解析空中三角测量概述
摄影测量学第11讲-解析空三
(Analytical Aerial Triangulation)
1、概述 2、光束法区域网平差 3、像点坐标的量测与转点
1
山东科技大学测绘科学与工程学院
第一节 解析空中三角测量概述
一、解析空三的目的 二、解析空三的定义 三、解析空三的特点 四、解析空三的方法与分类 五、影像的连接点与转点 六、解析空三对控制点的要求
作用：连接成平差区域，重叠像 片的数量越多，则说几何强度越 大。 2、转点 （1）特征点的提取与定位 （2）自动转点 10
山东科技大学测绘科学与工程学院
五、影像的连接点与转点
Von Gruber points
每条航线4张像片，3个模型。二条航线共8张像片， 6个模型。
11
山东科技大学测绘科学与工程学院
15
山东科技大学测绘科学与工程学院
平面控制点按周边布设
密 集 周 边 布 设
C1
C2
点间隔2b
16个点
C3 8个点
C4 4个点
16
山东科技大学测绘科学与工程学院
高程控制点按排状布设
2b
ib
17
山东科技大学测绘科学与工程学院
六、区域网平差对控制点的需求
Auxiliary Data as Control Information Perimeter control for planimetry has reduced the number of control points and required terrestrial work for a photogrammetric block. However, the dense chains of vertical control demand additional surveys. A number of studies (Ackermann, 1984, Blais and Chapman, 1984, Faig, 1979) have been carried out to reduce the number of control points, especially vertical points, using measured exterior orientation parameters at the time of photography. These studies showed that great savings in the number of vertical control points could be achieved .四、解析空中三ຫໍສະໝຸດ 测量的方法和分类按技术方法分类
第三章 解析空中三角测量
▪ 然而从摄影测量观测值与非摄影测量观测值的联 合平差意义上讲，非摄影测量信息中还包括直接 的大地测量观测值、导航数据所提供的影像外方 位元素以及物方点之间存在的相对控制条件等。
第二节 影像连接点的类型与 设置
▪ 在摄影测量作业中，影像间的联系、影像 对的定向等均是通过影像上的连接点来实 现的。
破坏相片药膜面及立体照准、刺点误差大，再加 上与之相应的精密坐标量测仪器，如精密立体坐 标量测仪、单像坐标量测仪正在逐渐退出历史舞 台，故人工转刺点的方法已很少使用。
二．仪器转刺点
▪ 利用转点仪转刺点传统的作业方法。
▪ 转点仪是指专门用来转刺像点的仪器，该类仪器能精确地 在每幅相片上刺出所有的连接点，只要用单像坐标量测仪 便可快速而准确地量测出所有的像点坐标。
▪ 独立模型法平差是先通过相对定向建立起 单元模型，以模型点坐标为观测值，通过 单元模型在空间的相似变换，使之纳人到 规定的地面坐标系，并使模型连接点上残 差的平方和为最小。
▪ 光束法是直接由每幅影像的光线束出发， 以像点坐标为观测值，通过每个光束在三 维空间的平移和旋转，使同名光线在物方 最佳地交会在一起，并使之纳人规定的坐 标系，从而加密出待求点的物方坐标和影 像的方位元素。
▪ 由于它的成本高和不便于作业，目前只在 高精度摄影测量平差，如加密m . N等大地 控制网，数字地籍测量或高精度变形测量 中采用，以及用于科学研究目的。
▪ 为了在影像上可以辨认和量测，地面标志点的大 小需按照影像比例尺来确定。计算标志点直径的 经验公式为：
d 25cm ms /10000
▪ 几种影像比例尺摄影时所采用的标志大小：
➢ 取代大地测量方法，进行三、四等或等外三角 测量的点位测定（要求精度为厘米级）；
解析空中三角测量名词解释
解析空中三角测量名词解释空中三角测量（AirTriangulation）是一种遥感测量技术，它已经广泛用于地理空间数据收集和测量。
它可以非常有效地收集某一地理区域的空间信息，也可以用于测量地理元素的变化，如水体范围、森林类型和绿地的变化。
这种测量技术在飞行任务时，能够获取更多的数据，从而更有效地完成测量任务。
空中三角测量技术基于对三个空间点的距离的测量，其中两个点位于空中，第三个点位于地面。
根据已知的两个距离和角度，就可以推断出第三个空间点的位置。
根据这一原理，空中三角测量能够测量出实物距离，这样就能够获得地理信息，而不需要考虑地形因素。
空中三角测量技术能够很密集的获取数据，收集的数据可以用来生成高精度的三维地图，用于仿真、地形分析、缓冲区分析、距离测量等。
在距离测量方面，空中三角测量技术可以用于测量路径、高度差和物体或地物间的距离。
在空中三角测量中，被测试的三点中至少一点要在飞机上，飞机测量由一个或多个引导设备（Guidance）控制，以确保测量距离和方向的准确。
空中三角测量中还会使用一些设备进行分析，如数字化地形系统（DTM）和遥感仪器，以收集空中测量的信息，以及地面测量的信息。
空中三角测量技术相对于地面测量具有很多优势，其中最重要的是它可以收集更多的数据，而且收集的数据的质量也更高，而且测量速度更快，可以大大缩短测量任务的时间。
总之，空中三角测量是一种非常有用的遥感测量技术，它可以准确快速地收集某一地理区域的高精度空间信息，而且不受地形影响，可以全面反映地理元素的变化。
此外，空中三角测量技术可以用于多种应用，它可以用于生成高精度三维地图，用于仿真、地形分析、缓冲区分析、距离测量等。
由于空中三角测量技术的优势，它已经成为地理信息的重要组成部分，并且广泛用于地理空间数据收集和测量。
16-解析空中三角测量(概述)
五、解析空中三角测量所需信息
3、解析空中三角测量中的像点
控制点、定向点、待求点和连接点 航 带 区 域 网 平 差 实 例
控制点---平高点、高程点、平面点
定向点---相对定向和绝对定向点 待求点---为满足测图而需要求解地 面坐标的点 连接点---被相邻像片、相邻模型、相邻航线共用且参与平差的 点，由于起到连接像片、模型或航线的作用，故称为连接点。 注意：在解析空中三角测量中参加平差的点是控制点和连接点
解析空中三角测量
(Analytical Aerial Triangulation)
解析空中三角测量(篇) §1 解析空中三角测量概述 §2 像点坐标的系统误差及其改正 §3 单航带空中三角测量 §4 航带法区域网平差 §5 模型法区域网平差 §6 光束法区域网平差
一、解析空中三角测量的目的
内 容 安 排 二、解析空中三角测量的定义 三、解析空中三角测量的特点
（点定位）+（测图）
摄影定位理论与方法
三、解析空中三角测量的特点
• 不接触被测目标即可测定其位置和形状，对 被测目标是否可以接触无特别要求。 • 可以快速地在大范围内实施点位的测定，节省 大量的野外测量工作。 • 凡从空中摄站可摄取的目标，均可测定其点位， 不受地面通视条件的限制。 • 区域网平差的精度高，内部精度均匀，且不受 区域大小的限制。
该技术又称为解析空中三角测量。 （Analytical Aerial Triangulation ）
二、解析空中三角测量的定义
美国摄影测量协会专业术语委员会的定义：
Analytical Aerial Triangulation An aerial triangulation procedure in which the spatial solution is obtained by computational routines. When performed with aerial photographs, the procedure is referred as analytical aero-triangulation.
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。
解析空中三角测量概述
一、解析空中三角测量的意义 二、解析空中三角测量的目的 三、解析空中三角测量的分类 四、解析空中三角测量的信息 五、影像连接点的类型与设置
一、解析空中三角测量的意义
不触及被量测目标即可测定其位置和几 何形状 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 不受通视条件限制 区域内部精度均匀，且不受区域大小限 制
二、解析空中三角测量的目的
• 为测绘地形图提供定向控制点和像 片定向参数
• 测定大范围内界址点的统一坐标 • 单元模型中大量地面点坐标的计算 • 解析近景摄影测量和非地形摄影测
量
三、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 航带法 区域网法
四、解析空中三角测量的信息
转刺点
标志点
明显地物点
本讲参考资料 教材
张剑清，潘励，王树根 编著，《摄影测量学》，武汉大学出版社
参考书
1、李德仁，郑肇葆 编著像点坐标
非摄影测量信息：
❖ 大地测量观测值 ✓ 距离 ✓ 角度 ✓ 天文经纬度 ✓ 局部坐标
❖ 像片外方位元素 ✓ 高差仪记录 ✓ 摄站坐标 ✓ 像片姿态 ✓ 摄站坐标差
❖ 相对控制条件 ✓ 湖面等高 ✓ 平面 ✓ 圆周 ✓ 共线
五、影像连接点的类型与设置
• 人工转刺点 • 仪器转刺点 • 标志点 • 明显地物点 • 数字影像相关转点
第十一章区域网解析空中三角测量
N1T2
0
0
N 22
N
T 23
0
N 23
N 33
N
T 34
0
X
2
U 2
N N
34 44
X X
3 4
U U
3 4
(11-12)
(四)、法方程的解算
式(11-12)的法方程为一个带状矩阵，可采用 高斯约化法求解。逐步约化使系数阵变为一个上 三角矩阵，其相应常数项进行同样约化，然后求 解最后一组未知数，再从下而上回代，解求出全 部未知数。
(三)、法方程式的组成及特点 由误差方程式(11-8)，可得相应的法方程式：
BTPBX－BTPL＝O
法方程的系数矩阵为4×4的矩阵块，每块为 5×5的方阵。内容为：
B1Tc
B1c
1 2
B1T下
B1下
－
1 2
B2T上
B1下
BT
PB
0
0
－
1 2
B1T下 B2上
BT2c B2c
1 2
B2T上 B2上
X
tP
X tPgi
X
a0 j
a1 j
X
a2 j Y
a3 j
2
X
a4 j XY
YtP
YtPgi
Y
b0 j
b1 j X
b2 j Y
b3 j
2
X
b4 j X Y
2
ZtP ZtPgi Z c0 j c1 j X c2 j Y c3 j X c4 j X Y
(11-15)
1 2
B2T下 B2下
－
1 2
B3T上
B2下
0
《解析空中三角测量》课件
常用仪器
测距仪
用于准确测量观测者到目标点的 距离，并作为空中三角测量的基 础数据。
瞄准仪
观测仪
用于准确定位目标点和观测角度， 确保测量结果的准确性。
用于测量观测角和天顶角，是空 中三角测量中不可或缺的工具。
空中三角测量的误差及其控制
随机误差
由观测过程中的不确定性和环境因素引起，可以 通过多次测量和均值处理来减小。
2 视线的夹角
观测者需要测量从不同位 置到目标点的视线夹角， 以计算目标点的位置。
3 观测角与天顶角
观测角和天顶角的测量是 空中三角测量的关键，它 们可以帮助确定目标点的 高程信息。
空中三角测量的分类
直接测量法
通过直接观测角度和距离来计算目标点的位置和高 程。
间接测量法
通过观测其他特征点的位置和高程，并使用三角形 的关系计算目标点的位置和高程。
构筑物测量
空中三角பைடு நூலகம்量可以快速测量建筑物的位置和高程， 用于建筑工程和城市规划。
森林资源调查
通过空中三角测量可以评估森林的面积、高度和密 度，用于森林资源管理和保护。
基础测量
空中三角测量可用于测量基础设施的位置和高程， 如道路、铁路和桥梁。
案例分析
通过实际案例分析，展示空中三角测量在各个领域的应用和重要性。
解析空中三角测量
本课程旨在介绍空中三角测量的原理、分类、常用仪器、误差控制、应用和 发展前景，为您提供全面的知识。
什么是空中三角测量？
空中三角测量是一种测量地面上点的位置和高程的方法。通过观测从不同位 置到目标点的角度，可以计算出目标点的坐标和高程。
空中三角测量的原理
1 观察者与三角形的关
系
观测者需要站在不同的位 置来观测目标点，并使用 三角形的性质进行测量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三、解析空中三角测量的分类
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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 航带法 区域网法
四、解析空中三角测量的信息
摄影测量信息： 像片上量测的像点坐标
非摄影测量信息：
❖ 大地测量观测值 ✓ 距离 ✓ 角度 ✓ 天文经纬度 ✓ 局部坐标
❖ 像片外方位元素 ✓ 高差仪记录 ✓ 摄站坐标 ✓ 像片姿态 ✓ 摄站坐标差
《摄影测量学》（上）第六章
解析空中三角测量概述
武汉大学
遥感信息工程学院 摄影测量教研室
主要内容
一、解析空中三角测量的意义 二、解析空中三角测量的目的 三、解析空中三角测量的分类 四、解析空中三角测量的信息 五、影像连接点的类型与设置
一、解析空中三角测量的意义
• 不触及被量测目标即可测定其位置和几 何形状
• 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
• 不受通视条件限制 • 区域内部精度均匀，且不受区域大小限
制
二、解析空中三角测量的目的
• 为测绘地形图提供定向控制点和像 片定向参数
• 测定大范围内界址点的统一坐标 • 单元模型中大量地面点坐标的计算 • 解析近景摄影测量和非地形摄影测
❖ 相对控制条件 ✓ 湖面等高 ✓ 平面 ✓ 圆周 ✓ 共线
五、影像连接点的类型与设置
• 人工转刺点 • 仪器转刺点 • 标志点 • 明显地物点 • 数字影像相关转点
转刺点
标志点
明显地物点
本讲参考资料 教材
张剑清，潘励，王树根 编著，《摄影测量学》，武汉大学出版社
参考书
1、李德仁，郑肇葆 编著，《解析摄影测量学》，测绘出版社