第十讲第十讲 空间后方交会空间后方交会已学过的主要内容已学过的主要内容绪绪 论论 摄影与航空摄影摄影与航空摄影第一部分第一部分 单张航摄像片的解析单张航摄像片的解析第二部分第二部分 立体像对的基本知识立体像对的基本知识第三部分第三部分 作业基本理论作业基本理论问 题 的 引 出已知XS，YS，ZSfai，bi，ci 若x，y ，ZX，Y？XS，YS，ZSfai，bi，ci x，yX，Y，Z已知XS，YS，ZSfai，bi，ci 若XS，YS，ZSai，bi，ci ？怎样获得像片的外方位元素？怎样获得像片的外方位元素？外方位元素则不同，对每张影像都不一样。外方位元素则不同，对每张影像都不一样。关键关键 获得（恢复）影像的外方位元素的方法很多：获得（恢复）影像的外方位元素的方法很多：一张影像一张影像; ; 单像空间后方交会单像空间后方交会两张影像两张影像( (一立体像对一立体像对) ; -) ; -相对定向相对定向+ +绝对定向绝对定向 多多( (甚至上千甚至上千) )张影像张影像; ; 空中三角测量；空中三角测量； 在摄影过程中直接获取。在摄影过程中直接获取。由于：内方位元素通过由于：内方位元素通过检校检校已知，每张影像都相同已知，每张影像都相同一张影像一张影像; ; 单像空间后方交会单像空间后方交会单像空间后方交会概述单像空间后方交会概述共线方程的线性化（难点）共线方程的线性化（难点）利用共线条件方程解算像片的外方位元利用共线条件方程解算像片的外方位元素（重点）素（重点） 内 容 安 排 利用地面控制点及其在片像上的像点，确定一利用地面控制点及其在片像上的像点，确定一张像片外方位元素的方法。张像片外方位元素的方法。一概述1、什么叫单像空间后方交会什么叫单像空间后方交会aCBcbS (XS、YS、ZS)AXZY地面控制点地面控制点(Ground Control Point, GCP)(Ground Control Point, GCP) 利用地面控制点及其在像片上的像点，确定一利用地面控制点及其在像片上的像点，确定一张像片外方位元素的方法。张像片外方位元素的方法。一概述1、什么叫单像空间后方交会什么叫单像空间后方交会2、单像空间后方交会的基本方法单像空间后方交会的基本方法角锥体法角锥体法DZTYTXTCBAabcS角锥体法角锥体法DZTYTXTCBAabcSDZTYTXTCBAabcS 利用地面控制点及其在片像上的像点，确定像利用地面控制点及其在片像上的像点，确定像片外方位元素的方法。片外方位元素的方法。一概述1、什么叫单像空间后方交会什么叫单像空间后方交会2、单像空间后方交会的基本方法单像空间后方交会的基本方法角锥体法角锥体法 利用共线条件方程解算像片的外方位元素利用共线条件方程解算像片的外方位元素 利用地面控制点及其在片像上的像点，确定像利用地面控制点及其在片像上的像点，确定像片外方位元素的方法。片外方位元素的方法。一概述1、什么叫单像空间后方交会什么叫单像空间后方交会2、单像空间后方交会的基本方法单像空间后方交会的基本方法角锥体法角锥体法 利用共线条件方程解算像片的外方位元素利用共线条件方程解算像片的外方位元素3、单像空间后方交会对控制点的要求单像空间后方交会对控制点的要求 至少有至少有三个不在一条直线上三个不在一条直线上三个不在一条直线上三个不在一条直线上的地面控制点的地面控制点一概述 利用共线条件方程解算像片的外方位元素利用共线条件方程解算像片的外方位元素已知：已知：求：求：通过计算机编程如何实现？通过计算机编程如何实现？一方程线性化及应用线性化方法：在已知点线性化方法：在已知点线性化方法：在已知点线性化方法：在已知点 a a a a0 0 0 0 处泰勒级数展开，并取一次项处泰勒级数展开，并取一次项处泰勒级数展开，并取一次项处泰勒级数展开，并取一次项关于未知数改正数的线性方程关于未知数改正数的线性方程关于未知数改正数的线性方程关于未知数改正数的线性方程一方程线性化及应用取初值取初值计算改正数计算改正数改正数小于改正数小于给定限差给定限差输出结果输出结果 是是否否.一方程线性化及应用double x = 1, y = 6;double x = 1, y = 6;double da;double da;double a0 = 0;double a0 = 0;dodo da = -(a0+a0*a0*x - y)/(1+2*a0*x);da = -(a0+a0*a0*x - y)/(1+2*a0*x);a0 = a0+da;a0 = a0+da;while (fabs(da) 0.000001);while (fabs(da) 0.000001);printf(“a=”,a0);printf(“a=”,a0);迭代迭代迭代迭代7 7 7 7次，完成计算次，完成计算次，完成计算次，完成计算取初值取初值计算改正数计算改正数改正数小于改正数小于给定限差给定限差输出结果输出结果 是是否否一方程线性化及应用取初值取初值计算改正数计算改正数改正数小于改正数小于给定限差给定限差输出结果输出结果 是是否否二共线方程的线性化二共线方程的线性化在在处泰勒级数展开，取一次项处泰勒级数展开，取一次项二共线方程的线性化令：令：且：且：二共线方程的线性化因为因为因为因为同理同理同理同理二共线方程的线性化所以所以同理同理二共线方程的线性化求偏导并整理得：求偏导并整理得：其中：其中：旋转距阵由旋转距阵由组成组成三利用共线条件方程解算像片的外方位元素1、基本原理基本原理共线条件线性方程式为：共线条件线性方程式为：共线条件线性方程式为：共线条件线性方程式为：误差方程式为：误差方程式为：误差方程式为：误差方程式为：三利用共线条件方程解算像片的外方位元素1、基本原理基本原理计算改正值：计算改正值：计算改正值：计算改正值：计算改后的外方位元素：计算改后的外方位元素：计算改后的外方位元素：计算改后的外方位元素：三利用共线条件方程解算像片的外方位元素1、基本原理基本原理计算改正值：计算改正值：计算改正值：计算改正值：计算改后的外方位元素：计算改后的外方位元素：计算改后的外方位元素：计算改后的外方位元素：2 2、计算过程、计算过程1 1、读入原始数据、读入原始数据（x x，y y，x x0 0，y y0 0，f f，X X，Y Y，Z Z）2 2、确定外方位元素初值、确定外方位元素初值（ , ,0 0=0 0=0 0=0=0）3 3、组误差方程式、组误差方程式（利用已知值和近似值，组（利用已知值和近似值，组M，计算，计算 和和x x计计，y y计计）4 4、法化，答解法方程、法化，答解法方程解算外方位元素改正数解算外方位元素改正数（dXsdXs，dYsdYs，dZsdZs，d,d,dd,d,d）和改正值和改正值改正数是否小于给定限差改正数是否小于给定限差否否是是结果输出结果输出概述概述共线方程的线性化共线方程的线性化利用共线条件方程解算像片的外方位元素利用共线条件方程解算像片的外方位元素 本 讲 小 结1、什么叫单像空间后方交会？对参加单像、什么叫单像空间后方交会？对参加单像空间后方交会的点有什么要求？空间后方交会的点有什么要求？2、单像空间后方交会的计算过程主要有哪、单像空间后方交会的计算过程主要有哪几步？几步？3、推导、推导思 考 题课外编程作业：计算外方位元素。课外编程作业：计算外方位元素。