实验一数字内定向编程实验

目录 实验工数走向程实验 实二空间方交会编程实 ..实三空间方交会编程实验 12实验囚同名点量测及地面点的CAD成图实19六、实验成果21实验一数字内定向编程实验一、目的要求：二、仪器用具：计算机 ，编 程软件（ VB)三、实验数据：体（1504、如表3-1.，XyX，XyXy417.229190.964412.029198.964-110.000109.999-110.000109.99928277.836335.6148271.936414109.999110.006109.999110.006：、〉8130 .9078191648101.3078226.264109.987-109.997109.987-109.9974269.8648050.136241.0648058.036-109.999-109.999-109.999-109.999i

1505lw表3”l四、实验内容：4. 1 数求取．利用式（l）列出程，通过最小乘法计算内向参·、 hi. h2、、kl、k2,计算公式：x=hO+hl•i+h2•jy=kO+kl•ik2•j (『1)求解过程：列误差方程？去化求参数4.2将像点扫描坐标转化为框标坐标通过公式：震hO+ hl•i +h2•jy=kO+kl•i +kj将测量的同名点的扫描坐标转换位像框标坐标系中坐标．五、实验程序：PrivateSubreadick() Dimi优 j%, nDial gl.ShowOpenOpencmmnDialogl.FilFor Input As#1r i=1To4LineInput #1, ss=SpIit(s，””）r」＝12A(i, j +1)=s(j - 1)t jLine Input #1, ss=SpIit(s，””）Lx(i, =s(0)。 Ly(i, 1) =s(l)Next。 Fr i=1T 4i =1NextSub .com’内定 向求解。 ivateSubjisuan_CIick()Dimi%, j。 F r i=1T3For j=1To4at(i. j) =A(j, i)t JNexti矩陈求EJZCat(), AO,3, 4, B()RectB(), JZCbb(), Lx(),3,4,1, JZCJZCbb(), Lx(),3,4,1, JZCbb(), Ly(),3,4,1,KK()For i 13l =Textl&rmat(HH(i, , "0号。00000" )&vbCrlfNextixtl =xtl&vbCrLfr i=13Textl=Textl&FrNextiCl seEndSub

at(i, &vbCrLfPrivaterrnandlick()xxVaItyy=VaI(Text3)Text4=HH(l, 1) +xx* HH(2,1) +yy* HH(3, 1)t5=KK(l,1)+xx* KK(2.1)+yy* KK(3,1)Text4Text rmatxt0TextText=Text0EndSub、：定向参： Xh21.766062,hl027976,h2=0.00052：k0=15.125954,kl=O.000516,k2-0.02798.0013381505定向参数·121.642018,hl=O.027976,h2=0.005566321828,kl000600,0.02798002853实验二空间后方交会编程实验一、目的要求：掌握空间后方交会的原理，根据所给控制点的地面物方坐标以及相应的像点在像平面坐标系中4.1)两张像片各自外方位元素的解求．二、仪器用具：计算机，编程软件B)三、实验数据左片（1504)'像平面坐标地面摄测坐标XyXtpYtpZlp-2.81673左片（1504)'像平面坐标地面摄测坐标XyXtpYtpZlp-2.81673.965501286.070543471.38014.250-6.459-87.783501261.140542778.3305.580-76.415-46.343500966.380542964.9805.430-30.041-40.404501163.290542986.8008.810-65.89075.337501019.750543480.2305.760w右片（1505像平面坐标地面摄测坐标XVXtpYtpZtp72.50774.412501286.070543471.38014.25073.384-85.905501261.140542778.3305.5803.767“47.117500966.380542964.9805.43049.064-39.709501163.290542986.8008.81010.24473.307501019.750543480.2305.760表←l：x=yO,f=10.6ou.四、实验内容：利用已知地面控制点数据以及相应像点坐标，编写空间后方交会程序，求解所、1505外方位元素．4.1·共线条件方程式x= al(X-Xs)+bl(Y-Y.5)+cl(Z-Zs)' a3(X-Xs)+b3(Y-Ys)+c3(Z-Zs)y= -f a2(X-Xs)+b2(Y-c2(Z-Zr)3(X-Xs)+b3(Y-Ys)+c3(Z-Zs)4.2求解过程．I）获取已知数据，像片比例I/ :由像片上两点问距离与相应地顶点问lle之比求得．H=•f+EZi/n其中，n为已知控制点数．C. xOyO,f:d.Xtp,Yt,Ztpe. 控制点的像点坐4-l2) ．在经直摄影情况下，角元素的初始即＝w=i<，线元素中Zs,XsO,s的取值可用已制点坐标的平均值，即O=I:Xtpi/5, YsO=I:Ytpi/5.3）计算旋转R:利用角元素值的近似傻下阵－a1=（中）•κ）-Sin(w) ""Sin(K)a2=-C（a1=（中）•κ）-Sin(w) ""Sin(K)a3=-Siφ）•Cos(w)bl=C（ω）布Si（）b2=Cs(w) •Cs κ）b3=-Sin(w)cl =Si（中•Cos(ic) +Co（φ）•Sin(w) •S）c2=-Si中•Si（κ）+Co（φ•Sin(w) •Cs κ）c3a ）•Cos(w)4) 逐点计算像点坐标的近(x), 5 ：按下式逐点计算误差方程式的系数和常项系数．=(a3 • (Xa- Xs)+b3• (Ya- Ys) +c3 • -zs))a11=(aI•f +a3• / zbaa12=(b1•f +b3• x) / zbaa13=(cl•f'+c3•x)/zbaa2l羁(a2•fφa3•y)/zbaa22=(b2•f+b3•y)/zbaa23(c2•f+c3•y)/zbaal=y•Sin(w)-(x•(x•Cos(K)-y•Sin(K))/f+f•CsCos(w)al5兽 -f •Sin(K）幡x• (x•Sin(K)+y•Cos(K)) / fal6=y

κ）．

a24=-x•Sin(w) - (y• (x•Cos(K) -y•Si（κ）If- f•Sin(K))’Cos(w)a25=-f • o（κ）-y• (x•Si（κ）+y•Co（κ)/fa26 -xlx=x-(x)l（y)用矩V=AX-1式中．

V=[VxVy]A=allal2 a13al4 a15al6a21a22a23a24a25a26X=[dXsdYsdZsdφ du>dK]［lxl．列：．V=AX-lom式中，omV=[VI V2V3V4［Al A2A3A4AS) L=[ll 121314I的 组成法方程式 计算法方的系数阵与常数项7）解求外方位元素；根据法方程，按下式解求外方位元素改正数：X=Nani•U并与相应的近似值求和，得到外方位元:l新的近似值．8）检查计算是否收敛：否则用新的近似值4-的计算：dXs<lm,dYsl ,dZs<J, d中＜0.00001,dw<0.0000,dK<.001最后得出的六个外方位元素的解为。Xs=XsO+dXsl+dXs2+..Ys=YsO+dYsI+dYs2+......ZslφaφJ+d申2+...w=wdwl+dw2+.K霉KO+dK1+dK2+.五、实验程序：’该取数据。 ivateSubreadick()Dim。 cDial gl ShowOpenOpenlllllOnDiaIogl.For InputAsFor i=16Line Input sIf i<>1Thens=SpI,t(s，””）M(i- 1) =s(0)N(i - =s(l)Xtp(i- 1)=s(2)Ytp(i- 1)=s(3)Ztp(i- 1)=s(4)EndIf．t iEndSub．算ivateDiml兑

Sub jisuan_CIick()j%DimslAsSingle,s2AsSingle.wAsSingle,EZAsSinglHAsSingle.XsOAsSingle,OSingle. ZsOAsSingle. fai AsSingle, omgAsSingle, kabAsSingleDimalAsSingla2AsSingla3AsSingle.blAsSingle,b2AsSingle,b3AsSingle.cl AsSinglc2AsSinglc3AsSingleDimA(lAsSingle, l(lO, 1) AsSinglP(5, AsSingleDimat(6,10)AsSinglB8(6,6)AsSinglCC(6,6)AsSing6, 1) AsSingle

AsSingDimx0(5)AsSingle. y0(AsSingllx(AsSingllyAsSingle. zba(5) AsSinglef =0.210681t例尺msl =Sqr(l) - M(2))• 2+ (N(l) -N()• s2=Sqr((Xtp(1) 份 Xtp(2））《2+ (Ytp(l）”Ytp(2)) A 2)w=s2/ slHEZ=p(1) +Ztp(2) +ZtpZtp(4）÷Ztp(5))/ 5H=EZ’控制点坐标平均值XsO=(Xtp(1) +Xtp(2)+Xtp(3)+Xtp(4)+Xtp(5))/ 5YsO=(Ytp(l)+Ytp(2)+Ytp(3)+Ytp(4)+Ytp(5)) / 5ZsO=EZ+w* ffai =0mg=0kab=0lj =1DoWhiIeIj<6。 。 。 。 al=Cs(fai)*Cs(kab) - Sin(fai) *Sinmg) * Sin(kab)a2＝铺Cos(fai) *Sin(kab) -Sin(fai) *Sin *Cs(kaa3=-Sin(fai) *smg)bl=sb2=

mg) *Sin(kab)mg) *s(kab)b3=-inmg)cl=Sin(fai) *s(kab)+s(fai) *Sig) *Sin(kab)c2=-Sin(fai) *Sin(kab)+s (fai) *inmg) *s(ka)c3=Cos(fai) *smg) ．像点坐标的近似值 Fr i=1To5xO(i)=-f *(al*p(i)- Xs+bl *(Ytp(i)- Ys+cl*p(i)-)/ (a3* (Xtp(i) - XsO)+b3* (Ytp(i) - YsO)+c3* (Ztp(i) - Zs)yO(立”f* (a2* (Xtp(Xs+b2*(Ytp(Ys+c2*(Ztp()/ (a3* (Xtp(i) - Xs+b3* (Ytp(i) - YsO)+c3* (Ztp(i) - )Ix(i)=M(i) -xO(i)ly(i)=N(i) - yO(i)Nei。 。 Fr i=1T 5zba(i)=(a3*(Xtp(i) - Xs+b3* (Ytp(i) -YsO)+c3*(Ztp(i) -ZsO))P(i,1,1) =(a1*f+a3*M(i))/zba(i)P(i,1,2) =(b1*f+b3*M(i))/zba(i)（。 P(i, 1, 3) =(c1*f +c3*M(i)) / zba(i（。 。 （P(i, 1, 4)=N(i)*Sinmg) -(M(i)*(i)*Cs(kab)- N(i)*Sin。 （I f +f *Cs(kab)) *Cs P(i. 1. 5)=-f* Sin(kab) -M(i)* (M(i)* Sin(k+N(i)* Cos(kab)) /fP(i, 6) =N(i)P(i, 2, 1)=(a2* f +a3* N(i)) / zba(i)P(i. 2, 2)=(b2* f +b3* N(i)) / zba(i)P(i, 2, 3) =(c2* f +c3* N(i)) / zba(i)P(i. 2,4)＝咐（i)*Sini)* (M(i)* s(kab）”N(i)* Sin(kab))If - f* Sin(kb))* sg)P(i, 2, 5) =-f* Cos(k-N(i)* (M(i)* Sin(k+N(i)* Cos(kab)) /fP(i, 2, 6) =-M(i)Nexti。 。 Fr i =1T 6A(l, i) =P(l, i)A(2. i) =P(l, 2. i)A(3, i) =P(2, i)A(4, i) =P(2. i)A(5. i) =P(3. 1, i)A(6, i) =P(3, 2, i)A(i) =P(4. i)A(B. i) =P(4. 2. i)A(9, i) =P(i)Next , ．A(10, i) =P(5,,2For i12

i)OCl .comL(2* i - 1, 1)=Ix(i)L(2* i. 1)=Iy(i)Nextiri=16r j=1at(i, j) =A(j, i)t jNexti’求解法方程的解JZCat(), A(), 6, BB()Rect, 6, CC()JZCCC(), at(), 6, 10,JZC, L(), 6, EE()IfEE(l, 1) <1AndEE(2. 1)<1AndEE(3.1)<1AndEE(5. 1) <0.00001AndEE(6, 1) <0.00001ThenExit。ElseO=XsO+EE(1,1)YsO=YsO+EE(2,1)ZsO=ZsO+EE(3.1)fai=fai+EE(4,1)mg=omg+EE(5.1)kab=kab+EE(6,1)Ij=Ij÷1End If。ZsO=w* f* 1000+EZ

1) <0.00001AndTetl.Text＝＂外方位元素．”＆ vbCrlf＆飞s＇·rmat(Xs，刀。000000）&vCrlf品Ys＝”＆Format(sO0.00000”）&vbCrlf＆Z’.&rmat(Zs0.000000" )&vCrlf＆fa”＆Format(fat，飞000000）&vCrlf品mgrma（鸣，飞000000）＆lf ι rt000000”｝Text1.Text=Text1&vbCrlf＆=210.

f000000lf&y0=0.000000”＆vCrlf品＝”＆FrEndSub／、、实验结果

at(H，”0.000000”） 1504位Xs=501257.416158 Ys=543170.797562Zs=9ll.522700φ＝0.04064301401(=-0.013461f0.681000

1505外方位元素：Xs=500934.463445 543180.119596Zs=910.372341＝0.028448ω。。126 38K=-050018f=210.681000

O.000000

xO=000000yO=O.000000;H7.966000

yO=O.000000H=7.966000实验三空间前方交会编程实验一、目的要求：掌握空间前方交会的原理，根据所给立体像对两方位元索，利用同名像点在利用计算机编程语言实现空问前方交会50.150计算．二、仪器用具：的‘oshop.三、实验数据'ν V T15041505内方位元素hO642018“12'ν V T15041505内方位元素hO642018“121.766062hl0.027976h20.0006070.000523kO11321828115.125954kl0.0006000.000516k2-0.027981-0.027982外方位元素Xs500934.463445501257.416158Ys543180.119596543170.797562Zs91372341911.522700φ0.028448.040643ω“014540K-0018-0.013461表5-1四、实验内容：利用所给外方位元素，编写空间前根据所给像对0、1505.1－子点投影系数的空间前方交会式=X,2- ,=2- Y..1－／F2 2YX、－／F2 2YX、－R一x2Z2yzx飞2αk2一EbL／ω队 Zk2一EbL／z,r,＝生生X2-X2Z,λ2= λ·Z-BzX,lXliZ州州肌＝＝rUYWXlXliZ州州肌＝＝rUYW

、E，aN÷n飞＋JaM 川N＋？ n（HX＝＝＝X Y、E，aN÷n飞＋JaM 川N＋？ n（HX＝＝＝X Y

comL，丑态＋iZdY =(Ys,+N,Y1)-(Ys2+L，丑态＋iZ.2 ．利用photoshop图像处理软件将所给立体像对的两张像片影像打开，目视判断地物同名点，并记录下同点在左影土的坐（it' ,), ,i, ，具体式如5-2.点号15051504i（横）j（综）i（）j（综）I768248624941485727649489549064890375954947485049414756249814814母9745750950344758502667474506847235058773875154463151434.3 ：

表5-24.中童像点及4.I1:计点在A五、实验程序：iPrivateSubread_CIick()i i%mmonDiaglOpeniagl.File隅 ForInput#1r i=110Line Input SIf i<>1ThenS=SpIit(S，””）P2(i - 1. 1) =S(0)02(i - 1, 1) =S(l)Pl(i- 1. 1)=S(2)1(i - 1)=S(3)EndIfxt i。 Textl Text＝” ＆。 Fr i=1T 9

’＆"1505”＆lfxtl.Text=Textl&Pl(i,1)＆””＆01i, 1)晶”1) &vbCrlfiEndSubPrivateSubjisuan_CIick0

’＆P2(i, 1)＆””＆02(i,BxAsSingle, ByAsSingle. BzAsSingleDimRl(3, 3) AsSingle, R2(3,3) AsSinglexl(9)AsSingle, yl(9)AsSingle, x2AsSingle, y2AsSingle

a(9. 1)Single, b(9. 1) Sie

c(9. 1)Sing

d

3, 1)AsSingleDimM(9)AsSingle, N(9) Single,R(9)AsSingle, S(9) Single, T(9) AsSingleDimkl (3, 1)AsSingk2(3,1)AsSingIk3(3,AsSingIe,k4(3,AsSingIe,k5(3,1)Singlk61)Singlk7(3,1)AsSingle,1)AsSingIe

1)AsSingle,k9(3,Dim111)AsSingle, 12(3,1)AsSingle, 13(3,AsSingl14(3,1)AsSingl(3,1)Single. 16(3. 1)AsSingl17(3,AsSingl18(3, 1)AsSingle, 19(3,1)AsSingleDimgl(3, 1) AsSingle, g2(3,1)AsSingle,g3(3,1)Single,g4(3,AsSingle,g5(3,1)AsSingle,g6(3,1)AsSinglg7(3,1)AsSinglg8(3,AsSingle,g9(3,1)AsSingIeDimhl(3,1)AsSingle. h2(3,1)Singlh3AsSingle,h4(3,1)AsSingle.h5(3,1)AsSingle,h6(3,1)AsSingle.h7(3,1)AsSingle,h8(3.1)AsSingle,h9(3,AsSingIeh0h01=-121.766062hll=0.027976h21=0.000523k01=125954kll =0.000516k21=-0.027982h02＝“121.642018h12=0.027976h22=0.000607k02=115.321828k12=0.0006k22=-0.027981Xsl=Ysl =543170.797562Zsl=5227fai1=0号040643=-0.01454kabl=-0.013461Xs2==543180.Zs2=372341fai2=0.028448=-0.012638kab2＝050018F=210.681Bx=Xs2- Xsl=Ys2- YslBz=Zs2- Zsl。 （Rl。 （。 （。 Rl(1, 1)=Cs(fail) *Cos(kabll 份 Sin(faill *Sin mgl) *Sin(kabllRl(l,2)=-Cs(fail) *Sin(kabl) - Sin(fail) *Sinm gl) *。 （。 Rl(1, 3) =-Sin(fail) *smgl)R1(2, 1)=smgl) *Sin(kabl)Rl(2, 2)=osmgl) *Cos(kabl)Rl(2, 3) =-inmgl)Rl(3, 1) =Sin(fail) *Cos(kabl) +s(fail)*ingl) * Sin(kabl)Rl(3, 2)=-Sin(fail) *Sin(kabl) +s(fail) *inmgl) *s(kabl)Rl(3, 3) =s(fail) *osmgl)R2(1, 1) =s(fai2)*Cos(kab2) - Sin(fai2) * inmg2) *Sin(kab)R2(1, ）主s(fai)*Sin(kab份Sin(fai2) *Sinm g2) *s(ab2)R2(1, 3) =-Sin(fai2) *smg2)R2(2, 1) =smg2) *Sin(kab2)R2(2, 2)=s(omg2) *Cos(kab2)R2(2, 3) =-ing2)R2(3,1)=Sin(fai*s(kab2)+s(fai2)*Sin(*Sin(kab2)R2(3,2)=-Sin(fai2)*Sin(kab2)+s(fai)*inmg2)*s(kab2)R2(3,3)=s(fai2)*osmg2)’像素坐 标转换 为像 平面坐标xl(i)=h01+Pl(ixl(i)=h01+Pl(i.1)*hll+01(i,1)*h21yl(i)=k01÷Pl(i,1)*k11+01(i,1)*k21x2(i)=h02+P2(i,1)*h12+02(i.1)*h22y2(i)=k02+P2(i.1)* k12+02(i,1)*k22xt ir i=19a(i.1,1)=xi(i)a(i.2,1)=yl(i)a(i,3,1)=-Fb(i,1,1)=x2(i)b(i.2,1)=y2(i)b(i,3,1)=-FNext ,For i=1kl(i,31)=a(l,i'1)k2(i,1)=ai'1)(i, 1)=ai' 1)

.comk4(i.1)=a(,4k5(i.1)=a(5.k6(i1)=a(6,k7(i.1)=a(7,k8(i1)=a(8,k9(i.1)=a(9,11(•i1)=b(1.12(i1)=b(2,13(i,1)=b(3,14(i1)=b(4,15(1)=b(5,16(i,1)=b(6,I7(i1)=b(7,18(1)=b(8.19(1)=b(9,Nexti），，），，）ae，111111111d，，，，，，何句句句句d φ｝〉’’Jkkkkk。ζ－筐 －O。ζ－筐 －OH。句句D O 句句D O 句。，，d。。be obe oebd 。d Od吨．φ 句DJZCRl．φ 句D＆内O 句D，，·3osn nn nn．．．，。．．．，φ句句何句句＆内O 句D，，·3osn nn nn．．．，。．．．，φ句句何句句句。。d。。oO3nkK K．，，ι’1JZC，，ι’1．饨内JZCR2()．饨内J’JZCR2()J’。。。al『户向。，3－V－V1IIJZCR2(),。。。al『户向。，3－V－V1IIJZCR2().

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com）O『Ud）O『Ud，nnnn111111111．’’’ ’ ’’111111v ·，dd J φdd dd，，，，，，，，φ 句句句句φ句句。。｝）CC(2.

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i=193,-Bz*d(i.1))/(c(i.1)3,-Bz*d(i.1))/(c(i.1) *d(i,3,-c(13,- Bz*c(i,1))/(c(i,1)*d(i,3,”C(i,,3 1) *di 1. 1))N(i) =(Bx* c(i,3, 1)* d(i, 1))xt ir

i=19R(i)s(i)

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