雙像解析攝影測(cè)量

雙像解析攝影測(cè)量第1頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第三章雙像解析攝影測(cè)量本章主要內(nèi)容:

航攝像對(duì)的立體觀察與量測(cè)

立體相對(duì)相對(duì)定向與核線幾何

※立體像對(duì)的前方交會(huì)公式

※解析法相對(duì)定向、絕對(duì)定向

光束法雙向解析攝影測(cè)量雙像解析攝影測(cè)量第2頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四重點(diǎn)內(nèi)容雙像解析攝影測(cè)量>重點(diǎn)內(nèi)容主要知識(shí)點(diǎn):

立體像對(duì)前方交會(huì)的基本公式

空間后方交會(huì)——前方交會(huì)求解地面點(diǎn)坐標(biāo)方法

光束法雙像解析攝影測(cè)量第3頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-1立體視覺原理雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)人眼基本構(gòu)造視網(wǎng)膜上大約有108個(gè)桿狀細(xì)胞，直徑2mm；6.5×106個(gè)錐狀細(xì)胞，直徑2~8mm第4頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-1立體視覺原理雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)人眼感知過程來自物體的光刺激視網(wǎng)膜的桿狀和錐狀細(xì)胞（物理過程）使其感光（生理過程），通過視神經(jīng)纖維傳至后大腦視覺中心，經(jīng)記憶加入已有的概念與經(jīng)驗(yàn)（心理過程），從而形成感知第5頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-1立體視覺原理雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)人眼分辨力單眼能夠判別最小物體的能力稱單眼分辨力用單眼所能觀察出兩點(diǎn)間的最小距離稱第一分辨力用單眼所能觀察出兩平行線間的最小距離稱第二分辨力雙眼觀察精度比單眼提高第6頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-1立體視覺原理雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)人眼立體視覺人用雙眼觀察景物可判斷其遠(yuǎn)近，得到景物的立體效應(yīng)，這種現(xiàn)象稱為人眼的立體視覺第7頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-1立體視覺原理雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)人造立體視覺的產(chǎn)生

P

P’

a

b

a’

b’

A

B左眼右眼第8頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-1立體視覺原理雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)

立體像對(duì)分像條件兩像片上相同景物（同名像點(diǎn)）的連線與眼基線應(yīng)大致平行兩像片的比例尺應(yīng)相近（差別<15％）人造立體觀察的條件

第9頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四立體效應(yīng)P1S1S2b1a1b2a2BAP2正立體BP2P1S1S2b2a2b1a1A反立體S1a1P1P2S2b1b2a2BA反立體立體模型與實(shí)物相似立體模型與實(shí)物相反(正立體效應(yīng)基礎(chǔ)上左右像片旋轉(zhuǎn)180°)零立體：起伏的視模型變平(正立體效應(yīng)基礎(chǔ)上左右像片旋轉(zhuǎn)90°)第10頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-2像對(duì)的立體觀察雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)像對(duì)的立體觀察方法立體鏡觀察橋式立體鏡在一個(gè)橋架上安置兩個(gè)相同的簡(jiǎn)單透鏡透鏡光軸平行，間距約為眼基距，高度等于透鏡主距

第11頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-2像對(duì)的立體觀察雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)像對(duì)的立體觀察方法立體鏡觀察反光立體鏡

擴(kuò)大眼基距，可對(duì)大像幅進(jìn)行立體觀察第12頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-2像對(duì)的立體觀察雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)疊映影像立體觀察

互補(bǔ)色法

在投影器中插入互補(bǔ)色濾光片（品紅色、藍(lán)綠色）觀測(cè)者雙眼分別帶上同色鏡片

像對(duì)的立體觀察方法第13頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-2像對(duì)的立體觀察雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)像對(duì)的立體觀察方法疊映影像立體觀察光閘法

在兩投影光路中各安裝一光閘（一個(gè)打開、一個(gè)關(guān)閉）觀測(cè)者雙眼分別帶上與投影器光閘同步的光閘眼鏡光閘起閉頻率>10Hz第14頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-2像對(duì)的立體觀察雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)疊映影像立體觀察偏振光法

在兩投影光路中安裝兩塊偏振平面互成90°的起偏鏡觀測(cè)者帶上一副檢偏鏡鏡片與起偏鏡相同左右偏振平面相互垂直像對(duì)的立體觀察方法第15頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-1-3像點(diǎn)坐標(biāo)獲取雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的立體觀察與量測(cè)立體量測(cè)原理aA’A”a’AS1S2攝影測(cè)量不僅要在室內(nèi)看到能觀察到構(gòu)成的地面立體模型，而且要在模型上進(jìn)行量測(cè)，以確定地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)。第16頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-2

像對(duì)的前方交會(huì)公式雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的前方交會(huì)公式主要內(nèi)容:

立體像對(duì)的重要點(diǎn)線面

立體像對(duì)前方交會(huì)定義

前方交會(huì)的基本公式第17頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四AS1S2p1p2l1l2同名光線同一地面點(diǎn)發(fā)出的兩條光線同名像點(diǎn)同名光線在左右像片上的構(gòu)像同名核線核面與左右像片面的交線核面攝影基線與某一地面點(diǎn)組成的平面一、立體像對(duì)的重要點(diǎn)線面攝影基線相鄰兩攝站的連線第18頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-2

像對(duì)的前方交會(huì)公式雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的前方交會(huì)公式由立體像對(duì)中兩張像片的內(nèi)、外方位元素和像點(diǎn)坐標(biāo)來確定相應(yīng)地面點(diǎn)在物方空間坐標(biāo)系中坐標(biāo)的方法XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2二、定義第19頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-2

像對(duì)的前方交會(huì)公式雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的前方交會(huì)公式三、基本公式

利用點(diǎn)投影系數(shù)的空間前方交會(huì)方法

利用共線方程的嚴(yán)格解法第20頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四三、基本公式1、點(diǎn)投影系數(shù)法MZtpYtpXtpX2Y2Z2Xs1Ys1Zs1Aa1s1a2s2Y1X1Z1(XA,YA,ZA)X1Y1Z1第21頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-2

像對(duì)的前方交會(huì)公式雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的前方交會(huì)公式攝影基線BBX=Xs2

–Xs1BY=Ys2

–Ys1BZ=Zs2

–Zs1s1s2第22頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四同名光線投影Aa1s1Y1X1Z1YA-Ys1XA-Xs1ZA-Zs1a2s2A點(diǎn)投影系數(shù)點(diǎn)投影系數(shù)第23頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四點(diǎn)投影法前方交會(huì)(1)、(3)式聯(lián)立求解第24頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-2

像對(duì)的前方交會(huì)公式雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的前方交會(huì)公式獲取已知數(shù)據(jù)x0,y0,f

,XS1,YS1,ZS1,1,1,1,XS2,YS2,ZS2,2,2,2量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)

x1,y1,

x2,y2由外方位線元素計(jì)算基線分量

BX,BY,BZ由外方位角元素計(jì)算像空間輔助坐標(biāo)

X1,Y1,Z1,X2,Y2,Z2計(jì)算點(diǎn)投影系數(shù)N1,N2計(jì)算地面坐標(biāo)XA,YA,ZA計(jì)算過程：第25頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-2

像對(duì)的前方交會(huì)公式雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的前方交會(huì)公式已知值x0,y0,f,Xs,Ys,Zs,,,

觀測(cè)值x1,y1,x2,y2未知數(shù)

X,Y,Z2、嚴(yán)密解法第26頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-2

像對(duì)的前方交會(huì)公式雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的前方交會(huì)公式整理得其中：第27頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-2

像對(duì)的前方交會(huì)公式雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的前方交會(huì)公式空間后方交會(huì)——前方交會(huì)求解地面點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算過程：

選點(diǎn)

刺點(diǎn)

加注說明1）野外像片控制測(cè)量

野外用地面測(cè)量方法測(cè)出四個(gè)控制點(diǎn)的地面測(cè)量坐標(biāo)平高控制點(diǎn)所求地面點(diǎn)第28頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-2

像對(duì)的前方交會(huì)公式雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的前方交會(huì)公式空間后方交會(huì)——前方交會(huì)求解地面點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算過程：2）量測(cè)像點(diǎn)坐標(biāo)

a、四個(gè)控制點(diǎn)的像片上的坐標(biāo)；b、需要解求的地面點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)。3）空間后方交會(huì)計(jì)算兩張像片的各自六個(gè)外方位元素4）空間前方交會(huì)計(jì)算未知點(diǎn)地面坐標(biāo)第29頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-2

像對(duì)的前方交會(huì)公式雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的前方交會(huì)公式

雙像解析攝影測(cè)量按照立體像對(duì)與被攝物體的幾何關(guān)系，以數(shù)學(xué)計(jì)算方式，通過計(jì)算機(jī)解求被攝物體的三維空間坐標(biāo)。

任務(wù)研究立體像對(duì)與被攝物體之間的數(shù)學(xué)關(guān)系；如何計(jì)算被攝物體的三維空間位置。第30頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-2

像對(duì)的前方交會(huì)公式雙像解析攝影測(cè)量>像對(duì)的前方交會(huì)公式

利用像片的空間的后方交會(huì)與前方交會(huì)解求地面目標(biāo)空間坐標(biāo)。

利用像對(duì)相對(duì)定向和絕對(duì)定向求解地面點(diǎn)的空間坐標(biāo)。

利用光束法雙像解析攝影測(cè)量解求地面點(diǎn)的空間坐標(biāo)。雙像解析測(cè)量方法第31頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四本節(jié)課重點(diǎn)及作業(yè)雙像解析攝影測(cè)量>知識(shí)回顧1重點(diǎn)內(nèi)容:

單像空間后方交會(huì)公式

立體像對(duì)前方交會(huì)的基本公式

空間后方交會(huì)——前方交會(huì)求解地面點(diǎn)坐標(biāo)方法第32頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四本節(jié)課重點(diǎn)及作業(yè)雙像解析攝影測(cè)量>作業(yè)1

2雙像解析攝影測(cè)量確定待定點(diǎn)坐標(biāo)有哪幾種方法？6什么是空間前方交會(huì)？它能解決什么問題？什么是單像空間后方交會(huì)？其觀測(cè)值和未知數(shù)各是什么？至少需要幾個(gè)控制點(diǎn)？如何估計(jì)單像空間后方交會(huì)的解算精度？

思考題

第33頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四下節(jié)課預(yù)習(xí)內(nèi)容雙像解析攝影測(cè)量>預(yù)習(xí)內(nèi)容1主要知識(shí)點(diǎn):

解析法相對(duì)定向

解析法絕對(duì)定向

光束法嚴(yán)密解法（一步定向法）第34頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第三章雙像解析攝影測(cè)量雙像解析攝影測(cè)量XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2第35頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四上節(jié)課重點(diǎn)雙像解析攝影測(cè)量>重點(diǎn)回顧重點(diǎn)內(nèi)容:

單像空間后方交會(huì)公式

立體像對(duì)前方交會(huì)的基本公式

空間后方交會(huì)——前方交會(huì)求解地面點(diǎn)坐標(biāo)方法基本要求：掌握空間后方交會(huì)公式及應(yīng)用；理解雙像測(cè)圖原理；掌握空間后方交會(huì)－空間前方交會(huì)求解地面點(diǎn)坐標(biāo)的過程。第36頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四本節(jié)課內(nèi)容雙像解析攝影測(cè)量>重要知識(shí)點(diǎn)主要知識(shí)點(diǎn):

解析法相對(duì)定向

模型點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算

解析法絕對(duì)定向

光束法嚴(yán)密解法（一步定向法）基本要求：理解像對(duì)解析相對(duì)定向的概念、相對(duì)定向元素解算過程。掌握模型解析絕對(duì)定向目的和過程；了解光束法雙像解析攝影測(cè)量。第37頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-3解析法相對(duì)定向雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向主要內(nèi)容

相對(duì)定向元素

解析相對(duì)定向原理

相對(duì)定向元素計(jì)算

模型點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算第38頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四攝影過程的“反轉(zhuǎn)”－－由“攝影”→“投影”立體模型地面模型第39頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四建立“空間幾何立體模型”光線在空間對(duì)對(duì)相交如何確定兩張影像的相對(duì)位置？相對(duì)定向確定兩張影像的相對(duì)位置第40頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第41頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-3解析法相對(duì)定向雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向利用立體像對(duì)中攝影時(shí)存在的同名光線S1a1A和S2a2A對(duì)應(yīng)相交的幾何關(guān)系，通過量測(cè)的像點(diǎn)坐標(biāo)(x1、y1)和（x2、y2），以解析計(jì)算的方法，解求兩像片的相對(duì)方位元素的過程，稱為解析相對(duì)定向。XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2第42頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-3-1相對(duì)定向元素雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向確定立體像對(duì)中兩張像片相對(duì)位置和姿態(tài)關(guān)系的參數(shù)，稱之為相對(duì)定向元素。相對(duì)定向的目的是恢復(fù)兩張像片的相對(duì)位置和姿態(tài)，使同名光線對(duì)對(duì)相交，建立一個(gè)與被攝物體相似的幾何模型，以確定模型點(diǎn)的三維坐標(biāo)。第43頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四怎樣描述相對(duì)方位？以兩像片各自相對(duì)于選定的同一像空間輔助坐標(biāo)系的關(guān)系來討論兩像片的相對(duì)方位“相對(duì)方位元素”：像片在像空間輔助坐標(biāo)系的位置：XsYsZs姿態(tài)：?ωκ像空間輔助坐標(biāo)系有不同的定義方法第44頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向§3-3-2解析相對(duì)定向原理相對(duì)定向的方法:

連續(xù)法解析相對(duì)定向

單獨(dú)法解析相對(duì)定向第45頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四像空間輔助坐標(biāo)系的選取：S1-X1Y1Z1

左片的像空間坐標(biāo)系S2-X2Y2Z2

?與相應(yīng)坐標(biāo)軸平行S1-X1Y1Z1連續(xù)像對(duì)相對(duì)定向元素：左像片：XS1=0YS1=0，ZS1=0

φ1=ω1=κ1=0右像片：XS2=bx,YS2=by，ZS2=bz

φ、ω、κ

X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2BBzBxBy第46頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向§3-3-2解析相對(duì)定向原理連續(xù)法相對(duì)定向系統(tǒng)當(dāng)像空間輔助坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在攝站點(diǎn)上，其坐標(biāo)軸系保持與立體像對(duì)中左片的像空間坐標(biāo)系分別重合，則左片對(duì)像空間輔助坐標(biāo)系的外方位元素的角元素為零，兩像片外方位元素相對(duì)差為：By，

Bz，，，就是連續(xù)法相對(duì)定向元素BX只決定立體模型的大小，不影響相對(duì)方位第47頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四以左像空間坐標(biāo)系為基礎(chǔ)，右像片相對(duì)于左像片的相對(duì)方位元素X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2BBzBxBy連續(xù)法相對(duì)定向元素：By，

Bz，，，連續(xù)法相對(duì)定向元素第48頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-3-2解析相對(duì)定向原理像空間輔助坐標(biāo)系的選?。篠1-X1Y1Z1

X1軸：攝影基線Y1軸：垂直于左片的主核面Z1軸：在左片的主核面內(nèi)左像片：XS1=0，YS1=0，ZS1=0φ1、ω1=0，κ1右像片：XS2=bx=b，YS2=by=YS1=0、ZS2=bz=ZS1=0φ2、ω2、κ2B只決定立體模型的比例尺，不影響相對(duì)方位21X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2B212第49頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四單獨(dú)法相對(duì)定向元素2單獨(dú)法相對(duì)定向元素：1

，

1，2，2，21X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2B在以左攝影中心為原點(diǎn)、左主核面為XZ平面、攝影基線為X軸的右手空間直角坐標(biāo)系中，左右像片的相對(duì)方位元素221第50頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四

相對(duì)定向

目的：建立地面立體模型

恢復(fù)兩張像片的相對(duì)位置和姿態(tài)

同名光線對(duì)對(duì)相交

解析法相對(duì)定向：通過計(jì)算相對(duì)定向元素建立地面立體模型第51頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-3-2解析相對(duì)定向原理雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向同名光線對(duì)對(duì)相交于核面內(nèi)XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2共面條件方程第52頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四1、連續(xù)法解析相對(duì)定向原理Bs1s2BzByBx第53頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四連續(xù)法解析相對(duì)定向原理泰勒級(jí)數(shù)展開成一次項(xiàng)線性式為：其中，F(xiàn)0為函數(shù)F的近似值第54頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向§3-3-2-1連續(xù)法定向原理偏導(dǎo)數(shù)

1第55頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向偏導(dǎo)數(shù)

2§3-3-2-1連續(xù)法定向原理第56頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向偏導(dǎo)數(shù)

2-1§3-3-2-1連續(xù)法定向原理第57頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向偏導(dǎo)數(shù)

2-1§3-3-2-1連續(xù)法定向原理第58頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向線性化方程等式兩邊同時(shí)除以§3-3-2-1連續(xù)法定向原理第59頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向系數(shù)約簡(jiǎn)§3-3-2-1連續(xù)法定向原理第60頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向常數(shù)項(xiàng)約簡(jiǎn)§3-3-2-1連續(xù)法定向原理第61頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四連續(xù)法相對(duì)定向中

常數(shù)項(xiàng)的幾何意義X1Y1Z1X2Y2Z2Aa1s1Y1X1Z1a2s2N1Y1N2Y2Q為定向點(diǎn)上模型上下視差當(dāng)一個(gè)立體像對(duì)完成相對(duì)定向，Q＝0當(dāng)一個(gè)立體像對(duì)未完成相對(duì)定向，即同名光線不相交，Q＝0第62頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四第63頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四誤差方程及法方程的建立量測(cè)5個(gè)以上的同名點(diǎn)可以按最小二乘平差法求相對(duì)定向元素o1o2135246第64頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四2、單獨(dú)法解析相對(duì)定向原理X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2BAa1(X1,Y1,Z1)a2(X2,Y2,Z2)第65頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向§3-3-2-2單獨(dú)法定向原理第66頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向偏導(dǎo)數(shù)

3-1§3-3-2-2單獨(dú)法定向原理第67頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向偏導(dǎo)數(shù)3-2§3-3-2-2單獨(dú)法定向原理第68頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向§3-3-2-2單獨(dú)法定向原理線性化方程等式兩邊同時(shí)乘以并視第69頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向§3-3-2-2單獨(dú)法定向原理常數(shù)項(xiàng)約簡(jiǎn)第70頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四單獨(dú)法相對(duì)定向中

常數(shù)項(xiàng)的幾何意義q為相當(dāng)于像空間輔助坐標(biāo)系中一對(duì)理想像對(duì)上同名像點(diǎn)的上下視差當(dāng)一個(gè)立體像對(duì)完成相對(duì)定向，q＝0當(dāng)一個(gè)立體像對(duì)未完成相對(duì)定向，即同名光線不相交，q≠

0X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2Ba1a2(xt2,yt2)(xt1,yt1)第71頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四誤差方程及法方程的建立量測(cè)5個(gè)以上的同名點(diǎn)可以按最小二乘平差法求相對(duì)定向元素o1o2135246第72頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-3-3相對(duì)定向元素計(jì)算雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向獲取已知數(shù)據(jù)

x0

,y0

,f

,x1

,y1

,x2

,y2

假定攝影基線

Bx=x1-x2設(shè)定相對(duì)定向元素的初值

＝

＝＝＝＝0

由相對(duì)定向元素計(jì)算像空間輔助坐標(biāo)

X1,Y1,Z1

,X2,Y2,Z2逐點(diǎn)計(jì)算誤差方程式的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)并法化解法方程，求相對(duì)定向元素改正數(shù)求相對(duì)定向元素的新值判斷迭代是否收斂（限差0.01′=3×10－5）第73頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-3-4模型點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向X1Y1Z1PZpYpXpX2a1Z2Aa1s1a2s2建立攝影測(cè)量坐標(biāo)系軸系：讓攝測(cè)坐標(biāo)系各坐標(biāo)軸與像空間輔助坐標(biāo)系的相對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)軸平行；原點(diǎn)P：選在Z1軸上，與S1的距離為mf。左片攝影中心S1坐標(biāo)：0，0，mf.模型點(diǎn)坐標(biāo)系a2第74頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-3-4模型點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向模型（攝影測(cè)量）坐標(biāo)計(jì)算公式根據(jù)空間前方交會(huì)公式模型的概念:用三維坐標(biāo)描述的地面的幾何形狀。第75頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-3-4模型點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算雙像解析攝影測(cè)量>解析法相對(duì)定向模型點(diǎn)坐標(biāo)第76頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4解析法絕對(duì)定向雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向主要內(nèi)容

絕對(duì)定向元素

三維空間相似變換原理

相似變換參數(shù)計(jì)算

地面坐標(biāo)計(jì)算第77頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4解析法絕對(duì)定向雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向

要確定立體模型在實(shí)際物空間坐標(biāo)系中的正確位置，則需要把模型點(diǎn)的攝影測(cè)量坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為物空間坐標(biāo)。這種坐標(biāo)系的變換，稱之為立體模型的絕對(duì)定向第78頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4-1絕對(duì)定向元素雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向

描述立體像對(duì)在攝影瞬間的絕對(duì)位置和姿態(tài)的參數(shù)稱～

目的：將建立的模型坐標(biāo)納入到地面坐標(biāo)系統(tǒng)中，并歸化為規(guī)定的比例尺

方法：通過將相對(duì)定向建立的立體模型進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)和平移，使其達(dá)到絕對(duì)位置第79頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四X1Y1Z1PZpYpXpX2Y2Z2Aa1s1a2s2OZtXtYtY0X0Z0絕對(duì)定向元素：，X0，

Y0，

Z0，，，絕對(duì)定向元素第80頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4-1絕對(duì)定向元素

絕對(duì)定向元素的計(jì)算解算思路：多余觀測(cè)，平差方法計(jì)算

線性化列誤差方程組成法方程解法方程（迭代運(yùn)算）第81頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4-2三維空間相似變換原理雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向相似變換參數(shù)：，X0，

Y0，

Z0，，，立體模型空間相似坐標(biāo)變換，數(shù)學(xué)上是一個(gè)不同原點(diǎn)的三維空間相似變換，其公式為

第82頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4-2三維空間相似變換原理雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向相似變換參數(shù)：，X0，

Y0，

Z0，，，MZtpYtpXtpOYpXpAZpX0Y0Z0第83頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4-2三維空間相似變換原理雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向三維空間相似變換方程線性化記式中，F(xiàn)0為用絕對(duì)定向元素近似值代入得到的近似值。第84頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4-2三維空間相似變換原理雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向偏導(dǎo)數(shù)第85頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4-2三維空間相似變換原理雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向常數(shù)項(xiàng)為解這七個(gè)未知數(shù)，至少需要兩個(gè)平高控制點(diǎn)和一個(gè)高程控制點(diǎn)，或是兩個(gè)平面控制點(diǎn)和三個(gè)高程控制點(diǎn)，且三個(gè)高程控制點(diǎn)不能在一條直線上。第86頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4-2三維空間相似變換原理雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向三維空間相似變換誤差方程設(shè)則第87頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4-2三維空間相似變換原理雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向法方程的建立與求解量測(cè)2個(gè)平高和1個(gè)高程以上的控制點(diǎn)可以按最小二乘平差原理求絕對(duì)定向元素第88頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4-3相似變換參數(shù)的計(jì)算雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向獲取控制點(diǎn)的兩套坐標(biāo)

Xp,Yp,Zp,Xtp,Ytp,Ztp給定相似變換參數(shù)的初值

＝1,＝＝

＝

0,X0=Y0=Z0

=0計(jì)算地面攝測(cè)坐標(biāo)系和空間輔助坐標(biāo)系重心化坐標(biāo)計(jì)算誤差方程式的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)解法方程，求相似變換參數(shù)改正數(shù)計(jì)算相似變換參數(shù)的新值判斷迭代是否收斂第89頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4-3相似變換參數(shù)的計(jì)算雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向重心坐標(biāo)的一般求法對(duì)參加解求絕對(duì)定向元素的控制點(diǎn)取其算術(shù)平均值求出。概念：選取模型的重心為坐標(biāo)系的原點(diǎn)（用g表示），稱為重心化坐標(biāo)。第90頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四重心坐標(biāo)重心化坐標(biāo)目的減少模型點(diǎn)坐標(biāo)在計(jì)算過程中的有效位數(shù)，以保證計(jì)算的精度使法方程的系數(shù)簡(jiǎn)化，個(gè)別項(xiàng)數(shù)值變?yōu)榱?，部分未知?shù)可以分開求解，以提高計(jì)算速度第91頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四相似變換的誤差方程雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向設(shè)則第92頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四相似變換的法方程雙像解析攝影測(cè)量>解析法絕對(duì)定向重心化坐標(biāo)的特點(diǎn)：第93頁，共101頁，2023年，2月20日，星期四§3-4