單像空間后方交會編程實習報告

1、 空間后方交會實習報告 學號 2010302590232 姓名 李雷 指導老師 實習目的1、掌握空間后方交會的定義和實現(xiàn)算法(1) 定義：空間后方交會是以單幅影像為基礎，從該影像所覆蓋地面范圍內若干控制點的已知地面坐標和相應點的像坐標量測值出發(fā)，根據共線條件方程，解求該影像在航空攝影時刻的外方位元素xs，ys，zs，。(2) 算法：由于每一對像方和物方共軛點可列出2個方程，因此若有3個已知地面坐標的控制點，則可列出6個方程，解求6個外方位元素的改正數(shù)xs，ys，zs，。實際應用中為了提高解算精度，常有多余觀測方程，通常是在影像的四個角上選取4個或均勻地選擇更多的地面控制點，因而要用最小二乘平差

2、方法進行計算。2、了解攝影測量平差的基本過程(1) 獲取已知數(shù)據。從攝影資料中查取影像比例尺1/m，平均攝影距離（航空攝影的航高）、內方位元素x0，y0，f；獲取控制點的空間坐標xt，yt，zt。(2) 量測控制點的像點坐標并進行必要的影像坐標系統(tǒng)誤差改正，得到像點坐標。(3) 確定未知數(shù)的初始值。單像空間后方交會必須給出待定參數(shù)的初始值，在豎直航空攝影且地面控制點大體對稱分布的情況下，xs0和ys0為均值，zs0為航高，、的初值都設為0?；蛘叩某踔悼稍诤桔E圖上找出或根據控制點坐標通過坐標正反變換求出。(4) 計算旋轉矩陣r。利用角元素近似值計算方向余弦值，組成r陣。(5) 逐點計算像點坐標的

3、近似值。利用未知數(shù)的近似值按共線條件式計算控制點像點坐標的近似值（x），(y)。(6) 逐點計算誤差方程式的系數(shù)和常數(shù)項，組成誤差方程式。(7) 計算法方程的系數(shù)矩陣ata與常數(shù)項atl，組成法方程式。(8) 解求外方位元素。根據法方程，解求外方位元素改正數(shù)，并與相應的近似值求和，得到外方位元素新的近似值。(9) 檢查計算是否收斂。將所求得的外方位元素的改正數(shù)與規(guī)定的限差比較，通常對，的改正數(shù)，給予限差，通常為0.1，當3個改正數(shù)均小于0.1時，迭代結束。否則用新的近似值重復(4)（8）步驟的計算，直到滿足要求為止。(10)流程圖1、 程序源代碼typedef struct dataint n

4、o;double x;double y; double x;double y;double z;data;#include #include#include #include fstream#include headfile.hdouble* zhuan(double* a,int n,int m) /矩陣轉置 double* p=new double*m; for(int i=0;i!=m;i+) pi=new doublen;for(i=0;im;i+)for(int j=0;jn;j+)pij=aji;return p;double *matrixmul(double *m1,int i

5、1,int j1,double *m2,int i2,int j2) /矩陣相乘（矩陣1，行數(shù)，列數(shù)，矩陣2，行數(shù)，列數(shù)），函數(shù)內已開僻內存，直接返回給定義指針 if(i2!=j1) couterror!兩矩陣不滿足相乘條件！endl; return null; int i,j,k; double *p; p=new double*i1; for(i=0;ii1;i+) pi=new doublej2; for(i=0;ii1;i+) for(j=0;jj2;j+) pij=0.0; for(k=0;kj1;k+) pij+=m1ik*m2kj; return p; double *inver

6、sematrix(double* p,int n) /矩陣求逆函數(shù)int i,j,k,row,col;double temp,temp0,kb,kc,kd;double *e=new double*n;for (i=0;in;i+) /構造單位矩陣ei=new doublen; for (j=0;jn;j+) if(i=j)eij=1;elseeij=0; for(i=0;in;i+) /逐個找對角線上的元素，并把該元素所在列上的本行以下元素化為0 int i0=i;while(i0n-1 & pi0i=0 ) /找出某列上第一個不為零的行數(shù)i0+;if (pi0i=0)coutthe squ

7、are have no inverse matrix!endl;break;for (j=0;jn;j+) /當前行與該行交換temp=pi0j;pi0j=pij;pij=temp;temp0=ei0j;ei0j=eij;eij=temp0;kc=pii;for (j=0;jn;j+) /交換后的當前行首元素pii化為1pij/=kc;eij/=kc;if(in-1) /若當前行不是矩陣的最后一行，則使當前行以下各行減去本行首元素與當前行的積for(row=i+1;rown;row+)kb=prowi;for (col=0;col=0;i-)for(k=i+1;kn;k+)kd=pik;for

8、 (j=0;jn;j+)pij-=kd*pkj;eij-=kd*ekj;return e;void main() int m,num,i,j; file *fp;double f;fp=fopen(e:后方交會數(shù)據.txt,r);fscanf(fp,%d,&num); data *a=new datanum;for(i=0;inum;i+)fscanf(fp,%d%lf%lf%lf%lf%lf,&ai.no,&ai.x,&ai.y,&ai.x,&ai.y,&ai.z);for(i=0;inum;i+)ai.x/=1000;ai.y/=1000; fscanf(fp,%lf%d,&f,&m);

9、f/=1000;fclose(fp); /讀數(shù)據 double phi=0,omega=0,kappa=0,xs=38437,ys=27963.155,zs=7662,xb=0,yb=0,zb=0; for(i=0;i1e-8) /迭代條件 a1=cos(phi)*cos(kappa)-sin(phi)*sin(omega)*sin(kappa); a2=-cos(phi)*sin(kappa)-sin(phi)*sin(omega)*cos(kappa); a3=-sin(phi)*cos(omega); b1=cos(omega)*sin(kappa); b2=cos(omega)*cos

10、(kappa); b3=-sin(omega); c1=sin(phi)*cos(kappa)+cos(phi)*sin(omega)*sin(kappa); c2=-sin(phi)*sin(kappa)+cos(phi)*sin(omega)*cos(kappa); c3=cos(phi)*cos(omega); for(i=0,j=0;i30) coutthe data may be incorrect!endl; exit(1); cout迭代次數(shù)：abendl; /查看迭代次數(shù) double *v,sigama2;double *m1,*m2; /定義矩陣運算的中間變量 v=matr

11、ixmul(a,num,6,t,6,1);for(i=0;inum;i+)vi0-=li0; m1=zhuan(v,num,1);m2=matrixmul(m1,1,num,v,num,1);sigama2=m200/(num-6); /單位權方差double d6; /定義六個參數(shù)的中誤差的數(shù)組for(i=0;i6;i+)di=sqrt(rii*sigama2); coutsetprecision(7)平差結果及其中誤差 :endlxs=xs 中誤差： d0endlys=ys 中誤差： d1endlzs=zs 中誤差：d2endl;coutphi=phi 中誤差：d3endlomega=omega 中誤差：d4endlkappa=kappa 中誤差：d5endl;2、 實習數(shù)據3、 ;計算結果4、 實習心得編寫程序前應該先把實驗的原理弄清楚，編寫程序時要細致小心，同