空中三角测量论文
空中三角测量技术的原理与实施步骤
空中三角测量技术的原理与实施步骤近年来,空中三角测量技术在测绘和地理空间信息领域得到了广泛应用。
该技术以无人机为平台,利用航摄仪器和遥感图像处理技术,能够高效快速地获取大范围地表信息,为人们提供了全新的测量手段。
本文将探讨空中三角测量技术的原理及其实施步骤。
首先,要了解空中三角测量技术的原理,我们需要知道它的核心概念:视差。
视差是指同一对象在不同视点下的位置差异。
在空中三角测量中,通过在不同角度下获取同一区域的图像,利用图像间的视差信息进行三角测量和地形数据的重建。
这种技术基于视差原理,可以实现对地表特征的高精度测量。
实施空中三角测量技术的第一步是规划飞行任务。
在规划飞行任务时,需要确定测区范围、飞行高度、图像采集方式以及地面控制点的布设。
飞行高度的选择与测区的要求和无人机的性能有关,通常在保证安全的前提下,能够提供足够的分辨率的高度为宜。
对于地面控制点布设,应该选取在测区内分布均匀、易于观测的点,以提高后续数据处理的精度。
接下来是飞行数据的采集与处理。
无人机飞行时携带航摄仪器,通过摄像机对地表进行连续曝光,获取一系列图像。
这些图像需要经过预处理,包括去畸变、配准、校正等操作,以提高数据的精度和一致性。
其中,去畸变是重要的一步,因为摄像机的镜头畸变会导致图像失真,影响后续的数据分析和处理。
在图像处理完成后,就可以进行视差计算和三角测量。
视差计算是利用对应点的图像坐标来计算视差值,从而得到地表高程或地形数据。
而三角测量是将视差信息与地面控制点联合使用,通过几何关系计算出各个点的坐标和地形高度。
这个过程需要借助大量的数学算法和计算模型,以保证计算结果的精度和准确性。
最后,得到测量结果后,还需要进行数据分析和可视化展示。
通过地形数据的分析,可以获得更多的地貌特征和地理信息,为地质勘探、灾害监测等提供有力依据。
同时,通过可视化展示,可以将测量结果以图像或模型的形式呈现,提供给使用者更直观的观察和理解手段。
空中三角测量常见问题和解决方法论文
浅谈空中三角测量常见问题探讨和解决方法【摘要】本文概要介绍了自动空中三角测量软件virtuozo aat 作业原理。
并根据作者多年实践经验比较详细地介绍了自动空中三角测量中区域网平差解算时遇到的问题及解决方法。
【关键词】空中三角测量;区域网平差;作业原理随着计算机技术及摄影测量理论的发展,摄影测量已从传统的模拟、解析摄影测量迈入全数字摄影测量时代。
全数字摄影测量系统中空中三角测量成为自动化程度最高的一道工序。
自动空三在理想状态下可以自动内定向、自动相对定向、自动模型连接、半自动区域网平差解算,最后输出加密点坐标。
本文将结合virtuozo aat 阐述在空三加密作业过程中区域网平差解算时经常出现的问题及解决办法。
1 自动空中三角测量所谓自动空中三角测量(俗称空三加密)就是利用模式识别技术和多影像匹配等方法代替人工在影像上自动选点与转点,同时自动获取像点坐标,提供给区域网平差程序解算,以确定加密点在选定的坐标系中的空间位置和影像的定向参数。
自动空中三角测量的特点是:①、自动化程度高,作业速度快,作业效率高。
②、高效可靠的剔除粗差。
③、加密精度高。
④、可以自动处理包含交叉航线和分断航线的复杂测区。
2 自动空中三角测量作业原理2.1 建立区域网首先需将整个测区的光学影像(航摄影像)逐一扫描成数字影像 (数码影像除外),然后输入航摄仪检定数据,建立测区文件、摄影机信息文件、地面控制点坐标文件和影像列表文件。
2.2 自动内定向自动内定向是通过对影像中框标点的自动识别与定位来建立数字影像中的各像元行、列数与其像平面坐标之间的对应关系。
通过这一步基本上消除了像片因扫描、压平等因素导致的变形。
2.3 自动相对定向自动相对定向是用特征点提取算子从相邻两幅影像的重叠范围内选取均匀分布的明显特征点,并对每一特征点进行局部多点松弛法影像匹配,得到其在另一幅影像中的同名点。
2.4 自动模型连接模型连接是对每幅影像中所选取的明显特征点,在所有与其重叠的影像中,利用核线(共面)条件约束的局部多点松弛法影像匹配算法进行自动转点,并对每一对点进行反向匹配,以检查并排除其匹配出的同名点中可能存在的粗差。
基于VS平台下免像控空中三角测量平差软件设计
基于VS平台下免像控空中三角测量平差软件设计摘要:该论文基于VS平台设计了一款免像控空中三角测量平差软件,旨在提供功能完备、易用且高效的工具。
论文介绍了免像控空中三角测量平差的原理和方法,并概述了VS平台及其特点。
系统需求包括功能和性能需求,并提出了模块化的系统框架设计。
数据处理流程设计包括数据采集、准备和算法实现细节。
用户界面设计涵盖了布局、交互和可视化展示。
系统实现与测试讨论了硬件和软件环境配置,并进行了功能测试和性能评估。
最后总结了工作成果,展望了未来研究方向和技术发展前景。
该软件为免像控空中三角测量平差领域的专业人士和研究者提供可靠且便捷的解决方案。
关键词:免像控空中三角测量、平差软件、VS平台、数据处理、算法实现、用户界面设计、系统测试与评估、结果分析、优化策略。
引言:免像控空中三角测量是一种重要的测量方法,在航空摄影、地理信息系统等领域具有广泛应用。
它通过获取航空图像和对空间点的测量数据,进行三角测量和平差计算,实现精确的地理位置测量和地形建模。
然而,免像控空中三角测量中存在着一系列复杂的数学模型和计算过程,需要高度专业化的软件工具来支持。
随着计算机科学和软件技术的快速发展,基于计算机平台的测绘软件逐渐成为测量工作的重要辅助手段。
其中,VS(Visual Studio)平台作为一种流行且强大的开发环境,提供了丰富的工具和库,为软件设计和开发提供了极大的便利性。
本论文旨在基于VS平台下设计一款免像控空中三角测量平差软件,以满足测量工程师和研究人员的需求。
该软件将提供一套完整的功能模块,涵盖数据处理、算法实现和结果展示等方面。
通过合理的系统设计和优化策略,旨在提高免像控空中三角测量平差的精确性和效率。
1.免像控空中三角测量平差的基本原理和方法:免像控空中三角测量平差是一种基于航空摄影的测量方法,用于获取地球表面上特定点的精确地理位置。
其基本原理是通过获取航空图像和对地面控制点的测量数据,利用三角测量原理计算出待测点的空间坐标,并进行平差处理以提高测量结果的准确性。
空中三角测量方法与技巧
空中三角测量方法与技巧在地理测量领域中,空中三角测量是一种非常常见和有效的测量方法。
它通过计算角度、距离和高度的关系来确定地球上不同点之间的位置关系。
空中三角测量方法和技巧的运用,对于地理测绘、城市规划以及导航系统的建立等方面都具有重要意义。
本文将介绍空中三角测量的基本原理、常用仪器和技巧,以期给读者一个系统全面的了解。
1. 基本原理空中三角测量的基本原理是利用三角形的性质来计算位置。
首先,我们需要选择一个适当的控制点,作为测量的基准点。
然后,通过测量每个目标点与基准点之间的角度和距离,以及目标点的高度,我们可以根据三角形的关系计算出目标点的准确位置。
这种测量方法的优点在于可以在较大的范围内进行,而不受地形和障碍物的限制。
2. 常用仪器在空中三角测量中,我们常用的仪器包括全站仪、经纬仪、测距仪和全球定位系统(GPS)等。
全站仪是一种多功能测量仪器,可以同时测量目标点的水平角、垂直角和斜距,它的使用可以大大提高测量的精度和效率。
经纬仪主要用于测量目标点的水平角和垂直角,在一些较小范围的测量中依然具有一定的优势。
测距仪是测量目标点与仪器之间距离的工具,其原理可以分为直接测距和间接测距两种方法,根据具体的测量需求选择适合的方式。
GPS是一种全球卫星定位系统,通过接收卫星信号来测量目标点的位置,它可以在空中三角测量中提供高精度的位置信息。
3. 测量技巧在进行空中三角测量时,有一些技巧是需要注意的。
首先,我们要选取一个合适的控制点作为基准点,该点应当具有较好的稳定性和可靠性,同时应当离目标点较近,以便提高测量精度。
其次,我们应当在测量过程中注意排除误差的影响,例如,在测量角度时要保持仪器的稳定性,避免震动和摇晃。
另外,在测量角度和距离时,要尽量选择正面视距较大的目标点,这样可以减小测量误差。
此外,还需要合理设置观测顺序,以便提高测量效率。
4. 应用领域空中三角测量方法和技巧在许多领域都有广泛应用。
首先,在地理测绘领域,空中三角测量是制作地图和测量地形的重要手段之一。
空中三角测量技术的原理与实施步骤
空中三角测量技术的原理与实施步骤空中三角测量技术是一种基于三角测量原理的测量方法,通过利用空中摄影测量的原理和实施步骤来实现对地面目标的测量和定位。
在现代遥感和地理信息系统中得到广泛应用,为我们提供了大范围的地理信息数据,支持地图制作、城市规划、环境监测等多个领域。
一、原理空中三角测量技术的原理基于三角形的几何关系。
在地面目标测量中,通过测量摄影机成像的影像上目标的像点坐标,并结合航空摄影测量仪的内外方位元素,与摄影测量仪的基线向量,可以构建一个空间三角形。
根据三角形的几何关系,通过对角三角形的边长、角度等参数的测量,可以计算出地面目标的坐标。
在实际应用中,航空摄影仪通过拍摄目标图像,产生像点坐标,然后根据摄影测量仪的内外方位元素,将像点坐标转化为地面坐标。
其中,内方位元素包括摄影机的焦距、主点位置以及透镜畸变参数,外方位元素包括飞机的坐标、姿态和轨迹等。
二、实施步骤空中三角测量技术的实施步骤主要包括航空摄影、相片测量、成图等环节。
航空摄影是整个空中三角测量的第一步。
一架配备了摄影测量仪的航空相机安装在航空器上,通过飞行航线规划进行航空摄影。
相机按照一定的拍摄模式,连续拍摄地面目标的影像。
同时,在摄影飞机上还需设置全球定位系统(GPS)和惯性测量设备(IMU)等用来获取飞机的位置姿态信息。
相片测量是对航拍的影像进行测量与解算,得到影像上目标的像点坐标,并且计算其地面坐标。
首先需要对影像进行控制点标注,即在影像上选择具有已知地面坐标的点,作为基准点用于定位和校正。
然后对影像进行内外方位的解算,获得摄影测量仪的内、外方位元素。
最后,根据像点坐标和内外方位元素,通过空中三角测量原理计算出地面目标的坐标。
成图是将测量得到的地面目标坐标进行绘图和制图的过程。
通过将地面目标的坐标点进行数字化处理,可以生成数字地图或者相应的空间模型。
三、应用与前景空中三角测量技术在地理信息领域的应用非常广泛。
首先,在地图制作方面,空中三角测量是绘制地图的重要工具之一。
如何进行空中三角测量
如何进行空中三角测量空中三角测量是一种常见的测量方法,它利用三角形的特性来测量无法直接到达的地点的距离、高度和角度等信息。
空中三角测量广泛应用于土地测量、地理测量、建筑设计等领域,本文将从测量原理、仪器使用和实际应用等方面进行探讨。
首先,我们来了解一下测量原理。
空中三角测量基于三角形的几何关系,利用测量物体上的三个角的大小和一个角边的长度,便可以计算出其余两个角的大小和其他角边的长度。
在空中三角测量中,我们需要选择一个已知长度的基线,然后使用测距仪或测角仪测量其他两个角,最后利用三角关系计算出目标位置的坐标或高度等信息。
接下来是仪器使用。
在实际的空中三角测量工作中,我们通常使用全站仪、测距仪和测量杆等设备。
全站仪是一种高精度测量仪器,它可以测量水平角、垂直角和斜距等信息。
测距仪可以通过测量光或电波的传播时间来计算出测距,并可以配合全站仪一起使用。
测量杆则是用来测量高度或长度的工具,通常是一个固定刻度的尺子。
在空中三角测量的实际应用中,我们可以利用其高精度和快速性来完成一系列复杂的测量任务。
比如,在道路建设中,我们可以使用空中三角测量来确定路线的转弯角度和坡度,以确保道路的设计和施工的准确性。
在建筑设计中,我们可以利用空中三角测量来确定建筑物的高度和角度,以保证建筑物的结构稳定性。
在地理测量中,我们可以使用空中三角测量来测量地形的起伏和山脉的高度,以帮助制作地图和规划城市。
当然,在进行空中三角测量之前,我们需要做一些准备工作。
首先,我们需要选择合适的测量地点和测量时间,以确保测量条件的稳定性和准确性。
其次,我们还需要考虑天气因素,如气温、大气压力和湿度等对测量结果的影响。
最重要的是,我们需要对仪器进行校准和检测,以保证其测量结果的准确性和可靠性。
总之,空中三角测量是一种广泛应用于土地测量、地理测量、建筑设计等领域的测量方法。
通过正确使用测量原理和仪器,并在实际应用中做好准备工作,我们可以获得准确、可靠的测量结果,从而为相关领域的决策和规划提供重要的支持和参考。
空中三角测量的精度分析与改进方法
空中三角测量的精度分析与改进方法引言空中三角测量是一种利用三角几何原理进行地理测量的方法,广泛应用于地理测绘、建筑工程、导航和军事领域。
然而,由于测量中存在的一些误差和限制,空中三角测量的精度始终是一个研究的重点。
本文将对空中三角测量的精度进行分析,并提出一些改进方法。
一、空中三角测量的误差来源及分析空中三角测量的误差主要来源于以下几个方面:1. 观测仪器误差:包括仪器的仪器常数、刻度误差和零位误差等。
这些误差对测量结果的准确性和精度有直接影响。
2. 大气误差:大气条件的变化会对光线传播产生影响,导致观测结果产生误差。
例如大气折射和气象条件对空中三角测量结果的影响是不可忽视的。
3. 地形复杂性:地形的复杂性会对三角测量的精度产生显著的影响。
例如山地、河流、森林等地貌会对测量结果的准确性产生一定的误差。
二、空中三角测量的改进方法为了提高空中三角测量的精度,可以考虑以下几个方面的改进方法:1. 仪器校准和精度评定:首先对测量仪器进行校准和精度评定,确保仪器达到要求的工作精度。
通过对仪器常数和零位误差进行定期检查和校准,可以减小观测仪器误差的影响。
2. 大气条件的监测和修正:随着气象科学的发展,我们可以通过现代气象观测和数值预报模型来监测大气条件的变化,并对测量结果进行修正。
利用大气折射模型和大气参数的变化趋势进行修正,可以减小大气误差对测量结果的影响。
3. 智能算法辅助:随着计算机算法的发展,可以利用智能算法对测量结果进行优化和校正。
例如利用模糊逻辑和人工神经网络等算法对误差进行检测和校正,提高测量的精度和可靠性。
4. 地形复杂性的处理:对于地形复杂性较大的区域,可以借助先进的遥感技术进行辅助测量。
例如利用航空摄影测量、激光雷达测量等技术获取地形数据,并结合空中三角测量结果进行综合分析,提高测量的精度和可靠性。
结论空中三角测量是一种重要的测量方法,但由于误差的存在,其精度一直是一个研究的重点。
通过对观测仪器误差、大气误差、地形复杂性等因素进行分析和改进,可以有效提高空中三角测量的精度。
基于C#的航带法空中三角测量程序设计与实现
基于C#的航带法空中三角测量程序设计与实现本文以Visual Studio 2010为平台。
使用C#语言,设计并实施了航带法空中三角测量程序。
本文叙述了航带法空中三角测量的原理以及程序设计与实验结果,将三个像对的数据使用编译的程序来进行实验。
实验主要进行了像对的相对定向、绝对定向、模型连接和模型的非线性改正等步骤,并剖析了程序结果的可靠性。
标签:C#;航带法;空中三角测量1 引言航空摄影测量的原理主要是利用二维地球图像提取三维表面空间信息[1],在航空摄影测量中,最常使用的方法就是利用合适的软件或者编写相应的程序来进行数据处理,在编写程序中使用最多的语言有VB、JA V A、C++、C#等,其中C#以其简单的界面、方便的语法、能够快速实现开发的特点得到了业界广泛的应用。
本文基于C#语言开展航带法空中三角测量程序的开发,并给予空中三角测量法建立单一导航区,其处理的本质是创建一个具有相对定向元素和模型点的单一模型,其次,基于连接点连接模型,为了建立统一的三维导航模型[2]。
2 航带法空中三角测量2.1 像素坐标测量与系统误差预校正照相材料的变形、摄影镜头的变形、大气折射和地球曲率造成二维图像点坐标的坐标误差,这些误差在每幅图像的影响是统一的,并且是系统性误差。
这些误差经过改正后的像点坐标公式为[1]:(1)上式中:()为各种系统误差的校正图像点的坐标;是照相材料校正后引起的点的坐标;为物镜畸变引起的像点坐标改正数;是大气折射影响引起的像点坐标的改正数;,为地球曲率引起的图像坐标改正数[1]。
2.2 像对的相对定向为航带内的每个单独模型建立图像空间辅助坐标系的像对定向的特征在于每个模型的图像空间辅助坐标系的轴是平行的,但是模型的比例尺是不同的,坐标原点也是不一致的[3]。
连续像对相对定向的解算公式为[1]:(2)q的含义表示为由相对定向建立的模型的上下差异,如果q=0,则表示已完成了像对的相对定向;相反,相对定向尚未完成,建立的模型仍然具有上下视差[1]。
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。
航测空中三角测量新思路研究
航测空中三角测量新思路研究摘要:本文基于笔者多年从事航空摄影测量的相关工作经验,以航测空中三角测量新思维为研究对象,论文结合笔者参与的航测工程案例,给出了具体的IMU/DGPS辅助空中三角测量的方法,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:IMU/DGPS 航空摄影测量GPS测量1 IMU/DGPS系统构成IMU/DGPS系统硬件主要包括:IMU、机载双频GPS接收机及高性能机载GPS天线、地面GPS接收机、机载计算机以及存储设备。
软件包括DGPS数据差分处理软件、IMU/DGPS滤波处理软件以及空三加密、检校计算软件等。
目前国际市场上常用于航空摄影测量的IMU/DGPS系统具有代表性的主要有两套,即德国IGI公司的AEROControl以及加拿大Applanix公司的POS/A V系统。
IMU/DGPS辅助航空摄影测量是指利用装在飞机上的GPS接收机和设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分定位技术获取航摄仪的位置参数,应用与航摄仪紧密固连的高精度惯性测量单元(IMU, Inertial Measurement Unit)直接测定航摄仪的姿态参数,通过IMU,DGPS数据的联合后处理技术获得测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术和方法。
IMU/DGPS辅助航空摄影测量方法主要包括:直接定向法和IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。
1.1 直接定向法利用高精度差分GPS和惯性测量单元(IMU)(通称POS系统),获取航空摄影曝光时刻影像的空间方位(即用GPS确定摄站的空间位置,用IMU惯性测量装置获取影像的姿态角),通过对系统误差的校正,进而得到每张像片的高精度外方位元素。
这种方法称直接定向法(国际上称Direct Georeferencing,简称DG)。
航空摄影测量空中三角测量技术要求-概述说明以及解释
航空摄影测量空中三角测量技术要求-概述说明以及解释1.引言1.1 概述航空摄影测量是一种利用航空摄影和测量技术进行地图制作、地形测量和资源调查的方法。
空中三角测量技术是航空摄影测量中的重要方法之一,通过测量航空照片上目标的位置,角度和距离等数据,再结合地面控制点的位置信息,可以实现对地表特征的准确测量和分析。
本文旨在探讨航空摄影测量中空中三角测量技术的要求,包括技术原理、仪器设备、数据处理和精度控制等方面。
通过深入分析空中三角测量技术的要求,可以更好地指导实际应用中的工作,并提高测量数据的准确性和可靠性。
本文将从技术原理、应用领域和技术要求等方面进行详细介绍和分析。
1.2 文章结构:本文将分为三个部分,分别是引言、正文和结论。
在引言部分,我们将首先概述航空摄影测量空中三角测量技术的重要性和应用价值,然后介绍本文的结构和目的,为读者提供一个整体的认识和导向。
正文部分将包括三个小节,分别介绍空中三角测量技术的基本原理和方法、航空摄影测量在不同领域的应用情况以及对技术要求的详细分析和探讨。
通过这些内容的阐述,读者可以全面了解航空摄影测量空中三角测量技术的要求和实践。
在结论部分,我们将对正文部分所提出的内容进行总结,展望未来航空摄影测量技术的发展方向,并探讨该技术在实践中的意义和应用前景。
通过本文的分析和讨论,读者将更深入地了解航空摄影测量空中三角测量技术的要求和作用,为相关领域的研究和实践提供参考和指导。
1.3 目的本文主要旨在探讨航空摄影测量中空中三角测量技术的要求,以帮助读者深入了解该技术在航空摄影测量中的重要性和应用。
通过分析技术要求,可以帮助相关人员更好地选取合适的设备和工具,提高航空摄影测量的精度和效率。
同时,本文也旨在指导相关领域的研究和实践,促进航空摄影测量技术的发展和应用。
通过本文的研究与探讨,有望为航空摄影测量领域的研究者和从业者提供指导和参考,推动该领域的进步和创新。
2.正文2.1 空中三角测量技术介绍空中三角测量技术是一种利用空中摄影测量的方法进行地物测绘和地理信息获取的技术。
空中三角测量方法的原理解析
空中三角测量方法的原理解析空中三角测量方法是一种常用的地理测量技术,利用三角形的几何关系来测量地球上的距离、角度和方位。
它在地理空间数据采集、地图制作、导航定位等领域都有广泛的应用。
本文将从原理和解析两个方面对空中三角测量方法进行分析。
一、原理解析空中三角测量方法的原理基于几何学中的三角形定理。
三角形定理包括正弦定理、余弦定理和正切定理,它们描述了三角形的边与角之间的关系。
正弦定理是空中三角测量方法的基本原理之一。
它表明,在一个任意的三角形ABC中,三个边a、b、c和三个角A、B、C之间存在以下关系:a/sinA = b/sinB = c/sinC余弦定理是空中三角测量方法的另一个重要原理。
它描述了三角形的边与角之间的关系:c^2 = a^2 + b^2 - 2abcosC这两个原理结合起来,可以用来计算任意三角形的边和角。
二、应用和局限空中三角测量方法广泛应用于地理空间数据采集与处理。
在航空摄影中,空中三角测量方法可以用来计算照片上的目标物体的位置和距离。
通过测量照片上的物体在不同角度下的位置,然后利用三角测量原理,可以计算出物体相对于摄影点的距离。
在地图制作中,空中三角测量方法可以用来确定地图上不同地点的坐标和距离。
通过在地面上测量物体到三个不同测量点的角度,然后利用三角测量原理,可以计算出物体相对于测量点的水平距离和高度。
然而,空中三角测量方法也存在一些局限。
首先,它对测量点的选取有一定要求。
测量点的位置应该能够覆盖到被测量对象的各个角度和边。
其次,测量过程中的误差也会对结果产生影响。
由于各种因素的存在,如大气条件、仪器精度、地形起伏等,测量结果往往无法完全精确。
三、发展与展望随着技术的不断进步,空中三角测量方法也在不断发展。
在航空摄影方面,新的高分辨率摄像设备和无人机技术的出现,使得空中三角测量方法的精度和效率都有了很大的提高。
在地图制作方面,GIS(地理信息系统)的快速发展,使得大规模的地理空间数据采集和处理变得更加容易。
VirtuoZo AAT自动空三测量常见问题及处理方法论文
VirtuoZo AAT自动空三测量的常见问题及处理方法摘要:空中三角测量是摄影测量生产中的关键步骤,它利用少量的地面控制点来计算一个测区中所有影象的外方位元素和所有加密点的地面坐标。
virtuozo aat是适普公司开发的空中三角测量软件,采用pat-b作为平差软件。
本文对virtuoso aat自动空三作业中的常见问题进行了分析及处理。
关键词:virtuozo aatpat-b内定向相对定向1 概述利用一个区域中多幅影象连接点的影象坐标和很少的已知影象坐标及其物方空间坐标的地面控制点,通过平差计算,求解连接点的物方空间坐标与影象的外方位元素,称为区域网空中三角测量。
virtuozo全数字摄影测量系统的aat(自动空三)模块除半自动量测控制点之外,其它所有作业(包括内定向、选取加密点、加密点转点、相对定向、模型连接和生成整个测区像点网)都可以自动完成。
patb光束法区域网平差程序具有高性能的粗差检测功能和高精度的平差计算功能。
所以,将上述两个软件的优点结合在一起,即virtuozo的aat和patb集成后就成为功能强大的自动空三软件。
我院利用virtuozo aat完成了多个项目的空三加密工作,如:宜昌测区、武汉城市圈、恩施测区、沪蓉公路等等,在生产过程中,遇到一些实际的问题,总结了一些经验,下面对问题进行分析和处理。
2 常见问题与分析2.1 相机是否旋转。
测区加密精度要求高或航摄鉴定表中相机参数中的x0、y0的值较大时,就应该考虑相机旋转。
当像片与相机承片框方向不一致时需要旋转相机,旋转时选择“相机反转”即可。
因为内定向就是要确定扫描坐标系(o-i-j)与相片坐标系(o- x-y)的关系,指将像片从扫描坐标系纠正到像片坐标系,像片的周边有一系列的框标点。
而只有当像片的框标与拍摄时相机框标一一对应进行内定向时,结果才是正确的。
另外,在平差解算使用相机自检校补偿系统误差时,对于与相机承片框方向不一致的像片进行相机旋转也是必要的。
解析空中三角测量方法
解析空中三角测量方法1、概念解析空中三角测量是指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,主要用于测地形图。
2、介绍解析空中三角测量是指用计算的方法,根据像片上量测的像点坐标和少量地面控制点,采用较严密的数学公式,按最小二乘法原理,用电子计算机解算待定点的平面坐标和高程。
也称电算加密。
20世纪40年代,随着电子计算机的发明和应用,解析空中三角测量首先在英国的军事测量局投入应用。
20世纪60年代以来,由于电子计算机技术和计算数学的发展,解析空中三角测量取得了长足的进步,形成了一套比较完善的测算方法。
由于精度高,效果好,解析空中三角测量被认为是测地定位的一种精密方法。
解析空中三角测量目前常用的方法是区域网平差。
区域网平差是指在由多条航线连接成的区域内进行控制点加密,并对加密点的平面坐标和高程进行的整体平差。
3、优点(1)不触及被量测目标即可测定其位置和几何形状;(2)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;(3)不受通视条件限制;(4)区域内部精度均匀,且不受区域大小限制。
4、分类按平差模型:航带法、独立模型法、光束法。
按加密区域:单航带法、区域网法。
区域网法: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。
5、新技术(1)GPS辅助空中三角测量GPS辅助空中三角测量是利用安装于飞机上与航摄仪相连接的和设在地面一个或多个基准站上的至少两台GPS信号接收机同步而连续地观测GPS卫星信号、同时获取航空摄影瞬间航摄仪快门开启脉冲,经过GPS载波相位测量差分定位技术的离线数据后处理获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标,然后将其视为附加观测值引入摄影测量区域网平差中,以取代地面控制,经采用统一的数学模型和算法来整体确定目标点位和像片方位元素,并对其质量进行评定的理论、技术和方法。
简述空中三角测量基本原理
简述空中三角测量基本原理宝子!今天咱来唠唠空中三角测量这个超有趣的事儿。
你可以把空中三角测量想象成一场空中的大拼图游戏呢。
在空中,飞机就像一个勤劳的小蜜蜂,带着相机到处飞呀飞,咔嚓咔嚓地拍照。
这些照片呢,就像是拼图的小碎片。
那这个空中三角测量是怎么把这些小碎片拼好的呢?这里面可大有学问啦。
每一张照片都有它自己的位置和姿态。
位置就像是这个照片在天空这个大舞台上站在哪里,姿态呢,就像是照片是歪着脑袋看,还是正儿八经地看。
这些信息就像照片的小秘密一样。
在拍摄的时候,相机有它的中心,这个中心就像是照片的小眼睛,从这个小眼睛看出去,地面上的点就会在照片上有个对应的像点。
然后呢,我们要找到好多照片里都有的那些相同的点。
这就好比在一堆拼图碎片里找那些有独特标记的部分。
比如说,地面上有个特别的小房子,在好多张照片里都能看到这个小房子的屋顶或者小烟囱,这些就是同名点啦。
通过对这些同名点的分析,就像是抓住了好多小线索。
我们根据一些数学的魔法,也就是投影的原理。
就像手电筒照东西,会在墙上有个影子一样。
地面上的点被相机照到,在照片上就有个影子(像点)。
根据这些像点和它们对应的地面点之间的关系,我们可以建立起很多方程式。
这些方程式就像是一群小士兵,每个都在努力告诉我们照片和地面之间的关系。
而且呀,这个空中三角测量不是只看一张照片或者两张照片的。
它是把好多好多照片都联系起来看。
就像把一群小伙伴的手都拉起来一样。
通过这种方式,我们可以算出飞机飞行的轨迹,还有相机在每个位置的精确姿态。
这就好像是把小蜜蜂飞行的路线和它每个时刻看东西的角度都搞清楚啦。
这整个过程呢,就像是在解一个超级大的谜题。
我们从那些看似杂乱无章的照片里,一点一点地挖掘出有用的信息。
最后呀,我们就可以得到一个超级精确的模型,这个模型就像是一个缩小版的地面世界。
它可以用来做各种各样超酷的事情呢。
比如说,绘制超级精确的地图,或者给那些大工程做规划。
宝子,你看这个空中三角测量是不是特别神奇呀?就像是在空中施展魔法,把那些零散的照片变成了一个超级有用的东西。
消费级无人机倾斜摄影空中三角测量及三维模型精度分析
摘要随着数字化城市推进,三维数字城市开始成为城市规划和城市管理重要手段,对城市的未来形态进行预警,完成城市灾害事件和突发事件的动态模拟,获得城市规划方案调整的科学依据,使城市规划更具前瞻性,城市三维模型的需求越来越大。
近些年无人机倾斜摄影测量技术的发展,改变了传统航空摄影测量单一角度感知地物的局限,搭载多个不同角度相机的传感器获取地物全方位影像信息,快速高效的构建城市实景三维模型。
然而与基于消费级无人机倾斜摄影相比,因其操作方便、质量轻、成本低、无需申请空域等特点得到大众认可。
将其作为倾斜相机对地观测的平台,基于消费级无人机倾斜摄影测量技术在成果精度方面,研究很少。
比如针对基于消费级无人机倾斜摄影的空中三角测量控制点布设问题,三维模型及模型场景中单体建筑物的精度分析问题。
本文利用消费级无人机大疆精灵四搭载轻型便捷的KG2000 Pro五镜头倾斜相机,获取北京建筑大学影像数据,对倾斜摄影测量技术进行深入研究,解决基于消费级无人机倾斜摄影的空中三角测量、实景三维模型、三维场景模型中建筑物的精度评价等问题。
将消费级无人机倾斜摄影测量技术更好应用于智慧城市、三维精细化建模、应急救灾等。
主要研究内容如下:(1)空中三角测量精度分析:①利用消费级无人机大疆精灵四搭载轻型便捷的五镜头倾斜相机进行数据采集,使用GPS-RTK技术采集外业控制点。
在相同测区、相同控制点数量、相同的控制点布设方式,分别对获取的倾斜影像、下视影像、多视影像进行空中三角测量精度对比分析;②对高差不同的测区分别采集影像数据进行空中三角加密测量,对比分析平面中误差、高程中误差精度;③针对消费级无人机获取的影像数据,实验分别以四角单点布设、四角点组布设、区域网周边均匀布设、四角点组区域网周边均匀布设、区域网均匀布设、区域网均匀布设四角点组布设6种控制点布设方式参与空中三角测量解算并对结果进行分析,得到X方向、Y方向、Z方向残差,利用中误差公式计算出平面、高程中误差,根据《数字航空摄影测量_空中三角测量》的规范进行精度评价。
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浅谈空中三角测量
摘要:空中三角测量是摄影测量工作中的一个重要工序,本文描述了自动空中三角测量的定义,简述了自动空中三角测量的基本过程。
关键词:空中三角测量;分类;过程;方法
中图分类号:o353.5 文献标识码:a 文章编号:
一、空中三角测量的概念及分类
空中三角测量是利用航摄像片与所摄目标之间的几何关系,根据少量像片控制点,计算待求点的平面位置、高程和像片外方位元素的测量方法。
空中三角测量分为利用光学机械实现的模拟法和利用电子计算机实现的解析法两类。
模拟法空中三角测量是用光学机械的方法,在实现摄影过程的几何反转原理的基础上,借助立体测图仪进行空中三角测量。
一般只限于在一条航线内进行。
解析法空中三角测量是根据像片上的像点坐标(或单元立体模型上点的坐标)同地面点坐标的解析关系或每两条同名光线共面的解析关系,构成摄影测量的空中三角测量。
建立摄影测量网和平差计算等工作都由计算机来完成。
建网的方法有多种,最常用的是航带法、独立模型法和光束法。
gps辅助空中三角测量是利用装在飞机和设在地面的一个或多个基准站上的至少两台gps信号接收机同时而连续地观测gps卫星信号,通过gps载波相位测量差分定位技术的离线数据后处理获取航
摄曝光时刻摄站的三维坐标,然后将其视为附加观测值引入摄影测量区域平差中,经采用统一的数学模型和算法以整体确定点位并对其质量进行评定的理论、技术和方法。
定位定姿系统(position and orientation system,pos)集差分gps(dgps)技术和惯性测量装置(imu)技术于一体,可以获取移动物体的空间位置和三轴姿态信息,广泛用于飞机、轮船和导弹和导航定位。
pos主要包括gps信号接收机和惯性测量装置两个部分,也称gps/imu集成系统。
利用pos系统可以在航空摄影过程中直接测定每张像片的6个外方位元素,从而可以进一步减少外业像片控制测量工作,提高摄影测量的生产效率。
二、数度指标
空中三角测量的数度指标主要指定向误差和控制点残差。
框标坐标残差绝对值一般不大于0.010mm,最大不超过0.015mm。
扫描数字化航摄影像连接点上下视差中误差为0.01mm(1/2像素),数码航摄仪获取的影像连接点上下视差中误差为1/3像素。
基本定向点残差、检查点残公共点较差依据相应规范执行。
三、基本作业过程
空中三角测量的作业过程主要包括准备工作、内定向、相对定向、绝对定向和区域网平差计算、区域网接边、质量检查、成果整理与提交7个环节。
(1)准备工作:包括资料的收集和分析。
资料收集主要是控制测量成果和航摄资料的收集;对收集资料进行整理,分析控制测量
和航摄资料的基本情况。
(2)内定向:是采用仿射变换进行框标坐标计算。
框幅式数字航摄获取的影像需使用焦距、像素大小、像素行数与列数、像素值参考位置等航摄仪鉴定资料。
扫描数字化航摄影像使用焦距、像主点位置、框标坐标或距离、物镜畸变差等航摄仪鉴定资料。
(3)相对定向:每个像对连接点应分布均匀,每个标准点位区应有连接点。
标准点位区落水时,应沿水涯线均匀选择连接点。
航向连接点宜3度重叠,旁向连接点宜6度重叠。
自由图边在图廓线以外应有连接点。
(4)绝对定向和区域网平差计算:平差计算时对连接点、像片控制点进行粗差检测,剔除或修测出的粗差点。
对于imu/gps辅助空中三角测量和gps辅助空中三角测量,需导入摄站点坐标、像片外方位元素进行联合平差。
(5)区域网接边:区域网根据航摄分区、可利用控制点的分布以及地形条件等情况灵活划分。
区域网拉边根据同比例尺同地形类别、同比例尺不同地形类别、不同比例尺、与已成图或出版图、不同投影带5种情况考虑接边方法和接边较差。
(6)质量检查:主要包括外业控制点和检查点成果使用正确性检查、航摄仪检定参数和航摄参数检查、各项平差计算和精度检查和提交成果的完整性检查。
(7)成果整理与提交:主要包括成果清单、相机文件、像片控制点坐标、连接点或测图定向点像片坐标和大地坐标、每张像片的
内外方位元素、连接点分布略图、保密检查点大地坐标、技术设计书、技术总结、检查报告和验收报告以及其他资料等。
数据成果、文档资料、生产过程成果及各种专业资料等,应按照设计要求统一整理并汇交。
各种文档资料、生产过程成果及各种专业资料应建立完整的资料目录及其使用情总说明。
四、主要作业方法
1解析空中三角测量指的是摄影测量解析确定区域内所有影像的外方位元素及待定点的地面坐标。
根据平差中所采用的数学模型解析空中三角测量可分为航带法、独立模型法和光束法;根据平差范围的大小,又可分为单模型法、单航带法和区域网法。
(1)航带法空中三角测量处理的对象是一条航带的模型,即首先要把许多立体像对所构成的单个模型连接成航带模型,然后把一个航带模型视为一个单元模型进行解析处理。
航带模型经绝对定向以后还需作模型的非线性改正,才能得到较为满意的结果。
(2 )独立模型法区域网空中三角测量是把一个单元模型视为刚体,利用各单元模型彼此间的公共点连成一个区域,在连接过程中,每个单元模型只作平移、旋转和缩放,这一过程是通过单元模型的空间相似变换来完成的。
(3 )光束法解析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,以中心投影的共线方程作为平差的基础方程。
通过各个光线束在空间的旋转和平移,使模型之间公共点的光线实现最佳地交会,并使整个区域最佳地纳入到已知的控制点坐标系统
中。
光束法解析空中三角测量是最严密的一种解法,误差方程式直接对原始观测值列出,能最方便地顾及影像系统误差的影响同,最便于引入非摄影测量附加观测值,如导航数据和地面测量观测值。
它还可以严密地处理非常规摄影及非量测相机的影像数据。
2 gps辅助空中三角测量的作业过程大体可分为以处四个阶级:(1)现行航空摄影系统改造及偏心测定。
对现行的航空摄影飞机进行改造,安装gps接收机天线,并进行gps接收机天线相位中心到摄影机中心的测定偏心。
(2) 带gps信号接收机的航空摄影。
在航空摄影过程中,以
0.5---1.0s的数据更新率,用至少两台分别设在地面基准站和飞机上的gps 接收机同时而连续以观测gps卫星信号,以获取gps载波相位观测量和航摄仪曝光时刻。
(3) 解求gps 摄站坐标。
对gps 载波相位观测量进行离线数据后处理,解求航摄仪曝光时刻机载gps 天线相位中心的三维坐标(xa下标,ya,za),即gps摄站坐标及其方差—协方差矩阵。
3 gps摄站坐标与摄影测量数据的联合平差。
将gps 摄站坐标视为带权观测值与摄影测量数据进行联合区域网平差,以确定待求地面点的位置并评定其质量。
(1)将pos系统和航摄仪集成在一起,通过gps载波相位差分定位获取航摄仪的位置参数及惯性测量装置(imu)测定航摄仪的姿态参数,经imu、dgps数据的联合后处理,可直接获得测图所需的
每张像片的6个外方位元素,能够大大减少乃至无需地面控制直接进行航空影像的空间地理定位。
(2)航摄仪、gps天线和imu三者之间的空间坐标系可以通过坐标变换来统一。
为了保证获取航摄仪曝光瞬间摄影中心的空间位置和姿态信息,航摄仪应该提供或加装曝光传感器及脉冲输出装置。
除安装在飞机上的设备外,还应在测区内或周边地区设定至少一个基准站,并安装静态gps信号接收机,要求地面gps接收机的数据更新频率不低于机载接收机的更新频率,以相对gps动态定位方式来同步观测gps卫星信号。
最后利用后处理软件解算每张影像在曝光瞬间的外方位元素。
参考文献:
〔1〕王佩军,徐亚明.摄影测量学.武汉大学出版. 2o05 〔2〕袁修孝.gps辅助空中三角测量原理及应用. 测绘出版社. 2001。