第11讲-相对定向

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相对定向和绝对定向的解析过程(全面)

三、相对定向元素的计算过程
量测 5 个以上的同名点（定向点）明显点 1、2点：左、右片的像主点人工量测：六个标准点位 3、5点：X=0，Y值最大 4、6点：X=b，Y值最大
3
4
X
1
2
5
6
相对定向标准点位
计算框图：以连续像对的相对定向为例
输入像点坐标（x1,y1）,（x2,y2）确定初始值bu=(x1-x2)1 φ 2=ω 2=κ 2=μ =ν =0 计算右片旋转矩阵R2 计算像点的像空间辅助坐标(u1 v1 w1)和(u2 v2 w2) 逐点计算误差方程式系数和常数项否
相对定向的过程
初始状态
最终状态两个投
影器
中间状态
地面模型地形图
投影光线不相交
－交叉改变立体像片对的相对位置，使光线相交所有光线
对对相交
1、连续像对相对定向元素：以左片为基准，右片相对于左片的相对方位元素 S1 u1v1w1 左片的像空间坐标系像空间辅助坐标系的选取： S2 u2v2 w2 与 S1 u1v1w1相应坐标轴平行 w2 左、右片相对方位元素 v2 左像片 S2 w1 u2 X S1 0, YS1 0, Z S1 0 y b B w v1 1 0, 1 0, 1 0 bv 右像片 S u
w1 w2
v1
S1 u1
y1
v2 b
S2
X S1 0, YS1 0, Z S1 0
u2
1 , 1 0, 1
右像片
X S 2 bu b, YS 2 bv 0, Z S 2 bw 0
y2
x2
1
1 2
1、1、2、2、2

第11讲-绝对定向

按泰勒级数展开：
XT XT
0
d = - 0, d = - 0, d = - 0, d X0 = X0 - X0 0, d Y0 = Y0 - Y0 0 , d Z0 = Z0 - Z0 0
X T X T X T X T X T dX 0 d d d d X 0
0
( d )( E dM )M X ( X 0 d X 0 )
0 0
0
M X X 0 dM 0 X 0 dMM 0 X ddMM 0 X d X 0
0 0
0
XT
X 0 M 0 X 0 X 0 X 0 X X T dd ' 0 M0 dMMdM dM0 0 X
X T Z tr YT 0 Z T X tr X T Ytr sin YT X tr sin Z tr cos ZT Ytr cos XT 0 YT c3 Z T b3 c3 0 a3 b3 X tr a3 Ytr 0 Z tr
a2 b2 c2
a3 X X 0 b3 Y Y0 c3 Z Z 0
为比例尺因子。
一、绝对定向方程——空间相似变换
XT YT Z T
a1 b1 c 1
三、绝对定向的解算与坐标重心化
• 绝对定向元素的最小二乘解误差方程式
1 0 0 X 0 1 0 Y 0 0 1 Z 0 Z Y Z 0 X dX 0 dY0 Y dZ0 X Vx X d' Y Vy 0 d Z Vz d d

相对定向—绝对定向解法

相对定向—绝对定向解法实验报告1、实验代码1.1根据所给同名像点的像平面坐标进行相对定向，求解相对的相对定向元素function xP= xiangduidingxiang( Lxy,Rxy,f )%UNTITLED Summary of this function goes here% Detailed explanation goes here%设置相对定向元素是初始值u=0;v=0;w=0;q=0;k=0;bu=Rxy(1,1)-Lxy(1,1);while (1)%求解余弦元素a1=cos(q)*cos(k)-sin(q)*sin(w)*sin(k);a2=-cos(q)*sin(k)-sin(q)*sin(w)*cos(k);a3=-sin(q)*cos(w);b1=cos(w)*sin(k);b2=cos(w)*cos(k);b3=-sin(w);c1=sin(q)*cos(k)+cos(q)*sin(w)*sin(k);c2=-sin(q)*sin(k)+cos(q)*sin(w)*cos(k);c3=cos(q)*cos(w);R=[a1,a2,a3;b1,b2,b3;c1,c2,c3];[n,m]=size(Lxy);u2=[];v2=[];w2=[];for i=1:nu2(i)=a1*Rxy(i,1)+a2*Rxy(i,2)-a3*f;v2(i)=b1*Rxy(i,1)+b2*Rxy(i,2)-b3*f;w2(i)=c1*Rxy(i,1)+c2*Rxy(i,2)-c3*f;endfor i=1:nu1(i)=Lxy(i,1);v1(i)=Lxy(i,2);w1(i)=-f;endbv=bu*u;bw=bu*v;for i=1:nN1(i)=(bu*w2(i)-bw*u2(i))/(u1(i)*w2(i)-u2(i)*w1(i));N2(i)=(bu*w1(i)-bw*u1(i))/(u1(i)*w2(i)-u2(i)*w1(i)); endfor i=1:na(i)=-u2(i)*v2(i)*N2(i)/w2(i);b(i)=-(w2(i)+v2(i)*v2(i)/w2(i))*N2(i);c(i)=u2(i)*N2(i);d(i)=bu;e(i)=-v2(i)*bu/w2(i);l(i)=N1(i)*v1(i)-N2(i)*v2(i)-bv;end%组成法方程系数阵AA=zeros(n,5); %c个控制点，A：c行，5列for i=1:nA(i,1)=a(i);A(i,2)=b(i);A(i,3)=c(i);A(i,4)=d(i);A(i,5)=e(i);L(i,1)=l(i);end%求解改正数XX=inv((A')*A)*(A')*L;q=q+X(1,1);w=w+X(2,1);k=k+X(3,1);u=u+X(4,1);v=v+X(5,1);%求解改正数绝对值的最大项，判断最大项是否小于限差Xabs=abs(X);aaa=max(Xabs);if aaa<0.00003 %当改正数中绝对值最大的改正数小于限差0.00003 break; %后跳出循环，计算结果已经收敛endxP=[u,v,q,w,k ];end1.2根据所给控制点的像平面坐标，求解控制点的模型坐标function M= calmodelcord(xP,Lxy,Rxy,f,m)h(1,:)=[0,0,0,0,0,0];bu=(Lxy(1,1)-Rxy(1,1))*m;bv=bu*xP(1);bw=bu*xP(2);h(2,:)=[bu,bv,bw,xP(3),xP(4),xP(5)];M= qianfang(h,Lxy,Rxy,f);end1.3利用控制点的地面摄影测量坐标和模型坐标求解相对立体模型的绝对定向元素function [jP,Accuracy]= jueduidingxiang(M,G)%UNTITLED Summary of this function goes here% Detailed explanation goes here%设置绝对定向元素是初始值Xs=0;Ys=0;Zs=0;q=0;w=0;k=0;r=1;[n,m]=size(G);gt=sum(G)/n;gm=sum(M)/n;for i=1:n%Mg(i,:)=M(i,:)-gm;%Gg(i,:)=G(i,:)-gt;Mg(i,:)=M(i,:) ;Gg(i,:)=G(i,:) ;end%组成法方程系数阵A%A=zeros(3*n,4); %c个控制点，A：2c行，6列A=zeros(3*n,7);for i=1:nA(3*i-2,:)=[1,0,0,Mg(i,1),-Mg(i,3),0,-Mg(i,2)];A(3*i-1,:)=[0,1,0,Mg(i,2),0,-Mg(i,3),Mg(i,1)];A(3*i-0,:)=[0,0,1,Mg(i,3),Mg(i,1),Mg(i,2),0];endwhile(1)%求解余弦元素a1=cos(q)*cos(k)-sin(q)*sin(w)*sin(k);a2=-cos(q)*sin(k)-sin(q)*sin(w)*cos(k);a3=-sin(q)*cos(w);b1=cos(w)*sin(k);b2=cos(w)*cos(k);b3=-sin(w);c1=sin(q)*cos(k)+cos(q)*sin(w)*sin(k);c2=-sin(q)*sin(k)+cos(q)*sin(w)*cos(k);c3=cos(q)*cos(w);R=[a1,a2,a3;b1,b2,b3;c1,c2,c3];L=zeros(3*n,1);for i=1:nl(i,:)=Gg(i,:)-r*Mg(i,:)*R'-[Xs,Ys,Zs];L(3*i-2)=l(i,1);L(3*i-1)=l(i,2);L(3*i-0)=l(i,3);end%求解改正数XX=inv((A')*A)*(A')*L;q=q+X(5,1);w=w+X(6,1);k=k+X(7,1);r=r+X(4,1);Xs=Xs+X(1,1);Ys=Ys+X(2,1);Zs=Zs+X(3,1) ;%q=q+X(1,1);w=w+X(2,1);k=k+X(3,1);r=r+X(4,1);%Xs=Xs+X(1,1);Ys=Ys+X(2,1);Zs=Zs+X(3,1) ;%求解改正数绝对值的最大项，判断最大项是否小于限差Xabs=abs(X);%X2=X(1:3);X2=X(1:7);aaa=max(X2);if aaa<0.00003 %当改正数中绝对值最大的改正数小于限差0.00003break; %后跳出循环，计算结果已经收敛endV=A*X-L;Qx=inv((A')*A);m=sqrt(V'*V/(3*n-7));mx=m*sqrt(Qx(1,1));my=m*sqrt(Qx(2,2));mz=m*sqrt(Qx(3,3));mr=m*sqrt(Qx(4,4));mq=m*sqrt(Qx(5,5));mw=m*sqrt(Qx(5,5));mk=m*sqrt(Qx(7,7));Accuracy=[m,mx,my,mz,mr,mq,mw,mk];jP=[Xs,Ys,Zs,q,w,k,r];end1.4根据同名像点在左右像片上的坐标，运用相对定向-绝对定向求解其对应的地面点在摄影测量坐标系中的坐标function G= modeltoground(M,jP)%UNTITLED Summary of this function goes here% Detailed exjPlanation goes here%设置绝对定向元素是初始值Xs=jP(1);Ys=jP(2);Zs=jP(3);q=jP(4);w=jP(5);k=jP(6);r=jP(7);%求解余弦元素a1=cos(q)*cos(k)-sin(q)*sin(w)*sin(k);a2=-cos(q)*sin(k)-sin(q)*sin(w)*cos(k);a3=-sin(q)*cos(w);b1=cos(w)*sin(k);b2=cos(w)*cos(k);b3=-sin(w);c1=sin(q)*cos(k)+cos(q)*sin(w)*sin(k);c2=-sin(q)*sin(k)+cos(q)*sin(w)*cos(k);c3=cos(q)*cos(w);R=[a1,a2,a3;b1,b2,b3;c1,c2,c3];[n,m]=size(M);G=zeros(n,3);for i=1:nG(i,:)=r*M(i,:)*R'+[Xs,Ys,Zs];endend2、实验结果内方位元素：f=152.000mm，x0=0，y0=0相对定向元素xP =-0.0233 0.0354 0.0160 0.0197 0.0159精度xAccuracy =0.0004 0.0139 0.0060 0.0110 0.0068 0.0047 控制点模型坐标M =156.936953481233 785.310912313082 -1489.78372028151 846.996568864545 777.568121579323 -1453.74298179100 137.064504568123 -813.912928625571 -1559.183******** 848.337950390061 -825.212755553314 -1567.93979157696 控制点地面摄影测量坐标G=5083.205 5852.099 527.9255780.02 5906.365 571.5495210.879 4258.446 461.815909.264 4314.283 455.484绝对定向元素jP=4989.990418301155058.391183895982015.932707725130.006366143570830820.0001719809659343390.08693178225995710.998202595968240精度jAccuracy=5.0713842812432411.33514559405495.624788573722556.218723144364650.002897437680264940.007221625088790500.007221625088790500.00292249179908379同名像点模型坐标M =156.936953481233 785.310912313082 -1489.78372028151 846.996568864545 777.568121579323 -1453.74298179100 137.064504568123 -813.912928625571 -1559.183******** 848.337950390061 -825.212755553314 -1567.93979157696 501.182474572058 786.460796681501 -1471.84466430219 147.511281621562 -2.32394422877021 -1533.84285172236 496.993543733293 -7.82730676502133 -1514.49516133642 847.202456098722 -13.2798292486915 -1493.16203433329 492.977274882422 -818.671550810105 -1556.71643881018同名像点地面摄影测量坐标G=5087.45817473871 5853.187******** 529.553768342082 5774.10439897111 5905.28632817327 569.910764342536 5206.73547144829 4261.155******** 460.763256117002 5915.06994836941 4311.56370026295 456.540224261176 5429.56672655585 5884.16218750909 549.644212500529 5146.62599969336 5069.12774757853 485.814766994366 5494.50969089619 5093.94002565289 507.347048180004 5843.09894966586 5118.86549598956 530.865748813818 5561.0564******* 4287.26877853566 465.485721912728。

立体像对的相对定向与立体模型的绝对定向

授课教案
第 1页
立体像对的相对定向与立体模型的绝对定向
3.5 立体像对的相对定向——共面条件方程
立体像对的相对定向：恢复立体像对中两张像片（或光束）间的相对方位的过程，叫做立体像对的相对定向。
共面条件方程：通过讲述立体像对的基本定义时，我们知道相应光线和摄影基线共处于同一平面（核面）内，这也是恢复立体像对的相对方位的几何条件——共面条件，共面条件的解析表达，叫做共面条件方程。
相对定向的目的：恢复两张像片的相对位置，达到同名光线对对相交，建立起与地面相似的几何模型。
完成手段：解算五个相对方位元素。 3.5.1 共面条件方程的一般形式
同名光线对对相交，与摄影基线 B 共面，则有矢量 S1a1，S2a2 ，B 的混
合积等于零，即 S1S2 • (S1a1 S2a2 ) 0 。
N2 X 2
Q N1Y1 (N2Y2 By )
常数项的几何意义：Q 为定向点上模型上下视差，当一个立体像对完成相对定向，Q＝0。当一个立体像对未完成相对定向，即同名光线不相交，Q≠0。
3. 误差方程及法方程的建立：
vQ
Bx
Y2 Z2
Bx
X 2Y2 Z2
N2
(Z2
Y22 Z2
)
N2
X 2 N2
X 2 Y2 Z 2
2. 方程式线性化
按泰勒级数展开：F F 0 F F F F F 0
计算各偏导数：
010
F
Bx
X1
X2
Y1 Y2
Z1 Z2
Bx
X1 X2
Z1 Z2
Bx (X 2Z1 X1Z2 )
F
Bx ( X1Y2
X 2Y1 )
Bx By Bz

相对定向和绝对定向的解析过程共31页文档

d 、 d 、 d 2 、 d 2 、 d 2 ：相对定向元素近似值的改正数
F LF2：偏导数，系数
为简便计算，做一些近似（线性化过程仅考虑一次小值项）：
u2 1 －2
v2
2
1
w2 2 2
－2 x2
－2y2
1 f
2
u2 0 v2 0 w2 1
0 0 0
l
d
T
V VQ1 VQ2 L VQn
a1 b1 c1 d1 e1
A
M
M
M
MM
an bn cn dn en
X d2 d2 d2 d d T L l1 l2 L ln T
0 d 1 d 2 d 3 L
0 d1 d2 d3 L
(AT PA)X AT PL
2 2 0 d 21 d 22 d 23 L
二、解析法相对定向原理 ✓ 解求相对定向元素，建立立体模型 ✓ 特征：恢复两张像片的相对位置，同名射线对对相交
数学模型描述：同名射线对对相交
数学描述：三射线共面
uuuu r uuuu r uuuur S1S2、 S1a1、 S2a2
S1
b
S2
三矢量共面，混合积为零
u u u u r u u u u ru u u u r S 1 S 2 • ( S 1 a 1 S 2 a 2 ) 0
bu
bu bv bw u1 v1 w1 0 u2 v2 w2
1
F bu u1 v1 u2 v2
w1 0 w2
非线性函数，线性化，按泰勒级数展开，取小值一次项
F F F F F
F F 0 d d 2 d 2 2 d 2 2 d 2 0

摄影测量学复习资料（全）48033知识讲解

摄影测量学复习资料（全）48033知识讲解⼀、名词解释1、解析相对定向：根据同名光线对对相交这⼀⽴体相对内在的⼏何关系，通过量测的像点坐标，⽤解析计算⽅法解求相对定向元素，建⽴与地⾯相似的⽴体模型，确定模型点的三维坐标。

2、GPS辅助空中三⾓测量：将基于载波相位观测量的动态 GPS 定位技术获取的摄影中⼼曝光时刻的三维坐标作为带权观测值，引⼊光束法区域⽹平差中，整体求解影像外⽅位元素和加密点的地⾯坐标，并对其质量进⾏评定的理论和⽅法。

3、主合点：地⾯上⼀组平⾏于摄影⽅向线的光束在像⽚上的构像4、核线：⽴体像对中，同名光线与摄影基线所组成核⾯与左右像⽚的交线。

5、航向重叠：同⼀条航线上相邻两张像⽚的重叠度。

6、旁向重叠：两相邻航带摄区之间的重叠。

7、影像匹配：利⽤互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点8、影像的内⽅元素：是描述摄影中⼼与像⽚之间相关位置的参数。

9、影像的外⽅元素：描述像⽚在物⽅坐标的位置和姿态的参数。

10、景深：远景与近景之间的纵深距离称为景深11、空间前⽅交会：由⽴体像对中两张像⽚的内、外⽅位元素和像点坐标来确定相应地⾯点的地⾯坐标的⽅法，称为空间前⽅交会。

12、空间后⽅交会：利⽤⼀定数量的地⾯控制点，根据共线条件⽅程或反求像⽚的外⽅位元素这种⽅法称为单张像⽚的空间后⽅交会。

13、摄影基线：相邻两摄站点之间的连线。

14、像主点：像⽚主光轴与像平⾯的交点。

15、⽴体像对：相邻摄站获取的具有⼀定重叠度的两张影像。

16、数字影像重采样：当欲知不位于采样点上的像素值时，需进⾏灰度重采样。

17、核⾯：过摄影基线与物⽅任意⼀点组成的平⾯。

18、中⼼投影：所有投影光线均经过同⼀个投影中⼼。

19、单模型绝对定向：相对定向所构建的⽴体模型经平移、缩放、旋转后纳⼊到地⾯坐标系中的过程相对定向：根据⽴体像对内在的⼏何关系恢复两张像⽚之间的相对位置和姿态，使同名光线对对相交，建⽴与地⾯相似的⽴体模型。

17--相对定向课件

坐标系的选择通常有两种形式：连续像对相对定向坐标系和单独像对相对定向坐标系，相应的相对定向元素分为连续像对相对定向元素和单独像对相对定向元素。
相对定向元素和解的数学模型
如图所示，由矢量代数可知，三矢量共面的条件为三矢量的混合积为零，即：
B *(a1S1A* a2S2 A) 0
三矢量在像空间辅助坐标系中的坐标分量为(BX , BY .BZ ), ( X1,Y1, Z1)和( X 2,Y2, Z2 ) ，用坐标分量表示三矢量混合积为零的条件是，各矢量的分量所组成的一个三阶行列式的值等于零，即
L2
a3

L2 L4
L1L5 Bz L3 By L6
Bx2

B
2 y

Bz2
; b3

By a3 L6 Bx
; c3

Bz a3 L3 Bx
其中L可以取正号也可以取负号。L无论取正取负，对基线分量By,Bz无影响，但是对于R的9个参数则不同，L 取值不同，会产生两组不同的解。
运行结果如下：
相对定向小结
1、相对定向原理是：满足同名光线相交条件，建立与实物相似的几何模型。
2、相对定向相对定向元素和解的数学模型。
VQ

X 2Y2 Z2
d
(Z2

Y22 Z2
)
N
2
d

X 2 N2d
bxd

Y2 Z2
bx d
Q
其中Q

fF0 Z1Z2

N1Y1
N 2Y2
by
3、相对定向参数解算步骤
by , bz，并根据像空间辅助坐标，

相对定向原理

8 求未知数新值，即初始值改正数。 9 检查未知数的改正数是否大于限差，若大于限
差，则重复（4）-（9）步的计算，直到所有改正数都小于限差为止。
作业
1、相对定向的原理是什么？连续法相对定向元素是什么？
2、相对定向的参数计算的实用步骤是什么？
系数约简
N2
BxZ1 X1Z2
BzX1 Z1X2
X1Z2
Z1X2
Bx N2
(Z1
Bz Bx
X1)N Bx2 Z1
又 Y1 N1Y1 N2Y2 By N2Y2 Y2 Z1 N1Z1 N2Z2 Bz N2Z2 Z2
Y1 Z1 Y2 Z2
X1Y2 X2Y1 Y2
Z1X2 X1Z2
Z2
BxY1 Z1X2 X1Z2
f Y1Z 2 Y2Z 1 Z 1Z 2
f Y1 f Y2
Z1
Z2
y t1 y t2
q
单独法相对定向中
常数项的几何意义
q为相当于像空
间辅助坐标系中一对理想像对上同名像点的上下视差
当一个立体像对完成相对定向， q＝0
当一个立体像对未完成相对定向，即同名光线不相交， q＝0
Y2 Z2
N2
BZ x(1Y X 1Y 22X Z11Z Z22)(Z2Y Z22 2)N2
BxX2Z1 Z1X2 X1Z2
N2X2
常数项约简
Bx By Bz
X1 Y1 Z1
F0
X2 Y2 Z2
Z1X2 X1Z2 Z1X2 X1Z2
Bx Bz
Bx Bz
X1 Z1
X2 Z1X2
Z2 X1Z2
相对定向数学模型的理解
相对定向的观测值是Q，与上下视差有关；每一对同名点，有一个Q，当重叠区域有5对同名点时，5个相对定向元素可唯一解出；实用时用6个同名点(也叫相对定向点、模型点)通过最小二乘平差计算；

解析法相对定向

偏导数 2-1
X2 Y2 Z 2 0 sin 0 sin 0 cos 0 X 2 0 cos Y2 Z 2 Z Y 0 2 2
X2 Y2 Z 2
当一个立体像对未完成相对定向，即同名光线不相交， q＝0
(xt1,yt1)
(xt2,yt2)
误差方程及法方程的建立
vq X 1Y2 XY YY 1 X 1 1 2 1 2 ( Z1 1 2 ) 2 X 2 2 q Z1 Z1 Z1
量测 5 个以上的同名点可以按最小二乘平差法求相对定向元素

连续法解析相对定向原理
1 F Bx X 1 X2

Y1 Y2
Z1 0 Z2

F F F F F FF 0
0
偏导数 1
0 1 F Bx X 1 Y1 X 2 Y2 X1 Bx X2 0 Z1 Z2 Z1 Z2
X2 Y2 Z 2 2 X1 Y1 Z 1 1
0 Z 2 Y 2
Y1 X1 0
X2 Y2 Z 2 2
Y2 X2 0
B B B X 1 Z 2 Z1 X 2 x ( Z1 z X 1 ) x Z1 N2 Bx N2
又
N Y By Y1 NY NY Y 1 1 2 2 2 2 2 Z1 N1Z1 N 2 Z 2 Bz N 2 Z 2 Z 2 Y1 Z1 Y2 Z 2
f
Y1向中
常数项的几何意义
Z1 Z2 Y1 S1 y1 a1 a2 X1 B S2 y2 Y2 X2

立体像对的相对定向

X2 Y2 Z 2 2 X1 Y1 Z 1 1
0 Z 2 Y 2
Y1 X1 0
X2 Y2 Z 2 2
Y2 X2 0
X2 Y2 Z 2
0 sin 0
sin 0 cos
0 X 2 0 cos Y2 Z 2 0 Z 2 Y2
X2 Y2 Z 2
等式两边同时乘以
f BZ1Z 2
并视 Z1 Z 2 f
fF0 X 1Y2 X 2Y1 Y1Y2 1 X 1 1 2 ( Z1 ) 2 X 2 2 0 Z1 Z1 Z1 BZ1Z 2
常数项约简
Y1 Z1 B Y2 Z 2 fF0 f BZ1 Z 2 BZ1 Z 2 Y1 Z 2 Y2 Z1 f Z1 Z 2 Y1 Y2 f f Z1 Z2 yt 1 yt 2 q
0 cos cos sin
cos cos 0 sin cos
sin X 2 Y2 sin cos Y2 X 2 Z 0 0 2
线性化方程 Linearization Equation

X2 x2 Y2 R y2 Z f
连续法解析相对定向原理
1 F Bx X 1 X2

Y1 Y2
Z1 0 Z2

F F F F F F F 0
连续法相对定向系统
Z2 Y2 Z1 Y1 S1 X1 B S2 Bz X2

相对定向--课程设计报告

课程设计报告相对定向元素计算2010 年 5 月15 日1 设计任务------------------------------------------------------------------------------------ 32 作业原理--------------------------------------------------------------------------------------- 33 已知条件及数据-------------------------------------------------------------------- 34 作业过程--------------------------------------------------------------------------- 35 程序流程----------------------------------------------------------------------------- 46 源程序----------------------------------------------------------------------------- 57 计算结果--------------------------------------------------------------------------- 10 8心得体会与建议----------------------------------------------------------------------------- 101 设计任务采用连续像对相对定向方法，计算出两张像片的相对定向元素，并运用一种高级语言解决此问题。

2作业原理解析法相对定向原理：根据同名光线对对相交这一立体像对内在的几何关系，通过量测的像点坐标，用解析计算的方法解求相对定向元素，建立与地面相似的立体模型，确定模型点的三维坐标。

绝对定位和相对定分解

定位精度的评价
为了评价定位结果，在导航学中，一般采用有关精度因子（精度衰减因子、精度系数、精度弥散）DOP（Dilution Of Precision）的概念。在实践中，根据不同要求，可选用不同的精度评价模型和相应的精度因子，通常有：
※平面位置精度因子HDOP(horizontal DOP) ※高程精度因子VDOP(Vertical DOP) ※空间位置精度因子PDOP(Position DOP) ※接收机钟差精度因子TDOP(Time DOP) ※几何精度因子GDOP(Geometric DOP)，描述空间位置误差和时间误差综合影响的精度因子
GPS接收机载体航速的测定
对于动态GPS用户，除了需要确定GPS接收机载体的实时位臵，往往还要测定载体的实时航行速度。假设于历元t1和t2测定的载体实时位臵分别为X1(t1)和X2(t2)，则其运动速度可简单地表示为：
X X i (t2 ) X i (t1 ) 1 Y (t ) Y Y ( t ) t t i 2 i 1 2 1 Z (t ) Z (t ) Z i 2 i 1
静态相对定位
观测量的线性组合 ti时刻载波相位观测量
k j j 1 (ti )和k 2 (ti )， 1 (ti )和2 (ti )
静态相对定位
GPS载波相位观测值可以在卫星间求差，在接收机间求差，也可以在不同历元之间求差。各种求差法都是观测值的线性组合。将观测值直接相减的过程叫做求一次差，所得结果称单差。对一次差继续求差，所得结果称为双差，同样还有三差。这些差分观测值模型能够有效地消除各种偏差项。求解过程也是首先将观测方程线性化后求解并确定误差。

相对定向与绝对定向空中三角测量

实验二：相对定向和绝对定向
实验二：相对定向和绝对定向
数据记录
航摄像片3张，平交点4个
连续像对相对定向作业公式
2 F0 N 2 X 2Y2 Y2 N 2 d Z dW X 2 N 2 dK 2 bX Z1 Z2 Z2 Y2 bx d u bx dY Z2
上节回顾

模型点坐标计算：相对定向后（坐标系是自由的，即像空间辅助坐标系），根据前方交会计算出模型点的坐标。目的是为绝对定向准备。绝对定向：掌握绝对定向元素定义和意义，及基本公式。了解数学模型的解法－－重心化解法。
实验二：相对定向和绝对定向
实验项目
多倍投影测图仪（相对定向和绝对定向）
实验结论及问题讨论
实验二：相对定向和绝对定向
双像投影测图的原理，实际为投影过程的几何反转在进行连续像对的投影测图时，第二张由第一张定位，第三张由第二张定位，以次类推，但实际上都是以第一张在模型的四角标注四个平交点，并调节角螺旋使图上的四个点与相应模型上的四个点完全重合：在三个投影器上装入航摄像片；固定左投影器，分别动螺旋，再用消除上下视差以达到相对定向的目的；经过定向后，戴上左右相应的红绿互补色眼镜，可视察出空间的立体模型；改变投影基线的长度，调整模型比例尺，用公共倾角φ，ω置平模型达到绝对定向；当完成绝对定向和相对定向后，将图纸固定在绘图桌上，进行量测和测图。
实验目的
了解多倍仪的工作原理和结构学会使用多倍仪绘图、相对定向和绝对定向
实验仪器：
多倍仪、立体眼镜、航摄影片
原理概述
实验二：相对定向和绝对定向
将像片P1与P2装到与摄影机相同的两个投影箱内，保持两投影机的方位与摄影时方位相同，但物镜间的距离缩小，即投影器S2移到S2处，S1与S2间距变小，此时投影基线为S1S2=b，在投影器上，经参数改正后，用聚光灯照明，则两投影器光束所有同名光线人对对相交，构成空间的各个交点，所有这些交点的集合，构成与地图面相似的光学立体模型。

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一、名词解释1、解析相对定向：根据同名光线对对相交这一立体相对内在的几何关系,通过量测的像点坐标,用解析计算方法解求相对定向元素,建立与地面相似的立体模型，确定模型点的三维坐标。

2、GPS辅助空中三角测量：将基于载波相位观测量的动态 GPS 定位技术获取的摄影中心曝光时刻的三维坐标作为带权观测值，引入光束法区域网平差中，整体求解影像外方位元素和加密点的地面坐标,并对其质量进行评定的理论和方法。

3、主合点：地面上一组平行于摄影方向线的光束在像片上的构像4、核线：立体像对中，同名光线与摄影基线所组成核面与左右像片的交线。

5、航向重叠：同一条航线上相邻两张像片的重叠度。

6、旁向重叠：两相邻航带摄区之间的重叠。

7、影像匹配：利用互相关函数，评价两块影像的相似性以确定同名点8、影像的内方元素:是描述摄影中心与像片之间相关位置的参数.9、影像的外方元素：描述像片在物方坐标的位置和姿态的参数。

10、景深：远景与近景之间的纵深距离称为景深11、空间前方交会：由立体像对中两张像片的内、外方位元素和像点坐标来确定相应地面点的地面坐标的方法，称为空间前方交会。

12、空间后方交会：利用一定数量的地面控制点，根据共线条件方程或反求像片的外方位元素这种方法称为单张像片的空间后方交会.13、摄影基线：相邻两摄站点之间的连线。

14、像主点：像片主光轴与像平面的交点。

15、立体像对：相邻摄站获取的具有一定重叠度的两张影像。

16、数字影像重采样：当欲知不位于采样点上的像素值时,需进行灰度重采样。

17、核面：过摄影基线与物方任意一点组成的平面。

18、中心投影：所有投影光线均经过同一个投影中心。

19、单模型绝对定向：相对定向所构建的立体模型经平移、缩放、旋转后纳入到地面坐标系中的过程相对定向:根据立体像对内在的几何关系恢复两张像片之间的相对位置和姿态,使同名光线对对相交，建立与地面相似的立体模型.即确定一个立体像对两像片的相对位置.20、数字影像内定向：同一像点的像平面坐标与其扫描坐标不相等，需要加以换算，这种换算称为数字影像内定向.21、像主点：摄影机主光轴在框标平面上的垂足22、内部可靠性：一定假设条件下，平差系统所能发现的模型误差的下界值22、外部可靠性：一定显著性水平和检验功效下，平差系统不能发现的模型误差对平差结果的影响。