第三章、解析空中三角测量

卫星部分由24颗卫星和3颗备用卫星组成， 均匀分布于6个轨道内，轨道面之间的交角 为60度，轨道平均高度为20000km。
GPS可以用于动态定位，利用GPS接收机可 以直接得到摄影位置相对地面已知点的三 维坐标。从而大量节省甚至免去地面的航 测外业控制点测量工作。
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GPS动态定位技术在摄影测量中的应用 主要有以下几个方面：
用于航摄飞机的实时导航，以获取高质量的像 片；
将由GPS确定的摄站坐标作为辅助数据引入空 中三角测量区域网平差，以减少地面控制点甚 至完全取代地面控制点；
与惯性导航系统结合（pos）测定摄影机的姿 态，使空中三角测量变得十分简单；
用于非摄影传感器的定位；
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GPS辅助空中三角测量与传统解析法比较
这种方法理论较航带法严格，但计算较
费时，对计算机容量要求高。而且只适用于
对偶然误差的平差，有系统误差则需另加系
统误差清除的方法。 a
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3、光束法解析空中三角测量
光束法区域网空中三角测量是以一幅影像 所组成的一束光线作为平差的基本单元，以共 线方程作为平差的基础方程。整体解求区域内 每张像片的六个外方位元素，然后根据像点坐 标求得所有待求点的地面坐标。
最后，进行航带或区域网的非线性改正。
此方法在三种方法中理论最不严密的方法，但计算 速度快，计算机容量要求小，因此在生产中较为常 用。
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2、独立模型法解析空中三角测量
此方法是基于单独法相对定向建立单个立
体模型。由于各个模型之间的像空间辅助坐标 系和比例尺不一致，因此利用各个模型彼此间 的公共点连接成一个区域，须通过单个模型的 空间相似变化来完成，这样保证在变换中模型 间公共点的坐标相等，控制电的计算坐标应与 实测坐标相等。
（2）可以快速在大范围内同时进行点位 测定，从而可以节省大量野外工作量。
（3）摄影测量平差计算时，加密区域内 部精度均匀，且很少受区域大小的影响。
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摄影测量方法测定点位坐标的目的：
为4D产品生产提供定向控制点和像片定向参 数；
进行三、四等或等外三角测量的点位测定； 单元模型中大量地面点坐标的计算； 解析近景摄影测量与非地形摄影测量。
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基本步骤：
（1）各影像外方位元素和地面点坐标的确 定；
（2）从每幅影像上的控制点和待定点的像 点坐标出发，按每条光线的共线条件方程列 出误差方程式；
（3）逐点法化建立改化法方程式，按循环 分快求解方法求得每幅影像的外方位元素；
（4）利用外方位元素以及像点坐标，根据 前方交会的原理求得待定点的地面坐标。
3-10 解析空中三角测量
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主要内容
一、解析空中三角测量概述 二、像点坐标量测与系统误差改正 三、三类解析空中三角测量 四、GPS辅助空中三角测量
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一、概 述
解析空中三角测量的定义 空中三角测量的目的和意义 解析空中三角测量Biblioteka Baidu分类 解析空中三角测量所必需的信息
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解析空中三角测量的定义
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总结：
1、光束法区域网平差是从实现摄影测量 过程的几何反转出发，基于摄影成像时 像点、物点和摄影中心三点共线的特点 提出的。
2、光束法区域网平差的数学模型是共线 条件方程，平差单元是单个光束，每副 影像的像点坐标为原始观测值，未知数 就是各影像的外方位元素，和所有待求 点的大地坐标。
平差方案
σ0
检查点数
理论精度（平面 实际精度（平面
/高程）
/高程）
平面 高程 (cm) (σ0) (cm) (σ0)
密周边点
光束法区 网平差
10.3 94
91
5.4/22. 1.0/4. 5.2/16. 1.0/3.
5
4
0
1
四角布点
GPS辅助 光束法平差
10.4
103
95
6.5/23. 1.3/4. 7.9/18. 1.5/3.
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二、摄影材料变形改正 三、摄影机物镜畸变改正 四、大气折光改正 五、地球曲率改正
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三、 三类解析空中三角测量
1、航带法解析空中三角测量
首先，对航带内中每个像对进行连续法相对定向，建 立立体模型。
然后，用航带内四个已知控制点或相邻航带公共点， 进行航带模型绝对定向，将各个航带模型连接成区域 网，并得到所有模型点在统一的地面摄影测量坐标系 中坐标。
2、非摄影测量信息
主要指将空中三角测量网纳入到规定物方坐标
系所必须的基准信息。主要是利用若干已知大
地测量坐标的物方控制点作为平差的基础。
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二、 像点坐标量测与系统误差改正
一、像点坐标量测
传统像点坐标的量测，主要仪器：立体坐 标量测仪，单项坐标量测仪和解析测图仪， 目前像点的量测已逐步转向数字的、自动化 形式，可以直接在计算机上进行。
利用计算的方法，根据航摄像片上所量 测得像点坐标及少量的地面控制点求地面 加密点的物方空间坐标的，称之为解析空 中三角测量，习惯称摄影测量加密。
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摄影测量方法测定点位坐标的意义： （1）不需要直接触及被量测的目标或物
体，凡是在影像上可以看到的目标，不受地 面通视条件限制，均可以测定其位置和几何 形状。
3
5
1
5
无地面控
制GPS辅 助光束法
平差
9.7 103
95
11.3/24. 2.3/4.
0
9
23.2/ 35.2
4.8/7. 2
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光束法区域网平差缺点：
1、由于共线方程所描述的像点坐标与各未 知数的关系是非线性的，因此必须建立线 性化误差方程并且提供各未知数的初始值， 其他两种方式则不需要。
2、光束法区域网平差未知数多、计算量大， 计算速度也相对较慢。
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四、GPS辅助空中三角测量
Global Positioning System 全球定位系统
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简单来讲，空中三角测量、区域网平差
就是利用
少量控制点
对整个区域
所有影像 恢复它们的 外方位元素
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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 单航带法 区域网法
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进行解析空中三角测量所必需 的信息
1、摄影测量信息
主要指在影像上量测的控制点、定向点、连接 点及带求点的影像坐标，或在所建立的立体模 型上量测的上述各类点模型坐标。