1 摄影测量学 单像空间后方交会实习报告 2 一、 实习目的 1. 掌握空间后方交会的定义和实现算法 (1)定义:空间后方交会是以单幅影像为基础,从该影像所覆盖地面范围内若干控制点的已知地面坐标和相应点的像坐标量测值出发,根据共线条件方程,解求该影像在航空摄影时刻的外方位元素Xs,Ys,Zs,φ,ω,κ。 (2)算法:由于每一对像方和物方共轭点可列出2 个方程,因此若有 3 个已知地面坐标的控制点,则可列出6 个方程,解求6 个外方位元素的改正数△Xs,△Ys,△Zs,△φ,△ω,△κ。实际应用中为了提高解算精度,常有多余观测方程,通常是在影像的四个角上选取 4 个或均匀地选择更多的地面控制点,因而要用最小二乘平差方法进行计算。 2. 了解摄影测量平差的基本过程 (1) 获取已知数据。从摄影资料中查取影像比例尺1/m,平均摄影距离(航空摄影的航高)、内方位元素x0,y0,f;获取控制点的空间坐标X,Y,Z。 (2) 量测控制点的像点坐标并进行必要的影像坐标系统误差改正,得到像点坐标。 (3) 确定未知数的初始值。单像空间后方交会必须给出待定参数的初始值,在竖直 航空摄影且 地面控制点大 体 对称 分 布 的情 况 下 ,Xs0 和Ys0 为均值,Zs0 为航高,φ、ω、κ的初值都 设 为0。或者 κ的初值可在航迹 图 上找 出或根据控制点坐标通过坐标正反 变 换 求出。 (4) 计算旋 转 矩 阵 R。利 用角元素近 似 值计算方向 余弦 值,组 成 R 阵 。 (5) 逐 点计算像点坐标的近 似 值。利 用未知数的近 似 值按 共线条件式 计算控制点像点坐标的近 似 值(x),(y)。 (6) 逐 点计算误差方程式 的系数和常数项 ,组 成 误差方程式 。 (7) 计算法方程的系数矩 阵 ATA 与 常数项 ATL,组 成 法方程式 。 (8) 解求外方位元素。根据法方程,解求外方位元素改正数,并与 相应的近 似 值求和,得到外方位元素新 的近 似 值。 (9) 检 查计算是否 收 敛 。将 所求得的外方位元素的改正数与 规 定的限 差比较 ,通常对φ,ω,κ的改正数△φ,△ω,△κ给予 限 差,通常为0.000001 弧 度,当 3 个改正数均小于 0.000001 弧 度时,迭 代 结 束 。否 则用新 的近 似 值重 复 (4)~ (8)步骤 的计算,直 到满 足 要求为止 。 3. 通过对提供 的试 验 数据进行计算,输 出像片 的外方位元素并评 定精度。深 入...