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文檔簡介

攝影測量學全冊配套完整課件緒論《攝影測量基礎(chǔ)》第一章主要內(nèi)容一、攝影測量學的定義與任務(wù)二、攝影測量學的發(fā)展歷程三、本課程的主要內(nèi)容定義分類平臺特點任務(wù)§1.1攝影測量學的定義與任務(wù)通過攝影,進行測量A(X、Y、Z)OZXY1212遙感影像地形圖傳統(tǒng)攝影測量學定義攝影測量學是利用光學攝影機獲取的像片,經(jīng)過處理以獲取被攝物體的形狀、大小、位置、特性及其相互關(guān)系的一門學科攝影測量與遙感定義1988年ISPRS在日本京都第16屆大會上定義:攝影測量與遙感是對非接觸傳感器系統(tǒng)獲得的影像及其數(shù)字表達進行記錄、量測和解譯,從而獲得自然物體和環(huán)境的可靠信息的一門工藝、科學和技術(shù)ISPRS(InternationalSocietyofPhotogrammetryandRemoteSensing):PhotogrammetryandRemoteSensingistheart,scienceandtechnologyofobtainingreliableinformationfromnoncontractimagingandothersensorabouttheEarthanditsenvironment,andotherphysicalobjectsandprocessesthroughrecording,measuring,analyzingandrepresentation.

攝影測量學:定義各種類型傳感器被攝物體影像通過量測和解譯過程自然物體及其環(huán)境的可靠信息DEMDLGDRGDOMP31攝影經(jīng)緯儀RC30框幅式航攝儀ADS40數(shù)字航攝儀攝影測量學:定義各種類型傳感器被攝物體影像通過量測和解譯過程自然物體及其環(huán)境的可靠信息DEMDLGDRGDOMP31攝影經(jīng)緯儀近景影像航空光學影像ADS40數(shù)字航空影像攝影測量學:定義各種類型傳感器被攝物體影像通過量測和解譯過程自然物體及其環(huán)境的可靠信息DEMDLGDRGDOM正射影像圖三峽正射影象圖:三條航帶、175張航空影像三峽景觀圖:三條航帶、175張航空影像三維景觀圖BeijingAsianGamesCluster北京城市景觀(亞運村)攝影測量:分類航天攝影測量航空攝影測量地面攝影測量近景攝影測量顯微攝影測量地形攝影測量非地形攝影測量模擬攝影測量解析攝影測量數(shù)字攝影測量按距離遠近按用途按處理手段遙感平臺高度目的、用途其它航天飛機240~350km不定期地球觀測、空間實驗

無線電探空儀100m~100km各種調(diào)查(氣象等)

超高度噴氣機10000~12000m偵察、大范圍調(diào)查

中低高度飛機500~8000m各種調(diào)查、航空攝影測量

飛艇500~3000m空中偵察、各種調(diào)查

直升機100~2000m各種調(diào)查、航空攝影測量

無線遙探飛機500m以下各種調(diào)查、航空攝影測量飛機、直升機牽引飛機50~500m各種調(diào)查、航空攝影測量牽引滑翔機系留氣球800m以下各種調(diào)查

索道10~40m遺址調(diào)查

吊車5~50m地面實況調(diào)查

地面測量車0~30m地面實況調(diào)查車載升降臺攝影測量與遙感:平臺攝影測量:特點無需接觸物體本身獲得被攝物體信息由二維影象重建三維目標面采集數(shù)據(jù)方式同時提取物體的幾何與物理特性攝影測量:任務(wù)之一地形測量領(lǐng)域各種比例尺的地形圖、專題圖、特種地圖正射影像地圖、景觀圖建立各種數(shù)據(jù)庫提供地理信息系統(tǒng)和土地信息系統(tǒng)所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)攝影測量:任務(wù)之二非地形測量領(lǐng)域生物醫(yī)學公安偵破古文物、古建筑建筑物變形監(jiān)測

準確恢復(fù)兩張影像的位置關(guān)系快速確定兩張影像上的同名點S1a2a1S2A§1.2攝影測量學的發(fā)展歷程1839年,法國人達蓋爾發(fā)明攝影術(shù)為攝影測量提供了基本手段1851年,法國陸軍上校勞賽達提出交會攝影測量并測繪了萬森城堡圖,標志著攝影測量的開始1858年,法國攝影師納達爾乘坐氣球在巴黎郊外80m上空拍攝了世界上第一張航空影像1860年,美國人布萊克利用濕板拍攝了波士頓的航空像片1885年,法國人乘坐氣球從2000英尺高空拍攝了巴黎的航空像片1903年,萊特兄弟發(fā)明了飛機使航空攝影和航空攝影測量成為可能1906年,美國人勞倫仕用17只風箏吊著巨型相機拍攝了舊金山大火第一次世界大戰(zhàn)期間,首臺航攝儀的問世、立體坐標量測儀和1318立體測圖儀的使用,真正開始了攝影測量學攝影測量學的起源模擬攝影測量(1851-1970)解析攝影測量(1950-1980)數(shù)字攝影測量(1970-現(xiàn)在)攝影測量學的三個發(fā)展階段模擬攝影測量光學像片光學機械測圖儀器人工建立立體模型人工量測和解譯機械繪圖圖解線劃地圖像片影像地圖利用光學/機械投影方法實現(xiàn)攝影過程的反轉(zhuǎn),用兩個/多個投影器模擬攝影機攝影時的位置和姿態(tài)構(gòu)成與實際地形表面成比例的幾何模型,通過對該模型的量測得到地形圖和各種專題圖單片測圖分工法測圖綜合法測圖光學糾正儀SEG-1HJ-24WildA10模擬立體測圖儀解析攝影測量1954年,第一臺電子計算機問世1957年,海拉瓦博士提出解析測圖儀的思想,標志著解析攝影測量的開始20世紀70年代末至90年代初,解析攝影測量發(fā)展的鼎盛時期解析攝影測量光學像片解析測圖儀器計算機建立立體模型人工量測和解譯自動記錄數(shù)字線劃地圖數(shù)字高程模型像片影像地圖以電子計算機為主要手段,通過對攝影像片的量測和解析計算方法的交會方式來研究和確定被攝物體的形狀、大小、位置、性質(zhì)及其相互關(guān)系,并提供各種攝影測量產(chǎn)品的一門科學解析空三解析測圖儀數(shù)控正射儀德國Zeiss廠C-100型解析測圖儀瑞士Kern廠DSR-1型解析測圖儀瑞士WILD廠OR-1型數(shù)控正射投影儀德國Zeiss廠Z-2型數(shù)控正射投影儀坐標量測儀數(shù)字攝影測量計算機硬、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展,使功能增強,成本降低,并為編制大型軟件提供平臺20世紀70年代:數(shù)字攝影測量萌芽階段20世紀80年代:數(shù)字攝影測量原型研究階段20世紀90年代:真正推出可用于生產(chǎn)的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)數(shù)字攝影測量數(shù)字影像數(shù)字測量攝影系統(tǒng)自動建立立體模型自動量測和解譯自動記錄數(shù)字線劃地圖數(shù)字高程模型數(shù)字影像地圖數(shù)據(jù)庫基于攝影測量的基本原理,通過對所獲取的數(shù)字/數(shù)字化影像進行處理,自動(半自動)提取被攝對象用數(shù)字方式表達的幾何與物理信息,從而獲得各種形式的數(shù)字產(chǎn)品和目視化產(chǎn)品計算機技術(shù)數(shù)字圖像處理影像匹配模式識別DPW3-DmouseCrystaleyesVirtualPhotogrammetrynowisavailableSupresoftVirtuoZoNTVirtuoZo數(shù)字攝影測量系統(tǒng)JX-4A數(shù)字攝影測量工作站像素工廠發(fā)展階段原始資料投影方式儀器操作方式產(chǎn)品模擬攝影測量像片物理投影模擬測圖儀手工操作模擬產(chǎn)品解析攝影測量像片數(shù)字投影解析測圖儀機助作業(yè)員操作模擬產(chǎn)品數(shù)字產(chǎn)品數(shù)字攝影測量數(shù)字化影像數(shù)字影像數(shù)字投影計算機自動化操作+作業(yè)員干預(yù)數(shù)字產(chǎn)品模擬產(chǎn)品攝影測量三個發(fā)展階段的特點講授內(nèi)容與其他課程的關(guān)系學習要求§1.3本課程的主要內(nèi)容攝影測量作業(yè)流程FilmprocessingindarkroomFCIRColorB&WStereoplotterFilmsusedalternativelyAllspectralchannelssimultaneouslyGISDEMOrthophotosMappingRevisionVisualizationImageanalysisClassification

Digitalwork-stationGroundprocessingFilmbasedworkflowRC30DirectdigitalworkflowADS40PrinterColorMSB&WArchivesystemColorFCIRB&WDSW500scannerFilmMassMemory攝影測量:基本關(guān)系式表達像點與地面點之間關(guān)系影像中的幾何信息地物幾何位置模型重建幾何量測xyXYZXYZa

(x,y)xyzS(Xs,Ys,Zs)A(X,Y,Z)共線條件單像攝影測量:理論基礎(chǔ)xyXYZ已知量未知量共線方程XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2共面條件立體攝影測量:目的x1y1XYZ已知量未知量x2y2攝影測量基礎(chǔ):講授內(nèi)容影像獲取成果表達影像處理What?Where?WhatChange?

第一章緒論

(2學時)攝影測量學的定義、任務(wù)和發(fā)展過程

第二章投影幾何基礎(chǔ)知識

(6學時)投影的分類與透視變換、透視變換成圖第三章單張像片解析

(20學時)像片的內(nèi)外方位元素、像點位移、常用坐標系、像點坐標變換旋轉(zhuǎn)矩陣、空間坐標變換、共線條件方程、單片空間后方交會

第四章立體觀察與立體量測

(6學時)人體的立體視覺、人造立體視覺、像對的立體觀察與量測像點坐標量測及系統(tǒng)誤差改正

第五章立體像對解析

(6學時)共面條件方程、解析相對定向、空間前方交會單元模型的絕對定向

第六章經(jīng)典解析空中三角測量

(10學時)像片連接點設(shè)置、自由航帶網(wǎng)的建立、光束法區(qū)域網(wǎng)平差

第七章解析空中三角測量的精度與可靠性分析

(6學時)理論精度和實際精度的評定方法單個備選假設(shè)下的可靠性理論、粗差檢測方法(數(shù)據(jù)探測法、選權(quán)迭代法)

第八章解析空中三角測量最新發(fā)展

(6學時)GPS輔助空中三角測量DGPS/IMU直接傳感器定向與輔助空中三角測量課堂教學

(62學時)課間實習

(10學時)參考書

1、李德仁等編,《基礎(chǔ)攝影測量學》,測繪出版社2、李德仁等編,《攝影測量與遙感概論》,測繪出版社3、李德仁,鄭肇葆編著,《解析攝影測量學》,測繪出版社4、袁修孝著,《GPS輔助空中三角測量原理及應(yīng)用》,測繪出版社5、李德仁,袁修孝著,《誤差處理與可靠性理論》,武漢大學出版社

攝影測量基礎(chǔ):參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社課程網(wǎng)站

6/jpkc2005/syclx/index.htm后續(xù)課程1、數(shù)字攝影測量2、近景攝影測量3、遙感原理與方法攝影測量基礎(chǔ):與其他課程關(guān)系先修課程1、測量平差原理2、測量學3、高等數(shù)學4、線性代數(shù)5、航空和航天攝影技術(shù)《攝影測量基礎(chǔ)》第二章武漢大學遙感信息工程學院袁修孝教授航攝像片的投影關(guān)系一、航空攝影與航攝像片二、航攝像片與地形圖的差別三、中心投影透視變換作圖主要內(nèi)容利用安裝在航攝飛機上的航攝儀從空中一定角度對地面進行攝影§2.1

航空攝影與航攝像片航空攝影ZSS航攝儀焦距:物鏡節(jié)點到焦點的距離像片主距長焦距:(主距>200mm)中焦距:(主距=100~200mm)短焦距:(主距<100mm)FSf像片主距:物鏡后節(jié)點到像平面的距離像場:物鏡焦面上中央成像清晰的范圍像場角常角:(視場角<75。)寬角:(視場角=75。

~100。)特寬角:(視場角>100。)像場角:像場直徑對物鏡后節(jié)點的夾角2b航攝像片為量測像片,有光學框標和機械框標航攝像片的大小為18cm×18cm,23cm×23cm航攝像片光學框標機械框標航攝儀在曝光的瞬間物鏡主光軸保持垂直地面§2.1

航空攝影與航攝像片航空攝影

攝影瞬間攝影機的主光軸近似與地面垂直,偏離鉛垂線的夾角小于30,夾角為像片傾角鉛垂線像片SA攝影機主光軸像片豎直攝影沿航線方向相鄰兩張像片應(yīng)有60%左右的航向重疊,相鄰航線間的像片應(yīng)有30%左右的旁向重疊§2.1

航空攝影與航攝像片航空攝影123Lxpx航向重疊度?-1Ⅱ-1Lypy旁向重疊度航向相鄰兩個攝影站間的距離P1S1P2S2BE攝影基線攝影基線f為攝影機主距,H為航高視攝影像片水平、地面取平均高程時,像片上的線段l與地面上相應(yīng)的水平距L之比為攝影比例尺aASEPfH攝影比例尺測圖比例尺航攝比例尺分母測圖比例尺分母比例尺類型航攝比例尺測圖比例尺大比例尺1:2000~1:30001:5001:4000~1:60001:10001:8000~1:120001:2000,1:5000中比例尺1:15000~1:200001:50001:10000~1:350001:10000小比例尺1:20000~1:300001:250001:35000~1:550001:50000

把一條航線的航攝像片根據(jù)地物影像拼接起來,各張像片的主點連線不在一條直線上,而呈現(xiàn)為彎彎曲曲的折線,稱航線彎曲

航線彎曲度:航線最大彎曲矢量與航線長度之比的百分數(shù)。要求航線彎曲度<3%Ll航線彎曲o2

一張像片上相鄰主點連線與同方向框標連線間的夾角。要求像片旋角<60像片旋角過大會減少立體像對的有效范圍o1像片旋角§2.2航攝像片與地形圖投影方式投影:用一組假想的直線將物體向幾何面投射投影射線:投影的直線投影平面:投影的幾何面投影射線會聚于一點的投影稱為中心投影投影中心投影平面投影點投影射線物點正射投影投影射線與投影平面正交斜投影投影射線與投影平面斜交投影射線平行于某一固定方向的投影的投影稱為平行投影航攝像片為中心投影,地形圖為正射投影SBbAaCc中心投影AaBbCc正射投影地形圖的特點1、圖上任意兩點間的距離與相應(yīng)地面點的水平距離之比為一常數(shù),等于圖比例尺2、圖上任意一點引畫的兩條方向線間的夾角等于地面上對應(yīng)的水平角地形起伏引起的像點位移spacbABCB0BbAA0sEpb0aa0像片傾斜引起的像點位移航攝像片的特點當像片傾斜、地面起伏時,地面點在航攝像片上構(gòu)像相對于理想情況下的構(gòu)像所產(chǎn)生的位置差異稱像點位移比例尺:地圖有統(tǒng)一比例尺,航片無統(tǒng)一比例尺表示方法:地圖為線劃圖,航片為影像圖表示內(nèi)容:地圖需要綜合取舍幾何差異:航攝像片可組成像對立體觀察攝影測量的主要任務(wù)之一:把地面按中心投影規(guī)律獲取的攝影比例尺航攝像片轉(zhuǎn)換成以測圖比例尺表示的正射投影地形圖§2.3透視變換作圖

將空間點、線作中心投影,在投影平面P上得到一一對應(yīng)的點、線,這種經(jīng)中心投影取得的一一對應(yīng)的投影關(guān)系稱為透視變換EPTTvvVVShihiWhohohchcEsJiNnOoCc航攝像片中的重要點、線、面面:地面E像片面P主垂面W真水平面Es線:跡線TT主光線SoO主垂線SnN攝影方向線VV主縱線vv等角線ScC主合線hihi主橫線hoho等比線hchc重要的點線面點:攝影中心S像主點o地主點O像底點n地底點N等角點c地面等角點C主合點i主遁點J

重要點線的數(shù)學關(guān)系EPTTvvVVSWJiNnOoCc底點特性鉛垂線在像平面上的構(gòu)像位于以像底點n為輻射中心的相應(yīng)輻射線上Nn重要的點線特征等角點特性在傾斜像片和水平地面上,由等角點c和C所引出的一對透視對應(yīng)線無方向偏差,保持著方向角相等Cc重要的點線特征等比線特性等比線的構(gòu)像比例尺等于水平像片上的攝影比例尺,不受像片傾斜影響重要的點線特征

已知E平面上有A

點,在像平面上作對應(yīng)的像aPTTSAT1i作圖步驟:1)找跡點T12)找主合點i3)連T1i與SA,交點為a中心投影作圖主合點跡點avvE

已知E平面上有AB

直線,在像平面上作對應(yīng)的像abPTTSi作圖步驟:1)找跡點T12)找合點i13)連T1i1與SA,交點為a4)連T1i1與SB,交點為b5)a與b

連線中心投影作圖主合點跡點avvEhihiABi1bT1

已知垂直物面的空間直線AB,在像平面上作對應(yīng)的像abPTTSi作圖步驟:1)按E面上點作圖方式確定a2)找像底點n3)連接na4)na與SB的交點為b5)a與b

連線中心投影作圖主合點跡點vvEABba本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社參考書金為銑,楊先宏等編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社航攝像片的方位元素《攝影測量學》(上)第三章武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室一、攝影測量常用坐標系二、航攝像片的內(nèi)、外方位元素三、像點坐標變換主要內(nèi)容1像平面直角坐標系(p-xy)一、攝影測量常用坐標系pxyox’y’pxy2像空間直角坐標系(S-xyz)xyoPyzxs-f3像空間輔助坐標系(S-XYZ)xyosxzyYXZ4攝影測量坐標系(Op-XpYpZp)5地面測量坐標系(t-XtYtZt)tytxtztpXpYpZpXYZS地面測量坐標為國家統(tǒng)一坐標系,平面坐標系為高斯-克呂格三度帶或六度帶1980西安坐標系,高程坐標系為1985黃海高程系6地面攝影測量坐標系(A-XtpYtpZtp)原點為地面某一控制點,Ztp軸與地面測量坐標系的z軸平行,Xtp軸與航線一致XtpYtpZtpA二、航測像片的方位元素方位元素:確定攝影時攝影物鏡(攝影中心)、像片與地面三者之間相關(guān)位置的參數(shù)1像片的內(nèi)方位元素:攝影物鏡后節(jié)點與像片之間相互位置的參數(shù)恢復(fù)內(nèi)方位元素可恢復(fù)攝影時的攝影光束xycSfox0y02像片外方位元素:已建立的攝影光束,確定像片攝影瞬間在地面直角坐標系中空間位置和姿態(tài)的參數(shù)XYZApS三個直線元素,描述攝影中心在地面空間直角坐標系中的坐標值(Xs、Ys、Zs)。三個角元素(、、),表示攝影光束空間姿態(tài)(像片在攝影瞬間空間姿態(tài)的要素)XYZApSXsYsZs1)以Y軸為主軸的、、XYZAXsYsZsooxXYZNS旁向傾角航向傾角像片旋角xy2)以X軸為主軸的,、,、,航向傾角,旁向傾角,

像片旋角,XYZASXYZNXsYsZsooY,,,xy3)以Z軸為主軸的A、、方位角A像片傾角像片旋角XYZASXYZNAxy1像點的平面坐標變換三、像點坐標變換xypx’y’axypx’y’oy0x0a2像點空間坐標變換R稱為旋轉(zhuǎn)矩陣,R為正交矩陣,由三個獨立參數(shù)確定xyozxysXYZ1)以Y軸為主軸的、、系統(tǒng)的坐標變換S-XYZ繞Y軸旋轉(zhuǎn)角到S-XYZXYZSXZaS-XYZ繞X軸旋轉(zhuǎn)角到S-XYZYXZSYZaS-XYZ繞Z軸旋轉(zhuǎn)角到S-XYZ(s-xyz)aXZYSXYa1=cosφcosκ-sinφsinωsinκa2=-cosφsinκ

–sinφsinωcosκa3=-sinφcosωb1=cosωsinκb2=cosωcosκb3=-sinωc1=sinφcosκ+cosφsinωsinκc2=-sinφsinκ

+cosφsinωcosκc3=cosφcosω

2)以X軸為主軸的,、,、,系統(tǒng)的坐標變換YzSXY’Z’’’aaX’Z’’Xz’SY’’’X’’Y’’’’X’z’’SY’aa1=cosφ’cosκ’a2=-cosφ’sinκ’

a3=-sinφ’b1=cosω’sinκ’

–sinω’

sinφ’cosκ’

b2=cosω’cosκ’+

sinω’

sinφ’sinκ’

b3=-sinω’

cosφ’c1=sinω’sinκ’+cosω’sinφ’cosκ’c2=sinω’cosκ’-cosω’sinφ’sinκ’c3=cosφ’cosω’

3)以Z軸為主軸的Av系統(tǒng)的坐標變換a1=cosAcosκv+sinAcossinv

a2=-cosAsinκv+sinAcoscosv

a3=-sinAsinb1=-sinAcosκv+cosAcossinv

b2=sinAsinv+

cosAcoscosv

b3=-cosAsinc1=sin

sinv

c2=sincosv

c3=cos旋轉(zhuǎn)矩陣的構(gòu)成用a2,a3,b3作為獨立參數(shù)解求旋轉(zhuǎn)矩陣正交矩陣從(a)式含a1、a2、a3的方程式含b1、b2、b3的方程式含c1、c2、c3的方程式可解從(a)式中從(c)式中從(b)式中從(c)式中從(a)式中本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社參考書1、金為銑,楊先宏等編,《攝影測量學》,武漢測繪科技大學出版社2、李德仁,周月琴編著,《攝影測量與遙感概論》,測繪出版社作業(yè):PP.39,第2題共線條件方程武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室《攝影測量學》(上)第四章主要內(nèi)容一、共線條件方程的一般形式二、共線條件方程的應(yīng)用三、共線條件方程的線性化像片的基本知識回顧什么是共線條件方程共線條件方程的簡單推導(dǎo)一、共線條件方程的一般形式中心投影內(nèi)外方位元素常用坐標系空間坐標變換基本知識回顧航攝儀sxyxyzMZYXAao共線條件xyzXYZAasXsYsZsNYXZXA-XsYA-Ys(x,y,-f)(XA,YA,ZA)MZtpYtpXtp共線條件方程求像底點坐標單像空間后方交會和多像空間前方交會攝影測量中的數(shù)字投影基礎(chǔ)航空影像模擬光束法平差的基本數(shù)學模型利用DEM制作數(shù)字正射影像圖利用DEM進行單張像片測圖二、共線條件方程的應(yīng)用求像底點坐標像片仿真已知內(nèi)、外方位元素地面點空間坐標DEMDOMXYZa(x,y)xyzS(Xs,Ys,Zs)A(X,Y,Z)單像測圖已知內(nèi)、外方位元素像點坐標DEMXYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2目的觀測值x,y未知數(shù)Xs,Ys,Zs,,,,

X,Y,Z,x0,y0,f泰勒級數(shù)展開三、共線條件方程的線性化參考書1、李德仁等編,《基礎(chǔ)攝影測量學》,測繪出版社2、李德仁,鄭肇葆編著,《解析攝影測量學》,測繪出版社本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社作業(yè):PP.39,第3題單片空間后方交會《攝影測量學》(上)第四章武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室主要內(nèi)容一、定義二、誤差方程和法方程三、計算過程一、定義根據(jù)影像覆蓋范圍內(nèi)一定數(shù)量的分布合理的地面控制點(已知其像點和地面點的坐標),利用共線條件方程求解像片外方位元素XYZaxyzs(Xs,Ys,Zs)ACBbc已知值x0,y0,f,m,X,Y,Z觀測值x,y未知數(shù)Xs,Ys,Zs,,,,泰勒級數(shù)展開二、誤差方程共線條件方程偏導(dǎo)數(shù)1偏導(dǎo)數(shù)2偏導(dǎo)數(shù)2-1偏導(dǎo)數(shù)2-2正交矩陣的每一個元素等于它的代數(shù)余子式誤差方程垂直攝影情況下,可取==0,保留,則外方位元素的計算當一張像片上至少有三個控制點時,誤差方程矩陣形式獲取已知數(shù)據(jù)m,x0,y0,f

,Xtp,Ytp,Ztp量測控制點像點坐標x,y確定未知數(shù)初值Xs0,Ys0,Zs0,0,0,0

組成誤差方程式并法化解求外方位元素改正數(shù)檢查迭代是否收斂三、計算過程參考書1、李德仁,周月琴等編,《攝影測量與遙感概論》,測繪出版社2、李德仁,鄭肇葆編著,《解析攝影測量學》,測繪出版社本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社作業(yè):PP.39,第7題,a15要求1、提交實習報告:程序框圖、程序源代碼、計算結(jié)果2、計算結(jié)果:像點坐標、地面坐標、單位權(quán)中誤差、外方位元素及其精度3、數(shù)據(jù):PP.39,第9題課間實習內(nèi)容用C或C++語言編寫單片空間后方交會程序時間6小時(先寫出程序源代碼代碼,國慶節(jié)后上機調(diào)試)立體像對前方交會武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室《攝影測量學》(上)第五章主要內(nèi)容一、定義二、基本公式三、利用立體像對確定地面點一、定義由立體像對中兩張像片的內(nèi)、外方位元素和像點坐標來確定相應(yīng)地面點在物方空間坐標系中坐標的方法XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2已知值x0,y0,f,m

,Xs,Ys,Zs,,,

觀測值x,y未知數(shù)

X,Y,Z泰勒級數(shù)展開二、基本公式1、嚴密解法共線條件方程誤差方程垂直攝影情況下,可?。剑?,保留,則二、基本公式2、點投影系數(shù)法X1Y1Z1MZtpYtpXtpX2Y2Z2Xs1Ys1Zs1Aa1s1Y1X1Z1a2s2攝影基線BBX=Xs2

–Xs1BY=Ys2

–Ys1BZ=Zs2

–Zs1s1s2同名光線投影Aa1s1Y1X1Z1YA-Ys1XA-Xs1ZA-Zs1a2s2A點投影法前方交會獲取已知數(shù)據(jù)x0,y0,f

,XS1,YS1,ZS1,1,1,1,XS2,YS2,ZS2,2,2,2量測像點坐標

x1,y1,

x2,y2由外方位線元素計算基線分量

BX,BY,BZ由外方位角元素計算像空間輔助坐標

X1,Y1,Z1,X2,Y2,Z2計算點投影系數(shù)N1,N2計算地面坐標XA,YA,ZA計算過程三、利用立體像對確定地面點共線條件嚴密解法空間后方交會-前方交會解法參考書1、李德仁,周月琴等編,《攝影測量與遙感概論》,測繪出版社2、李德仁,鄭肇葆編著,《解析攝影測量學》,測繪出版社本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社解析法相對定向《攝影測量學》(上)第五章武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室主要內(nèi)容一、相對定向元素二、解析相對定向原理三、相對定向元素計算四、模型點坐標計算

描述立體像對兩張像片相對位置和姿態(tài)關(guān)系的參數(shù)一、相對定向元素以左像空間坐標系為基礎(chǔ),右像片相對于左像片的相對方位元素稱~X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2BBzBxBy連續(xù)法相對定向元素:By,

Bz,,,連續(xù)法相對定向元素單獨法相對定向元素2單獨法相對定向元素:1

1,2,2,21X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2B在以左攝影中心為原點、左主核面為XZ平面、攝影基線為X軸的右手空間直角坐標系中,左右像片的相對方位元素稱~221二、解析相對定向原理同名光線對對相交于核面內(nèi)XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S21、連續(xù)法解析相對定向原理X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2BBzBxByAa1(X1,Y1,Z1)a2(X2,Y2,Z2)連續(xù)法解析相對定向原理Bs1s2BzByBx連續(xù)法解析相對定向原理偏導(dǎo)數(shù)1偏導(dǎo)數(shù)2偏導(dǎo)數(shù)2-1偏導(dǎo)數(shù)2-1線性化方程等式兩邊同時除以系數(shù)約簡常數(shù)項約簡連續(xù)法相對定向中

常數(shù)項的幾何意義X1Y1Z1X2Y2Z2Aa1s1Y1X1Z1a2s2N1Y1N2Y2Q為定向點上模型上下視差當一個立體像對完成相對定向,Q=0當一個立體像對未完成相對定向,即同名光線不相交,Q=0誤差方程及法方程的建立量測5個以上的同名點可以按最小二乘平差法求相對定向元素o1o21352462、單獨法解析相對定向原理X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2BAa1(X1,Y1,Z1)a2(X2,Y2,Z2)單獨法解析相對定向原理偏導(dǎo)數(shù)3-1偏導(dǎo)數(shù)3-2線性化方程等式兩邊同時乘以并視常數(shù)項約簡單獨法相對定向中

常數(shù)項的幾何意義q為相當于像空間輔助坐標系中一對理想像對上同名像點的上下視差當一個立體像對完成相對定向,q=0當一個立體像對未完成相對定向,即同名光線不相交,q=0X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2Ba1a2(xt2,yt2)(xt1,yt1)誤差方程及法方程的建立量測5個以上的同名點可以按最小二乘平差法求相對定向元素o1o2135246獲取已知數(shù)據(jù)x0,y0,f

確定相對定向元素的初值

==

=0

由相對定向元素計算像空間輔助坐標

X1,Y1,Z1,X2,Y2,Z2計算誤差方程式的系數(shù)和常數(shù)項解法方程,求相對定向元素改正數(shù)計算相對定向元素的新值判斷迭代是否收斂三、相對定向元素計算四、模型點坐標計算X1Y1Z1PZpYpXpX2Y2Z2Aa1s1a2s2模型點坐標參考書1、李德仁,周月琴等編,《攝影測量與遙感概論》,測繪出版社2、李德仁,鄭肇葆編著,《解析攝影測量學》,測繪出版社本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社作業(yè):PP.40,第13、14題解析法絕對定向武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室《攝影測量學》(上)第五章主要內(nèi)容一、絕對定向元素二、解析絕對定向原理三、絕對定向元素計算四、地面坐標計算

描述立體像對在攝影瞬間的絕對位置和姿態(tài)的參數(shù)稱~通過將相對定向模型進行縮放、平移和旋轉(zhuǎn),使其達到絕對位置一、絕對定向元素X1Y1Z1PZpYpXpX2Y2Z2Aa1s1a2s2MZtpYtpXtpX0Y0Z0絕對定向元素:,X0,

Y0,

Z0,,,絕對定向元素MZtpYtpXtpX0Y0Z0絕對定向公式PYpXpAZp絕對定向元素:,X0,

Y0,

Z0,,,解析絕對定向誤差方程記偏導(dǎo)數(shù)常數(shù)項解析絕對定向誤差方程設(shè)則法方程的建立與求解量測2個平高和1個高程以上的控制點可以按最小二乘平差法求絕對定向元素獲取控制點的兩套坐標Xp,Yp,Zp,Xtp,Ytp,Ztp給定絕對定向元素的初值=1,==

0,X0,Y0,Z0三、絕對定向元素的計算計算重心化坐標計算誤差方程式的系數(shù)和常數(shù)項解法方程,求絕對定向元素改正數(shù)計算絕對定向元素的新值判斷迭代是否收斂重心坐標重心化坐標目的減少模型點坐標在計算過程中的有效位數(shù),以保證計算的精度使法方程的系數(shù)簡化,個別項數(shù)值變?yōu)榱?,以提高計算速度解析絕對定向誤差方程設(shè)則解析絕對定向法方程四、地面點坐標計算參考書1、李德仁,周月琴等編,《攝影測量與遙感概論》,測繪出版社2、李德仁,鄭肇葆編著,《解析攝影測量學》,測繪出版社本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社作業(yè):PP.40,第18、20題解析空中三角測量概述《攝影測量學》(上)第六章武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室主要內(nèi)容一、解析空中三角測量的意義二、解析空中三角測量的目的三、解析空中三角測量的分類四、解析空中三角測量的信息五、影像連接點的類型與設(shè)置不觸及被量測目標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,以節(jié)省野外測量工作量不受通視條件限制區(qū)域內(nèi)部精度均勻,且不受區(qū)域大小限制一、解析空中三角測量的意義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)一坐標單元模型中大量地面點坐標的計算解析近景攝影測量和非地形攝影測量二、解析空中三角測量的目的三、解析空中三角測量的分類單模型法航帶法區(qū)域網(wǎng)法按平差范圍航帶法獨立模型法光線束法按數(shù)學模型四、解析空中三角測量的信息非攝影測量信息:像片上量測的像點坐標攝影測量信息:大地測量觀測值距離角度天文經(jīng)緯度局部坐標像片外方位元素高差儀記錄攝站坐標像片姿態(tài)攝站坐標差相對控制條件湖面等高平面圓周共線五、影像連接點的類型與設(shè)置人工轉(zhuǎn)刺點儀器轉(zhuǎn)刺點標志點明顯地物點數(shù)字影像相關(guān)轉(zhuǎn)點轉(zhuǎn)刺點標志點明顯地物點參考書1、李德仁,鄭肇葆編著,《解析攝影測量學》,測繪出版社本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社像點坐標與地面攝影測量坐標的獲取武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室《攝影測量學》(上)第六章主要內(nèi)容一、解析內(nèi)定向二、像片系統(tǒng)誤差預(yù)改正

1、攝影材料變形改正2、攝影機物鏡畸變差改正3、大氣折光差改正4、地球曲率改正三、物空間坐標近似坐標變換

1、平面坐標變換2、高程改正影像框標點光學框標機械框標一、解析內(nèi)定向利用平面相似變換,將像片架坐標變換為以像主點為原點的框標坐標系坐標xy正形變換仿射變換二、像片系統(tǒng)誤差預(yù)改正(攝影材料變形)四個框標位于像片的四個角隅時可用仿射變換四個框標位于像片的中央時可用比例縮放二、像片系統(tǒng)誤差預(yù)改正(攝影機物鏡畸變差)攝影機鑒定時提供物鏡畸變差參數(shù)攝影機鑒定時提供各向徑物鏡畸變差值二、像片系統(tǒng)誤差預(yù)改正(大氣折光差改正)大氣折光引起像點在徑向的變形saAa’大氣折光引起像點在坐標向的變形二、像片系統(tǒng)誤差預(yù)改正(地球曲率)地球曲率引起像點在徑向的變形地球曲率引起像點在坐標向的變形oA二、像片系統(tǒng)誤差預(yù)改正內(nèi)定向并經(jīng)系統(tǒng)誤差預(yù)改正后的像點坐標內(nèi)定向鏡頭畸變大氣折光地球曲率三、物空間坐標近似坐標變換(平面)正變換(由大地坐標系到攝影測量坐標系的坐標變換)YtXt1XpYp三、物空間坐標近似坐標變換(平面)逆變換(由攝影測量坐標系到大地坐標系的坐標變換)三、物空間坐標近似坐標變換(高程)地球曲率引起的高程差oA2RD參考書1、李德仁,鄭肇葆編著,《解析攝影測量學》,測繪出版社本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社航帶法空中三角測量《攝影測量學》(上)第六章武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室主要內(nèi)容一、基本思想與流程二、自由航帶網(wǎng)的構(gòu)建三、單航帶空中三角測量四、航帶法區(qū)域網(wǎng)平差

一、基本思想與流程把許多立體像對構(gòu)成的單個模型連結(jié)成一個航帶模型,將航帶模型視為單元模型進行解析處理,通過消除航帶模型中累積的系統(tǒng)誤差,將航帶模型整體納入到測圖坐標系中,從而確定加密點的地面坐標基本思想一、基本思想與流程像點坐標系統(tǒng)誤差預(yù)改正立體像對相對定向模型連接構(gòu)建自由航帶網(wǎng)航帶模型絕對定向航帶模型非線性改正加密點坐標計算基本流程二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)(連續(xù)法相對定向)歸化系數(shù)135246a135246bXYZ2as1s2s31b二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)(連續(xù)法相對定向)模型坐標攝站坐標二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)(單獨法相對定向)135246a135246bXYZ2as1s2s31bXYZ二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)(單獨法相對定向)模型坐標攝站坐標二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)

(帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向)135246a135246bXYZsi-1sisi+1aiA(N1X1,

N1Y1,

N1Z1)ai+1(X2,

Y2,

Z2)BxBzBy二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)

(帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向)二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)

(帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向)特別注意:模型中的定向點只建立VQ方程模型間的連接點需建立VQ,VP方程對于模型間的連接點建立誤差方程時,常數(shù)項中的N1X1,

N1Y1,

N1Z1必須用前一模型中的N2X2,

N2Y2,

N2Z2連接點的模型坐標攝站坐標二、構(gòu)建自由航帶網(wǎng)

(帶模型連接條件的連續(xù)法相對定向)非連接點的模型坐標三、航帶模型非線性改正1、二次多項式用一個多項式曲面擬合航帶網(wǎng)復(fù)雜的變形曲面,使該曲面經(jīng)過航帶網(wǎng)已知點時,所求得坐標變形值與它們實際的變形值相等或使其殘差的平方和為最小三、航帶模型非線性改正2、二次正形變換多項式用一個二次正形變換多項式曲面擬合航帶網(wǎng)的變形曲面,使該曲面經(jīng)過航帶網(wǎng)已知點時,所求得坐標變形值與它們實際的變形值相等或使其殘差的平方和為最小,并且由多項式曲面上一點變換到航帶網(wǎng)無變形曲面上相應(yīng)點時應(yīng)保持該點處在極小范圍內(nèi)相應(yīng)線段的夾角不變(保角變換)四、航帶法區(qū)域網(wǎng)平差按照單航帶法構(gòu)成自由航帶網(wǎng)利用本航帶的控制點及與上一航帶的公共點進行三維空間相似變換,將整區(qū)各航線納入統(tǒng)一的坐標系中同時解求各航帶非線性變形改正系數(shù)計算各加密點坐標1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1,2,…,20待定點名

A,B,…,O像片名高程控制點平高控制點××××××××1、基本思想四、航帶法區(qū)域網(wǎng)平差1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1,2,…,20待定點名

A,B,…,O像片名高程控制點平高控制點××××××××2、重心化坐標計算區(qū)域重心坐標航線重心坐標重心化坐標四、航帶法區(qū)域網(wǎng)平差3、誤差方程式的建立控制點:公共點:四、航帶法區(qū)域網(wǎng)平差1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1,2,…,20待定點名

A,B,…,O像片名高程控制點平高控制點××××××××誤差方程矩陣形式四、航帶法區(qū)域網(wǎng)平差1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1,2,…,20待定點名

A,B,…,O像片名高程控制點平高控制點××××××××總誤差方程誤差方程數(shù)必要觀測數(shù)45/33多余觀測數(shù)17/29觀測值數(shù)62四、航帶法區(qū)域網(wǎng)平差法方程四、航帶法區(qū)域網(wǎng)平差法方程法方程的消元消元通式:四、航帶法區(qū)域網(wǎng)平差法方程的解回代通式:四、航帶法區(qū)域網(wǎng)平差待定點地面坐標計算將上述坐標反變換到地面坐標參考書李德仁,鄭肇葆編著,《解析攝影測量學》,測繪出版社本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社作業(yè):PP.75,第9、10題光束法空中三角測量武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室《攝影測量學》(上)第七章主要內(nèi)容一、基本思想與流程二、像片外方位元素和地面點坐標初始值的確定三、誤差方程式與法方程式的建立四、帶狀法方程式的循環(huán)分塊解法五、帶附加參數(shù)的自檢校光束法區(qū)域網(wǎng)平差六、解析空中三角測量的精度一、基本思想與流程

以一張像片組成的一束光線作為一個平差單元,以中心投影的共線方程作為平差的基礎(chǔ)方程,通過各光線束在空間的旋轉(zhuǎn)和平移,使模型之間的公共光線實現(xiàn)最佳交會,將整體區(qū)域最佳地納入到控制點坐標系中,從而確定加密點的地面坐標及像片的外方位元素基本思想一、基本思想與流程原理圖一、基本思想與流程像片外方位元素和地面點坐標近似值的確定逐點建立誤差方程式并法化改化法方程式的建立邊法化邊消元循環(huán)分塊解求改化法方程式求出每片的外方位元素加密點坐標計算基本流程二、像片外方位元素和地面點坐標近似值的確定將每個立體像對進行像對定向和模型連接構(gòu)建自由航帶網(wǎng),利用航帶中的控制點及相鄰航線間的公共點對航線進行絕對定向以求得每一張像片的外方位元素和加密點的地面坐標,以此作為未知數(shù)的近似值三、誤差方程式與法方程式的建立誤差方程法方程1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1,2,…,20待定點名

A,B,…,O像片名高程控制點平高控制點××××××××未知數(shù)個數(shù)15×6+20×3=150多余觀測數(shù)234-150=84觀測值個數(shù)(6×6+9×9)×2=234三、誤差方程式與法方程式的建立光束法區(qū)域網(wǎng)平差法方程系數(shù)陣×1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1,2,…,20待定點名

A,B,…,O像片名

平高地面控制點×××××××××××××××

ABCDEFGHIJKLMNO加密點坐標未知數(shù)像片外方位元素未知數(shù)

1

3

57

9

11

13

15

17

19轉(zhuǎn)

對項稱三、誤差方程式與法方程式的建立改化法方程×1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1,2,…,20待定點名

A,B,…,O像片名

平高地面控制點×××××××××××××××

ABCDEFGHIJKLMNO像片外方位元素未知數(shù)轉(zhuǎn)

對項稱帶寬航帶數(shù)三、誤差方程式與法方程式的建立改化法方程×1234567891011121314151617181920AFKBGLCHMDINEJO1,2,…,20待定點名

A,B,…,O像片名

平高地面控制點×××××××××××××××

ABCDEFGHIJKLMNO像片外方位元素未知數(shù)轉(zhuǎn)

對項稱帶寬航帶中的像片數(shù)四、帶狀法方程的循環(huán)分塊解法帶寬qm-qmn-mN11N12N13N22N23N33t1t2t3l1l2l3階數(shù)qm-qmn-mN11N12N13N’22N23N33t1t2t3l1l’2l3四、帶狀法方程的循環(huán)分塊解法消元qm-qmn-m-qN11N12N13N22N23N33t1t2t3l1l2l3四、帶狀法方程的循環(huán)分塊解法上移N’22qm-qmn-m-qN11N12N13N22N23N33t1t2t3l1l2l3四、帶狀法方程的循環(huán)分塊解法經(jīng)過若干次消元和上移以后,可解出N’22通過回代可解出四、自檢校光束法區(qū)域網(wǎng)平差在共線條件方程中,利用若干附加參數(shù)來描述系統(tǒng)誤差模型,在區(qū)域網(wǎng)平差的同時解求這些附加參數(shù),以自動測定和消除系統(tǒng)誤差五、自檢校光束法區(qū)域網(wǎng)平差誤差方程法方程自檢校光束法區(qū)域網(wǎng)平差法方程系數(shù)陣×1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1,2,…,20待定點名

A,B,…,O像片名

平高地面控制點×××××××××××××××

ABCDEFGHIJKLMNOc加密點坐標未知數(shù)像片外方位元素未知數(shù)附加參數(shù)

1

3

57

9

11

13

15

17

19轉(zhuǎn)

對項稱六、解析空中三角測量的精度理論精度實際精度參考書李德仁,鄭肇葆編著,《解析攝影測量學》,測繪出版社本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社作業(yè):PP.75,第16題解析空中三角測量的可靠性《攝影測量學》(上)第八章武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室主要內(nèi)容一、可靠性的基本概念二、可靠性研究的基本理論三、粗差檢測與定位一、可靠性研究(基本概念)粗差不可發(fā)現(xiàn)粗差可發(fā)現(xiàn)但不可定位粗差可定位前方交會測量從理論上研究平差系統(tǒng)可發(fā)現(xiàn)、區(qū)分不同模型誤差的能力(內(nèi)部可靠性)從理論上研究不可發(fā)現(xiàn)的模型誤差對平差結(jié)果的影響(外部可靠性)從實用上尋求在平差過程中自動發(fā)現(xiàn)和區(qū)分模型誤差以及確定模型誤差位置的方法一、可靠性研究(主要任務(wù))二、基本理論(問題提出)123456100mm12345688-8-817-17含粗差的相對定向結(jié)果二、基本理論(觀測值誤差與改正數(shù)的關(guān)系)觀測值殘差:某一觀測值的改正數(shù)將受到所有觀測值誤差的影響:二、基本理論(觀測值誤差與改正數(shù)的關(guān)系)某一觀測值的誤差將對所有觀測值的改正數(shù)產(chǎn)生影響:二、基本理論(觀測值誤差與改正數(shù)的關(guān)系)某一觀測值的誤差將對其自身改正數(shù)產(chǎn)生影響:二、基本理論(觀測值誤差與改正數(shù)的關(guān)系)二、基本理論(

QVVP

矩陣的特性)1)為冪等矩陣2)平差的多余觀測數(shù)等于矩陣的跡3)為降秩方陣4)第i個對角線元素稱之為第i個觀測值的多余觀測分量5)計算改正數(shù)的中誤差二、基本理論(Data-Snooping法推導(dǎo))若觀測值不存在粗差,則服從標準正態(tài)分布:給定顯著性水平,則可由正態(tài)分布表查得檢驗的臨界值:觀測值不存在粗差;觀測值可能含有粗差接受域與拒絕域區(qū)間為接受域,當標準化殘差wi落入該區(qū)間,接受原假設(shè)區(qū)間和為拒絕域,當標準化殘差wi落入該區(qū)間,拒絕原假設(shè)wiWDE(wi|H0)-KK二、基本理論(統(tǒng)計假設(shè)檢驗)若檢驗以一定的顯著性水平進行時,能以什么樣的把握發(fā)現(xiàn)一個粗差?wiWDH0Hap二、基本理論(內(nèi)部可靠性)一個觀測值至少必須出現(xiàn)多大的粗差它才能以所規(guī)定的檢驗功效在一定的顯著性水平檢驗中被發(fā)現(xiàn)?二、基本理論(內(nèi)部可靠性)不可發(fā)現(xiàn)的模型誤差對平差結(jié)果的影響二、基本理論(外部可靠性)三、粗差檢測與定位(方法分類)一、粗差定位的基本概念二、方法分類在平差過程中自動地發(fā)現(xiàn)粗差的存在并正確地指出粗差的位置,從而將它從平差中剔除將粗差視為函數(shù)模型的一部分將粗差視為隨機模型的一部分從改正數(shù)絕對值總和最小出發(fā)的線性規(guī)劃法最小二乘法將粗差視為函數(shù)模型的一部分lif(li)E(li|H0)E(li|Hai)三、粗差檢測與定位(方法分類)將粗差視為隨機模型的一部分lif(li)三、粗差檢測與定位(方法分類)三、粗差檢測與定位(統(tǒng)計檢驗方法)將含粗差觀測值視為與其他觀測值具有相同方差、不同期望的正態(tài)母體之子樣。通過最小二乘平差求出觀測值殘差的統(tǒng)計量,然后在給定的顯著性水平進行假設(shè)檢驗,以判斷觀測值是否包含粗差將粗差視為來自期望為零、方差很大的正態(tài)母體之子樣。通過最小二乘平差的驗后方差估計求出觀測值的驗后方差,然后根據(jù)經(jīng)典的權(quán)與觀測值的方差成反比的定義給予它一個相應(yīng)小的權(quán)進行下步迭代平差,以實現(xiàn)粗差定位三、粗差檢測與定位(選權(quán)迭代法)建立函數(shù)模型確定各觀測值的先驗權(quán)最小二乘平差求觀測值殘差計算各觀測值的統(tǒng)計檢驗量是否檢驗值超限否含粗差觀測值的權(quán)變小三、粗差檢測與定位(自動檢測粗差過程)參考書李德仁,鄭肇葆編著,《解析攝影測量學》,測繪出版社本講參考資料教材張劍清,潘勵,王樹根編著,《攝影測量學》,武漢大學出版社解析空中三角測量最新發(fā)展

武漢大學遙感信息工程學院攝影測量教研室《攝影測量學》(上)第九章主要內(nèi)容攝影測量加密方法回顧GPS輔助空中三角測量POS輔助空中三角測量一、傳統(tǒng)攝影測量加密XZYSS高程控制點平高控制點待定點航帶法

解求航線的非線性改正參數(shù)

獨立模型法

解求模型的相似變換參數(shù)光束法

解求像片的外方位元素及物點坐標傳統(tǒng)攝影加密的三種方法像片坐標初步航帶平差計算/量測航線區(qū)域網(wǎng)平差計算/量測獨立模型相對定向航線構(gòu)成光束法獨立模型法航帶法傳統(tǒng)的攝影測量目標定位過程

像控測量獲得GCP坐標空三加密解算像片外方位元素Xs,Ys,Zs,,,前方交會解算地面點坐標航空攝影外業(yè)控制空三加密利用安裝于飛機上與航攝儀相連接的和設(shè)在地面一個或多個基準站上的至少兩臺GPS信號接收機同步而連續(xù)地觀測GPS衛(wèi)星信號、同時獲取航空攝影瞬間航攝儀快門開啟脈沖,經(jīng)過GPS載波相位測量差分定位技術(shù)的離線數(shù)據(jù)后處理獲取航攝儀曝光時刻攝站的三維坐標,然后將其視為附加觀測值引入攝影測量區(qū)域網(wǎng)平差中,以取代地面控制,經(jīng)采用統(tǒng)一的數(shù)學模型和算法來整體確定目標點位和像片方位元素,并對其質(zhì)量進行評定的理論、技術(shù)和方法目的是極大地減少甚至完全免除常規(guī)空中三角測量所必需的地面控制點,以節(jié)省野外控制測量工作量、縮短航測成圖周期、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率二、GPS輔助空中三角測量單差分方式相對動態(tài)GPS定位示意圖帶GPS的航空攝影GPS輔助空中三角測量XZYSS待定點高程控制點平高控制點作業(yè)過程現(xiàn)行航空攝影系統(tǒng)改造及偏心測定帶GPS信號接收機的航空攝影解求GPS攝站坐標GPS攝站坐標與攝影測量數(shù)據(jù)聯(lián)合平差,以確定目標點位并評定其質(zhì)量現(xiàn)行航空攝影系統(tǒng)改造機載天線相位中心航攝儀投影中心ASuvw帶GPS信號接收機的航空攝影系統(tǒng)GPS天線放大器GPS信號接收機航攝儀天線GPS航空攝影系統(tǒng)的空間偏移YZXGPS攝站坐標解求依照Kalman濾波遞推算法,求出每一觀測歷元時刻機載GPS天線的空間坐標利用插值方法,由相鄰兩個歷元的GPS天線位置內(nèi)插航攝儀曝光時刻GPS攝站坐標武漢大學研制成功了相應(yīng)的GPS差分動態(tài)定位軟件DDkin(GPSkinematicpositioning)狀態(tài)方程觀測方程GPS動態(tài)定位軟件DDkinGPS輔助光束法平差誤差方程是

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