光束法空中三角测量.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,光束法空中三角测量,摄影测量学,（上）,第六章,武汉大学,遥感信息工程学院 摄影测量教研室,主要内容,一、基本思想与流程,二、像片外方位元素和地面点坐标初始值的确定,三、误差方程式与法方程式的建立,四,、,带状法方程式的循环分块解法,五,、带附加参数的自检校光束法区域网平差,六、解析空中三角测量的精度,一、基本思想与流程,以一张像片组成的一束光线作为一个平差单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共光线实现最佳交会，将整体区域最佳地纳入到控制点坐标系中，从而确定加密点的地面坐标及像片的外方位元素,基本思想,一、基本思想与流程,原理图,一、基本思想与流程,获取像片内方位元素、像点坐标和地面控制点坐标,确定像片外方位元素和加密点地面坐标近似值,逐点建立误差方程式并法化,建立改化法方程式,采用循环分块法解求改化法方程,求出像片的外方位元素,计算加密点坐标,基本流程,二、像片外方位元素和地面点坐标近似值的确定,将每个立体像对进行相对定向和模型连接构建自由航带网，利用航带中的控制点及相邻航线间的公共点对航线进行概略绝对定向以求得每一张像片的外方位元素和加密点的地面坐标，以此作为未知数的近似值,三、误差方程式与法方程式的建立,三、误差方程式与法方程式的建立,误差方程矩阵形式,未知数个数 156,233,22,163,多余观测数,234,1,63,71,观测值个数（6699）,2234,三、误差方程式与法方程式的建立,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,1，2，20 待定点名,A，B，O,像片名,高程控制点,平高控制点,三、误差方程式与法方程式的建立,法方程,法方程系数阵,A B C D E F G H I J K L M N O,加密点坐标未知数,像片外方位元素未知数,1,3,5 7,9,11,13,15,17,19,转,置,对,项,称,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,1，2，20 待定点名,A，B，O,像片名,高程控制点,平高控制点,三、误差方程式与法方程式的建立,三、误差方程式与法方程式的建立,改化法方程：,消除一类未知数后所得的法方程,三、误差方程式与法方程式的建立,垂直航向排列的带宽,航带数,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,1，2，20 待定点名,A，B，O,像片名,高程控制点,平高控制点,A B C D E F G H I J K L M N O,像片外方位元素未知数,转,置,对,项,称,带宽：,主对角线到任意一行最远处的非零元素间所包含的未知数个数,三、误差方程式与法方程式的建立,沿航向排列的带宽,航带中的像片数,A B C D E F G H I J K L M N O,像片外方位元素未知数,转,置,对,项,称,当,n,2,N-,1,时，垂直于航向编排像片次序可获得最小带宽，对解法方程有利,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,1，2，20 待定点名,A，B，O,像片名,高程控制点,平高控制点,q,m,N,11,N,22,t,1,t,2,t,n,l,1,l,2,四、带状法方程的循环分块解法,N,33,N,nn,l,n,消元通式,先法化后消元,解求法方程的过程,回代通式,q,m-q,m,n-m,N,11,N,12,N,13,N,22,N,23,N,33,t,1,t,2,t,3,l,1,l,2,l,3,四、带状法方程的循环分块解法,带宽,阶数,边法化边消元,解求法方程的过程,q,m-q,m,n-m,N,11,N,12,N,13,N,22,N,23,N,33,t,1,t,2,t,3,l,1,l,2,l,3,四、带状法方程的循环分块解法,消元通式,边法化边消元,解求法方程的过程,q,m-q,m,n-m-q,N,11,N,12,N,13,N,22,N,23,N,33,t,1,t,2,t,3,l,1,l,2,l,3,四、带状法方程的循环分块解法,上移,N,22,边法化边消元,解求法方程的过程,q,m-q,m,n-m-q,N,11,N,12,N,22,N,23,N,33,t,n,t,3,l,n,l,3,四、带状法方程的循环分块解法,经过若干次消元和上移以后，可解出,N,22,通过回代可解出,边法化边消元,解求法方程的过程,四、自检校光束法区域网平差,在共线条件方程中，利用若干附加参数来描述系统误差模型，在区域网平差的同时解求这些附加参数，以自动测定和消除系统误差,四、自检校光束法区域网平差,系统误差是像片坐标的函数,四、自检校光束法区域网平差,美国,Brown,博士提出的,21,参数模型,1、,a,1,-,a,12,反映不可补偿的软片变形和非径向畸变,2、,a,13,-,a,15,反映压平板不平引起的误差,3、,a,16,-,a,18,反映对称的径向畸变和对称的压平误差,4,、,a,19,-,a,21,反映内方位元素误差,四、自检校光束法区域网平差,联邦德国,Ebner,教授提出的,12,参数正交多项式模型,四、自检校光束法区域网平差,Bauer,提出的,3,参数模型,1980年第14届,ISP,大会的总结：,1、精度平均提高,20%30%，但有较大的波动,2、自检校平差比试验场检校法的结果好，但差别不大,3、找不出哪一个参数组比其他的都好,五、自检校光束法区域网平差,误差方程,将,线性化，得,五、自检校光束法区域网平差,误差方程,法方程,自检校光束法区域网平差法方程系数阵,A B C D E F G H I J K L M N O,c,加密点坐标未知数,像片外方位元素未知数,附加参数,1,3,5 7,9,11,13,15,17,19,转,置,对,项,称,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,1，2，20 待定点名,A，B，O,像片名,高程控制点,平高控制点,m,s,t,c,L,带宽为,m,边宽为,s,边法化边消元循环分块解法,解求法方程,镶边带状矩阵,五、自检校光束法区域网平差,m,s,t,1,c,边法化边消元循环分块,解求法方程过程,五、自检校光束法区域网平差,t,2,t,3,l,1,l,4,l,2,l,3,N,11,N,12,N,13,N,22,N,23,N,14,N,24,N,33,N,34,N,44,N,T,12,N,T,13,N,T,14,N,T,23,N,T,24,N,T,34,分块,q,m,s,c,边法化边消元循环分块,解求法方程过程,五、自检校光束法区域网平差,t,2,t,3,l,4,l,2,l,3,N,22,N,23,N,24,N,33,N,34,N,44,N,T,23,N,T,24,N,T,34,消元通式,N,11,N,12,N,14,t,1,l,1,N,T,14,q,m,s,c,边法化边消元循环分块,解求法方程过程,五、自检校光束法区域网平差,t,2,t,3,l,4,l,2,l,3,N,22,N,23,N,24,N,33,N,34,N,44,N,T,23,N,T,24,N,T,34,消元通式,N,11,N,12,N,14,t,1,l,1,q,m,s,c,边法化边消元循环分块,解求法方程过程,五、自检校光束法区域网平差,t,2,t,3,l,4,l,2,l,3,N,22,N,23,N,24,N,33,N,34,N,44,N,T,23,N,T,24,N,T,34,将,N,11,N,12,N,14,l,1,移到计算机外存保存,改化法方程降,q,阶，但结构不发生变化,q,m,s,c,边法化边消元循环分块,解求法方程过程,五、自检校光束法区域网平差,t,2,t,3,l,4,l,2,l,3,N,22,N,23,N,33,N,34,N,T,23,N,T,24,N,T,34,q,N,22,N,24,N,44,上移,m+s,c,边法化边消元循环分块,解求法方程过程,五、自检校光束法区域网平差,t,3,l,4,l3,N,22,N,23,N,33,N,34,N,T,23,N,T,24,N,T,34,q,N,22,N,24,N,44,N,14,N,T,14,N,T,24,解改化法方程得,m+s,个未知数，回代解出其他未知数,回代通式,六、解析空中三角测量的精度,理论精度,实际精度,七、光束法区域网平差实例,区域网基本参数,项目,参数,航摄飞机,运,-12,航摄仪,Leica RC-30,航摄胶片,Kodak 2444,航摄仪主距,153.84,mm,摄影比例尺,1:2500,航向重叠,61,旁向重叠,32,航线,9,条,构架航线,2,条,像片,255,张,地面控制点,72,个,加密点,3632,个,区域范围,4,km,5,km,平差计算实例,未知数初值的确定,光束法区域网平差,自检校光束法区域网平差,光束法区域网平差精度评定,WuCAPS,参考书,李德仁，郑肇葆 编著，解析摄影测量学，测绘出版社,本讲参考资料,教材,张剑清，潘励，王树根 编著，摄影测量学，武汉大学出版社,作业：,PP.75,，第16题,