航带法空中三角测量

1、摄影测量学摄影测量学 第第3 3章章四四概论概论 在双像解析摄影测量中，每个像对都要在野外测在双像解析摄影测量中，每个像对都要在野外测求四个地面控制点。这样外业工作量太大效率求四个地面控制点。这样外业工作量太大效率不高。能否只要在一条航带十几个像对中，或不高。能否只要在一条航带十几个像对中，或几条航带构成的一个区域网中，测少量外业控几条航带构成的一个区域网中，测少量外业控制点，在内业用解析摄影测量的方法加密出每制点，在内业用解析摄影测量的方法加密出每个像对所要求的控制点，然后用于测图呢？回个像对所要求的控制点，然后用于测图呢？回答是肯定的，解析法空中三角测量就是为解决答是肯定的，解析法空中三角

2、测量就是为解决这个问题而提出的方法。这个问题而提出的方法。u定义：定义：在一条航线十几个像对中，甚至在若在一条航线十几个像对中，甚至在若干条航线构成的区域中，只布设少量野外实干条航线构成的区域中，只布设少量野外实测的地面控制点，在室内用电算方法加密出测的地面控制点，在室内用电算方法加密出测图所需的控制点（一般不少于每像对测图所需的控制点（一般不少于每像对4个）。个）。u野外布点：野外布点：航带：航带：1、平坦地区、平坦地区 品字形品字形 2、丘陵山地、丘陵山地 五点法五点法 3、高山地、高山地 六点法六点法 区域布点：区域布点：九点法九点法 一、解析空中三角测量的意义一、解析空中三角测量的意义

3、二、解析空中三角测量的目的二、解析空中三角测量的目的三、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：非摄影测量信息：像片上量测的像点坐标像片上量测的像点坐标摄影测量信息：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

4、面等高湖面等高平面平面圆周圆周共线共线五、影像连接点的类型与设置五、影像连接点的类型与设置转刺点转刺点标志点标志点明显地物点明显地物点航带法解析空中三角测量研究的对象是一条航航带法解析空中三角测量研究的对象是一条航带的模型。把一个航带模型视为一个单元模带的模型。把一个航带模型视为一个单元模型进行解析处理，因此这种方法首先把许多型进行解析处理，因此这种方法首先把许多立体像对构成的单个模型连结成航带模型。立体像对构成的单个模型连结成航带模型。在单个模型连成航带模型的过程中，各单个在单个模型连成航带模型的过程中，各单个模型中偶然误差和残余的系统误差会传递到模型中偶然误差和残余的系统误差会传递到下一个

5、模型中，由于这些误差传递累积的结下一个模型中，由于这些误差传递累积的结果使航带模型产生扭曲变形，所以航带模型果使航带模型产生扭曲变形，所以航带模型经绝对定向以后还需作模型的非线性改正，经绝对定向以后还需作模型的非线性改正，才能得到所需的结果，这便是航带法解析空才能得到所需的结果，这便是航带法解析空中三角测量的基本原理。中三角测量的基本原理。一、基本思想与流程一、基本思想与流程基本思想基本思想一、基本思想与流程一、基本思想与流程基本流程基本流程二、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）归化系数归化系数135246a135246bXYZ2as1s2s31baZ2bZ1

6、u模型连接的实质：模型连接的实质：求出相邻模型之间的比求出相邻模型之间的比例尺规划系数例尺规划系数k k，后一模型中每一模型点，后一模型中每一模型点的空间辅助坐标以及基线分量的空间辅助坐标以及基线分量B BX XB BY YB BZ Z均乘均乘以规划系数以规划系数k k，就可获得与前一模型比例，就可获得与前一模型比例尺一致的坐标。尺一致的坐标。u将航带中所有的摄站点、模型点的坐标都将航带中所有的摄站点、模型点的坐标都纳入到全航带统一的摄影测量坐标系中。纳入到全航带统一的摄影测量坐标系中。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）模型坐标模型坐标摄站坐标摄站坐标11

7、1222111111)(21ZmNkZZYmNkYYmNkYYXmNkXXspsspsp212121ssxssysszXXkmBYYkmBZZkmBP215二、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）135246a135246bXYZ2as1s2s31bXYZ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mZZZmYYYmXXXspspsp111二、构建自由航带网二、构建自由航带网 （带模型连接条件的连续法相对定向）（带模型连接条件的连续法相对定向）

8、135246a135246bXYZsi-1sisi+1aiA(N1X1, N1Y1, N1Z1)ai+1 (X2, Y2, Z2)BxBzBy二、构建自由航带网二、构建自由航带网 （带模型连接条件的连续法相对定向）（带模型连接条件的连续法相对定向）0000zzyyyyxxyyyyyyzzxyyxxxxxxxxxBBFBBFBBFFFFFFBBFBBFBBFFFFFF222222222222220YBFZBFBFZXNFZNYNFYXNFzyyyxyyyy二、构建自由航带网二、构建自由航带网 （带模型连接条件的连续法相对定向）（带模型连接条件的连续法相对定向）QBZYBNXNZYZNZYXvPB

9、BZXNYNZYXNZXZvxxQxxP22222222222222222222222222)()(特别注意：特别注意： 模型中的定向点只建立模型中的定向点只建立VQ方程方程 模型间的连接点需建立模型间的连接点需建立VQ， V P方程方程 对于模型间的连接点建立误差方程时，常数项中的对于模型间的连接点建立误差方程时，常数项中的N1 X1, N1 Y1 , N1 Z1必须用前一模型中的必须用前一模型中的N2 X2, N2 Y2 , N2 Z2连接点的模型坐标连接点的模型坐标zssyssxssmBZZmBYYmBXX121212摄站坐标摄站坐标222222222ZmNZZYmNYYXmNXXsps

10、psp二、构建自由航带网二、构建自由航带网 （带模型连接条件的连续法相对定向）（带模型连接条件的连续法相对定向）非连接点的模型坐标非连接点的模型坐标111222111111)(21ZmNZZYmNYYmNYYXmNXXspsspsp绝对定向的计算步骤绝对定向的计算步骤步步1 1 ：绝对定向的定向控制点的地面测量坐标经正旋：绝对定向的定向控制点的地面测量坐标经正旋转后，所得到的地面摄测坐标与摄测坐标的轴系的夹转后，所得到的地面摄测坐标与摄测坐标的轴系的夹角为小角，比例尺也比较接近，坐标原点一致。因此，角为小角，比例尺也比较接近，坐标原点一致。因此，七个绝对定向元素的初始值可以取七个绝对定向元素的

11、初始值可以取步步2 2：根据确定的初始值，逐点计算出误差方程的常数：根据确定的初始值，逐点计算出误差方程的常数项项步步3 3：逐点组成误差方程式的系数矩阵：逐点组成误差方程式的系数矩阵步步4 4： 根据逐点组成的误差方程式，逐点进行法化，根据逐点组成的误差方程式，逐点进行法化，即组成法方程系数矩阵和常数项矩阵。即组成法方程系数矩阵和常数项矩阵。步步5 5：定向点未组完时重复：定向点未组完时重复2 24 4步，直到组完所有定向步，直到组完所有定向点。点。1, 0; 00000000kZYX步步6 6： 解求法方程式，即可得到七个绝对定向元素的解求法方程式，即可得到七个绝对定向元素的改正值。改正值

12、。步步7 7：绝对定向元素新值的计算：绝对定向元素新值的计算步步8 8： 根据求得的七个绝对元素将航带内所有模型根据求得的七个绝对元素将航带内所有模型点的摄测坐标转换为地面摄测坐标，得到全航带网经点的摄测坐标转换为地面摄测坐标，得到全航带网经绝对定向后的概略地面坐标。由于绝对定向后的航带绝对定向后的概略地面坐标。由于绝对定向后的航带网地面点坐标，须作非线性变形改正，因此绝对定向网地面点坐标，须作非线性变形改正，因此绝对定向无须精确地重复趋近，一般只作一次趋近即可。把此无须精确地重复趋近，一般只作一次趋近即可。把此绝对定向称为概略定向。绝对定向称为概略定向。ddkddZdYdXd,ddkkkdd

13、ZdZZYdYYXdXX0000000,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1、基本思想、基本思想1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定点名 A，B，O 像片名 高程控制点 平高控

14、制点航带法区域网平差航带法区域网平差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 平高控制点航带法区域网平差航带法区域网平差3、误差方程式的建立、误差方程式的建立控制点：控制点：公共点：公共点：航带法区域网平差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 高程控制点 平高控制点航带法区域网平

15、差航带法区域网平差总误差方程总误差方程必要观测数必要观测数 45/33多余观测数多余观测数 15/27观测值数观测值数 601234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定点名 A，B，O 像片名 高程控制点 平高控制点误差方程数误差方程数航带法区域网平差航带法区域网平差法方程法方程航带间连接点的互法化阵，系数为航带间连接点的互法化阵，系数为1/1/k k航带中参与平差点的自身法化阵之和，航带中参与平差点的自身法化阵之和，控制点系数为控制点系数为1 1，连接点系数为，连接点系数为1/1/k k航带法区域网平差航带法区域网平差法方程法方程法方程的消元法方程的消元12-111T122222NNNNN23-122T233333NNNNN1-1