《摄影测量学中》PPT课件

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1、1 摄 影 测 量 学 测 绘 工 程 系 ： 李 浩 2 3 目 录 第 一 章 绪 论1-1 摄 影 测 量 的 定 义 和 任 务1-2 影 像 信 息 科 学 的 形 成 与 内 涵1-3 影 像 信 息 科 学 的 组 成第 二 章 摄 影 的 基 本 知 识 与 影 像 误 差 处 理 2-1 摄 影 原 理 与 摄 影 机2-2 黑 白 感 光 材 料2-3 摄 影 处 理 与 像 片 晒 印2-4 航 空 摄 影 及 摄 影 测 量 对 摄 影 的 基 本 要 求2-5 像 片 影 像 的 误 差 及 其 处 理 4 第 三 章 单 张 航 摄 像 片 解 析3-1 中 心 投

2、 影 的 基 本 知 识3-2 摄 影 测 量 常 用 坐 标 系3-3 像 片 的 内 外 方 位 元 素3-4 像 点 在 不 同 坐 标 系 中 的 变 换3-5 中 心 投 影 的 构 像 方 程 (共 线 方 程 )3-6 像 点 位 移3-7 单 像 空 间 后 方 交 会 目 录 5 第 四 章 立 体 观 察 和 立 体 量 测4-1 人 眼 的 立 体 视 觉4-2 人 造 立 体 视 觉4-3 像 对 的 立 体 观 察4-4 像 对 的 立 体 量 测第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量5-1 双 像 解 析 摄 影 测 量 概 念5-2 双 像 空 间 前 方 交

3、 会5-3 单 像 空 间 后 方 交 会 及 双 像 空 间 前 方 交 会 作 业 流 程5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算5-5 模 型 绝 对 定 向 5-6 解 析 相 对 定 向 及 解 析 绝 对 定 向 作 业 流 程5-7 单 模 型 光 束 法 (双 像 后 方 交 会 ) 目 录 6 第 六 章 解 析 空 中 三 角 测 量 概 述 6-1 解 析 空 中 三 角 测 量 的 分 类 6-2 单 航 带 航 带 法 空 中 三 角 测 量 概 述 6-3 光 束 法 空 中 三 角 测 量 概 述第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体

4、 测 图 作 业 7-1 解 析 立 体 测 图 仪 的 基 本 原 理 7-2 解 析 立 体 测 图 仪 硬 、 软 件 构 成 7-3 解 析 立 体 测 图 仪 上 的 立 体 测 图 内 业 过 程 7-4 航 测 立 体 测 图 作 业 工 序 流 程目 录 7 目 录第 八 章 数 字 地 面 模 型 概 述第 九 章 像 片 纠 正 、 正 射 投 影 技 术 及 综 合 法 测 图 9-1 像 片 纠 正 的 概 念 与 分 类 9-2 透 视 投 影 变 换 纠 正 （ 常 规 纠 正 ） 9-3 数 字 纠 正 9-4 综 合 法 测 图 8 第 十 章 数 字 摄 影

5、测 量 基 础 知 识10-1 数 字 影 像10-2 基 于 灰 度 的 影 像 匹 配10-3 同 名 核 线 与 一 维 匹 配 概 念10-4 数 字 摄 影 测 量 系 统 及 数 字 摄 影 测 量 生 产第 十 一 章 摄 影 测 量 的 外 业11-1 像 片 控 制 点 联 测11-2 像 片 调 绘 目 录 9 第 四 章 立 体 观 察 和 立 体 量 测人 眼 的 立 体 视 觉 4 1 人 眼 的 立 体 视 觉返 回 目 录 10 11 一 、 人 造 立 体 视 觉 的 产 生一 定 条 件 下 ，观 察 立 体 像 对 能 获 得 与 观 察景 物 同 样 的

6、生 理 视 差 ，由 此 产 生 的 立 体 感 觉 。 观 察 立 体 像 对获 得 的 景 物 立 体 景 像 。第 四 章 立 体 观 察 和 立 体 量 测 4 2 人 造 立 体 视 觉返 回 目 录 12 二 、 人 造 立 体 观 察 条 件1. 观 察 立 体 像 对2. 两 眼 分 别 观 察 一 张 像 片 上 的 同 名 像 点3. 使 同 名 像 点 连 线 与 眼 基 线 大 致 平 行第 四 章 立 体 观 察 和 立 体 量 测 4 2 人 造 立 体 视 觉返 回 目 录 13 一 、 立 体 镜 方 式 观 察 立 体 1、 立 体 镜 法 2、 左 右 光

7、路 仪 器 的立 体 观 察 系 统 第 四 章 立 体 观 察 和 立 体 量 测 4 3 像 对 的 立 体 观 察返 回 目 录 14 二 、 重 叠 影 像 方 式 观 察 立 体 1、 互 补 色 法 2、 光 闸 法 (液 晶 闪 闭 式 ） 3、 偏 振 光 法第 四 章 立 体 观 察 和 立 体 量 测 4 3 像 对 的 立 体 观 察返 回 目 录 15 第 四 章 立 体 观 察 和 立 体 量 测 量 测 时 ，可 记 录 显 然 有或 记 录 ),( ),( 11 2211 qpyx yxyx qyy pxx 21 21 4-4 像 对 的 立 体 量 测 返 回

8、目 录 (像 片 的 左 右 视 差 ）（ 像 片 的 上 下 视 差 ） 16 4-5 立 体 坐 标 量 测 仪一 、 HCZ-1型 立 体 坐 标 量 测 仪 （ 同 Zeiss steko1818型 ） 结 构 示 意 图 返 回 目 录 17 4-5 立 体 坐 标 量 测 仪 1、 仪 器 结 构 基 座 观 察 系 统 左 右 光 路 分 别 观 察 左 右 像 片 测 标 为 0.06mm黑 点 ， 设 在 光 路 中 ； 光 路 放 大 8 x车 架 带 动 左 右 像 片 共 同 作 x方 向 运 动 带 动 x读 数 装 置 （ 0.02mm） y车 架 带 动 左 右

9、光 路 系 统 （ 连 同 测 标 ） 共 同 作 y方 向 运 动 带 动 y读 数 装 置 （ 0.02mm） 返 回 目 录 18 4-5 立 体 坐 标 量 测 仪 p车 架 带 动 右 像 片 相 对 左 像 片 作 x方 向 运 动 （ 左 片 不 动 ） 带 动 p读 数 装 置 （ 0.01mm） q车 架 带 动 右 光 路 相 对 左 光 路 作 y方 向 运 动 （ 左 光 路 不 动 ） 带 动 q读 数 装 置 （ 0.01mm） 像 片 盘 18cm 18cm 或 23cm 23cm 返 回 目 录 19 第 四 章 立 体 观 察 和 立 体 量 测 照 明 设

10、备 一 般 使 用 透 明 正 片 或 负 片 4-5 立 体 坐 标 量 测 仪返 回 目 录 20 第 四 章 立 体 观 察 和 立 体 量 测2、 立 体 坐 标 量 测 作 业 过 程 像 片 归 心 使 像 平 面 上 坐 标 系 （ 一 般 采 用 框 标 坐 标 系 ） 原 点 与 坐 标 仪 原 点 重 合 像 片 定 向使 像 平 面 上 坐 标 系的 轴 系 与 坐 标 仪 轴 系 重 合 4-5 立 体 坐 标 量 测 仪返 回 目 录 21 第 四 章 立 体 观 察 和 立 体 量 测 测 定 仪 器 零 位 置 将 左 右 测 标 分 别 对 准 像 平 面 上

11、坐 标 系 原 点 读 取x.y.p.q值检 校 好 的 仪 器 标 准 零 位 置 为 : 立 体 量 测 a.动 x.y手 轮 使 测 标 对 准 a 1 b. 动 p.q手 轮 使 测 标 对 准 a2 c.立 体 观 察 下 ,动 x.y.p.q 手 轮 使 测 标 立 体 切 准 模 型 点 A d.记 录 读 数 x.y.p.q 00.1000.0 00.10000.100 00 00 qp yx )( )( 012 012 01 01 qqyy ppxx yyy xxx 4-5 立 体 坐 标 量 测 仪返 回 目 录 22 第 四 章 立 体 观 察 和 立 体 量 测 二 、

12、 其 它 精 密 立 体 坐 标 量 测 仪 器 1、 专 门 的 精 密 立 体 坐 标 量 测 仪 坐 标 量 测 精 度 达 1m 具 有 坐 标 自 动 记 录 功 能 2、 解 析 立 体 测 图 仪 （ 使 用 立 体 坐 标 量 测 功 能 ） 坐 标 量 测 精 度 1 3m 具 有 坐 标 自 动 记 录 功 能 具 有 对 像 片 坐 标 的 后 续 处 理 功 能 4-5 立 体 坐 标 量 测 仪 返 回 目 录 23 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 根 据 立 体 像 对 中 的 物 像 几 何 关 系 ， 用 数 学 计 算 方 法 解 求 被 摄 目

13、标 空 间 坐 标 的 理 论 方 法 。 1、 单 像 空 间 后 方 交 会 +双 像 空 间 前 方 交 会 2、 解 析 相 对 定 向 +解 析 绝 对 定 向 3、 光 线 束 法 空 中 三 角 测 量 5-1 双 像 解 析 摄 影 测 量 概 念返 回 目 录 24 立 体 摄 影 测 量 返 回 目 录 25 在 已 知 立 体 像 对 的 两 张 像 片 的 内 、 外 方 位 元 素 前 提 下 ， 由 同 名 光 线 交 会 确 定 物 点 空 间 坐 标 的 计 算 过 程 。一 、 空 间 前 方 交 会 计 算 公 式 :（ X,Y,Z） 物 点 的 物 方 坐

14、 标 （ 通 常 为 地 面 摄 测 坐 标 ） 投 影 中 心 的 物 方 坐 标 像 点 的 像 空 间 辅 助 坐 标 N 投 影 系 数: ZYX 111sssZYX 111N1 aaaZYX 222( sssZYX )N2 222 aaaZYX 1221 22N1 aaaa aZaX ZXZX XBZB 1221 11N2 aaaa aZaX ZXZX XBZB sss ZYX aaa ZYX 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-2 双 像 空 间 前 方 交 会返 回 目 录 26 返 回 目 录 27 二 、 空 间 前 方 交 会 计 算 过 程输 入 已 知 数

15、据( );( ) i=1,2,3 m; f 等 111111 sss ZYX 222222 sss ZYX iyxyx 2211 ZYX BBB 计 算 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-2 双 像 空 间 前 方 交 会返 回 目 录 28 21 RR 计 算计 算 iaaaZYX 111 iaaaZYX 222计 算 iN 1 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-2 双 像 空 间 前 方 交 会返 回 目 录 29 12 12 12 ssZ ssY ssX ZZB YYB XXB其 中 ： aaaZYX fyxRiZY X 计 算 计 算 其 它 点 ？输 出

16、N第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-2 双 像 空 间 前 方 交 会返 回 目 录 30 像 片 控 制 测 量 获 得 像 控 点 物 方 坐 标像 点 坐 标 量 测 ， 得 （ x1,y1,x2,y2） i;(x1,y1,x2,y2)j; 单 像 空 间 后 方 交 会 ， 分 别 得 左 右 像 片 的 外 方 位 元 素 1,1,1zs1,ys1,xs1, 双 像 空 间 前 方 交 会 得 待 定 点 物 方 坐 标 （ x,y,z） j2,2,2zs2,ys2,xs2, 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-3 单 像 空 间 后 交 +双 像 空 间

17、前 交 作 业 流 程3|),( iZYX i 返 回 目 录 31 利 用 立 体 像 对 中 存 在 的 同 名 光 线 共 面 的 几 何 关 系 ， 以 解 析 计 算 方 法 解 求 两 张 像 片 的 相 对 方 位 元 素 的 过 程 。由 立 体 影 像 建 立 被 摄 目 标 的 几 何 模 型 （ 几 何 相 似 形 态 ） 。 一 、 立 体 像 对 的 共 面 条 件 方 程 确 定 立 体 像 对 中 两 张 像 片 相 对 方 位 的 参 数 。第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 32

18、 1、 连 续 法 相 对 定 向 系 统 像 对 的 像 空 间 辅 助 坐 标 系选 择 与 重 合 xyzs 1 XYZS 1第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 33 连 续 法 相 对 定 向 系 统 返 回 目 录 34 相 对 定 向 元 素 为 ： 显 然 ， 在 中 , 0 0111 111 SSS ZYX 222 22 ; ; 2 K BZBYsBX ZSYXS XYZS 1 2,2,2Bz,By, 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标

19、计 算返 回 目 录 35 为 什 么 不 是 相 对 定 向 元 素 ? 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录1s 2s2s ZB 2a2aYBXB XB YB ZB mA1a A Z Y X 36 2、 单 独 法 相 对 定 向 系 统 原 为 点 像 对 的 像 空 间 辅 助 坐 标 系 X轴 为 连 线 方 向 Z轴 位 于 左 主 核 面 内 ( 及 所 在 平 面 ) 1SXYZS 1 21SS21SS 1o第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐

20、标 计 算返 回 目 录 37 返 回 目 录 38 相 对 定 向 元 素 为 : 显 然 , 在 中 ， 22211 , XYZS 1 0111 SSS ZYX 111 ;0; ;0;0; 222 sSS ZYBX 22;2 ; 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 39 3、 共 面 条 件 方 程 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 40 因 摄 影 时 同 名 光 线 与 摄 影 基 线 共 面 ,故 由 影 像 重 建 几

21、 何模 型 时 ,任 何 一 对 同 名 光 线 都 应 满 足 共 面 条 件 式 : 当 各 向 量 坐 标 表 达 式 为 : 则 的 行 列 式 表 达 式 为 : 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算0)( 221121 aSaSSS ),(21 ZYX BBBSS ),( 11111 aaa ZYXaS ),( 22222 aaa ZYXaS 0 222 111 aaa aaa ZYX ZYX ZYX BBB 返 回 目 录 41 二 、 连 续 法 相 对 定 向 1、 定 向 公 式 因 所 以 (式 中 对 下

22、 标 作 简 化 ,如 即 为 ） XXZ XXY BtgBB BtgBB )cos( 0 222 111 ZYX ZYX BBBF XXX 1X 1Xa 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 42 将 F按 展 开 ,取 至 一 次 项 ,得 未 知 数 (相 对 定 向 元 素 )的 线 性 方 程 式 00 dkFdFdFdFdFFF 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算偏 导 系 数 表 达 式 示 例 : 222 111 ZYX ZYX B

23、BBF XXX )(010 1221222 111 XZXZBZYX ZYXB XX 返 回 目 录 43 对 F展 开 式 整 理 得 : 式 中 , Q为 推 导 过 程 中 引 入 符 号 ,为 Q的 几 何 意 义 为 模 型 点 的 上 下 视 差 。dkNX dNZYZdNZYXdvBZYdB XX 22 2222222 2222 )()(Q YBYNYN 2211Q第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 44 模 型 点 上 的 上 下 视 差 Q 返 回 目 录S1 a1 S2a2 45 2、 定 向

24、 计 算 过 程 相 对 定 向 标 准 点 位 将 Q视 为 观 测 值 QdNXdNZYZdNZYXdBZYdBV xxQ 222222222 2222 )( 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 46 输 入 已 知 数 据等f iyxyx i 5|),( 2211 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 4721,RR 确 定 相 对 定 向 元 素 初 值 计 算 )0( 0 0010101 2100 020202 xxBX第

25、五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 48ii ZY XZYX 222111 ,计 算 计 算 , 21 ZY BBQNN第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算 返 回 目 录 49 计 算 误 差 方 程 系 数 组 成 误 差 方 程 组 成 法 方 程 ， 并 解 计 算 未 知 数 新 值 dd 00 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 50immm ZYX ),(

26、Yd ， ， d 小 于 限 差 计 算 模 型 点 坐 标 输 出 N 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 51 三 、 单 独 法 相 对 定 向 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录000 222 111 ZYX ZYXBF 52 四 、 模 型 坐 标 计 算 （ 连 续 法 ） 00111 111 sss ZYX ZsYsXs BZBYBX 222 , 222 1111 ZYXNZYXmmm 第 五 章 双 像 解 析 摄

27、影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 53 式 中 ， 也 可 取 以 消 除 相 对 定 向 残 余 上 下 视 差 的 影 响 。2/)( 2211 2 YNYYNY sm 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-4 解 析 相 对 定 向 及 模 型 坐 标 计 算返 回 目 录 54 模 型 坐 标 计 算 返 回 目 录 55 利 用 物 方 控 制 点 ， 以 解 析 计 算 方 法 解 求（ 相 对 定 向 后 建 立 的 ） 自 由 模 型 的 绝 对 定 向 元 素 的 过 程 。将 相 对 定 向 得 到 的 自 由

28、模 型 经 空 间 相 似变 换 纳 入 测 图 坐 标 系 。一 、 解 析 绝 对 定 向 的 基 本 公 式 ZYXZYXRZYX mmm 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-5 模 型 绝 对 定 向返 回 目 录 56 设 ZYXZYXZYXRF mmm ZdZFYdYFXdXFdKKFdFdFdFFF 0第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-5 模 型 绝 对 定 向 zd Yd XdZYXddd dddK ddKdZYXZYXRZYX mmmmmm 000000 返 回 目 录 57 二 、 定 向 计 算 过 程 绝 对 定 向 的 控 制 点 第 五 章

29、 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-5 模 型 绝 对 定 向返 回 目 录 58 至 少 需 两 个 平 高 控 制 点 和 一 个 高 程 控 制 点 ， 解 求 七 个绝 对 定 向 元 素 。 ZYXmmm mmm mmmZYX lllKdddd Zd Yd XdYXZ XZY YZXVVV 0100 0010 0001第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-5 模 型 绝 对 定 向返 回 目 录 59jmmm immmi ZYX iZYXZY ),( 3),(,), X( 输 入 已 知 数 据确 定 未 知 数 初 始 值 0000000 ,Z,Y,X, 第 五 章 双

30、 像 解 析 摄 影 测 量 5-5 模 型 绝 对 定 向返 回 目 录 60 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-5 模 型 绝 对 定 向 计 算 R计 算 ZYXlll 组 成 误 差 方 程 返 回 目 录 61 d dd0 00 N 组 成 法 方 程 并 解 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-5 模 型 绝 对 定 向返 回 目 录 62 ZYXZYXRZYX jmmmj ZY Xlll第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-5 模 型 绝 对 定 向小 于 限 差计 算 YN 返 回 目 录 63 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5

31、-6 解 析 相 对 定 向 +解 析 绝 对 定 向 作 业 流 程 像 片 控 制 测 量 ， 获 得 像 控 点 物 方 坐 标 3),( iZYX i像 点 坐 标 量 测 ， jiyxyx yxyx ),( ),( 2211 2211解 析 相 对 定 向 ， 得 （ 连 续 法 ）222 , ZY BB 返 回 目 录 64 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-6 解 析 相 对 定 向 +解 析 绝 对 定 向 作 业 流 程解 析 绝 对 定 向 ， 得 jimmm ZYX ;),(计 算 模 型 点 坐 标 ,Z,Y,X, 计 算 待 定 点 物 方 坐 标 jZ

32、YX ),( 返 回 目 录 65 以 单 个 模 型 为 单 元 ， 将 两 张 像 片 的 外 方 位 元 素 及 待 定 点 物 方 坐 标 作 为 未 知 数 ， 在 一 个 平 差 系 统 中 整 体 求 解 的 算 法 。 (理 论 严 密 ， 解 求 精 度 高 ) 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-7 单 模 型 光 束 法 （ 双 像 后 方 交 会 ）返 回 目 录 66 对 共 线 方 程 ， 有 dZZydYYydXXydKKydy dydZZydYYydXXyyy dZZxdYYxdXXxdKKxdx dxdZZxdYYxdXXxxx s sssss s

33、sssss )( )( 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-7 单 模 型 光 束 法 （ 双 像 后 方 交 会 ）返 回 目 录 67 误 差 方 程 形 式 为 写 成 ddddZdYdXaaaaaa aaaaaaVV sssyx 262524232221 161514131211 yxlldZdYdXaaaaaa 231322122111第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 LtxBAV 5-7 单 模 型 光 束 法 （ 双 像 后 方 交 会 ）返 回 目 录 68 显 然 ， 对 一 个 控 制 点 或 一 个 待 定 点 ， 可 列 出 四 个 方 程 式 。

34、 例 如 ， 设 像 对 内 有 三 个 控 制 点 和 二 个 待 定 点 （ 如 图 所 示 ） ， 则 所 列 误 差 方 程 为 : 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量12 45 3 5-7 单 模 型 光 束 法 （ 双 像 后 方 交 会 ）返 回 目 录 69 控 制 点 1控 制 点 2 )2( 11yxVV )2(12121)2(1 1 lylxOtOtOXXA )2(22yxVV )2(22212)2(21 lylxOtOtXAOX )1(11 yxVV )1(12121)1(1 1 lylxOtOtOXXA )1(22212)1(21)1(22 lylxOtOtX

35、AOXVV yx第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-7 单 模 型 光 束 法 （ 双 像 后 方 交 会 ）返 回 目 录 70 控 制 点 3 待 定 点 4 )3(12121)3(1 1 lylxOtOtOXXA)3(11 yxVV )3(22212)3(21 lylxOtOtXAOX)3(22 yxVV )4(121)4(121)4(1 1 lylxOttBOXXA)4(11 yxVV )4(2221)4(22)4(21 lylxOttBXAOX)4(22 yxVV 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-7 单 模 型 光 束 法 （ 双 像 后 方 交 会 ）返

36、 回 目 录 71 第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-7 单 模 型 光 束 法 （ 双 像 后 方 交 会 ）待 定 点 5 )5(222)5(212)5(21)5( )5(12)5(1121)5(1)5(22 111 lylxtBOtXAOXVV lylxtBOtOXXAVVyxyx 返 回 目 录 72 法 方 程 形 式 为 0 LB LAtxBBAB BAAA TTTT TT第 五 章 双 像 解 析 摄 影 测 量 5-7 单 模 型 光 束 法 （ 双 像 后 方 交 会 ）返 回 目 录 73 以 像 点 坐 标 为 依 据 ， 采 用 一 定 的 数 学 模 型

37、 ， 用 少 量 控 制 点 作 为 平 差 条 件 ， 解 求 加 密 点 物 方 坐 标 的 理 论 方 法 或 作 业 过 程 。 1.像 控 点 的 加 密 解 析 空 三 的 应 用 2.地 籍 界 址 点 测 量 3.大 范 围 变 形 监 测 4.高 精 度 近 景 测 量第 六 章 解 析 空 中 三 角 测 量 概 述 6-1 解 析 空 中 三 角 测 量 的 分 类返 回 目 录 74 第 六 章 解 析 空 中 三 角 测 量 概 述 单 模 型 空 三 按 平 差 计 算 范 围 大 小 分 单 航 带 空 三 （ 加 密 区 域 ） 区 域 网 空 三 航 带 法

38、空 三 按 平 差 计 算 中 的 数 学 模 型 分 独 立 模 型 法 空 三 光 束 法 空 三 6-1 解 析 空 中 三 角 测 量 的 分 类返 回 目 录 75 第 六 章 解 析 空 中 三 角 测 量 概 述 6-2 航 带 法 单 航 带 空 三返 回 目 录 76 第 六 章 解 析 空 中 三 角 测 量 概 述一 、 航 带 模 型 的 建 立 1、 像 点 坐 标 量 测 与 系 统 误 差 改 正 得 像 控 点 、 加 密 点 的 像 平 面 坐 标 （ x,y） 2、 连 续 法 相 对 定 向 建 立 各 单 模 型 得 像 控 点 、 加 密 点 的 模

39、型 坐 标 （ 在 各 个 像 对 的 空 辅 坐 标 系 中 ） 。 3、 各 单 模 型 利 用 公 共 点 连 接 ， 建 立 起 航 带 模 型 得 像 控 点 、 加 密 点 的 在 航 带 模 型 中 的 模 型 坐 标 （ 在 统 一 的 航 带 空 辅 坐 标 系 中 , 且 具 有 统 一 的 模 型 比 例 尺 ） 。 6-2 航 带 法 单 航 带 空 三 ismmm ZYX ),(xyzs 11),( smmm ZYX 返 回 目 录 77 第 六 章 解 析 空 中 三 角 测 量 概 述 6-2 航 带 法 单 航 带 空 三 ii ii Ms Msik 1 1 )

40、( 1 is )( is返 回 目 录 78 第 六 章 解 析 空 中 三 角 测 量 概 述二 、 航 带 模 型 的 绝 对 定 向 得 像 控 点 、 加 密 点 的 地 面 摄 测 坐 标 。 （ 可 能 只 进 行 概 略 绝 对 定 向 ， 并 含 有 非 线 性 变 形 误 差 ）三 、 航 带 模 型 的 非 线 性 变 形 改 正 利 用 三 次 或 二 次 多 项 式 作 改 正 式 ： 6-2 航 带 法 单 航 带 空 三),( _ ZYX _2635423_2_10 _2635423_2_10 _2635423_2_10 YXcXcYXcXcYcXccZ YXbXb

41、YXbXbYbXbbY YXaXaYXaXaYaXaaX 返 回 目 录 79 第 六 章 解 析 空 中 三 角 测 量 概 述 （ 利 用 一 定 数 量 控 制 点 上 的 内 外 业 坐 标 不 符 值 ， 先解 出 多 项 式 系 数 ） 得 加 密 点 的 地 面 摄 测 坐 标 。 6-2 航 带 法 单 航 带 空 三),( ZYX ZZZ YYY XXX 返 回 目 录 80 第 六 章 解 析 空 中 三 角 测 量 概 述根 据 共 线 方 程 ， 将 全 区 域 像 片 的 外 方 位 元 素 和 所 有 加 密 点 的 物 方 坐 标 作 为 未 知 数 ， 以 少

42、量 控 制 点 为 条 件 ， 在 一 个 平 差 系 统 中 整 体 解 算 的 理 论 、 方 法 。由 共 线 方 程 线 性 化 后 得 到 的 误 差 方 程 形 式 为 权 （ a）式 中 A= B= 6-3 光 束 法 空 中 三 角 测 量 概 述LBtAXV ap11a 12a 24a13a 14a 15a 16a22a 23a21a 25a 26a 11a 12a 13a21a 22a 23a Tsss ddddZdYdXX TdZdYdXt 返 回 目 录 81 第 六 章 解 析 空 中 三 角 测 量 概 述 对 控 制 点 ， 一 般 有 t=0 ; 若 控 制 点

43、 物 方 坐 标 也 参 与 平 差 ， 则 将 当 作观 测 值 ， 构 成 一 组 控 制 点 物 方 坐 标 误 差 方 程 ： 即 ： 权 (b) 6-3 光 束 法 空 中 三 角 测 量 概 述 ZZZV YYYV XXXV zyx 00 0 )( )( )( 00 0ZZZV YYYV XXXVZYX bp 返 回 目 录 82 第 六 章 解 析 空 中 三 角 测 量 概 述 平 差 时 ， 将 两 类 观 测 值 的 误 差 方 程 （ a),(b)整 体 解 算 。 误 差 方 程 一 般 形 式 仍 可 写 成 法 方 程 形 式 为 或 写 成 改 化 法 方 程 式

44、 为 6-3 光 束 法 空 中 三 角 测 量 概 述LBtAXV 0 PLB PLAtXPBBPAB PBApAA tttt tt 0212212 1211 LLtXNN NN T 1111122121111222 2122121121221211 LNNLtNNNN LNNLXNNNN TT T 返 回 目 录 83 第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程一 、 解 析 测 图 仪 的 结 构 是 由 精 密 立 体 坐 标 量 测 仪 （ 带 伺 服 系 统 ） 、计 算 机 、 数 控 绘 图 仪 、 接 口 设 备 及 相 应 软 件 组 成 的立 体

45、测 图 系 统 。 7-1 解 析 测 图 仪 的 基 本 原 理立 体 坐 标 量 测 仪作 业 员 计算机 数 控绘 图 仪 返 回 目 录 84 第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程二 、 解 析 测 图 仪 的 优 点 （ 与 模 拟 测 图 仪 相 比 较 ） 1、 精 度 高 光 机 部 分 简 单 、 结 构 稳 定 。 改 正 系 统 误 差 、 平 差 偶 然 误 差 像 点 量 测 精 度 达 1 3 m 7-1 解 析 测 图 仪 的 基 本 原 理返 回 目 录 85 第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程 2、

46、 功 能 强 作 业 不 受 摄 影 方 式 及 仪 器 活 动 范 围 限 制 ， 可 处 理 各 类 航 片 或 卫 片 资 料 。 可 完 成 多 种 测 绘 工 作 取 得 多 种 测 绘 成 果 3、 效 率 高 解 析 定 向 机 助 测 图 4、 可 产 生 数 字 测 绘 产 品 ， 便 于 成 果 进 入 GIS管 理 应 用 7-1 解 析 测 图 仪 的 基 本 原 理返 回 目 录 86 第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程三 、 解 析 测 图 仪 工 作 原 理 7-1 解 析 测 图 仪 的 基 本 原 理数 控绘 图 桌 计算机 立

47、 体 坐 标 量 测 仪 MXMY Y ZX 2y2x1y1x 返 回 目 录 87 1、 定 向 过 程 中 在 仪 器 上 ， 经 像 对 定 向 （ 包 括 解 析 内 定 向 、 解 析 相 对定 向 、 解 析 绝 对 定 向 ） 后 ， 建 立 起 物 像 对 应 关 系 。2、 测 绘 过 程 中 从 手 轮 、 脚 盘 读 出 模 型 的 地 面 摄 测 坐 标 （ X,Y,Z) 输 入 计 算 机 算 得 相 应 的 像 平 面 坐 标 由 伺 服 系 统 驱 动 测 标 运 动 到 对 应 像 点 位 置 作 业 员 观 察 到 测 标 在 立 体 模 型 上 的 位 置

48、以 上 步 骤 由 实 时 程 序 控 制 ， 以 高 频 率 自 动 重 复 执 行 ， 作 业 员 即 可 观 测 到 连 续 、 完 整 的 立 体 模 型 。第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程 7-1 解 析 测 图 仪 的 基 本 原 理),( yx ),( yx 返 回 目 录 88 四 、 解 析 测 图 仪 的 发 展 1957年 Halava 提 出 设 计 思 想 1976年 13届 ISP大 会 展 出 七 家 公 司 的 仪 器 ， 标 志 解 析 仪 转 入 民 用 （ 其 时 ， 内 存 只 12 32k） 八 十 年 代 开 始 逐

49、 步 取 代 模 拟 测 图 仪 ， 成 为 生 产 的 主 流 仪 器 。 本 身 也 由 机 助 测 图 仪 发 展 成 为 数 据 库 管 理 系 统 控 制 下 的 空 间 数 据 采 集 工 作 站 。 90年 代 中 后 期 ， 逐 渐 被 数 字 摄 影 测 量 系 统 所 取 代 。第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程 7-1 解 析 测 图 仪 的 基 本 原 理返 回 目 录 89 第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程一 、 硬 件 1、 精 密 立 体 坐 标 量 测 仪 实 现 对 像 片 及 立 体 模 型

50、的 观 测 2、 计 算 机 数 据 处 理 、 管 理 3、 数 控 绘 图 仪 模 拟 成 果 输 出 4、 接 口 设 备 编 码 器 ： A/D 转 换 伺 服 系 统 ： D/A转 换 7-2 解 析 测 图 仪 硬 、 软 件 构 成返 回 目 录 90 解 析 立 体 测 图 仪 (WILD AC1) 返 回 目 录 91 二 、 软 件 1、 操 作 系 统 管 理 、 支 持 整 个 仪 器 系 统 工 作 2、 摄 影 测 量 系 统 软 件 完 成 摄 影 测 量 任 务 （ 1） 实 时 程 序 起 数 字 导 杆 作 用 （ 2) 应 用 程 序 实 现 各 项 具

51、体 量 测 功 能第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程 7-2 解 析 测 图 仪 硬 、 软 件 构 成返 回 目 录 92 a、 解 析 内 定 向 量 测 框 标 建 立 起 像 点 的 仪 器 坐 标 到 像 平 面 坐 标 的 变换 关 系 ， 将 像 点 的 仪 器 坐 标 转 换 为 像 平 面 坐 标 。 一 般 采 用 b 、 解 析 相 对 定 向 量 测 同 名 像 点 ， 解 得 相 对 定 向 元 素 建 立 起 自 由 立 体 模 型 。第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程 7-2 解 析 测 图 仪 硬

52、、 软 件 构 成 0021 21 bayxbb aayx 仪仪 返 回 目 录 93 c、 解 析 绝 对 定 向 量 测 像 控 点 ， 解 得 绝 对 定 向 元 素 将 模 型 纳 入 测 图 坐 标 系 统 。 d、 数 字 测 图 机 助 立 体 测 绘 数 字 地 面 模 型 数 据 点 采 集 空 中 三 角 测 量 地 形 分 析 在 线 影 像 自 动 匹 配 第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程 7-2 解 析 测 图 仪 硬 、 软 件 构 成*e*f *g*h 返 回 目 录 94 近 景 摄 影 测 量 卫 星 影 像 立 体 测 绘*

53、i*j第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程 7-2 解 析 测 图 仪 硬 、 软 件 构 成返 回 目 录 95解析立体测图 返 回 目 录 96 第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程 7-3 解 析 测 图 仪 上 的 立 体 测 图 内 业 过 程 数 据 输 入解 析 内 定 向 解 析 相 对 定 向 数 字 测 图 解 析 绝 对 定 向 返 回 目 录 97 第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程 7-4 航 测 立 体 测 图 作 业 工 序 流 程国 家 平 高 控 制 像 片 联 测 像

54、 片 调 绘 航 空 摄 影像 控 点 加 密 内 业 立 体 测 图 返 回 目 录 98 或第 七 章 解 析 立 体 测 图 仪 及 立 体 测 图 流 程 7-4 航 测 立 体 测 图 作 业 工 序 流 程 国 家平 、 高 控 制像 片 联 测 航 空 摄 影像 控 点 加 密 内 业 立 体 测 图 地 形 图 调 绘内 业 编 辑 、 修 改 、 成 图 返 回 目 录 99 作 业 一1.试 述 像 平 面 坐 标 系 、 像 空 间 坐 标 系 、 像 空 间 辅 助 坐 标 系是 怎 样 建 立 的 ？ 写 出 像 点 在 后 两 个 坐 标 系 中 的 变 换 式 。

55、2.写 出 共 线 方 程 式 ， 并 说 明 式 中 个 符 号 的 意 义 。3. 什 么 是 单 像 空 间 后 方 交 会 ？ 计 算 时 需 哪 些 起 始 数 据 ， 解算 哪 些 未 知 数 ？4.与 平 坦 地 区 的 水 平 像 片 相 比 ， 航 摄 像 片 通 常 存 在 什 么 像点 位 移 ？ 其 中 地 形 起 伏 引 起 的 像 点 位 移 有 什 么 特 性 ？ 100 作 业 二1.写 出 双 像 前 方 交 会 公 式 ， 并 说 明 式 中 各 符 号 意 义 。2.什 么 是 相 对 定 向 ？ 用 流 程 图 表 示 相 对 定 向 的 计 算 过 程

56、 。3.写 出 绝 对 定 向 的 数 学 模 型 ， 并 说 明 绝 对 定 向 计 算 时 需 要哪 些 起 始 数 据 ， 解 算 哪 些 未 知 数 ？ 起 始 数 据 又 如 何 得 到 ？4.结 合 解 析 测 图 仪 说 明 航 测 立 体 测 图 的 作 业 过 程 。 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125总 结 : 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158