229227225422321bybxbbyxbybxbbxbbybxybxbybybybxbybxbbyxbbybxybbxbybxbx3*35*5可用可用44参数模型参数模型87自检校平差的效果与信噪比信噪比愈大，自检校平差的效果愈好。当信噪比小时，系统误差将受到偶然误差严重的干扰。884.84.8摄影测量与非摄

30、影测量观测值摄影测量与非摄影测量观测值的联合平差的联合平差 联合平差的概念联合平差的概念 联合平差的发展过程联合平差的发展过程 联合平差中非摄影测量观测值条件联合平差中非摄影测量观测值条件方程的建立方程的建立 GPSGPS辅助空中三角测量辅助空中三角测量 89联合平差中非摄影测量观测值条联合平差中非摄影测量观测值条件方程的建立件方程的建立 lBXAtV任何增加的非摄影测量观测值都可以按相应条件方程写出其误差方程式并一起进行联合平差 90直线条件-已知的铅垂线假设已知铅垂线上有一个点为点1，则任意另一个点i的条件方程式为 0)(0)(11YYXXii91全球定位系统（GPS）92Global P

31、ositioning SystemYour location is:37o 23.323 N122o 02.162 WControl Segment (B)9394Ground base station27 satellite 24 working3 spareGPS -supported aerial triangulation954.9 GPS4.9 GPS辅助空中三角测量辅助空中三角测量( (基本原理基本原理) ) 由GPS所确定的摄站位置，可作为辅助数据用于区域网联合平差 GPS摄站坐标在区域网联合平差中是极其有效的，只需要中等精度的GPS摄站坐标即可满足测图的要求 96传统摄影测量加

32、密XZYSS高程控制点高程控制点平高控制点平高控制点待定点待定点97GPS辅助空中三角测量辅助空中三角测量XZYSS待定点待定点高程控制点高程控制点平高控制点平高控制点98单差分方式相对动态单差分方式相对动态GPS定位示意图定位示意图带带GPS的航空摄影的航空摄影99作业过程作业过程q现行航空摄影系统改造及偏心测定现行航空摄影系统改造及偏心测定q带带 GPS信号接收机的航空摄影信号接收机的航空摄影q解求解求GPS摄站坐标摄站坐标qGPS摄站坐标与摄影测量数据联合平摄站坐标与摄影测量数据联合平差，以确定目标点位并评定其质量差，以确定目标点位并评定其质量100现行航空摄影系统改造现行航空摄影系统改

33、造机载天线相位中心航摄仪投影中心ASuvw带带GPS信号接收机的航空摄影系统信号接收机的航空摄影系统GPS天线天线放大器放大器GPS信号信号接收机接收机航摄仪航摄仪天线天线101GPS航空摄影系统的空间偏移航空摄影系统的空间偏移YZX102GPS摄站坐标解求摄站坐标解求 武汉大学研制成功了相应的GPS差分动态定位软件DDkin（GPS kinematic positioning）103GPS 辅助光束法平差辅助光束法平差 误差方程误差方程是在自检校光束法区域网平差基础是在自检校光束法区域网平差基础上顾及投影中心与机载上顾及投影中心与机载GPS天线相位中心几天线相位中心几何关系所得到的一个基础方

34、程何关系所得到的一个基础方程 法方程法方程仍为镶边带状矩阵仍为镶边带状矩阵,但边宽加大了但边宽加大了,而而其良好稀疏带状结构并没有破坏。因此可用其良好稀疏带状结构并没有破坏。因此可用传统的边法化边消元的循环分块解法求解传统的边法化边消元的循环分块解法求解 测区两端必须要布设足够的测区两端必须要布设足够的地面控制点地面控制点或采或采用特殊的用特殊的像片覆盖图像片覆盖图104投影中心与投影中心与GPS天线相位中心之几何关系天线相位中心之几何关系A机载GPS天线相位中心航摄仪投影中心SMZYXuvwxysssAAAZYXwvuZYXR105GPS摄站坐标误差方程顾及动态顾及动态GPSGPS定位之系统

35、误差定位之系统误差线性化之误差方程线性化之误差方程106建议采用的地面控制方案建议采用的地面控制方案 a. 4角平高控制点 + b. 4角平高控制点 + 2排高程控制点 2条垂直构架航线 平高地面控制点 高程地面控制点107GPS辅助光束法误差方程将GPS摄站坐标视为带权观测值引入自检校光束法平差所得到的一个基础方程108POS辅助空中三角测量辅助空中三角测量空间前方交会解算地面点坐标空间前方交会解算地面点坐标 （直接传感器定向）（直接传感器定向）POS辅助空中三角测量辅助空中三角测量 （集成传感器定向）（集成传感器定向）POS系统测定像片外方位元素系统测定像片外方位元素 Xs, Ys, Zs

36、, , , 109v 航摄相机v 导航控制系统v IMU高精度姿态测量系统v IMU与相机连接架v 机载DGPS天线v 地面DGPS基站接收机POS系统目前国际商用系统：目前国际商用系统： 1、加拿大、加拿大POS系统系统 2、德国、德国Aerocontrol IId系统系统110POS系统直接测量直接测量摄影时刻摄影时刻像片位置像片位置与姿态与姿态精度111POS航空摄影系统的空间偏移航空摄影系统的空间偏移112空间前方交会空间前方交会112211112/ )(+111ZNBYNYNXNZYXZYXYsss00232221131211yyxxZYXaaaaaavvyx122111212212

37、21121212ZXZXXBZBNZXZXXBZBNZZBYYBXXBZXZXssZssYssX113POS辅助空中三角测量辅助空中三角测量IIMU旋转中心航摄仪投影中心SMZYXuvwxyxIyIzIBIMURRR114布设检校场布设检校场检校场的布设飞机进场时飞机进场时飞飞S弯弯115v1:500001:50000比例尺航测成图可无需地面控制点和比例尺航测成图可无需地面控制点和空三加密空三加密v根据实验结果，根据实验结果，1:50001:50001:100001:10000比例尺航测比例尺航测成图可省去地面控制；建议加测少量控制点成图可省去地面控制；建议加测少量控制点参与平差，提高整体精度

38、，并检核成图精度参与平差，提高整体精度，并检核成图精度v1:10001:1000和和1:20001:2000比例尺航测成图可大大减少比例尺航测成图可大大减少野外像控测量工作量野外像控测量工作量POS试验与结论116航空航空摄影摄影外业外业控制控制空三空三加密加密内业内业成图成图POS117发展与展望进一步的发展还可以在飞机上利用三个GPS接收天线，使用差分GPS干涉测量确定飞行中飞机的姿态参数（，），通过对数据进行检校和基准变换，最终将直接提供摄影机的六个定向参数。118GPS定位系统与 INS惯性导航系统组合起来也可以用来测定六个外方位元素。这样一来，空中三角测量将变得非常简单甚至就完全没有必要进行空中三角测量了。 1193.10 3.10 自动