相对定向绝对定向

测量坐标系为已知的地面控制点，
X
tp
M
这一过程成为绝对定向。
13
2.2绝对定向元素
绝对定向元素： 描述立体像对在摄影瞬间的绝对位 置和姿态的参数。
Z
tp
、x0、y0、z0、、、
Y Z0 X0 tp Y0 X
tp
M
14
2.3解析法绝对定向原理
（1） 给定绝对定向元素的初值 ＝1, ＝＝ =X0= Y0= Z0 =0
19
2.4绝对定向计算 （4）计算误差方程式和其常数项 误差方程矩阵表达式
常数项
l F F0
0 X X X0 l X tp p lY Ytp 0 R 0 Yp Y00 0 l Z Z tp Zp Z0
绝 对 定 向 计 算 过 程
（2）获取控制点的两套坐标 （3）计算控制点和待定点的重心化坐标
（4）计算误差方程式和常数项
（5）解法方程，求绝对定向元素改正数 （6）计算绝对定向元素的新值 （7）判断限差的大小迭代是否收敛 （8）计算待定点的地面摄测坐标系中的坐标 （9）对结果进行精度评定
2.4绝对定向计算
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2.4绝对定向计算 (5）解法方程，求绝对定向元素改正数
第 21 页 竢实扬华，自强不息
2.4绝对定向计算 （6）计算绝对定向元素的新值 （7）判断限差的大小迭代是否收敛 绝对定向元素的计算过程 是一个迭代过程
第一次迭代解算出的绝对定向元素的改正值加到其初始值上 第二次迭代初始值 绝对定向元素的新近似值
Q为定向点上模型 上下视差
Bx Bz Bx Bz X 1 Z1 X 2 Z2 X 1 Z1 X 2 Z2 Y1 Y2 By Z1 X 2 X 1 Z 2 Z1 X 2 X 1 Z 2 Z1 X 2 X 1 Z 2 当一个立体像对未 完成相对定向，即 N1Y1 N 2Y2 B y Q Q N1Y 1 N 2Y 2 By
（4）由相对定向元素计算像空间辅助坐标
（5）逐点计算误差方程式的系数和常数项并法化 （6）解算方程，求相对定向元素改正数
（7）求相对定向元素的新值
（8）判断迭代是否收敛
1.4相对定向计算 1、确定相对定向元素的初始值。 ＝ ＝ ＝ ＝ ＝0
2、计算R1,R2，R1=I(单位阵),R2={a1 a2 a3,b1 b2 b3,c1,c2,c3}
x2
a2(X2 ,Y2 ,Z2)
x1
B (S1 A S 2 A) 0




A
6
1.4相对定向计算
相 对 定 向 计 算 过 程
（1）获取已知数据 x0 , y0 , f ，量测同名点坐标
(x1,y1),(x2,y2)及像点坐标的预处理
（2）假定摄影基线 Bx=x1-x2 （3）设定相对定向元素的初值。
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1.4相对定向计算 3、计算N1,N2,Q,bY,bZ
( X 2 Z1 X1Z2 ) Bx ( X1Y2 X 2Y1 ) Bx X 2Y1Bx (Y1Y2 Z1Z2 ) Bx X 2 Z1Bx F0 0
等式两边同时除以
（1） 给定绝对定向元素的初值 ＝1, ＝＝ =X0= Y0= Z0 =0
（2）获取控制点的两套坐标
如图为坐标系转换
Zt
p
M
Yt Z0 X p0 Y 0 Xtp
2.4绝对定向计算 (3)计算控制点和待定点的重心化坐标
坐标重心化对象 全部控制点的摄测坐标和地面摄测坐标 坐标重心化目的
1、减少模型点坐标在计算过程 中的有效位数，以保证计算精 度 2、采用重心化坐标后，可使法 方程式的系数简化，个别项的数 值变成零，部分未知数可以分开 求解，从而提高计算速度
By ， Bz ，2，2，2
单独法相对定向元素

1，1，2，2，2
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1.3解析法相对定向原理
Z2 Y2 Z1 Y1 S1 y1 a1(X1 ,Y1 ,Z1) X1 B Bx
S2
Bz By
X2 y2
S1A和S2A为一对同名光线，这对 同名光线与摄影基线B位于同一核 面，即S1A、S2A、B三线面。
当一个立体像对完 成相对定向， Q＝ 0
同名光线不相交， Q＝0
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1.4相对定向计算
4.计算误差方程系数，组成误差方程，组法方程，解法方程
Y2 X 2Y2 Y22 vQ Bx Bx N 2 (Z 2 ) N 2 X 2 N 2 Q Z2 Z2 Z2
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2.4绝对定向计算 (3)计算控制点和待定点的重心化坐标 ①计算地面摄测坐标系的重心坐标和摄测坐标系的重心坐标 摄测坐标的重心坐标
X
地面摄测坐标的重心坐标
X
1
n
pi
pg
n
n pi 1
X tp g
X
1
n
tp i
n
n tp i 1
Ypg
Y
n
n
Ytp g
重新建立误差方程，再次解求改正数
循环直到改正数小于规定限差 得到绝对定向元素的平差值
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2.4绝对定向计算
（8）计算待定点的地面摄测坐标系中的坐标
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2.4绝对定向计算 （9）对结果进行精度评定 量测 2 个平高和 1 个 高程以上的控制点可 以按最小二乘平差法 求绝对定向元素
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
3 1o 1 5 4
误差方程 法方程
x ( A PA) ( A Pl)
T 1 T
o2 2
6
V T PV 0 n5
单位权 中误差 外方位元 素中误差
T 1 Q ( A PA ) 协因数阵 xx
mi 0 Q
ii xx
x Y Z X
2 1
, y
2 ,
用 X
2
2 ，
Y
2
取代
2
Y
1
, Z
1
Z
1
X
1Y 2
2
X X
Z
1
2
bx N
bx N Y
2
Z
2 1
1
2 Y
1.4相对定向计算
F0 Z 1 X 2 X 1 Z 2 Z1 X 2 X 1 Z 2
Bx B y Bz X 1 Y1 Z1 X 2 Y2 Z 2
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•
定义
•
• •
绝对定向元素
解析法绝对定向原理 绝对定向元素计算
第二部分
解析法绝对定向
第 12 页 竢实扬华，自强不息
2.1绝对定向定义
确定相对立体模型在地面测
量坐标系中的正确位置，需要将
模型点的摄测坐标系转化到地面
Z
tp
测量坐标系，这需要借助于地面
Y Z0 X0 tp Y0
利用立体像对摄影时存在同
名光线对应相交的几何关系，通
过量测的像点坐标，以解析解算 的方法，解求两像片的相对定向 元素的过程。
4
1.2相对定向元素
Z2 Y2 Z1 Y1 S1 y1 x1 X1 S2 X2
B
Bx
Bz By
y2
相对定向元素： 用于描述立体像对中两张像片像对 关系的参数。
x2

连续法相对定向元素：
Y
n
n
Z pg
Z
1
pi
n
Z tp g
Z
1
tp i
18
n
2.4绝对定向计算 ②计算控制点和待定点的重心化摄测坐标且计算控制点的重心化地面摄测坐标 重心化的摄测坐标 重心化的地面摄测坐标
X p X p X pg Yp Yp Ypg Z p Z p Z pg
X tp X tp X tpg Ytp Ytp Ytpg Z tp Z tp Z tpg
相对定向-绝对定向法
小组成员：
指导老师：
目 录
CONTENT
1 2 3
解析法相对定向 解析法绝对定向
概括总结
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•
定义
•
• •
相对定向元素
解析法相对定向原理 相对定向元素计算
第一部分
解析法相对定向
第3页 竢实扬华，自强不息
1.1相对定向定义
Z2 Y2 Z1 Y1 S1 y1 x1 X1 B Bx S2 Bz By x2 X2 y2
Z1 X 2 X 1Z 2
Bx
F0 X 1Y2 X 2Y1 X 2Y1 YY Z Z X 2 Z1 Bx Bx 1 2 1 2 Bx Bx 0 Z1 X 2 X 1Z 2 Z1 X 2 X 1Z 2 Z1 X 2 X 1Z 2 Z1 X 2 X 1Z 2 Z1 X 2 X 1Z 2
3 概括总结 相对定向：5个元素 绝对定向：7个元素 控制点：不需要
控制点：2个平高+1个高程
12
两张像片的外方位元素：6+6
后方交会控制点：每张像片3个
通过相对定向-绝对定向也能够恢复两张影像的外方位元素
第 26 页 竢实扬华，自强不息
THANK YOU
感谢老师批评指正！
T
误差方程 法方程
x ( A PA) ( A Pl)
T 1
0
V T PV 3n 7
单位权 中误差
协因数阵
Qxx ( A PA)
T
1
mi 0
Q
ii xx
外方位元 素中误差
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解析法相对定向 and
第三部分解析法绝对定向 Nhomakorabea概括总结
第 25 页 竢实扬华，自强不息