摄影测量-空间前交、后交【精选文档】

空间后交—前交程序设计

(实验报告)

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空间后交-前交程序设计

一、实验目的

用 C 、VB或MATLAB语言编写空间后方交会-空间前方交会程序

⑴提交实习报告：程序框图、程序源代码、计算结果、体会

⑵计算结果：像点坐标、地面坐标、单位权中误差、外方位元素及其精度

二、实验数据

f=150。000mm，x0=0，y0=0

三、实验思路

1。利用空间后方交会求左右像片的外方位元素

(1）.获取m（于像片中选取两点，于地面摄影测量坐标系中选取同点,分别计算距离，距离比值即为m)，x，y，f,X，Y,Z

（2).确定未知数初始值Xs,Ys，Zs,q，w,k

（3）.计算旋转矩阵R

(4）.逐点计算像点坐标的近似值(x），（y）

(5）。组成误差方程式

(6)。组成法方程式

（7).解求外方位元素

（8）。检查是否收敛，即将求得的外方位元素的改正数与规定限差比较，小于限差即终止；否则用新的近似值重复步骤(3）-（7）2。利用求出的外方位元素进行空间前交，求出待定点地面坐标

(1）.用各自像片的角元素计算出左、右像片的方向余弦值，组成旋转矩阵R1，R2

(2）。根据左、右像片的外方位元素，计算摄影基线分量Bx，By，Bz

(3)。计算像点的像空间辅助坐标（X1,Y1，Z1）和（X2，Y2,Z2）（4）.计算点投影系数N1和N2

(5）。计算未知点的地面摄影测量坐标

四、实验过程

⑴程序框图

函数AandL

%求间接平差时需要的系数

％%％已知

％a=像点坐标x，b=像点坐标y,f内方位元素主距

%φ=q，ψ=w，κ=k

%像空间坐标系X,Y，Z

%地面摄影测量坐标系Xs,Ys,Zs

function ［A1，L1，A2，L2］=AandL（a，b，f,q,w,k,X，Y，Z,Xs,Ys,Zs) %％％％％%％％%%％选择矩阵元素

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);

％%％%％％％共线方程的分子分母

X_=a1*(X—Xs）+b1*（Y-Ys)+c1＊（Z-Zs);

Y_=a2*(X-Xs)+b2＊（Y—Ys)+c2＊（Z-Zs);

Z_=a3＊(X—Xs)+b3＊（Y—Ys）+c3*(Z-Zs）;

％％％％%％%近似值

x=-f＊X_/Z_；

y=-f＊Y_/Z_;

％％％％%％％A组成L组成

a11=1/Z_＊（a1＊f+a3＊x)；

a12=1/Z_＊(b1＊f+b3＊x）；

a13=1/Z_*(c1*f+c3＊x);

a21=1/Z_*(a2＊f+a3＊y）;

a22=1/Z_*（b2＊f+b3*y);

a23=1/Z_＊(c2＊f+c3＊y）;

a14=y*sin（w)-（x/f＊(x*cos(k)—y*sin（k））+f＊cos（k）)*cos(w）;

a15=-f*sin(k)—x/f＊（x*sin（k）+y*cos(k));

a16=y；

a24=—x*sin(w）-（y/f＊（x*cos(k)-y*sin(k)）—f＊sin(k））*cos（w）；a25=-f*cos（k）-y/f*(x*sin（k）+y*cos(k));

a26=-x;

lx=a—x；

ly=b-y;

％%%%%%％％%组成一个矩阵，并返回

A1=[a11,a12，a13,a14,a15，a16];

A2=［a21,a22,a23，a24,a25，a26];

L1=lx;

L2=ly;

函数deg2dms

％%％%％%％％角度转度分秒

function y=deg2dms(x）

a=floor(x)；

b=floor(（x-a)＊60);

c=(x-a—b/60）＊3600；

y=a+（b/100）+(c/10000);

函数dms2deg

%%％％%度分秒转度

function y=dms2deg（x）

a=floor(x）；

b=floor((x-a)＊100）；

c=（x-a—b/100)*10000；

y=a+b/60+c/3600;

函数ok

%％％％％%%％%%%

％％％目的是为了保证各取的值的有效值

%％xy为n*1，a为1＊n

function result=ok(xy，a)

format short g

i=size（xy，1)；

for n=1:i

o=xy（n)—floor(xy(n,1));

o=round（o＊（10^a（n))）/(10^a(n）);

xy(n，1)=floor(xy（n,1）)+o;

end

format long g

result=xy;

函数rad2dmsxy

%%％%求度分秒表现形式的三个外方位元素，三个角度

function xydms=rad2dmsxy(xy)

［a,b,c，d，e,f]=testvar(xy）;

d=deg2dms（rad2deg(d））；

e=deg2dms（rad2deg(e))；

f=deg2dms(rad2deg(f）);

xydms=[a,b，c,d,e，f］';

函数spacehoujiao

％％%％%%%空间后交

％%% f

%％输入p（2*n,1）

%％像点坐标x,y,X,Y，Z,均为（n,1）

function ［xy,m，R］=spacehoujiao(p，x,y，f,X，Y,Z）

format long；

%%％%％权的矢量化,这是等精度时的，如果非,将函数参数改为P

P=diag（p)；

％％求n

j=size（X，2）；

%％初始化

Xs=0；Ys=0;Zs=0;

for n=1：j

Xs=Xs+X（n）；

Ys=Ys+Y(n）;

Zs=Zs+Z(n）;

end

Sx=sqrt((x（2）-x(1）)^2+(y（2)—y(1)）^2);％%％%两像点之间距离