航带法空中三角测量
合集下载
摄影测量学航带法空中三角测量
2447132 2447132
2450136 2450136
2449233 2449233 2449233
2448233 2448233 2448233
2447083 2447083
B655
2450082 2450082
2449136 2449136 2449136
B653
B653
2450013 2450013
2464
2465
2466
2467
1
3
Y
5
V
2
X
8 6 7
Y
U
X
1 1 V ... 1 X1 X2 ... Xn Y1 Y2 ... Yn X1 X2 ... Xn
2 2 2
a 0 l x1 X 1Y1 a1 l x 2 X 2Y2 a 2 l x 3 ... a3 ... X nYn a l 4 xn
v u 1 0 0 U 0 1 0 V v v v w 0 0 1 W
W 0 U
0 W V
U X 0 lu X l Y 0 R 0 V Y 0 v W Z 0 l w Z
B655
B655 B655
2448143 2448143 2448143
B658
2448017 2448017 2448017
B658
2450001 2450001 2450001
B654
B654
2449
2467101
2448
2447
航带法解析空中三角测量
X 2Y2 Y22 Y2 vQ N 2 ( Z 2 ) N 2 X 2 N 2 Bx Bx Q Z2 Z2 Z2
特别注意： • 模型中的定向点只建立VQ方程 • 模型间的连接点需建立VQ， V P方程 • 对于模型间的连接点建立误差方程时，常数项中的 N1 X1, N1 Y1 , N1 Z1必须用前一模型中的N2 X2, N2 Y2 , N2 Z2
二、构建自由航带网
（2、带模型连接条件的连续法相对定向） 摄站坐标
X s 2 X s1 mBx Ys 2 Ys1 mBy Z s 2 Z s1 mBz
非连接点的模型坐标
X p X s1 mN1 X 1 1 Y p (Ys1 mN1Y1 Ys 2 mN2Y2 ) 2 Z p Z s1 mN1式曲 面拟合航带网复 杂的变形曲面， 使该曲面经过航 带网已知点时， 所求得坐标变形 值与它们实际的 变形值相等或使 其残差的平方和 为最小
1、二次多项式
X A0 A1 X A2Y A3 X 2 A4 XY Y B0 B1 X B2Y B3 X 2 B4 XY Z C0 C1 X C2Y C3 X 2 C4 XY
连接点的模型坐标
X p X s 2 mN2 X 2 Y p Ys 2 mN2Y2 Z p Z s 2 mN2 Z 2
N2
a a N2 Z 2 Bz
Z2
二、构建自由航带网（2、连续法相对定向）
Z Z B
b 1 a 2 a z
a
3 1 5
4 2 6
b
3 1 5
4
2
非独立累积性误差：随模型个数的增加而增大其影响
航带法空中三角测量详解
模型连接的实质：求出相邻模型之间的比
例尺规划系数k，后一模型中每一模型点 的空间辅助坐标以及基线分量BXBYBZ均乘 以规划系数k，就可获得与前一模型比例 尺一致的坐标。 将航带中所有的摄站点、模型点的坐标都 纳入到全航带统一的摄影测量坐标系中。
二、构建自由航带网（连续法相对定向）
摄站坐标
解析法空中三角测量
定义：在一条航线十几个像对中，甚至在若
干条航线构成的区域中，只布设少量野外实 测的地面控制点，在室内用电算方法加密出 测图所需的控制点（一般不少于每像对4个）。 野外布点：航带：1、平坦地区 品字形
2、丘陵山地 五点法 3、高山地 六点法 区域布点：九点法
一、解析空中三角测量的意义
0 y
Fx F F F F F x x x Bx x B y x Bz 0 Bx B y Bz Fy
X s 2 X s1 kmBx Ys 2 Ys1 kmBy Z s 2 Z s1 kmBz
模型坐标
X p X s1 k mN1 X 1 Yp 1 (Ys1 k mN1Y1 Ys 2 k mN2Y2 ) 2 Z p Z s1 k mN1 Z1
P215
相对控制条件 湖面等高 平面 圆周
共线
五、影像连接点的类型与设置 • • • 人工转刺点 仪器转刺点 标志点
•
•
明显地物点
数字影像相关转点
转刺点
标志点
明显地物点
B:航带法空中三角测量
主要内容
一、基本思想与流程
二、自由航带网的构建
三、单航带空中三角测量 四、航带法区域网平差
航带法解析空中三角测量研究的对象是一条航 带的模型。把一个航带模型视为一个单元模 型进行解析处理，因此这种方法首先把许多 立体像对构成的单个模型连结成航带模型。 在单个模型连成航带模型的过程中，各单个 模型中偶然误差和残余的系统误差会传递到 下一个模型中，由于这些误差传递累积的结 果使航带模型产生扭曲变形，所以航带模型 经绝对定向以后还需作模型的非线性改正， 才能得到所需的结果，这便是航带法解析空 中三角测量的基本原理。
空中三角测量
正变换：由大地坐标系到（地面）摄影测 量坐标系的坐标变换
X p
Yp
sin cos
cos Xt
sin
Yt
b a
a Xt
b
Yt
Z p Zt
Yp Xt
Xp
1
Yt
a
X pYt
X
2 t
YpX t Yt2
b
X
pX t YpYt
X
2 t
Yt2
a2 b2
X
2 p
Y
2 p
X
2 t
Yt2
航带法空三是以一条航带作为平差的基本单元，将模型点 的摄影测量作为观测值，根据地面控制点的摄影测量坐标 和地面坐标应相等以及相邻航带公共点坐标应相等为条件 ，用平差解求航带网的非线性变形改正系数，从而求出各 加密点的地面坐标。
独立模型法是以单元模型为平差单元以模型坐标为观测值 ，根据地面控制点的摄影测量坐标和地面坐标应相等以及 相邻模型公共点、公共摄站点的摄影测量坐标应相等为条 件，确定每一个单元模型的旋转、平移和缩放参数，从而 求出各加密点的地面坐标
量
三、空中三角测量的分类
按阶段可以分为模拟空中三角测量、解析空三 和数字空三。模拟的采用图解法或光学机械法， 在全能型立体测图仪上根据摄影过程的几何反 转原理建立航带模型，实现控制点的加密。解 析的是利用计算机，根据人工观测方法在坐标 量测仪或解析测图仪上量测的像点坐标，采用 一定的数学模型计算出待定点的地面坐标。数 字的又称自动空三，它不需要模拟的或解析的 坐标量测仪器，而是直接在计算机屏幕显示的 数字影像上，自动或半自动地采集加密点的像 点坐标，进而计算出待定点的地面坐标。当前， 数字空三已成为主流的作业方式，但数字空三 仍然沿用解析空三的数学模型。
X p
Yp
sin cos
cos Xt
sin
Yt
b a
a Xt
b
Yt
Z p Zt
Yp Xt
Xp
1
Yt
a
X pYt
X
2 t
YpX t Yt2
b
X
pX t YpYt
X
2 t
Yt2
a2 b2
X
2 p
Y
2 p
X
2 t
Yt2
航带法空三是以一条航带作为平差的基本单元，将模型点 的摄影测量作为观测值，根据地面控制点的摄影测量坐标 和地面坐标应相等以及相邻航带公共点坐标应相等为条件 ，用平差解求航带网的非线性变形改正系数，从而求出各 加密点的地面坐标。
独立模型法是以单元模型为平差单元以模型坐标为观测值 ，根据地面控制点的摄影测量坐标和地面坐标应相等以及 相邻模型公共点、公共摄站点的摄影测量坐标应相等为条 件，确定每一个单元模型的旋转、平移和缩放参数，从而 求出各加密点的地面坐标
量
三、空中三角测量的分类
按阶段可以分为模拟空中三角测量、解析空三 和数字空三。模拟的采用图解法或光学机械法， 在全能型立体测图仪上根据摄影过程的几何反 转原理建立航带模型，实现控制点的加密。解 析的是利用计算机，根据人工观测方法在坐标 量测仪或解析测图仪上量测的像点坐标，采用 一定的数学模型计算出待定点的地面坐标。数 字的又称自动空三，它不需要模拟的或解析的 坐标量测仪器，而是直接在计算机屏幕显示的 数字影像上，自动或半自动地采集加密点的像 点坐标，进而计算出待定点的地面坐标。当前， 数字空三已成为主流的作业方式，但数字空三 仍然沿用解析空三的数学模型。
单航带空中三角测量
15
二、航带法区域网平差的基本思想
• 平差单元：单航带——将点的航带坐标视为观测值。 • 平差条件： 控制点：内业计算坐标（X,Y,Z）与外业坐标（XT,YT,ZT）相符合。 连接点：相邻航带的公共连接点的坐标（X,Y,Z）应相等。 • 平差目的：
在整个区域内，以航带模型点的航带坐标（X，Y，Z）为观 测值，用平差的方法整体解算各航带模型的变形改正参数（ai， bi，ci），以及各加密点的地面坐标（XT，YT，ZT）。
区域网平差
7
§第17讲 航带法区域网平差
• 一、概述 区域网平差的定义 区域网平差的分类 • 二、航带法区域网平差的基本思想 • 三、航带法区域网平差的计算过程 [一]区域网概算 [二]区域网整体平差
8
一、 概述
【一】区域网平差的定义 【二】区域网平差的分类
9
【一】区域网平差的定义
区域网平差： 以若干航带经过构网组成一个区域，用少 量地面控制点进行区域网的绝对定向与平差， 从而计算出加密点的坐标。 区域网平差的优点： 精度高：在整个区域内合理地配赋偶然误差； 效率高：减少了野外控制点的数量。
3
回顾
连续像对单航带解析空中三角测量
Z Y S2 S1 X S3
1、建立第一个单模型 2、建立第二个单模型 3、模型连接
求解比例尺改化系数k
4 3 2 6 5 1
4
回顾
Z Y S2
3、模型连接
S3
S1
X X P tp X Y R Y Y P tp Z Z ZP tp
10
【一】区域网平差的定义
区域网平差的理论已经成熟，方法已经完善， 用这种方法解算地面点的坐标已经达到很高的精 度。 注意：所谓平差是按最小二乘法原理进行的， 只解决偶然误差的合理配赋问题。所以除了航带 法区域网平差外，都要预先消除系统误差的影响 。
二、航带法区域网平差的基本思想
• 平差单元：单航带——将点的航带坐标视为观测值。 • 平差条件： 控制点：内业计算坐标（X,Y,Z）与外业坐标（XT,YT,ZT）相符合。 连接点：相邻航带的公共连接点的坐标（X,Y,Z）应相等。 • 平差目的：
在整个区域内，以航带模型点的航带坐标（X，Y，Z）为观 测值，用平差的方法整体解算各航带模型的变形改正参数（ai， bi，ci），以及各加密点的地面坐标（XT，YT，ZT）。
区域网平差
7
§第17讲 航带法区域网平差
• 一、概述 区域网平差的定义 区域网平差的分类 • 二、航带法区域网平差的基本思想 • 三、航带法区域网平差的计算过程 [一]区域网概算 [二]区域网整体平差
8
一、 概述
【一】区域网平差的定义 【二】区域网平差的分类
9
【一】区域网平差的定义
区域网平差： 以若干航带经过构网组成一个区域，用少 量地面控制点进行区域网的绝对定向与平差， 从而计算出加密点的坐标。 区域网平差的优点： 精度高：在整个区域内合理地配赋偶然误差； 效率高：减少了野外控制点的数量。
3
回顾
连续像对单航带解析空中三角测量
Z Y S2 S1 X S3
1、建立第一个单模型 2、建立第二个单模型 3、模型连接
求解比例尺改化系数k
4 3 2 6 5 1
4
回顾
Z Y S2
3、模型连接
S3
S1
X X P tp X Y R Y Y P tp Z Z ZP tp
10
【一】区域网平差的定义
区域网平差的理论已经成熟，方法已经完善， 用这种方法解算地面点的坐标已经达到很高的精 度。 注意：所谓平差是按最小二乘法原理进行的， 只解决偶然误差的合理配赋问题。所以除了航带 法区域网平差外，都要预先消除系统误差的影响 。
简述航带法空中三角测量主要步骤 航测内业空中三角测量技术的应用
简述航带法空中三角测量主要步骤航测内业空中三角测量技术的应用摘要：本文介绍了空中三角测量的原理与方法，并结合空中三角测量技术在铁路航测内业中的发展应用情况。
关键词：测量技术；空中三角测量；原理；航测；摄影测量；铁路航测一、空中三角测量技术空中三角测量是航空摄影测量中利用像片内在的几何特性，在室内加密控制点的方法，即利用连续摄取的具有一定重叠的航摄像片，依据少量野外控制点，以摄影测量方法建立同实地相应的航线模型或区域网模型(光学的或数字的)，从而获取加密点的平面坐标和高程。
空中三角测量是立体摄影测量中，根据少量野外实测的地面控制点，在室内确定全部影像的外方位元素，加密后续测图等工作所需要的内业控制点，求得内业控制点的平面和高程坐标的测量方法.这些需要解求的内业控制点称为加密点，空中三角测量实际上就是解求加密点三维坐标的过程，通常将这一过程称为空三加密。
空中三角测量是摄影测量的一个重要工序，通过空中三角测量可以节省大量的野外控制工作。
作为摄影测量的一个分支，从技术处理角度可以将其分为模拟法摄影测量、解析法摄影测量和数字摄影测量。
摄影测量技术是随着摄影测量仪器的发展而从模拟摄影测量发展到解析摄影测量阶段，再到数字摄影测量阶段。
数字摄影测量是摄影测量的未来发展方向，作为摄影测量学内容的一部分，空中三角测量也将随着数字摄影测量技术的发展而推进。
空中三角测量根据原理和方法分为3种：模拟空中三角测量，即光学机械法空中三角测量；解析空中三角测量，也称为电算加密；自动空中三角测量，也即全数字空中三角测量。
模拟空中三角测量是在全能型立体测量仪器上进行的光学机械法空中三角测量。
二.航空摄影测量的概述航空摄影测量是利用飞机或其他飞行器所载的摄影机在空中拍摄的地面像片，在专门的仪器上测绘地形图的摄影测量工作，简称航测。
航测适用于各种比例尺测图，在工程勘察测量中，航空摄影测量一般指大比例尺(1：500、1：1000、1：2000、1：5000～1：10000)航测，主要应用于工厂、矿山的设计和规划。
航带法空中三角测量
摄站坐标
X s 2 X s1 mBx Ys 2 Ys1 mBy Z s 2 Z s1 mBz
Bx B B R 0 y Bz 0
模型坐标
X p X s1 mX 新 Y p Ys1 mY新 Z p Z s1 mZ新
Fy
Fy Bx
Bx
Fy B y
B y
Fy Bz
Bz 0
Fx Fx Fx Fx B x
2 2 N2 X 2 N2Z2
N 2 X 2Y2
2 N 2Y22 N 2 Z 2
N 2 X 2Y2 N 2Y2 Z 2 Z 2
连接点的模型坐标
X p X s 2 mN2 X 2 Y p Ys 2 mN2Y2 Z p Z s 2 mN2 Z 2
绝对定向的计算步骤 步1 ：绝对定向的定向控制点的地面测量坐标经正旋转 后，所得到的地面摄测坐标与摄测坐标的轴系的夹角 为小角，比例尺也比较接近，坐标原点一致。因此， 七个绝对定向元素的初始值可以取 X 0 Y0 Z0 0; 0 0 k0 0, 0 1 步2：根据确定的初始值，逐点计算出误差方程的常数 项 步3：逐点组成误差方程式的系数矩阵 步4： 根据逐点组成的误差方程式，逐点进行法化，即 组成法方程系数矩阵和常数项矩阵。 步5：定向点未组完时重复2～4步，直到组完所有定向 点。
13 17
×
5
9
×
G 10 H 11 I
A
2 B 3 C 4
D
J
M
18 N 19 O
×
6
×
14 K
E ×
7 F
X s 2 X s1 mBx Ys 2 Ys1 mBy Z s 2 Z s1 mBz
Bx B B R 0 y Bz 0
模型坐标
X p X s1 mX 新 Y p Ys1 mY新 Z p Z s1 mZ新
Fy
Fy Bx
Bx
Fy B y
B y
Fy Bz
Bz 0
Fx Fx Fx Fx B x
2 2 N2 X 2 N2Z2
N 2 X 2Y2
2 N 2Y22 N 2 Z 2
N 2 X 2Y2 N 2Y2 Z 2 Z 2
连接点的模型坐标
X p X s 2 mN2 X 2 Y p Ys 2 mN2Y2 Z p Z s 2 mN2 Z 2
绝对定向的计算步骤 步1 ：绝对定向的定向控制点的地面测量坐标经正旋转 后，所得到的地面摄测坐标与摄测坐标的轴系的夹角 为小角，比例尺也比较接近，坐标原点一致。因此， 七个绝对定向元素的初始值可以取 X 0 Y0 Z0 0; 0 0 k0 0, 0 1 步2：根据确定的初始值，逐点计算出误差方程的常数 项 步3：逐点组成误差方程式的系数矩阵 步4： 根据逐点组成的误差方程式，逐点进行法化，即 组成法方程系数矩阵和常数项矩阵。 步5：定向点未组完时重复2～4步，直到组完所有定向 点。
13 17
×
5
9
×
G 10 H 11 I
A
2 B 3 C 4
D
J
M
18 N 19 O
×
6
×
14 K
E ×
7 F
第十一章区域网解析空中三角测量
N1T2
0
0
N 22
N
T 23
0
N 23
N 33
N
T 34
0
X
2
U 2
N N
34 44
X X
3 4
U U
3 4
(11-12)
(四)、法方程的解算
式(11-12)的法方程为一个带状矩阵，可采用 高斯约化法求解。逐步约化使系数阵变为一个上 三角矩阵，其相应常数项进行同样约化，然后求 解最后一组未知数，再从下而上回代，解求出全 部未知数。
(三)、法方程式的组成及特点 由误差方程式(11-8)，可得相应的法方程式：
BTPBX－BTPL＝O
法方程的系数矩阵为4×4的矩阵块，每块为 5×5的方阵。内容为：
B1Tc
B1c
1 2
B1T下
B1下
－
1 2
B2T上
B1下
BT
PB
0
0
－
1 2
B1T下 B2上
BT2c B2c
1 2
B2T上 B2上
X
tP
X tPgi
X
a0 j
a1 j
X
a2 j Y
a3 j
2
X
a4 j XY
YtP
YtPgi
Y
b0 j
b1 j X
b2 j Y
b3 j
2
X
b4 j X Y
2
ZtP ZtPgi Z c0 j c1 j X c2 j Y c3 j X c4 j X Y
(11-15)
1 2
B2T下 B2下
－
1 2
B3T上
B2下
0
航带法区域网空中三角测量
【二】航带法区域网平差的基本原理
如果将（X，Y，Z）视为观测值，则原始误差方程式为：
X X T X v x Y YT Y v y Z Z T Z v z
（5-2-1）
上式即为航带法区域网平差的原始误差方程式。
未知数为X、Y、Z中的参数（Ai , Bi , Ci）以及 加密点的地辅坐标（ T , YT , ZT ) X
X s3 X s2 Bx2 Y s Y s k By 3 2 2 2 Z s3 Z s2 Bz2
4、航带模型概略定向
XT a1 a2 利用 YT b1 b2 Z c c 2 1 T
附合平差条件的点的误差方程式为：
• 已知地面控制点 在第i条航带中：
X i ( X T ' X i ) v x Y i (YT 'Y i ) v y
i i i
Z i ( ZT ' Z i ) v z
权 : p p p
（ 5-2 -4）
1 ( Z 1 Zs2 )2 ( Z 1 Zs2 )4 ( Z 1 Zs2 )6 3 ( Z 2 )1 ( Z 2 )3 ( Z 2 )5
回顾
Z Y S2
3、模型连接
S3
S1
X
X 2 X s2 X 2 Y Y s k Y , 2 2 2 2 Z 2 Z s2 Z 2
利用控制点上的不符值反求多项式系数。然后 对概略定向后的加密点坐标进行非线性改正。
11航带法空中三角测量
3、误差方程式的建立（以X坐标为例）
控制点：
vX A0 A1 X A2Y A3 X 2 A4 XY ( X tp X ),
p 1
公共点：
(vX vX ) A0 A1 X A2Y A3 X 2 A4 XY ( A0 A1X A2Y A3 X 2 A4 X Y )
《摄影测量学》(上)第六章
航带法空中三角测量
主要内容
一、基本思想与流程 二、自由航带网的构建 三、单航带空中三角测量 四、航带法区域网平差
一、基本思想与流程
主要思想
把许多立体像对构成的单个模型连结 成一个航带模型，将航带模型视为单 元模型进行解析处理，通过消除航带 模型中累积的系统误差，将航带模型 整体纳入到测图坐标系中，从而确定 加密点的地面坐标
X Y , X Y
X Y Y X
a0 A1 a1 b2 A3 2a3 2a5 b4 2A5 3a6 a8 b7 3b6 3A7
b0 A2 a2 b1 A4 a4 2b3 2b5 2 A6 a7 3a9 3b6 b8 3A8
( X X tpgi1 X X tpgi ),
p 1 2
六、航带法区域网平差
误差方程矩阵形式
1
×5
A
D
2
× 6
B
E
3
× 7
C
F
×
4
8
9
×13
17
G
J
M
×
10
14
18
H
K
N
×
11
15
19
I
第六章解析空中三角测量
第六章解析空中三角测量解析空中三角测量：在一条航带几十个像对覆盖的区域或由几条航带几百个像对的区域内，仅仅由外业实测几个少量的控制点，按一定的数学模型，平差解算出（加密）摄影测量作业过程中所需要的全部控制点（称待测点或加密点）及每张像片的外方位元素，这就是空中三角测量与区域网平差的基本思想，称之为解析空中三角测量或解析空三加密。
解析空中三角测量通常采用的平差模型可分为航带法，独立模型法和光束法；按加密区域分为单航带法和区域网法（区域网法按平差单元分为：航带法区域网平差，独立模型法区域网平差，光束法区域网平差）像点坐标的量测：解析空中三角测量主要是通过测量相应的控制点，加密点以及相应连接点的像点坐标，以解析或数字形式建立立体模型并进行严格的数值解算，因此像点坐标的量测至关重要。
像点坐标的系统误差：摄影物镜的畸变差，大气折光，地球曲率，底片变形等因素底片变形改正，摄影机物镜畸变差改正（对称畸变和非对称畸变），地球曲率改正。
航带网法空中三角测量研究对象是一条航带的模型。
在一条航带内，①利用立体像对按连续法建立单个模型?把单个模型连接成航带模型，构成航带自由网?把航带模型视为一个单元模型进行航带网的绝对定向。
航带法空中三角测量建网过程：1建立航带模型（像点坐标量测及改正系统误差；连续法相对定向建立单个了立体模型；模型连接建立统一的航带自由网）2航带模型的绝对定向3航带模型的非线性改正航带模型的非线性改正：通常采用多项式曲面来逼近复杂的变形曲面，利用提供的控制点的已知值与加密值之间的不符值，通过最小二乘拟合，是控制点处拟合曲面上的变形值与实际相差最小。
采用的多项式一种是对三维坐标分列的多项式，另一种是平面坐标采用正形变换多项式，而高程则采用一般多项式。
航带网法区域网平差步骤：1按单航带模型法分别建立航带模型，以取得各航带模型点在本航带统一的辅助坐标系中的坐标值2各航带模型的绝对定向3计算重心坐标及重心化坐标4根据模型中控制点的加密坐标应与外业实测坐标相等及相邻航带间公共连接点的坐标应相等为条件，列出误差方程式，并用最小二乘准则平差计算，整体解求各航带的非线性改正系数5用平差计算得出的多项式系数分别计算各航带点改正后的坐标值。
摄影测量学第六章航带法空中三角测量PPT课件
03
航带法空中三角测量技术还可以用于生态保护和环境监测，为环境保护和治理 提供数据支持。
军事侦察与情报获取
军事侦察与情报获取是航带法空中三角测量的重要应用之一。该技术可以用于获 取敌方阵地、军事设施和战略要地的详细信息，为军事决策和行动提供重要支持 。
航带法空中三角测量技术还可以用于情报分析和反情报工作，为维护国家安全提 供重要的数据保障。
摄影测量学第六章航 带法空中三角测量
ppt课件
目录
• 航带法空中三角测量的基本概念 • 航带法空中三角测量的基本原理 • 航带法空中三角测量的数据处理流程
目录
• 航带法空中三角测量的实践应用案例 • 航带法空中三角测量的未来发展与挑战
01
航带法空中三角测量的基 本概念
定义与特点
定义
航带法空中三角测量是一种摄影测量技术，通过在航带上 布设多个相机，获取地面目标的多角度影像，然后利用这 些影像进行空间几何建模和定位。
三维重建
利用多张相片之间的几何 关系，解算出地面点的空 间坐标，构建三维模型。
精度分析
对重建结果进行精度评估 和分析，确保满足工程或 应用需求。
03
航带法空中三角测量的数 据处理流程
数据准备与预处理
原始数据检查
格式转换
坐标系统转换
辐射校正
确保所收集的像片、控 制点等数据完整、准确，
无缺失或损坏。
高效性
通过在航带上布设多个相机，可以快速获取大量地面影像 ，提高测量效率。
高精度
航带法空中三角测量能够获取高精度的空间几何信息，为 地形测绘、城市规划、资源调查等需求调整航带布局和相 机数量，以满足不同规模和精度要求的项目需求。
航带法空中三角测量的应用领域
卫星遥感与航空摄影测量：解析空中三角测量
二、航带法空中三角测量
1、基本思想与流程 2、单航带空中三角测量 3、航带法区域网平差
二、航带法空中三角测量
1、基本思想与流程
基本思想： 把许多立体像对构成的单个模型连结成一个航 带模型，将航带模型视为单元模型进行解析处理， 通过消除航带模型中累积的系统误差，将航带模型 整体纳入到测图坐标系中，从而确定加密点的地面 坐标。
一、概述
2、 解析空中三角测量的目的和意义
意义： ➢ 不触及被量测目标即可测定其位置和几何形状 ➢ 可快速地在大范围内同时进行点位测定，以节省野外
测量工作量 ➢ 不受通视条件限制 ➢ 摄影测量平差时，区域内部精度均匀，且不受区域大
小限制
一、概述
2、 解析空中三角测量的的和意义
目的 ➢ 为摄影测量测绘地形图、制作正射影像图提供定向控制点
四、光束法区域网空中三角测量
2、主要内容
➢ 获取每张像片外方位元素以及待定点坐标近似值； ➢ 从每张像片上控制点、待定点的像点坐标出发，按共线条
件列出误差方程； ➢ 建立法方式，并进一步得到改化法方程，通常是建立消去
待定点坐标改正数的改化法方程式； ➢ 解求改化法方程式，求出每张像片的外方位元素； ➢ 按空间前方交会计算待定点坐标。
和像片内、外方位元素； ➢ 测定大范围内界址点的统一坐标； ➢ 单元模型中大量地面点坐标的计算； ➢ 解析近景摄影测量和非地形摄影测量，用于建筑物变形测
量、工业测量等。
一、概述
3、 解析空中三角测量的分类
按数学模型
航带法 独立模型法 光束法
按平差范围
单模型法 航带法 区域网法
提纲： 一、概述 二、航带法空中三角测量 三、独立模型法区域网空中三角测量 四、光束法区域网空中三角测量 五、三种解析空中三角测量方法的比较
第六章 空中三角测量
.
第二节 航带法单航带解析空中三角测量
一、基本思想与流程
基本思想
把许多立体像对构成的单个模型连结 成一个航带模型，将航带模型视为单 元模型进行解析处理，通过消除航带 模型中累积的系统误差，将航带模型 整体纳入到测图坐标系中，从而确定 加密点的地面坐标
.
一、基本思想与流程
作业流程
• 像点坐标系统误差预改正 • 立体像对相对定向 • 模型连接构建自由航带网 • 航带模型绝对定向 • 航带模型非线性改正 • 加密点坐标计算
第六章 空中三角测量
.
主要内容
一、空中三角测量概述 二、航带网法空中三角测量 三、光束法空中三角测量 四、独立模型法空中三角测量
.
第一节 空中三角测量概述
空中三角测量是以像片上量测的像点坐标为依据， 采用严密的数学模型，按最小二乘法原理，用少 量地面控制点为平差条件，在电子计算机上解求 测图所需控制点的地面坐标，空中三角测量是双 像解析摄影测量的扩展，后者是以一个相对作为 计算范围，根据两张像片的内在几何关系，用一 定数量的控制点解求待定点的地面坐标，空三也 是如此，只是计算范围扩大到一条航带或多条航 带。也称加密。把野外实测的控制点称为像片控 制点，根据加密方法算得的控制点称为加密点。
模型连接的实质就是比例尺归化，然后计算模型点坐标。
.
比例尺归化（连续法相对定向）
相邻模型间比例尺的不同，必然反映在模型之间公共连接点的相对 高程不等，即公共连接点的模型坐标NZ不等。故可用在考虑了航高 差之后的公共连接点在前后两模型中的高程应相等来求解比例尺归 化系数。将归化系数乘后一模型坐标，即可将后一模型归化为前一
N2Y2
m
m b
Z pM
Z ps1
第二节 航带法单航带解析空中三角测量
一、基本思想与流程
基本思想
把许多立体像对构成的单个模型连结 成一个航带模型，将航带模型视为单 元模型进行解析处理，通过消除航带 模型中累积的系统误差，将航带模型 整体纳入到测图坐标系中，从而确定 加密点的地面坐标
.
一、基本思想与流程
作业流程
• 像点坐标系统误差预改正 • 立体像对相对定向 • 模型连接构建自由航带网 • 航带模型绝对定向 • 航带模型非线性改正 • 加密点坐标计算
第六章 空中三角测量
.
主要内容
一、空中三角测量概述 二、航带网法空中三角测量 三、光束法空中三角测量 四、独立模型法空中三角测量
.
第一节 空中三角测量概述
空中三角测量是以像片上量测的像点坐标为依据， 采用严密的数学模型，按最小二乘法原理，用少 量地面控制点为平差条件，在电子计算机上解求 测图所需控制点的地面坐标，空中三角测量是双 像解析摄影测量的扩展，后者是以一个相对作为 计算范围，根据两张像片的内在几何关系，用一 定数量的控制点解求待定点的地面坐标，空三也 是如此，只是计算范围扩大到一条航带或多条航 带。也称加密。把野外实测的控制点称为像片控 制点，根据加密方法算得的控制点称为加密点。
模型连接的实质就是比例尺归化，然后计算模型点坐标。
.
比例尺归化（连续法相对定向）
相邻模型间比例尺的不同，必然反映在模型之间公共连接点的相对 高程不等，即公共连接点的模型坐标NZ不等。故可用在考虑了航高 差之后的公共连接点在前后两模型中的高程应相等来求解比例尺归 化系数。将归化系数乘后一模型坐标，即可将后一模型归化为前一
N2Y2
m
m b
Z pM
Z ps1
摄影测量学——航带法空中三角测量共62页
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
摄影测量学——航带法空中 三角测量
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
35、不要以为自己成功次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
摄影测量学——航带法空中 三角测量
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
无人机航空摄影测量：空三基础
lx X控 X
1
V
1
...
1
X 1
X2 ... X
n
Y 1
Y2 ... Y
n
X2 1
X2 2 ...
X2 n
XY 11
X Y2 2 ... XY
nn
a0
a1
a2
a 3
a4
lx1 lx2
l
x3
...
lxn
2464
Y
2465
2466
2467
1
3
Y
V
2
8
7
(U )S(i1) (U )Si kMbu
(V )S(i1) V Si kMbv
(W )S(i1) (W )Si kMbw
各模型中模型点在全航带统一的坐标为：
U (U )S(i1) k MN1u1 V (V )S(i1) k MN1v1 W (W )S(i1) k MN1w1
Z
Y D
X
连续法相对定向建立单个立体模型后：①各模型的像空间辅助坐标系互相平 行.② 坐标原点和各个模型的比例尺不尽相同
③ 模型连接，建立统一的航带自由网（归化各模型的坐标原点和比例尺）
w1 S1
v1u1
w2 S2
v2 u2
w3 S3
v3u3
w4 S4
v4u4
2450
2449
2448
2447
Z
Y D
5
X
U
6
X
1
V
1 ...
1
X1 X2 ... Xn
Y1 Y2 ... Yn
X
2 1
X 22
...
Xn2
1
V
1
...
1
X 1
X2 ... X
n
Y 1
Y2 ... Y
n
X2 1
X2 2 ...
X2 n
XY 11
X Y2 2 ... XY
nn
a0
a1
a2
a 3
a4
lx1 lx2
l
x3
...
lxn
2464
Y
2465
2466
2467
1
3
Y
V
2
8
7
(U )S(i1) (U )Si kMbu
(V )S(i1) V Si kMbv
(W )S(i1) (W )Si kMbw
各模型中模型点在全航带统一的坐标为：
U (U )S(i1) k MN1u1 V (V )S(i1) k MN1v1 W (W )S(i1) k MN1w1
Z
Y D
X
连续法相对定向建立单个立体模型后：①各模型的像空间辅助坐标系互相平 行.② 坐标原点和各个模型的比例尺不尽相同
③ 模型连接，建立统一的航带自由网（归化各模型的坐标原点和比例尺）
w1 S1
v1u1
w2 S2
v2 u2
w3 S3
v3u3
w4 S4
v4u4
2450
2449
2448
2447
Z
Y D
5
X
U
6
X
1
V
1 ...
1
X1 X2 ... Xn
Y1 Y2 ... Yn
X
2 1
X 22
...
Xn2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
( i 1 )
V S k Mbv
i
( i 1 )
(W ) S
( i 1 )
(W ) S k Mbw
i
W (W ) S
( i 1 )
2、航带模型绝对定向
2370 2369 B596 2368 B595 B594 2367
B602 B603
将航带辅助坐标系中的坐标(U,V,W)纳入到地面摄影测量坐标 系统中，获得模型点的地面摄影测量坐标值（X，Y，Z）。
二、像点坐标的系统误差及改正
摄影机的系统误差 底片变形 航摄飞机带来的系统误差 大气折光误差 地球曲率的影响 摄影处理与底片复制中的系统误差 观测系统误差
1、像片系统误差预改正（摄影材料变形）
• 四个框标位于像片的四个角隅时 可用仿射变换
x a0 a1x a2 y y b0 b1x b2 y
B653
B653
2450013 2450013
B655
B655 B655
B658
2448017 2448017 2448017
B658
2450001 2450001 2450001
B654
B654
2449
2467101
2448
2447
245 0 2450136 2449233
244 9 2450136
三维空间相似变换基本关系式： （1）
重心化的变换关系式：
（2）
2450
2449
2448
2447
3、航带模型的非线性改正
2464 2465 2466 2467
航线方向
2464
2465
2466
航线方向
2464
2465
2466
2467
1 2
3
Y
5
加密获得的控制点的地 面摄影测量坐标:
X
U
V
8 6 7
B694 B696
2450
2449
2448
2447
1
3
5
7
9
2
2464
4
2465
6
2466
8
2467
10
11
12
13
14
野外需要实测量个14个控制点
2450
2449
2448
2447
2464
2465
2466
2467
2、解析空中三角测量的分类
按数学模型
航带法 独立模型法 光线束法
按平差范围
单模型法 航带法 区域网法
Z D
Y
M2
X
k
S1M1 ( N 2 w2 )模型1 ( N1w1 )模型1 bw S2 M 2 ( N1w1 )模型2 ( N1w1 )模型2
M1点在模型①中（以S1为原点）的“高程”为: M2点在模型②中（以S2为原点）的“高程”为:
wM1 bw N2 w2
换算为以S2为原点）的“高程”为: wM 1 N 2 w2
1 X 1 Y1 1 X 2 Y2 V ... ... ... 1 X n Yn
X1 X2 ... Xn
2 2
2
a 0 l x1 X 1Y1 a1 l x 2 X 2Y2 a l 2 x3 ... a3 ... X nYn a 4 l x n
Z Y D X
连续法相对定向建立单个立体模型后：①各模型的像空间辅助 坐标系互相平行.② 坐标原点和各个模型的比例尺不尽相同
（3）模型连接，建立统一的航带自由网
w2 S2 w1 v1 v2
w3 S3
S1
bu
bv
bw
bu
bv
u2
bw
v3 u3
u1
u1 M1
①
②
U N1u1 bu N 2 u2 V N1v1 bv N 2 v 2 W N1w1 bw N 2 w2
第六章：解析空中三角测量
主要内容
一、解析空中三角测量的概念
二、像点坐标的系统误差及改正 三、航带网法空中三角测量
四、光束法区域网空中三角测量
§6-1 概述
一、解析空三的概念 1、问题的提出
2450
2449 2448 2447
B642 B657
2464
2465
2466
2467
B653
B655
B658
• 模型连接构建自由航带网
• 航带模型绝对定向 • 航带模型非线性改正 • 加密点坐标计算
单像对相对定向回顾：
2387 2388
w1 S1 v1
w2 v2 u2
u1
S2
a1(x1,y1)
Z
a2(x2,y2)
A(u,v,w)
Y
D
X
二、航带网法空中三角测量的建网过程
1、建立航带模型 （1）像点坐标量测(影像匹配)及误差改正
加密点i的坐标改正数：
X i a0 a1 X i a 2Yi a3 X i a 4 X iYi
2
Yi b0 b1 X i b2Yi b3 X i b4 X iYi
2
Z i c0 c1 X i c 2Yi c3 X i c 4 X iYi
k0、k1、k2、k3为物镜畸变差改正系数
r为畸变差
•
摄影机鉴定时提供各向径物镜畸变差值
r x
(r2 r )r1 (r1 r )r2 r2 r1
r
r r y y r
x
3、像片系统误差预改正（大气折光差改正）
•
大气折光引起像点在径向的变形
r2 r ( f )r f f n n r 其中，r f 0 H n0 nH f
2450
2449
2448
2447
2450
2449 2450136
2448 2449233
2450082
2449136
B653
B655
2450013
B654
2450001
（2）连续法相对定向建立单个立体模型
w2 w1 S1
2450
v2
v1
u1
2449
S2
u2
w3 S3
2448
v3
w4
u3
2447
S3
N1w1
（3）模型连接，建立统一的航带自由网
w1
S1
2450 2449 2448
v1
S2
S3
2447
S4
u1
①
②
②
③
(U ) S (V ) S
( i 1 )
(U ) S k Mbu
i
U (U ) S V (V ) S
( i 1 )
k MN1u1 k MN1v1 k MN1w1
2449233
B65 7 2448233
2448 2449233
B65 2448233 7
2448143
2447 2447132 2447083
B65 7 2448233
2448143
2447132 2447083
2450082
2449136
r 为像点误差改正数
r 为向径
a a’ s
rf 为折光差角
•
大气折光引起像点在坐标向的变形
x r r y dy r r dx
A
4、像片系统误差预改正（地球曲率）
•
地球曲率引起像点在径向的变形
H 2 Rf 2
r 为像点误差改正数
r3
r 为向径
R 为地球曲率半径
•
地球曲率引起像点在坐标向的变形
v4 u4
①
②
②
③
Z Y D X
w1 S1
2450
w2 v 2 v1 u1
2449
S2
u2
2448
w3 S3
v3
w4 u3
2447
S4
v4 u4
以航带中第一张像片 的像空间坐标系为像 空辅，以后各像对的 像空辅彼此平行
U N1u1 bu N 2 u2 V N1v1 bv N 2 v 2 W N1w1 bw N 2 w2
Y
重心化后控制点的地面 摄影测量坐标:
X
两者不相符时有: 用一个多项式曲面拟 合航带网复杂的变形 曲面，使该曲面经过 航带网已知点时，所 求得坐标变形值与它 们实际的变形值相等 或使其残差的平方和 为最小
二次多项式
X a 0 a1 X a 2Y a 3 X 2 a 4 XY Y b0 b1 X b2Y b3 X 2 b4 XY Z c 0 c1 X c 2Y c3 X 2 c 4 XY
x x r y y r
5、像片系统误差预改正
•
内定向并经系统误差预改正后的像点坐标
x x x dx x y y y dy y
内定向
镜头畸变
大气折光
地球曲率
§6-2 航带网法空中三角测量
一、概述
• 像点坐标系统误差预改正
• 立体像对相对定向
v u 1 0 0 U v v 0 1 0 V v w 0 0 1 W
W 0 U
0 W V
U X 0 lu X l Y 0 R 0 V Y 0 v W Z 0 l w Z