5解析摄影测量基础(绝对定向)课件

§5-5解析法绝对定向§5-5解析法绝对定向1主要内容一、绝对定向元素二、解析绝对定向原理三、绝对定向元素计算四、地面坐标计算主要内容一、绝对定向元素2

描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数称～通过将相对定向模型进行缩放、平移和旋转，使其达到绝对位置一、绝对定向元素一、绝对定向元素3空间相似变换空间相似变换4空间相似变换空间相似变换5空间相似变换空间相似变换6空间相似变换空间相似变换7绝对定向元素：，X0，

Y0，

Z0，，，绝对定向元素DZYXu1v1w1u2v2w2Aa1s1a2s2u2v2w2A(U,V,W)绝对定向元素：，X0，Y0，Z0，，，8二、解析绝对定向原理定义：将模型点在像空间辅助坐标系的坐标变换到地面摄影测量坐标系中。二、解析绝对定向原理定义：将模型点在像空间辅助坐标系的坐标变91、已知：地面控制点坐标（）和相应的模型点坐标（），求绝对方位元素。2、已知：模型点坐标（）和绝对方位元素，求所对应地面点在地辅坐标系中的坐标（）。空间相似变换公式的应用：空间相似变换1、已知：地面控制点坐标（）和相10

?a、绝对定向方程是非线性的，如何答解

7个绝对方位元素？b、控制点的数量、分布如何？空间相似变换?a、绝对定向方程是非线性的，如何答解空间相似变换11解算思路：多余观测，平差方法计算线性化列误差方程组成法方程解法方程（迭代运算）三、绝对定向元素的计算记解算思路：多余观测，平差方法计算三、绝对定向元素的计算记12控制点坐标绝对定向元素初值带入计算的近似值控制点坐标绝对定向元素初值带入计算的近似值13迭代运算：迭代运算：14获取控制点的两套坐标X,Y

,Z

,U

,V

,W

给定绝对定向元素的初值＝1,＝＝

＝

0,X0,Y0,Z0绝对定向元素的计算过程计算重心化坐标计算误差方程式的系数和常数项解法方程，求绝对定向元素改正数计算绝对定向元素的新值判断迭代是否收敛绝对定向元素的计算过程计算重心化坐标计算误差方程式的系数和常15重心坐标重心化坐标目的减少模型点坐标在计算过程中的有效位数，以保证计算的精度使法方程的系数简化，个别项数值变为零，以提高计算速度重心坐标重心化坐标目的减少模型点坐标在计算过程中的有效位数，16解析绝对定向误差方程设则量测2个平高和1个高程以上的控制点可以按最小二乘平差法求绝对定向元素解析绝对定向误差方程设则量测2个平高和1个高程以上的17四、地面点坐标计算注：绝对定向是像空间辅助坐标（UVW）和地面摄影测量坐标（XYZ）间的变换。四、地面点坐标计算注：绝对定向是像空间辅助坐标（UVW）和地18存在的问题：旋角很大解决途径：先将控制点的坐标向地面摄影测量坐标系转换实际计算中要解决的问题：提供的控制点坐标（左手系）相对定向后得到的像空间辅助坐标坐标(U,V,W)(右手系）将地面坐标转换为地面摄影测量坐标XYZDTXtYtZtXt0Yt0存在的问题：旋角很大实际计算中要解决的问题：提供的控制点坐标19双像解析的相对定向+绝对定向

(解求模型点的地面坐标)先相对定向：用连续像对或单独像对的误差方程式解求像对的相对定向元素

利用前方交会计算模型点在像空间辅助坐标系中的坐标再绝对定向：根据已知地面控制点坐标，解算七个绝对定向元素

把模型点在像空间辅助坐标系中的坐标纳入地面（摄影）测量坐标系双像解析的相对定向+绝对定向

(解求模型点的地面坐标)2024652464245001324500012464142246402624500012465015244908724490872465015245001324641422464026B653B655B654B654B653B655B696B696像对相对定向+绝对定向算例:246524642450013245000124641422215解析摄影测量基础(绝对定向)课件2224652464245001324500012464142246402624500012465015244908724490872465015245001324641422464026B653B655B654B654B653B655B696B696一、相对定向元素初始值:24652464245001324500012464142223二、列误差方程式：（1）计算像空间辅助坐标：（2）计算点投影系数N1和N2：二、列误差方程式：（1）计算像空间辅助坐标：（2）计算点投影24V=AX-L（3）列误差方程式并迭代运算，5次迭代后：A=L=a=-23.086；b=339.651；c=-79.508；d=89.193；e=25.899；L=-1.341V=AX-L（3）列误差方程式并迭代运算，5次迭代后25φ=1.79E-03;ω=6.76E-03;κ=1.06E-03;μ=-3.32E-02;ν=8.85E-03三、计算相对定向元素：bu=89.19bv=-2.950bw=0.786φ=1.79E-03;ω=6.76E-03;κ=1.0626u1v1w1u2v2w2Aa1s1a2s2u2v2w2A(U,V,W)四、计算模型点坐标(像空间辅助坐标)u1v1w1u2v2w2Aa1s1a2s2u2v2w2A(U2724652464245001324500012464142246402624500012465015244908724490872465015245001324641422464026B653B655B654B654B653B655B696B69624652464245001324500012464142228S1w1v1u1w2v2u2S2ZXYD(Ug,Vg,Wg)(Xg,Yg,Zg)S1w1v1u1w2v2u2S2ZXYD(Ug,Vg,Wg)29第一套坐标第二套坐标第一套坐标第二套坐标30A=L=五、列绝对定向误差方程式A=L=五、列绝对定向误差方程式31六、迭代求解七个相似变换参数X=六、迭代求解七个相似变换参数X=32七、计算物点坐标七、计算物点坐标33XYZa1(x1,y1)S1A(u,v,w)a2(x2,y2)z2y2x2S2Dv1(y1)u2v2w2相对定向+绝对定向w1(z1)u1(x1)ba2(x2,y2)w2v2u2z2y2x2A(U,V,W)S2XYZa1(x1,y1)S1A(u,v,w)a2(x2,34§5-5解析法绝对定向§5-5解析法绝对定向35主要内容一、绝对定向元素二、解析绝对定向原理三、绝对定向元素计算四、地面坐标计算主要内容一、绝对定向元素36

描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数称～通过将相对定向模型进行缩放、平移和旋转，使其达到绝对位置一、绝对定向元素一、绝对定向元素37空间相似变换空间相似变换38空间相似变换空间相似变换39空间相似变换空间相似变换40空间相似变换空间相似变换41绝对定向元素：，X0，

Y0，

Z0，，，绝对定向元素DZYXu1v1w1u2v2w2Aa1s1a2s2u2v2w2A(U,V,W)绝对定向元素：，X0，Y0，Z0，，，42二、解析绝对定向原理定义：将模型点在像空间辅助坐标系的坐标变换到地面摄影测量坐标系中。二、解析绝对定向原理定义：将模型点在像空间辅助坐标系的坐标变431、已知：地面控制点坐标（）和相应的模型点坐标（），求绝对方位元素。2、已知：模型点坐标（）和绝对方位元素，求所对应地面点在地辅坐标系中的坐标（）。空间相似变换公式的应用：空间相似变换1、已知：地面控制点坐标（）和相44

?a、绝对定向方程是非线性的，如何答解

7个绝对方位元素？b、控制点的数量、分布如何？空间相似变换?a、绝对定向方程是非线性的，如何答解空间相似变换45解算思路：多余观测，平差方法计算线性化列误差方程组成法方程解法方程（迭代运算）三、绝对定向元素的计算记解算思路：多余观测，平差方法计算三、绝对定向元素的计算记46控制点坐标绝对定向元素初值带入计算的近似值控制点坐标绝对定向元素初值带入计算的近似值47迭代运算：迭代运算：48获取控制点的两套坐标X,Y

,Z

,U

,V

,W

给定绝对定向元素的初值＝1,＝＝

＝

0,X0,Y0,Z0绝对定向元素的计算过程计算重心化坐标计算误差方程式的系数和常数项解法方程，求绝对定向元素改正数计算绝对定向元素的新值判断迭代是否收敛绝对定向元素的计算过程计算重心化坐标计算误差方程式的系数和常49重心坐标重心化坐标目的减少模型点坐标在计算过程中的有效位数，以保证计算的精度使法方程的系数简化，个别项数值变为零，以提高计算速度重心坐标重心化坐标目的减少模型点坐标在计算过程中的有效位数，50解析绝对定向误差方程设则量测2个平高和1个高程以上的控制点可以按最小二乘平差法求绝对定向元素解析绝对定向误差方程设则量测2个平高和1个高程以上的51四、地面点坐标计算注：绝对定向是像空间辅助坐标（UVW）和地面摄影测量坐标（XYZ）间的变换。四、地面点坐标计算注：绝对定向是像空间辅助坐标（UVW）和地52存在的问题：旋角很大解决途径：先将控制点的坐标向地面摄影测量坐标系转换实际计算中要解决的问题：提供的控制点坐标（左手系）相对定向后得到的像空间辅助坐标坐标(U,V,W)(右手系）将地面坐标转换为地面摄影测量坐标XYZDTXtYtZtXt0Yt0存在的问题：旋角很大实际计算中要解决的问题：提供的控制点坐标53双像解析的相对定向+绝对定向

(解求模型点的地面坐标)先相对定向：用连续像对或单独像对的误差方程式解求像对的相对定向元素

利用前方交会计算模型点在像空间辅助坐标系中的坐标再绝对定向：根据已知地面控制点坐标，解算七个绝对定向元素

把模型点在像空间辅助坐标系中的坐标纳入地面（摄影）测量坐标系双像解析的相对定向+绝对定向

(解求模型点的地面坐标)5424652464245001324500012464142246402624500012465015244908724490872465015245001324641422464026B653B655B654B654B653B655B696B696像对相对定向+绝对定向算例:246524642450013245000124641422555解析摄影测量基础(绝对定向)课件5624652464245001324500012464142246402624500012465015244908724490872465015245001324641422464026B653B655B654B654B653B655B696B696一、相对定向元素初始值:24652464245001324500012464142257二、列误差方程式：（1）计算像空间辅助坐标：（2）计算点投影系数N1和N2：二、列误差方程式：（1）计算像空间辅助坐标：（2）计算点投影58V=AX-L（3）列误差方程式并迭代运算，5次迭代后：A=L=a=-23.086；b=339.651；c=-79.508；d=89.193；e=25.899；L=-1.341V=AX-L（3）列误差方程式并迭代运算，5次迭代后59φ=1.79E-03;ω=6.76E-03;κ=1.06E-03;μ=-3.32E-02;ν=8.85E-03三、计算相对定向元素：bu=89.19bv=-2.950bw=0.786φ=1.79E-03;ω=6.76E-03;κ=1.0660u1v1w1u2v2w2Aa1s1a2s2u