最新13光束法区域网空三汇总
LPS光束法区域网空中三角测量
光束法区域网空中三角测量一、实验目的1．掌握Leica Photogrammetry Suite (LPS)模块的基本功能和使用方法；2．加深对光束法区域网空中三角测量基本原理的理解；3．熟练掌握LPS 模块中实现光束法区域网空中三角测量的具体方法。
二、实验要求1．实验前要掌握光束法区域网空中三角测量的基本原理；2．了解ERDAS IMAGINE 的各功能模块和LPS 模块的基本工作原理；3．独立完成实验任务；4．每人提交一份完整的实验报告。
三、数据说明本实验采用ERDAS IMAGINE 软件自带的示例数据，即col90p1.img、col91p1.img 和col92p1.img 三张框幅摄影机像片和一幅参考DEM 数据（colspr_dem.img），这三张像片也都配有相关的摄影机文件。
四、实验步骤1．建立项目运行ERDAS IMAGINE ，进入LPS 模块，点击左上角的打开Create New Block File 对话框创建新的区域网文件在此对话框中输入文件名（如：frame_tour），点击OK 即打开Model Setup 对话框（如下图所示），在Geometric Model Category 下拉菜单中选择Camera，并选择框幅摄影机（Frame Camera）。
几何模型设置完成后打开Block Property Setup 对话框，如下图：在水平参考坐标系设置区，点击右上角的Set 按钮打开Projection Chooser 对话框设置投影方式，进入Standard标签区，在Categories处选择US State Plane-NAD27-Old USGS(DO154) Zone Numbers, 再在Projection 的下拉菜单中选择COLORADO CENTRAL (3476)。
再回到Block Property Setup 对话框，将水平坐标单位设置为Meters，并在Vertical 设置区选中Same as Horizontal 使垂直方向和水平方向的属性一致。
光束法区域网空中三角测量的流程
光束法区域网空中三角测量的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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13光束法区讲义域网空三
v x x x x X x s X s Y x s Y s Z x s Z s X x X Y x Y Z x Z x 0 x v y y y y X y s X s Y y s Y s Z y s Z s X y X Y y Y Z y Z y 0 y
yf a2(XXs)b2(YYs)c2(ZZs) a3(XXs)b3(YYs)c3(ZZs)
将每个立体像对进行像对定向和模型连接构 建自由航带网，利用航带中的控制点及相邻 航线间的公共点对航线进行绝对定向以求得 每一张像片的外方位元素和加密点的地面坐 标，以此作为未知数的近似值
三、误差方程式与法方程式的建立
X Y Z
(X 控－ X 摄 )2 nX
(Y 控 － Y 摄 ) 2 nY
(Z 控－ Z 摄 )2 nZ
2 1
Y
3
X
Thank you
13光束法区域网空三
主要内容
一、基本思想与流程 二、像片外方位元素和地面点坐标初始值的确定 三、误差方程式与法方程式的建立 四、带状法方程式的循环分块解法 五、带附加参数的自检校光束法区域网平差 六、解析空中三角测量的精度
一、基本思想与流程
基本思想
以一张像片组成的一束光线作为一个平差 单元，以中心投影的共线方程作为平差的 基础方程，通过各光线束在空间的旋转和 平移，使模型之间的公共光线实现最佳交 会，将整体区域最佳地纳入到控制点坐标 系中，从而确定加密点的地面坐标及像片 的外方位元素
五、自检校光束法区域网平差
误差方程
V1 AtBxCcl1,
V2
Ex
l2,
V3
Ecl3,
权P1 权P2 权3
法方程
B AT TP P1 1A ABTA PT 1B P1 BP2
空中三角测量分析
五、自检校光束法区域网平差
误差方程
法方程
自检校光束法区域网平差法方程系数阵
×
2
3
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
18
19
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
1，2，…，20 待定点名 A，B，…，O 像片名 平高地面控制点
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
A B C D E F G H I J K L M N O
法方程的解
回代通式：
四、航带法区域网平差
待定点地面坐标计算
将上述坐标反变换到地面坐标
§3-4 光束法空中三角测量
一、基本思想与流程
以一张像片组成的一束光线作为一个平差单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共光线实现最佳交会，将整体区域最佳地纳入到控制点坐标系中，从而确定加密点的地面坐标及像片的外方位元素
基本思想
一、基本思想与流程
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
基本流程
二、构建自由航带网（连续法相对定向）
归化系数
1
3
5
2
4
6
a
1
3
5
2
4
6
b
X
Y
独立模型法-光束法空中三角测量
权pij （3）
Aij j X Ti l ij v ij 权pij X Ti X Ti ' v i' 权pi
起连接作用的摄站点： A
ij
j X Ti l ij v ij
权pij
* 此时（XT’，YT’，ZT’）为已知地面控制点的大地坐标值。 © 资源院 王婷婷
矩阵形式：
Aij j X Ti l ij v ij
权pij
Ytr j M j Y Ztr Z ij ij
0
i：点的序号，j：模型号
XT lx 0 ly YT lz 0 Z ij T
（1）
式中： （X，Y，Z） 为某一点的模型坐标。 （XT，YT，ZT）为相应点的地面坐标。 （X0，Y0，Z0）为模型平移的三个分量。 为模型缩放比例尺因子。 M为模型坐标系对地面坐标系的旋转矩阵。
© 资源院 王婷婷
独立模型法区域网平差
【二】平差的基本原理
2、平差计算的基本原理： • 独立模型法区域网平差的原始误差方程式：
14 15 S22
S23
v x' XT XT' YT YT ' v y' Z Z ' v ' T ij T ij z
S24
C11
C13
C15
© 资源院 王婷婷
独立模型法区域网平差
【三】原始误差方程式的结构
•原始误差方程 11 12 13 14 式
31
模型变换参数
坐标未知数
15
1
22 32 42 52 62
第四章(4)光束法空中三角测
a12 a22
a13 a23
a14 a24
a15 a25
a12 a22
dX a13 l x dY a23 dZ l y
l x x ( x) x f
a1 X X S b1 Y a3 X X S b3 Y a X X S b2 Y l y y ( y) y f 2 a3 X X S b3 Y
三、误差方程式和法方程式的建立
在内方位元素视为已知 的情况下, 误差方程式表示为 : dX S dY S a16 dZ S a11 a26 d a21 d d
v x a11 v y a21
观测值个数 22×2＝44 未知数个数 5×6＋3×3＝39 多余观测数 44 － 39 ＝5
V2S5 A2S5 ts5 B2S5 X 2 L
V2S5 AES5 ts5 0 X 2 L
V2S5 ADS5 ts5 0 X L
V2S5 A3S5 tS5 B3S5 X 3 L
d T
AT A AT B t AT L N 11 T T T T X N 12 B A B B B L 定向未知数(外方位元素)的解为 :
N 12 t L1 N 22 X L2
原理图
S2 ( X S 2 ,YS 2 , Z S 2 )
S1 ( X S 1 ,YS 1 , Z S 1 )
X1
a1 Z
Y A ( X ,Y , Z ) X a2
t
• 基本流程
航测无人机空中三角测量及加密
航测无人机空中三角测量及加密（空三）解析空中三角测量指的是用摄影测量解析法确定区域内所有影像的外方位元素。
在传统摄影测量中，这是通过对点位进行测定来实现的，即根据影像上量测的像点坐标及少量控制点的大地坐标，求出未知点的大地坐标，使得已知点增加到每个模型中不少于4个，然后利用这些已知点求解影像的外方位元素，因而解析空中三角测量也称摄影测量加密或者空三加密。
1、光束法空中三角测量光束法区域网空中三角测量是以一张像片组成的一束光线作为平差的基本单元，是以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共点的光线实现最佳交会，并使整个区域最佳地纳入到已知的控制点坐标系统中去，以相邻像片公共交会点坐标相等、控制点的内业坐标与已知的外业坐标相等为条件，列出控制点和加密点的误差方程式，进行全区域的统一平差计算，求解出每张像片的外方位元素和加密点的地面坐标，见图1：图1 光束法区域网平差对于目前全自动处理的空三软件，一般是利用影像自动匹配出航向和旁向的像点，将全区域中各航带网纳入到比例尺统一的坐标系统中，拼成一个松散的区域网，确认每张像片的外方位元素和地面点坐标的概略位置，然后根据外业控制点，逐点建立误差方程式和改化法方程式，求解出每张像片的外方位元素和加密点的地面坐标。
在获得每张像片的外方位元素和加密点地面坐标的近似值后，就可以用共线条件方程式，列出每张像片上控制点和加密点的误差方程式。
对每个像点可列出下列两条关系式，即：图2式中：图3对于外业控制点，如果不考虑它的误差，则控制点的坐标改正数dX=dY=dZ=0。
当像点坐标为等权观测时，误差方程式对应的法方程式为：图3公式图3含有像片外方位元素改正数X和待定点地面坐标改正数t两类未知数。
对于一个区域来说，通常会有几条、十几条甚至几十条航带，像片数将有几十、几百甚至几千张。
每张像片有6个未知数，一个待定点有3个未知数。
如若全区有N条航带，每个航带有n张像片，全区有m个待定点，则该区域的末知数为6n X N+3m个。
光束法空中三角测量
光束法空中三角测量光束法是一种利用光束进行空中三角测量的方法。
在此方法中，光束的传播路径被测量并用于确定观测者与目标之间的距离和方向。
基本原理在光束法中，光束被从观测点发射出去，穿过被测目标（如建筑物）并反射回观测点。
观测者可以通过记录光束的传播时间和光束反射的位置来计算目标的距离和方向。
具体来说，观测者首先在观测点上安装一个激光器，发射光束。
光束会穿过被测目标并反射回观测点，然后被一个接收器接收。
观测者可以记录下发射和接收光束时刻的时间戳，用来计算光束的传播时间。
此外，观测者还需要记录下光束的反射位置（这可以通过对反射光束进行测量来实现），并用这些数据计算出目标的距离和方向。
应用光束法广泛应用于航空、航天、土木工程、建筑学等领域，包括以下应用：1. 建筑物高度测量：在建筑学中，光束法可以用于测量建筑物的高度和形状。
使用者可以利用这些数据来计算建筑物的体积、面积和其他参数。
2. 桥梁设计和监测：光束法可以用于桥梁的设计和监测。
使用者可以使用光束法来计算桥梁的长度、高度和其他参数，并对桥梁进行监测，以确保它们的结构完整性并及时发现任何问题。
3. 土地测量和地形建模：光束法可用于测量大面积的土地，比如森林、沙漠等地区。
使用光束法可以绘制出这些区域的地形模型，并用于各种目的，如地图绘制、旅游规划等。
优点与传统的测量方法相比，光束法具有以下优点：1. 高精度：光束法可以提供高度精确的数据，这对于一些需要高精度数据的领域如航空、航天、水利、地质、建筑学等都非常重要。
2. 高效性：光束法可以快速地获得数据，运行速度快，可用于大面积的测量，且在数据收集过程中不会干扰被测目标的形态。
3. 安全性：光束法不需要在被测目标上进行操作，可减少人员在施工及观测过程中的风险。
总结光束法是一种使用光束进行空中三角测量的方法，可用于建筑物高度测量、桥梁设计和监测、土地测量和地形建模等领域。
相比传统测量方法，光束法具有高精度、高效性及安全性等优点。
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五、自检校光束法区域网平差
误差方程
V1 AtBxCcl1,
V2
Ex
l2,
V3
Ecl3,
权P1 权P2 权P3
法方程
B AT TP P1 1A ABTA PT 1B P1 BP2
ATP1C BTP1C
x tBTP A 1lT1P 1l1 P2l2
CTP1A CTP1B CTP1CP3c CTP1l1P3l3
X Y Z
(X 控－ X 摄 )2 nX
(Y 控 － Y 摄 ) 2 nY
(Z 控－ Z 摄 )2 nZ
2 1
Y
3
X
1、对图中的第一条航带进行绝对定向时，可列几个误差方 程式？对第二条航带进行绝对定向时可列几个误差方程式？
2、航带法区域网平差时的待求参数是什么？假设图中控制 点全部用于航带模型的非线性变形改正，则航带法区域网 平差时，可列多少个误差方程式？
13光束法区域网空三
一、基本思想与流程
基本思想
以一张像片组成的一束光线作为一个平差 单元，以中心投影的共线方程作为平差的 基础方程，通过各光线束在空间的旋转和 平移，使模型之间的公共光线实现最佳交 会，将整体区域最佳地纳入到控制点坐标 系中，从而确定加密点的地面坐标及像片 的外方位元素
一、基本思想与流程 原理图
V A tB x l
法方程
ATPAATPB t ATPl BTPABTPB xBTPl
光束法区域网平差法方程系数阵
加密点坐标未知数
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
像片外方位元素未知数
A B C D E F G H I J KL M N O
转 置 对 称 项
四、自检校光束法区域网平差
一、基本思想与流程
基本流程:
• 像片外方位元素和地面点坐标近似值的确定 • 逐点建立误差方程式并法化 • 改化法方程式的建立 • 边法化边消元循环分块解求改化法方程式 • 求出每片的外方位元素 • 加密点坐标计算
二、像片外方位元素和地面点坐标近似值的确定
xf a1(XXs)b1(YYs)c1(ZZs) a3(XXs)b3(YYs)c3(ZZs)
自检校光束法区域网9 11 13 15 17 19
像片外方位元素未知数
A B C D E F G H I J KL M N O
附加参数 c
转 置 对 称 项
六、解析空中三角测量的精度
理论精度
0
V T PV r
m x 0 (Q xx ) ii
实际精度
yf a2(XXs)b2(YYs)c2(ZZs) a3(XXs)b3(YYs)c3(ZZs)
将每个立体像对进行像对定向和模型连接构 建自由航带网，利用航带中的控制点及相邻 航线间的公共点对航线进行绝对定向以求得 每一张像片的外方位元素和加密点的地面坐 标，以此作为未知数的近似值
三、误差方程式与法方程式的建立
3、光束法区域网平差时，图中的区域网待求参数有多少个？ 观测值的个数是多少？利用前方交求图中的1点和2点的地 面坐标时，可分别列多少个误差方程式？
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误差方程
v x x x x X x s X s Y x s Y s Z x s Z s X x X Y x Y Z x Z x 0 x v y y y y X y s X s Y y s Y s Z y s Z s X y X Y y Y Z y Z y 0 y
xf a1(XXs)b1(YYs)c1(ZZs)x
a3(XXs)b3(YYs)c3(ZZs)
yf a2(XXs)b2(YYs)c2(ZZs)y
a3(XXs)b3(YYs)c3(ZZs)
xa1x(r210)0a3y ya1y(r210)0a2xa3y
在共线条件方程中，利用若干附加参数来描 述系统误差模型，在区域网平差的同时解求 这些附加参数，以自动测定和消除系统误差