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1、数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院第三章第三章 双像解析摄影测量双像解析摄影测量双像解析摄影测量双像解析摄影测量XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院第三章第三章 双像解析摄影测量双像解析摄影测量本章主要内容本章主要内容: : 航摄像对的立体
2、观察与量测航摄像对的立体观察与量测 立体相对相对定向与核线几何立体相对相对定向与核线几何 立体像对的前方交会公式立体像对的前方交会公式 解析法相对定向、绝对定向解析法相对定向、绝对定向光束法双向解析摄影测量光束法双向解析摄影测量双像解析摄影测量双像解析摄影测量数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院重点内容重点内容双像解析摄影测量双像解析摄影测量 重点内容重点内容主要知识点主要知识点: :立体像对前方交会的基本公式立体像对前方交会的基本公式空间后方交会空间后方交会前
3、方前方交会交会求解地求解地面点坐标方法面点坐标方法光束法双像解析摄影测量光束法双像解析摄影测量数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-1-1 3-1-1 立体视觉原理立体视觉原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测人眼基本构造视网膜上大约有视网膜上大约有108个杆状细胞，直径个杆状细胞，直径2m mm m；6.5106个个锥状细胞锥状细胞，直径直径28m mm数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘
4、学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-1-1 3-1-1 立体视觉原理立体视觉原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测人眼感知过程来自物体的光刺激视网膜的杆状和锥状细胞（来自物体的光刺激视网膜的杆状和锥状细胞（物理物理过程过程）使其感光（）使其感光（生理过程生理过程），通过视神经纤维传），通过视神经纤维传至后大脑视觉中心，经记忆加入已有的概念与经验至后大脑视觉中心，经记忆加入已有的概念与经验（心理过程心理过程），从而形成感知），从而形成感知数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽
5、宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-1-1 3-1-1 立体视觉原理立体视觉原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测人眼分辨力单眼能够判别最小物体的能力称单眼能够判别最小物体的能力称单眼分辨力单眼分辨力 用单眼所能观察出两点间的最小距离称用单眼所能观察出两点间的最小距离称第一分辨力第一分辨力 用单眼所能观察出两平行线间的最小距离称用单眼所能观察出两平行线间的最小距离称第二分辨力第二分辨力双眼观察精度比双眼观察精度比单眼提高单眼提高数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工
6、程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-1-1 3-1-1 立体视觉原理立体视觉原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测人眼立体视觉人用双眼观察景物可判断其远近，得到景物的立体人用双眼观察景物可判断其远近，得到景物的立体效应，这种现象称为效应，这种现象称为人眼的立体视觉人眼的立体视觉数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3
7、-1-1 3-1-1 立体视觉原理立体视觉原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测人造立体视觉的产生 P P a b a b A B左眼左眼右眼右眼数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-1-1 3-1-1 立体视觉原理立体视觉原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测l 立体像对立体像对l 分像条件分像条件l 两像片上相同景物（同名像点）的连线两像片上相同景物（同名像点）的连线 与眼基
8、线应大致平行与眼基线应大致平行l 两像片的比例尺应相近（差别两像片的比例尺应相近（差别 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-1-2 3-1-2 像对的立体观察像对的立体观察双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测像对的立体观察方法立体镜观察立体镜观察 桥式立体镜桥式立体镜 在一个桥架上安置两个相同的简单透镜在一个桥架上安置两个相同的简单透镜 透镜光轴平行，间距约为眼基距，高度等于透镜主距透镜光轴平行，间距约为眼基距，高度等于透镜主距 数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学
9、院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-1-2 3-1-2 像对的立体观察像对的立体观察双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测像对的立体观察方法立体镜观察立体镜观察 反光立体镜反光立体镜 扩大眼基距，可对大像幅进行立体观察扩大眼基距，可对大像幅进行立体观察数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-1-2 3-1-2 像对的立体观察像对的立体观察双像解析摄影测量双像解
10、析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测叠映影像立体观察叠映影像立体观察 互补色法互补色法 在投影器中插入互补色滤光片在投影器中插入互补色滤光片 （品（品红色红色、蓝、蓝绿色绿色） 观测者双眼分别带上同色镜片观测者双眼分别带上同色镜片 像对的立体观察方法数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-1-2 3-1-2 像对的立体观察像对的立体观察双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测像对的立体观察方法叠映影像立体观察叠
11、映影像立体观察 光闸法光闸法 在两投影光路中各安装一光闸在两投影光路中各安装一光闸 （一个（一个打开打开、一个、一个关闭关闭） 观测者双眼分别带上与投影器观测者双眼分别带上与投影器 光闸同步的光闸眼镜光闸同步的光闸眼镜 光闸起闭频率光闸起闭频率10Hz数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-1-2 3-1-2 像对的立体观察像对的立体观察双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测叠映影像立体观察叠映影像立体观察 偏振光法偏振光法
12、 在两投影光路中安装两块偏振在两投影光路中安装两块偏振 平面互成平面互成90的起偏镜的起偏镜 观测者带上一副检偏镜观测者带上一副检偏镜 镜片与起偏镜相同镜片与起偏镜相同 左右偏振平面左右偏振平面相互垂直相互垂直像对的立体观察方法数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-1-3 3-1-3 像点坐标获取像点坐标获取双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的立体观察与量测像对的立体观察与量测立体量测原理aAA”aAS1S2摄影测量不仅要在摄影测量不仅要在室内看到能观察
13、到室内看到能观察到构成的地面立体模构成的地面立体模型，而且要在模型型，而且要在模型上进行量测，以确上进行量测，以确定地面点的三维坐定地面点的三维坐标。标。数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-2 3-2 像对的前方交会公式像对的前方交会公式双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的前方交会公式像对的前方交会公式主要内容主要内容:立体像对的重要点线面立体像对的重要点线面立体像对前方交会定义立体像对前方交会定义前方交会的基本公式前方交会的基本公式AS1S2p1p2
14、l1l2同名光线同名光线同一地面点发出同一地面点发出的两条光线的两条光线同名像点同名像点同名光线在左右同名光线在左右像片上的构像像片上的构像同名核线同名核线核面与左右像核面与左右像片面的交线片面的交线核面核面摄影基线与某一地面摄影基线与某一地面点组成的平面点组成的平面一、立体像对的重要点线面一、立体像对的重要点线面摄影基线摄影基线相邻两摄站的连线相邻两摄站的连线数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-2 3-2 像对的前方交会公式像对的前方交会公式双像解析摄影
15、测量双像解析摄影测量 像对的前方交会公式像对的前方交会公式由立体像对中两张由立体像对中两张像片的内、外方位像片的内、外方位元素和像点坐标来元素和像点坐标来确定相应地面点在确定相应地面点在物方空间坐标系中物方空间坐标系中坐标的方法坐标的方法XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2二、定义二、定义数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-2 3-2 像对的前方交会公式像对的前方交会公式双像解析摄影测量双像解析摄影测量
16、 像对的前方交会公式像对的前方交会公式三、基本公式三、基本公式 利用点投影系数的空间前方利用点投影系数的空间前方交会方法交会方法 利用共线方程的严格解法利用共线方程的严格解法三、基本公式三、基本公式MZtpYtpXtpX2Y2Z2Xs1Ys1Zs1Aa1s1a2s2Y1X1Z1(XA, YA, ZA)X1Y1Z1数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-2 3-2 像对的前方交会公式像对的前方交会公式双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的前方交会公式像对的前方
17、交会公式摄影基线摄影基线BBX= Xs2 Xs1BY= Ys2 Ys1BZ= Zs2 Zs1s1s2同名光线投影同名光线投影Aa1s1Y1X1Z1YA-Ys1XA-Xs1ZA-Zs1a2s2A点投影系点投影系数数点投影系点投影系数数点投影法前方交会点投影法前方交会(1)、(3)式式联立求解联立求解数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-2 3-2 像对的前方交会公式像对的前方交会公式双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的前方交会公式像对的前方交会公式获取已知
18、数据x0 , y0 , f , XS1, YS1, ZS1, 1, 1, 1 , XS2, YS2, ZS2 , 2, 2, 2量测像点坐标 x1,y1 , x2,y2由外方位线元素计算基线分量 BX, BY, BZ由外方位角元素计算像空间辅助坐标 X1, Y1, Z1 , X2, Y2, Z2计算点投影系数 N1 , N2计算地面坐标 XA, YA, ZA 计算过程：计算过程：数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-2 3-2 像对的前方交会公式像对的前方交
19、会公式双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的前方交会公式像对的前方交会公式w已知值 x0 , y0 , f , Xs, Ys, Zs, , , w观测值 x1,y1,x2,y2w未知数 X, Y, Z数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-2 3-2 像对的前方交会公式像对的前方交会公式双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的前方交会公式像对的前方交会公式整理得整理得其中：其中：数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像
20、影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-2 3-2 像对的前方交会公式像对的前方交会公式双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的前方交会公式像对的前方交会公式空间后方交会空间后方交会前方前方交会交会求解地面求解地面点坐标计算过程：点坐标计算过程：选点选点刺点刺点加注说明加注说明1）野外像片控制测量）野外像片控制测量野外用地面测野外用地面测量方法测出四个量方法测出四个控制点的地面测控制点的地面测量坐标量坐标平高平高控制点控制点所求所求地面点地面点数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数
21、字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-2 3-2 像对的前方交会公式像对的前方交会公式双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的前方交会公式像对的前方交会公式空间后方交会空间后方交会前方前方交会交会求解地面求解地面点坐标计算过程：点坐标计算过程：2）量测像点坐标）量测像点坐标 a、四个控制点的像片上的坐标； b、需要解求的地面点的像点坐标。 3）空间后方交会计算两张像片的各自）空间后方交会计算两张像片的各自六个外方位元素六个外方位元素 4）空间前方交会计算未知点地面坐标）空间前方交会计算未知点地面坐标数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术
22、大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-2 3-2 像对的前方交会公式像对的前方交会公式双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的前方交会公式像对的前方交会公式 双像解析摄影测量按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算方式，通过计算机解求被摄物体的三维空间坐标。 任务研究立体像对与被摄物体之间的数学关系；如何计算被摄物体的三维空间位置。数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-2
23、 3-2 像对的前方交会公式像对的前方交会公式双像解析摄影测量双像解析摄影测量 像对的前方交会公式像对的前方交会公式 利用像片的空间的后方交会与前方交会解求地面目标空间坐标。 利用像对相对定向和绝对定向求解地面点的空间坐标。 利用光束法双像解析摄影测量解求地面点的空间坐标。双双像像解解析析测测量量方方法法数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院本节课重点及作业双像解析摄影测量双像解析摄影测量 知识回顾知识回顾 1 1重点内容重点内容: :单像空间后方交会公式单像空间
24、后方交会公式立体像对前方交会的基本公式立体像对前方交会的基本公式空间后方交会空间后方交会前方前方交会交会求解地面点坐标方法求解地面点坐标方法数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院本节课重点及作业双像解析摄影测量双像解析摄影测量 作业作业 1 1 2 双像解析摄影测量确定待定点坐标有哪几双像解析摄影测量确定待定点坐标有哪几种方法？种方法？6 什么是空间前方交会？它能解决什么是空间前方交会？它能解决什么什么问题问题？什么是单像空间后方交会？其观测值和未知什么是单像空间
25、后方交会？其观测值和未知数各是什么？至少需要几个控制点？如何估数各是什么？至少需要几个控制点？如何估计单像空间后方交会的解算精度？计单像空间后方交会的解算精度？ 思考题思考题 数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院下节课预习内容下节课预习内容双像解析摄影测量双像解析摄影测量 预习内容预习内容 1 1主要知识点主要知识点: : 解析法相对定向解析法相对定向 解析法绝对定向解析法绝对定向 光束法严密解法（一步定向法）光束法严密解法（一步定向法）数字摄影测量数字摄影测量
26、 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院第三章第三章 双像解析摄影测量双像解析摄影测量双像解析摄影测量双像解析摄影测量XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院上节课重点双像解析摄影测量双像解析摄影测量 重点回顾重点回顾 重点内容重点内容: : 单像空间后方交会公式单像空间后
27、方交会公式 立体像对前方交会的基本公式立体像对前方交会的基本公式 空间后方交会空间后方交会前方前方交会交会求解求解地面点坐标方法地面点坐标方法基本要求：基本要求：掌握空间后方交会公式及应用；理掌握空间后方交会公式及应用；理解双像测图原理；掌握空间后方交会空间前解双像测图原理；掌握空间后方交会空间前方交会求解地面点坐标的过程。方交会求解地面点坐标的过程。数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院本节课内容本节课内容双像解析摄影测量双像解析摄影测量 重要知识点重要知识点主
28、要知识点主要知识点: : 解析法相对定向解析法相对定向 模型点坐标计算模型点坐标计算 解析法绝对定向解析法绝对定向 光束法严密解法（一步定向法）光束法严密解法（一步定向法）基本要求：基本要求：理解像对解析相对定向的概念、相理解像对解析相对定向的概念、相对定向元素解算过程。掌握模型解析绝对定向对定向元素解算过程。掌握模型解析绝对定向目的和过程；了解光束法双像解析摄影测量。目的和过程；了解光束法双像解析摄影测量。数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-3 3-3
29、解析法相对定向解析法相对定向双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向主主要要内内容容 相对定向元素相对定向元素 解析相对定向原理解析相对定向原理 相对定向元素计算相对定向元素计算 模型点坐标计算模型点坐标计算数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院摄影过程的摄影过程的“反转反转”由由“摄影摄影” “投影投影”立体模型立体模型地面模型地面模型w建立建立“空间几空间几何立体模型何立体模型”光线在空间对对光线在空间对对相交相交w如何确定两张如何确定两
30、张影像的相对位影像的相对位置？置？相对定向相对定向确定两张影像的确定两张影像的相对位置相对位置数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-3 3-3 解析法相对定向解析法相对定向双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向 利用立体像对中摄利用立体像对中摄影时存在的同名光线影时存在的同名光线S1a1A和和S2a2A对应相交对应相交的几何关系，通过量测的几何关系，通过量测的像点坐标的像点坐标(x1、y1)和和（x2、y2），以解析计算，以解析计算的
31、方法，解求两像片的的方法，解求两像片的相对方位元素的过程，相对方位元素的过程，称为称为解析相对定向。解析相对定向。XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-3-1 3-3-1 相对定向元素相对定向元素双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向确定立体像对中两张像片相对位置确定立体像对中两张像片相对位置和姿态关系的参数，称之为相对定和姿态关系的参数，称之为
32、相对定向元素。向元素。相对定向的目的是恢复两张像片的相对位置和相对定向的目的是恢复两张像片的相对位置和姿态，使同名光线对对相交，建立一个与被摄姿态，使同名光线对对相交，建立一个与被摄物体相似的几何模型，以确定模型点的三维坐物体相似的几何模型，以确定模型点的三维坐标。标。怎样描述相对方位？怎样描述相对方位？ 以两像片各自相对于选定的同一像空间以两像片各自相对于选定的同一像空间辅助坐标系的关系来讨论两像片的相对方辅助坐标系的关系来讨论两像片的相对方位位“相对方位元素相对方位元素”：像片在像空间辅助坐标系的像片在像空间辅助坐标系的位置：位置：Xs Ys Zs姿态：姿态： 像空间辅助坐标系有不同的定义
33、方法像空间辅助坐标系有不同的定义方法数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向 3-3-2 3-3-2 解析相对定向原理解析相对定向原理相对定向的方法相对定向的方法: 连续法连续法解析相对定向解析相对定向 单独法单独法解析相对定向解析相对定向像空间辅助坐标系的选像空间辅助坐标系的选取：取：S1-X1Y1Z1 左片左片的像空间坐标系的像空间坐标系S2-X2Y2Z2 与与 相应坐标相应坐标轴平行轴平行 S1-X
34、1Y1Z1连续像对相对定向元素：连续像对相对定向元素：左像片：左像片：XS1=0 YS1=0，ZS1=0 1=1=1=0 右像片：右像片：XS2=bx,YS2=by，ZS2=bz 、 X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2BBzBxBy数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向 3-3-2 3-3-2 解析相对定向原理解析相对定向原理连续法连续法相对定向系统相对定向系统当像空间辅助坐标系的原当像空
35、间辅助坐标系的原点选在摄站点上，其坐标点选在摄站点上，其坐标轴系保持与立体像对中左轴系保持与立体像对中左片的像空间坐标系分别重片的像空间坐标系分别重合，则左片对像空间辅助合，则左片对像空间辅助坐标系的外方位元素的角坐标系的外方位元素的角元素为零，两像片外方位元素为零，两像片外方位元素相对差为：元素相对差为：By ， Bz ，就是连续法相对定向元素就是连续法相对定向元素BX只决定立体模型的大小，不影响相对方位数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院以左像空间以左像空间
36、坐标系为基坐标系为基础，右像片础，右像片相对于左像相对于左像片的相对方片的相对方位元素位元素X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2BBzBxBy连续法相对定向元素连续法相对定向元素： By ， Bz ，连续法连续法相对定向元素相对定向元素 3-3-2 3-3-2 解析相对定向原理解析相对定向原理像空间辅助坐标系像空间辅助坐标系 的选取：的选取： S1-X1Y1Z1 X1轴：摄影基线轴：摄影基线Y1轴：垂直于左片的主核面轴：垂直于左片的主核面 Z1轴：在左片的主核面内轴：在左片的主核面内左像片：左像片：XS1=0，YS1=0，ZS1=0 1、1=0，1右像片：右像片：XS2=bx=b，
37、YS2=by=YS1=0、ZS2=bz=ZS1 =0 2、2、2 B只决定立体模型的比例只决定立体模型的比例尺，不影响相对方位尺，不影响相对方位21X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2B212单独法单独法相对定向元素相对定向元素2单独法相对定向元素单独法相对定向元素： 1 ， 1 ，2，2，21X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2B在以左摄影中心在以左摄影中心为原点、左主核为原点、左主核面为面为 XZ XZ 平面、平面、摄影基线为摄影基线为 X X 轴的右手空间直轴的右手空间直角坐标系中，左角坐标系中，左右像片的相对方右像片的相对方位元素位元素221相对定向相对定向目的
38、：建立地面立体模型目的：建立地面立体模型 恢复两张像片的相对位置和姿态恢复两张像片的相对位置和姿态 同名光线对对相交同名光线对对相交解析法相对定向：通过计算相对定向元素建立地面立解析法相对定向：通过计算相对定向元素建立地面立体模型体模型数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-3-2 3-3-2 解析相对定向原理解析相对定向原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向同名光线同名光线对对相交对对相交于核面内于核面内XYZa1(x1,y1)x
39、1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2共面条件方程共面条件方程1、连续法、连续法解析相对定向原理解析相对定向原理Bs1s2BzByBx连续法连续法解析相对定向原理解析相对定向原理泰勒级数展开成一次项线性式为：泰勒级数展开成一次项线性式为：其中，其中，F0为函数为函数F的近似值的近似值数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向3-3-2-1 3-3-2-1 连续法连续法定向原理定向原
40、理偏偏导导数数 1数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向偏导数偏导数 23-3-2-1 3-3-2-1 连续法连续法定向原理定向原理数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向偏偏导导数数 2-13-3-2-1 3-3
41、-2-1 连续法连续法定向原理定向原理数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向偏导数偏导数 2-13-3-2-1 3-3-2-1 连续法连续法定向原理定向原理数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向线性化方程等式两边
42、同时除以等式两边同时除以3-3-2-1 3-3-2-1 连续法连续法定向原理定向原理数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向系数约简系数约简3-3-2-1 3-3-2-1 连续法连续法定向原理定向原理数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析
43、法相对定向解析法相对定向常数项约简常数项约简3-3-2-1 3-3-2-1 连续法连续法定向原理定向原理连续法连续法相对定向中相对定向中常数项的几何意义X1Y1Z1X2Y2Z2Aa1s1Y1X1Z1a2s2N1Y1N2Y2Q为定向点上为定向点上模型上下视差模型上下视差当一个立体像当一个立体像对完成相对定对完成相对定向，向， Q0当一个立体像当一个立体像对未完成相对对未完成相对定向，即同名定向，即同名光线不相交，光线不相交， Q0误差方程及法方程的建立量测量测 5 个以上的同名点可以按最个以上的同名点可以按最小二乘平差法求相对定向元素小二乘平差法求相对定向元素o1o21352462、单独法、单独
44、法解析相对定向原理解析相对定向原理X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2BAa1(X1 ,Y1 ,Z1)a2(X2 ,Y2 ,Z2)数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向 3-3-2-2 3-3-2-2 单独法单独法定向原理定向原理数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测
45、绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向偏偏 导导数数 3-1 3-3-2-2 3-3-2-2 单独法单独法定向原理定向原理数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向偏导数偏导数 3-2 3-3-2-2 3-3-2-2 单独法单独法定向原理定向原理数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大
46、学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向 3-3-2-2 3-3-2-2 单独法单独法定向原理定向原理线性化方程线性化方程等式两边同时乘以等式两边同时乘以并视并视数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向 3-3-2-2 3-3-2-2 单独法单独法定向原理定向原理常常数数项项约约简简单独法单独法相对定向中相对定向中常数项的几何意义q为相当于像空为相
47、当于像空间辅助坐标系中间辅助坐标系中一对理想像对上一对理想像对上同名像点的上下同名像点的上下视差视差当一个立体像对当一个立体像对完成相对定向，完成相对定向， q0当一个立体像对当一个立体像对未完成相对定向，未完成相对定向，即同名光线不相即同名光线不相交，交， q 0X1x1Y1Z1S1y1Y2Z2S2y2X2x2Ba1a2(xt2,yt2)(xt1,yt1)误差方程及法方程的建立误差方程及法方程的建立量测量测 5 个以上的同名点可以按最小二乘平差法个以上的同名点可以按最小二乘平差法求相对定向元素求相对定向元素o1o2135246数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学
48、院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-3-3 3-3-3 相对定向元素计算相对定向元素计算双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向w获取已知数据获取已知数据 x0 , y0 , f , x1 , y1 , x2 , y2 w假定摄影基线假定摄影基线 Bx= x1- x2w设定相对定向元素的初值设定相对定向元素的初值 0 w由相对定向元素计算像空间辅助坐标由相对定向元素计算像空间辅助坐标 X1, Y1, Z1 , X2, Y2, Z2w逐点计算误差方程式的系数和常数项并法化逐点计算误差方程式的系数和常数
49、项并法化w解法方程，求相对定向元素改正数解法方程，求相对定向元素改正数w求相对定向元素的新值求相对定向元素的新值w判断迭代是否收敛判断迭代是否收敛（限差限差0.01=30.01=310105 5）数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-3-4 3-3-4 模型点坐标计算模型点坐标计算双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向X1Y1Z1PZpYpXpX2a1Z2Aa1s1a2s2建立摄影测量坐标系建立摄影测量坐标系轴系轴系：让摄测坐标系各：
50、让摄测坐标系各坐标轴与像空间辅助坐标轴与像空间辅助坐标系的相对应的坐坐标系的相对应的坐标轴平行；标轴平行；原点原点P P：选在：选在Z Z1 1轴上，轴上，与与S S1 1的距离为的距离为mfmf 。左片摄影中心左片摄影中心S S1 1坐标：坐标：0 0，0 0，mf.mf.模型点坐标系模型点坐标系a2数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-3-4 3-3-4 模型点坐标计算模型点坐标计算双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向模型（摄影
51、测量）坐标计算公式根据空间前方交会公式根据空间前方交会公式模型的概念模型的概念: :用三维坐标描述的地面的几何形状。数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-3-4 3-3-4 模型点坐标计算模型点坐标计算双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法相对定向解析法相对定向模模型型点点坐坐标标数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4
52、 3-4 解析法绝对定向解析法绝对定向双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向主主要要内内容容 绝对定向元素绝对定向元素 三维空间相似变换原三维空间相似变换原理理 相似变换参数计算相似变换参数计算 地面坐标计算地面坐标计算数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4 3-4 解析法绝对定向解析法绝对定向双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向 要确定立体模型在实际物空间要确定立体模型在实际物空间坐标系中的正确位置，则需
53、要把坐标系中的正确位置，则需要把模型点的摄影测量坐标转化为物模型点的摄影测量坐标转化为物空间坐标。这种坐标系的变换，空间坐标。这种坐标系的变换，称之为称之为立体模型的绝对定向立体模型的绝对定向数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4-1 3-4-1 绝对定向元素绝对定向元素双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向 描述立体像对在摄影瞬间的绝对描述立体像对在摄影瞬间的绝对位置和姿态的参数称位置和姿态的参数称 目的：目的：将建立的模型坐标纳
54、入到地面将建立的模型坐标纳入到地面坐标系统中，并归化为规定的比例尺坐标系统中，并归化为规定的比例尺 方法：方法：通过将相对定向建立的立体模通过将相对定向建立的立体模型进行型进行缩放缩放、旋转旋转和和平移平移，使其达到，使其达到绝对位置绝对位置X1Y1Z1PZpYpXpX2Y2Z2Aa1s1a2s2OZtXtYtY0X0Z0绝对定向元素绝对定向元素： ，X0 ， Y0 ， Z0 ， ，绝对定向元素绝对定向元素数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4-1 3-4
55、-1 绝对定向元素绝对定向元素 绝对定向元素的计算 w解算思路解算思路：多余观测，平差方法计算 线性化线性化 列误差方程列误差方程 组成法组成法方程方程 解法方程（迭代运算解法方程（迭代运算） 数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4-2 3-4-2 三维空间相似变换原理三维空间相似变换原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向相似变换参数相似变换参数： ，X0 ， Y0 ， Z0 ， ，立体模型空间相似坐标变换，数学上是一个立体模型
56、空间相似坐标变换，数学上是一个不同原点的三维空间相似变换，不同原点的三维空间相似变换，其公式为其公式为 数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4-2 3-4-2 三维空间相似变换原理三维空间相似变换原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向相似变换参数相似变换参数： ，X0 ， Y0 ， Z0 ， ，MZtpYtpXtpOYpXpAZpX0Y0Z0数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采
57、样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4-2 3-4-2 三维空间相似变换原理三维空间相似变换原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向三维空间相似变换方程线性化三维空间相似变换方程线性化记记式中，F0为用绝对定向元素近似值绝对定向元素近似值代入得到的近似值。数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4-2 3-4-2 三维空间相似变换原理三维空间相似变换原理双像解析摄影测量双像解析摄影测
58、量 解析法绝对定向解析法绝对定向偏偏导导数数数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4-2 3-4-2 三维空间相似变换原理三维空间相似变换原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向常常数数项项为解这为解这七七个未知数，至少需要两个平高控制点个未知数，至少需要两个平高控制点和一个高程控制点，或是两个平面控制点和三和一个高程控制点，或是两个平面控制点和三个高程控制点，且三个高程控制点不能在一条个高程控制点，且三个高程控制点不能在一条直线上
59、。直线上。数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4-2 3-4-2 三维空间相似变换原理三维空间相似变换原理双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向三维空间相似变换误差方程三维空间相似变换误差方程设设则则数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4-2 3-4-2 三维空间相似变换原理三维空间相似变换原理
60、双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向法方程的建立与求解法方程的建立与求解量测量测 2 个平高和个平高和 1 个高程以上的控制点可个高程以上的控制点可以按最小二乘平差原理求绝对定向元素以按最小二乘平差原理求绝对定向元素数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4-3 3-4-3 相似变换参数的计算相似变换参数的计算双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向w获取控制点的两套坐标获取控制点的两套坐标 Xp , Yp ,
61、Zp , Xtp , Ytp , Ztp w给定相似变换参数的初值给定相似变换参数的初值 1, 0, X0= Y0=Z0 =0u计算地面摄测坐标系和空间辅助坐标系计算地面摄测坐标系和空间辅助坐标系重心化坐标重心化坐标u计算误差方程式的系数和常数项计算误差方程式的系数和常数项u解法方程，求相似变换参数改正数解法方程，求相似变换参数改正数u计算相似变换参数的新值计算相似变换参数的新值u判断迭代是否收敛判断迭代是否收敛数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-4-3
62、3-4-3 相似变换参数的计算相似变换参数的计算双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向重心坐标的一般求法 对参加解求绝对定向元素的控制点取其算术平均值求出。概念：选取模型的重心为坐标系的原点（用概念：选取模型的重心为坐标系的原点（用g g表表示），称为示），称为重心化坐标。重心化坐标。重心坐标重心化坐标目的减少模型点坐标在计算过程中的有效位数，以保证计算的精度使法方程的系数简化，个别项数值变为零，部分未知数可以分开求解，以提高计算速度数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽
63、宁工程技术大学 测绘学院测绘学院相似变换的误差方程相似变换的误差方程双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向设设则则数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院相似变换的法方程相似变换的法方程双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向重心化坐标重心化坐标的特点：的特点：数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院
64、测绘学院 3-4-4 3-4-4 地面点坐标计算地面点坐标计算双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-5 3-5 立体像对光束法严密立体像对光束法严密解解双像解析摄影测量双像解析摄影测量 光束法严密解光束法严密解光束法双像解析摄影测量概念：光束法双像解析摄影测量概念： 用已知的少数控制点以及待求的地用已知的少数控制点以及待求的地面点，以共线方程为基础，在像对内同面点，以共线方程为基础，在像对内同时解
65、求两张像片的外方位元素与待定点时解求两张像片的外方位元素与待定点的坐标，称该方法为光束法双像解析摄的坐标，称该方法为光束法双像解析摄影测量。俗称一步定向法。影测量。俗称一步定向法。公式推导：内方位元素已知时的共线方程为式中，像片的外方位元素式中，像片的外方位元素( )( )和待定点的地摄坐和待定点的地摄坐标（略去角符）均为未知数。将上式线性化，则一次项展开式为标（略去角符）均为未知数。将上式线性化，则一次项展开式为 数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院 3-5
66、3-5 立体像对光束法严密立体像对光束法严密解解双像解析摄影测量双像解析摄影测量 光束法严密解光束法严密解式中，式中， 为待定点的坐标改正数为待定点的坐标改正数 根据空间后方交会共线方程线性化的推导根据空间后方交会共线方程线性化的推导可求得经线性化的各偏导数，代入线性化可求得经线性化的各偏导数，代入线性化式中，经过一系列变化，可列出一个像对式中，经过一系列变化，可列出一个像对的总误差方程式，其矩阵表达式为：的总误差方程式，其矩阵表达式为： 数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测
67、绘学院测绘学院 双像解析摄测三种方法比较双像解析摄测三种方法比较双像解析摄影测量双像解析摄影测量 解析法绝对定向解析法绝对定向三种方法三种方法精度精度不足不足优势优势应用应用后方交会后方交会前方交前方交会会依赖于空依赖于空间后方交间后方交会精度会精度前方交会前方交会未充分利未充分利用多余条用多余条件平差件平差已知外方位元已知外方位元素，需确定少素，需确定少量待定点坐标量待定点坐标相对定向相对定向绝对定绝对定向向取决于相取决于相对、绝对对、绝对定向精度定向精度不能严格不能严格表达外方表达外方位元素位元素计算公式较计算公式较多多航带法解析空航带法解析空中三角测量中三角测量一步定向一步定向（光束法）
68、（光束法）精度最高精度最高理论最严理论最严密、完全密、完全按最小二按最小二乘原理解乘原理解算算光束法解析空光束法解析空中三角测量中三角测量数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院本节课重点内容双像解析摄影测量双像解析摄影测量 知识回顾知识回顾2 2 主要知识点主要知识点: : 解析法相对定向解析法相对定向 解析法绝对定向解析法绝对定向 光束法严密解法（一步定向法）光束法严密解法（一步定向法）要求：要求：掌握掌握解析法相对定向、绝对定向解析法相对定向、绝对定向数字摄影
69、测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院本节课作业双像解析摄影测量双像解析摄影测量 作业作业2 2 （P97. 7) P97. 7) 绝对定向的数学模型是什么绝对定向的数学模型是什么? ?它一般是它一般是在哪两个坐标系之间进行？需要多少控制点？在哪两个坐标系之间进行？需要多少控制点？ 解析相对定向中哪些是未知数解析相对定向中哪些是未知数? ?观测值是什么？观测值是什么？需不需要提供地面控制点坐标？需不需要提供地面控制点坐标？ 当量测了一个立体像对上若干点的影像坐标，且当量测
70、了一个立体像对上若干点的影像坐标，且其中包括有其中包括有GCPGCP时，如何计算待定点的地面坐标？时，如何计算待定点的地面坐标？a.a.有哪几种方法可选择？各有何优缺点？有哪几种方法可选择？各有何优缺点？ b. b. 每种每种b.b.方法至少需要多少个方法至少需要多少个GCPGCP和多少个像点坐标值？和多少个像点坐标值？数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院影像影像 采样采样数字摄影测量数字摄影测量 辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学 测绘学院测绘学院下节课预习内容下节课预习内容双像解析摄影测量双像解析摄影测量 预习内容预习内容2 2主要知识点主要知识点: : 解析法空中三角测量解析法空中三角测量 航带法空中三角测量航带法空中三角测量 独立模型法区域网空中三角测量独立模型法区域网空中三角测量 光束法空中三角测量光束法空中三角测量
