區(qū)域網(wǎng)空中三角測量上交成果控制像片技術(shù)總結(jié)

1、區(qū)域網(wǎng)空中三角測量上交成果控制像片技術(shù)總結(jié) 最近發(fā)表了一篇名為區(qū)域網(wǎng)空中三角測量上交成果控制像片技術(shù)總結(jié)的范文，感覺很有用處，重新了一下發(fā)到。 空中三角測量的總結(jié) 姓名：關(guān)誠昱 學(xué)號：xx05070206 專業(yè)：遙感科學(xué)與技術(shù) 指導(dǎo)老師：曾濤 1.解析空中三角測量 空中三角測量是立體攝影測量中，根據(jù)少量的野外點，在室內(nèi)進行控制點加密，求得加密點的高程和平面位置的測量方法。其主要目的是為缺少野外控制點的地區(qū)測圖提供絕對定向的控制點?？罩腥菧y量一般分為兩種：模擬空中三角測量即光學(xué)機械法空中三角測量；解析空中三角測量即俗稱的電算加密。模擬空中三角測量是在全能型立體測量儀器（如多倍儀）上進行的空中三

2、角測量。它是在儀器上恢復(fù)與攝影時相似或相應(yīng)的航線立體模型，根據(jù)測圖需要選定加密點，并測定其高程和平面位置。 解析空中三角測量是指用計算的方法，根據(jù)遙感像片上量測的像點和少量控制點，采用較嚴(yán)密的數(shù)學(xué)公式，按最小二乘法原理，用數(shù)字電子計算機解算待定點的平面坐標(biāo)和高程。世紀(jì)40年代，隨著電子計算機的創(chuàng)造和應(yīng)用，解析空中三角測量首先在英國的軍事測量局投入應(yīng)用。世紀(jì)60年代以來，由于電子計算機技術(shù)和計算數(shù)學(xué)的開展，解析空中三角測量取得了長足的進步，形成了一套比擬完善的測算方法。由于精度高,效果好，解析空中三角測量被認為是測地定位的一種精密方法。解析空中三角測量目前常用的方法是區(qū)域網(wǎng)平差。區(qū)域網(wǎng)平差是指在

3、由多條航線連接成的區(qū)域內(nèi)進行控制點加密，并對加密點的平面坐標(biāo)和高程進行的整體平差。按照構(gòu)網(wǎng)的方法和平差單元的劃分，區(qū)域網(wǎng)平差的根本方法有：航線法、獨立模型法和光束法。 相等，又要使各模型點坐標(biāo)（此時作為觀測值看待）改正數(shù)的平方和為最小，從而最后獲得全區(qū)域網(wǎng)加密點的地面坐標(biāo)。 2.航帶法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量 這種方法根本上模仿模擬法空中三角測量建立單航帶的過程，也就是通過計算相對定向元素和模型點坐標(biāo)建立單個模型，利用相鄰模型間公共連接點進行模型連接運算，以建立比例尺統(tǒng)一的航帶立體模型。這樣由各單條航線獨立地建立各自的航帶模型。每個航帶模型單元要各自概略置平并統(tǒng)一在一個共同的坐標(biāo)系中，最后進行整體平

4、差運算。為此要對各航帶列出各自的非線性改正公式（使用二次或三次多項式或二次正形變換公式），按最小二乘法準(zhǔn)那么統(tǒng)一平差計算，求出各條航帶的非線性改正參數(shù)。計算過程中既要考慮使相鄰航帶間同名連接點的地面坐標(biāo)相等，控制點的內(nèi)業(yè)坐標(biāo)同外業(yè)實測坐標(biāo)。 3.獨立模型法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量 首先由航帶內(nèi)各相鄰的航攝像片構(gòu)成單模型（或雙模型或模型組）視為剛體單元，即在單元內(nèi)不加任何改正的獨立模型。各獨立模型可以用解析法或用立體測圖儀來建立。獨立模型法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量就是把這些獨立模型的全部納入到整體平差運算中。此時每個獨立模型只作平移、旋轉(zhuǎn)和縮放，把各個加密點和控制點的模型坐標(biāo)作為觀測值，使相鄰獨立模型的同名

5、點的坐標(biāo)相等，控制點的坐標(biāo)同外業(yè)的實測坐標(biāo)相等。在實踐中常常把加密點的平面和高程分開解算，以減少計算機的存貯和計算工作量。 4.光線束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量 以投影中心點、像點和相應(yīng)的地面點三點共線為條件，以單張像片為解算單元，借助像片之間的公共點和野外控制點，把各張像片的光束連成一個區(qū)域進行整體平差，解算出加密點坐標(biāo)的方法。其根本理論公式為中心投影的共線條件方程式（見解析攝影測量）。由每個像點的坐標(biāo)觀測值可以列出兩個相應(yīng)的誤差方程式，按最小二乘準(zhǔn)那么平差，求出每張像片外方位元素的6個待定參數(shù),即攝影站點的3個空間坐標(biāo)和光線束旋轉(zhuǎn)矩陣中3個獨立的定向參數(shù)，從而得出各加密 點的坐標(biāo)。 以上3種方法

6、中,光線束法理論公式是用實際觀測的像點坐標(biāo)為觀測值列出誤差方程式，所以平差的理論是嚴(yán)密的，加密的精度也應(yīng)該最高。但在實施中應(yīng)去除航攝資料本身存在的系統(tǒng)誤差，否那么光線束法的優(yōu)越性就得不到發(fā)揮。航帶法在理論上最不嚴(yán)密，但它在運算中有消除局部系統(tǒng)誤差的功能，而且運算簡單，對計算機內(nèi)存容量的要求不高。同模擬法比擬，解析法精度高，速度快，沒有模擬法的種種限制，而且對航攝機物鏡畸變、攝影材料的變形、大氣折光等物理因素所引起的像點誤差，以及地球曲率的影響等都可以用計算的方法逐點加以改正，提高加密精度，從而可大量減少外業(yè)控制點的測量工作。解析空中三角測量方法不僅可用于測繪地形圖的控制點內(nèi)業(yè)加密，而且還可用于

7、國民經(jīng)濟的其他方面，如鐵路、公路的選線，高壓輸電線路的設(shè)計等。 5.目的： 為測繪地形圖提供定向控制點和像片定向參數(shù) 測定大范圍內(nèi)界址點的統(tǒng)一坐標(biāo) 測定大范圍內(nèi)界址點的統(tǒng)一坐標(biāo) 單元模型中大量地面點坐標(biāo)的計算 單元模型中大量地面點坐標(biāo)的計算 解析近景攝影測量和非地形攝影測 解析近景攝影測量和非地形攝影測量 6.意義： 不觸及被量測目標(biāo)即可測定其位置和幾 不觸及被量測目標(biāo)即可測定其位置和幾何形狀 可快速地在大范圍內(nèi)同時進行點位測定 可快速地在大范圍內(nèi)同時進行點位測定 以節(jié)省野外測量工作量，以節(jié)省野外測量工作量 不受通視條件限制 不受通視條件限制 攝影測量平差時，區(qū)域內(nèi)部精度均勻，攝影測量平差時，

8、區(qū)域內(nèi)部精度均勻，且不受區(qū)域大小限制 7.當(dāng)前主要研究的是： 自動剔除量測粗差。根據(jù)檢驗粗差的理論，適當(dāng)增加多余觀測，剔除粗差以提高觀測值的可靠性。 消除系統(tǒng)誤差的影響。除致力于提高原始資料的質(zhì)量外，也須在整體平差的解算中引入反映剩余系統(tǒng)誤差的附加參數(shù)，進行統(tǒng)一解算的自檢校平差。這種方法能有效地抵償系統(tǒng)誤差的影響，而又不增加外業(yè)控制點。 聯(lián)機空中三角測量。利用解析測圖儀或立體坐標(biāo)量測儀同計算機聯(lián)機進行空中三角測量，在作業(yè)過程中實現(xiàn)人機對話，易于及時發(fā)現(xiàn)粗差，獲取比擬可靠的量測數(shù)據(jù)和提高作業(yè)速度。 攝影測量數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)的聯(lián)合平差。這對穩(wěn)定和提高平差精度和減少外業(yè)控制點具有重要意義?？晒├玫臄?shù)

9、據(jù)有空中測微高差儀和空中測高儀數(shù)據(jù)，以及地面的某些測量結(jié)果。 篇二：光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量作業(yè)報告 光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量求像片外方位元素和加密點的地面坐標(biāo) 一、原理：首先給出的原始數(shù)據(jù)像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成像平面直角坐標(biāo)；然后利用前方交會原理并采用控制點的向平面直角坐標(biāo)和地面坐標(biāo)迭代求解每張像片的外方位元素；再通過前方交會求加密點的地面坐標(biāo)；最后進行精度評定。二、計算流程： 1、求出四個控制點及所有待求點的像點坐標(biāo)（x1,y1）與(x2,y2)；2、空間前方交會計算兩像片的外方位元素：根據(jù)編好的計算機程 序讀取原始中的數(shù)據(jù)控制點的地面坐標(biāo)和相應(yīng)的像點像素坐標(biāo)（第一步已經(jīng)轉(zhuǎn)換成像平面直角坐標(biāo)），對

10、兩張像片各自進行空間前方交會，計算各自的6個外方位元素xs1,ys1,zs1,1,w1,k1和xs2,ys2,zs2,2,w2,k2； 3、空間前方交會計算待定點的地面坐標(biāo)：用各片的外方位角元素 計算左右片的方向余弦值，組成旋轉(zhuǎn)矩陣r1與r2，逐點計算像點的像空間愛你輔助坐標(biāo)(u1,v1,w1)及(u2,v2,w2)；根據(jù)外方位元素計算基線分量（bu,bv,bw）;計算投影系數(shù)n1,n2；計算待定點在各自的像空間輔助坐標(biāo)系中的坐標(biāo)(u1,v1,w1)及(u2,v2,w2)；最后計算待定點的地面攝影測量坐標(biāo)。4、進行精度評定：利用前方交會求出地面控制點的坐標(biāo)，再與地 面實測坐標(biāo)求差，將兩者差值視

11、為真差值，由這些真差值計算出點位坐標(biāo)精度。 三、根本公式： 1、像素坐標(biāo)（i,j）轉(zhuǎn)換成像平面直角坐標(biāo)(x,y)： x = (j- 2136) * 5.19 / 1000 / 1000;y = (1424 - i) * 5.19 / 1000 / 1000;2、前方交會： 共線條件方程： x?f* a1(x?xs)?b1(y?ys)?c1(z?zs) a3(x?xs)?b3(y?ys)?c3(z?zs)a2(x?xs)?b2(y?ys)?c2(z?zs) a3(x?xs)?b3(y?ys)?c3(z?zs) y?f* 外方位元素系數(shù)矩陣： zp=a3*(lx-xs)+b3 *(ly-ys)+c

12、3 *(lz-zs);a11= 1/zp*(a1*f+a3*x);a12 =1/zp*(b1*f+b3*x);a13= 1/zp*(c1*f+c3*x); a14= y* sin (w)-(x /f*(x*cos(k)-y* sin (k)+f* cos (k)* cos (w );a15= -f* sin (k)-x /f*(x*sin (k)+y *cos (k);a16 = y; a21 = 1/zp*(a2*f+a3*y);a22 = 1/zp*(b2*f+b3*y);a23 = 1/zp*(c2*f+c3*y); a24 = -x* sin (w )-(x/f*(x* cos(k)-

13、y* sin (k)-f* sin (k)* cos (w );a25 = -f* cos (k)-y/f*(x * sin (k)+y* cos (k);a26= -x; 3、前方交會： 計算旋轉(zhuǎn)矩陣： a = cos() * cos(k) - sin(w) * sin() * sin(k);a2 = cos() * sin(k) - sin(w) *sin() * cos(k);a3 = - sin() *cos(w);b1 = cos(w) * sin(k);b2 = cos(w) * math.cos(k);b3 = sin(w); c1 = =sin() *.cos(k) + cos

14、() * sin(w) *sin(k);c2 =- sin() * sin(k) + cos() * sin(w) * cos(k);c3 =cos() * cos(w); 基線分量： bu = xs2 - xs1;bv = ys2 - ys1;bw = zs2 - zs1;投影系數(shù)： u1v1w1 ?n1 u1v1w1u2v2w2 ?2?n2 u2v1w2 buw2?bwu2n1? u1w2?u2w1buw1?bwu1n2? u1w2?u2w1計算地面點坐標(biāo)： x?xs1?u1?xs2?u2 y?ys1?v1?ys2?v2 z?zs1?w1?zs2?w2 5、精度評定： ?(x控?x攝) 2

15、 ux? n x uy? ?(y控?y攝) 2 n y uz? ?(z控?z攝) 2 n z 四、實例： 使用數(shù)碼相機拍攝了兩張航測相片img261和img262，量測了6對點的影像坐標(biāo)，其中前4個點為地面控制點（gcp）,后兩個點為加密點。如下表所示。相片參數(shù)：大小為4272（列）*2848（行），像主點位于影像中心，像素大小為5.19micron，相機的焦距為24mm。. img261的外方位元素初始值：x=397510.760，y=3445853.978,z=1455.153，角元素為0；img262的外方位元素初始值：x=397513.320，y=3445979.811,z=1453.

16、685，角元素為0； 請采用光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量方法，解求每張相片的外方位元素和加密點的地面坐標(biāo)。 原始數(shù)據(jù)文件： 生成結(jié)果文件： 程序源代碼： using system.collections.generic;using system.linq;using system.text;using system.io; namespace 攝影測量光束法編程作業(yè) class program static void main(string args) /原始觀測數(shù)據(jù)：控制點和加密點的像素坐標(biāo)（x1,y1,x2,y2），控制點的地面坐標(biāo)(x,y,z)filestream fs = new file

17、stream("控制點觀測數(shù)據(jù).txt",filemode.open,fileaess.read); filestream fs2 = new filestream("控制點觀測數(shù)據(jù).txt",filemode.open,fileaess.read); streamreader gline = new streamreader(fs);streamreader r = new streamreader(fs2);int line = 0; while (gline.readline()!= null) line+; gline.close(); doub

18、le lx = new doubleline;double ly = new doubleline;double lz = new doubleline;double i1 = new doubleline;double j1 = new doubleline;double i2 = new doubleline;double j2 = new doubleline;double x1 = new doubleline;double y1 = new doubleline;double x2 = new doubleline;double y2 = new doubleline;int n =

19、 0; for (n = 0;n string asd = r.readline();string kon; kon = asd.split(new char ',',',',',' );i1n = double.parse(kon0);j1n = double.parse(kon1); 篇三：空中三角測量作業(yè)步驟 空中三角測量作業(yè)步驟 xx-07-15 17:50 空中三角測量一般有兩種作業(yè)方式，一是全自動作業(yè)方式，一是半自動作業(yè)方式。全自動方式對影像的飛行質(zhì)量、掃描質(zhì)量以及測區(qū)的地物結(jié)構(gòu)、地形類別等要素，要求比擬苛刻。半自動作業(yè)方式是比擬可靠

20、的作業(yè)方式，該方式適合于各種測區(qū)。 半自動作業(yè)是在屏幕上直接選取、量測標(biāo)準(zhǔn)點位點(測圖定向點,也是人工點)，然后用數(shù)字影象匹配技術(shù)，產(chǎn)生大量的同名點(自動點)，最后人工點、自動點一起整體平差，這種方法的優(yōu)點是作業(yè)速度比擬快，模型與模型、航線與航線之間的連接點很多，網(wǎng)的結(jié)構(gòu)很強，而且沒有大的粗差。該作業(yè)方式與傳統(tǒng)作業(yè)方式相比，它將像片選點工作移到屏幕上進行，并將選點、測點工作一次完成，所以作業(yè)速度比傳統(tǒng)作業(yè)方式快得多。 全自動作業(yè)方式與半自動作業(yè)方式相比，前者所有標(biāo)準(zhǔn)點位點都是用影像自動匹配的方法獲取，如有遺漏再由人工補測，人工補測工作量的大小，取決于測區(qū)航片的飛行質(zhì)量、掃描質(zhì)量以及測區(qū)的地物結(jié)

21、構(gòu)、地形類別等要素；后者所有標(biāo)準(zhǔn)點位點都是人工測定。如果像片質(zhì)量很好，前者速度快，像片質(zhì)量不好，前者容易匹配失敗，補測的點多。 全自動作業(yè)方式不僅對測區(qū)航片資料要求甚高，而且對作業(yè)員的每一步作業(yè)質(zhì)量要求很高。由于在全自動作業(yè)方式時，作業(yè)員前期的工作量很少，但每一步作業(yè)都很重要，都是必不可少的，都不允許出錯，一旦出錯就有可能造成整個作業(yè)失敗。 下面介紹空中三角測量的作業(yè)步驟。 3.1人工點選點及編制人工點點號 軟件操作：無 功能說明：人工點指地面外業(yè)控制點和人工選定的標(biāo)準(zhǔn)點位點(測圖定向點)。人工點編號不得超過五位，可以含有字母(字母不分大小寫)和其他符號。人工點的選、刺點可以在像片(控制片)上

22、進行，也可直接在屏幕上進行。人工點點號編排規(guī)那么： 航線拼接點點號：第一位必須為字母“t”； 保密點點號： 第一位必須為字母“b”； 三角點點號：第一位必須為字母“s”； 自動點轉(zhuǎn)為人工點點號：第一位為字母“z”或“m”(軟件自動生成)。產(chǎn)生文件：無 注：此步作業(yè)可做可不做，如果加密成果要用于模擬測圖儀、解析測圖儀測圖定向， 就必須做。 人工點點號第一位字母“t”、“b”、“s”、“z”和“m” 是特定用途的點號，其他人工點點號不能使用。 3.2建立測區(qū)目錄 在正式進入操作之前，必須給新測區(qū)創(chuàng)立一個新的目錄，以存儲新測區(qū)的數(shù)據(jù)。新測區(qū)目錄可以由字母或漢字組成，但長度不得超過12位(字母12個，

23、漢字6 個)。 3.3建立測區(qū)信息、像機信息、控制信息數(shù)據(jù)文件 軟件操作：調(diào)用“輸入信息”模塊中的“輸入測區(qū)信息*.inf”、“輸入像機信息*.ftc”、 “輸入控制信息*.gd”功能。 功能說明：產(chǎn)生或修改自動空三軟件所需的三種測區(qū)根底數(shù)據(jù)文件：測區(qū)信息文件*.inf、攝影機信息文件*.ftc、控制點大地坐標(biāo)信息文件*.gd?？刂泣c坐標(biāo)文件必須重點檢查，排除輸入錯誤。在*.inf文件中，點位分布間隔一般用4-6mm，全自動作業(yè)方式一般給4mm。 產(chǎn)生文件：產(chǎn)生*.inf、*.ftc、*.gd文件，存放在測區(qū)目錄中。 注：上述三個文件也可用“記事本”按4.1、4.2、4.3中描述的數(shù)據(jù)格式建立

24、或修改。 3.4影像數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備和檢查 軟件操作：調(diào)用“影像處理”模塊中的“彩色轉(zhuǎn)灰度影像”、“tiff、bmp格式轉(zhuǎn)ecw格式”功能和“各種檢測”模塊中的“檢測影像文件”功能和“影象檢查及處理”功能。 功能說明：將所有影象掃描數(shù)據(jù)*.tif、*.jpg、*.bmp、*.sid或*.ecw文件拷入測區(qū)目錄下的image子目錄中，如果在當(dāng)前盤存放不下所要存放的文件，可在其他硬盤上建立相同的測區(qū)目錄和image子目錄，再將剩余的文件存放其中。*.tif文件必須是非壓縮格式(*.bmp文件也是非壓縮格式)，文件屬性必須是可讀可寫方式。其他格式都是壓縮格式。由于彩色影象數(shù)據(jù)量較大，作業(yè)較慢，可調(diào)用“彩色

25、轉(zhuǎn)灰度影像”功能，將彩色影象轉(zhuǎn)換為灰度影象，然后用灰度影象進行作業(yè)。當(dāng)影像文件較大、硬盤存儲不下時，可調(diào)用“tiff、bmp格式轉(zhuǎn)ecw格式”功能將影像進行壓縮存儲，壓縮倍率最好不要超過5，最大不要超過10。 在輸入完影像文件之后，調(diào)用“各種檢測”模塊中的“檢測影像文件”功能進行檢查，看是否還缺少影像文件,如果圖形中有紅“x”，那么是缺少影像文件，必須補充。 產(chǎn)生文件：產(chǎn)生*.tif、*.jpg、*.bmp、*.sid或*.ecw文件，存放在測區(qū)目錄下image子目錄中。 3.5制作金字塔影象 軟件操作：調(diào)用“影像處理” 模塊中的“影象金字塔”功能。 功能說明：在像點坐標(biāo)采集、自動匹配過程中，

26、采用的都是“金字塔”影象匹配技術(shù)，需頻繁調(diào)用金字塔影象，因此需預(yù)先制作。 產(chǎn)生文件：產(chǎn)生*.tif5、*.ecw5、*.bmp5、*.sid5或*.jpg5等文件，存放在測區(qū)目錄下image子目錄中。 3.6影像數(shù)據(jù)的幾何處理 軟件操作：調(diào)用“各種檢測”模塊中的 “影象檢查及處理”功能。 功能說明：在影像掃描時，有些像片被斜置或倒置，這時需要對影像進行幾何變換(如左旋90度、右旋90度、旋轉(zhuǎn)180度等)，可調(diào)用“各種檢測”模塊中的“影像檢查及處理”功能進行處理，處理方式可以是單片形式或整條航線形式。注意：這些處理只限于*.tif、*.bmp文件，其他壓縮格式不能處理，因為對壓縮 以后的影像處理

27、后，再壓縮存儲，影像失真會更大。 產(chǎn)生文件：產(chǎn)生新的*.tif、*.tif5、*.bmp、*.bmp5文件，存放在測區(qū)目錄下image子目錄中。 3.7量測框標(biāo)及內(nèi)定向 軟件操作：調(diào)用“內(nèi)定向”模塊中的“人工量測框標(biāo)”或“自動量測框標(biāo)”功能和“各種檢測”中的“檢查內(nèi)定向成果”功能。 功能說明：測定四個或八個框標(biāo)，計算內(nèi)定向參數(shù)。首先用仿射變換公式進行內(nèi)定向： xi= a0 + a1*xi + a2*yi + a3*xi*yi yi= b0 + b1*xi + b2*yi + b3*xi*yi xi、yi為框標(biāo)理論坐標(biāo)；xi、yi為框標(biāo)觀測坐標(biāo)；ai、bi為內(nèi)定向參數(shù)，當(dāng)四個框標(biāo)時，a3、b3接

28、近為0。如果框標(biāo)坐標(biāo)殘差(距離)大于指定的限差，那么用正形變換公式計算出誤差較大的點： xi= a0 + a2*xi + a3*yi yi= a1 + a2*yi - a3*xi 內(nèi)定向結(jié)束后，可調(diào)用 “各種檢測”中的“檢查內(nèi)定向成果”功能，檢查內(nèi)定向是否合格，如果圖形中有紅“x”，那么表示該片內(nèi)定向超限。 產(chǎn)生文件：產(chǎn)生*.kb、*.outkb、jiben.map、*.kbmap、*.kbz、*.sg和*.zhx文件，存放在測區(qū)目錄下excess子目錄中。 3.8選取航線拼接點和檢查 軟件操作：調(diào)用“選點”模塊中的“選航線拼接點”和“各種檢測”中的“檢查t點位”功能。 功能說明：選點時，首先選取航線拼接點。航線拼接點的作用是用于確定航線與航線之間像片相互位置對應(yīng)關(guān)系。航線與航線之間最少選二個點，最多項選擇九個點(一般是隔10-12張像片選一個，在重疊度突變的像片上最好選一個)，航線拼接點點號要用“t”開頭。軟件自動生成點號。 選完“t”點后，可調(diào)用“各種檢測”模塊中的“檢查t點位”功能，檢查“t”點的分布和遺漏。如果有空中dgps坐標(biāo)，可以不做這一步，因為dgps坐標(biāo)本身就確定了位置關(guān)系。 產(chǎn)生文件：產(chǎn)生*.ip、*.ip1、pointname.dat、*.sg、*.phgx文件