摄影测量实验报告(前方交汇后方交汇)

中南大学摄影测量前方交汇后方交汇MATLB编程报告

摄影测量学 实验报告

学院： 地信院

班级： 测绘0904班 老师： 邹峥嵘 姓名： 张文佳 学号： 0405090921

2011年11 月11 日

中南大学摄影测量前方交汇后方交汇MATLB编程报告

空间后方交会——空间前方交会

程序编程实验

一． 实验目的

1、要求掌握运用摄影测量中空间后方交会-空间前方交会求解地面点的空间位置的方法和原理。

2、学会运用空间后方交会的原理，根据所给控制点的地面摄影测量坐标系坐标以及相应的像平面坐标系中的坐标，利用计算机编程语言实现空间后方交会的计算，完成所给像对中两张像片各自的六个外方位元素的求解和精度评定。 3、根据空间后方交会所得的两张像片的内外方位元素，利用同名像点在左右像片上的坐标，利用计算机编程语言前方交会编程，求解其对应的地面点在摄影测量坐标系中的坐标，从而达到通过摄影测量量测地面地理数据的目的。

二． 实验仪器

1、计算机

2、MATLAB计算机编程软件

三、实验数据

实验数据实验数据包含四个地面控制点（GCP）的地面摄影测量坐标及在左右像片中的像平面坐标。此四对坐标运用最小二乘法求解左右像片的外方位元素， 即完成了空间后方的过程。另外还 给出了 5 对地面点在左右像片中的像平面坐标和左右像片的内方位元素。实验数据如下：

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四、程序设计流程图

1、后方交会

此过程完成空间后方交会求解像片的外方位元素，其中改正数小于限差（长度改

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正数小于0.01m,角度改正数小于0.0003，相当于1’的角度值）为止。在这个过程中采用迭代计算的方法，是外方位元素逐渐收敛于理论值，每次迭代所得的改正数都应加到上一次的初始值之中。

2、前方交会

七、实验原理公式

1、后方交会中运用的共线方程数学模型

x x0 fy y0 f

a1(X Xs) b1(Y Ys) c1(Z Zs) f

a3(X Xs) b3(Y Ys) c3(Z Zs)a2(X Xs) b2(Y Ys) c2(Z Zs) f

a3(X Xs) b3(Y Ys) c3(Z Zs)

3、前方交会与后方交会中均用到旋转矩阵进行的坐标转换

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a1 a2 a3

b1b2b3

c1 X Xs X Xs Y Y R 1 Y Y c2 s s

c3 Z Zs Z Zs

4、精度评定中均采用最小二乘准则进行平差计算

vx vy

x x x x x x Xs Ys Zs x0 x Xs Ys Zs y y y y y y Xs Ys Zs y0 y Xs Ys Zs

vx a11 Xs a12 Ys a13 Zs a14 a15 a16 x0 xvy a21 Xs a22 Ys a23 Zs a24 a25 a26 y y

Xs

Y s

vx x0 x Zs V ,x ,l y0 y v y

a

A 11

a21

a12a22

a13a23

a14a24

T

1

a15a25

T

a16 a26

VTV

V Ax l x (AA)(Al) 0 Qxx (ATA) 1 mi 0Qiixx

2n 65.前方交会的转换

基线分量：

BX XS2 XS1,BY YS2 YS1,BZ ZS2 ZS1像空间辅助坐标：

X1 x1 X2 x2 Y R y , Y R y

1 1 2 2 2 1

Z1 f Z2 f 地面坐标（摄影测量坐标）：X XS1 NX1 XS2 BX N'X2Y YS1 NY1 YS2 BY N'Y2Z ZS1 NZ1 ZS2 BZ N'Z2

N1

BXZ1 BZX1

N2

X1Z2 X2Z1

BXZ2 BZX2X1Z2 X2Z1

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八．实验源程序

1.空间后方交会（以左片为例）

%已知地面摄影测量坐标

Xg=[5083.205,5780.02,5210.879,5909.264]; Yg=[5852.099,5906.365,4258.466,4314.283]; Zg=[527.925,571.549,461.81,455.484]; %对应地面坐标的左片像点坐标

x=[0.016012,0.08856,0.013362,0.08224]; y=[0.079963,0.081134,-0.07937,-0.080027]; %设置初始值 c=0;w=0;k=0; f=0.15;

Dg=sqrt((Xg(1)-Xg(2))^2+(Yg(1)-Yg(2))^2); Ds=sqrt((x(1)-x(2))^2+(y(1)-y(2))^2); p=Dg/Ds;

Xs0=1/4*(Xg(1)+Xg(2)+Xg(3)+Xg(4)); Ys0=1/4*(Yg(1)+Yg(2)+Yg(3)+Yg(4)); Zs0=p*f+(Zg(1)+Zg(2)+Zg(3)+Zg(4))/4;

W=0 %统计迭代计算次数

%完成迭代计算，检验改正是是否符合要求 while 1

%计算旋转矩阵系数

a1=cos(c)*cos(k)-sin(c)*sin(w)*sin(k); a2=-cos(c)*sin(k)-sin(c)*sin(w)*cos(k); a3=-sin(c)*cos(w); b1=cos(w)*sin(k); b2=cos(w)*cos(k); b3=-sin(w);

c1=sin(c)*cos(k)+cos(c)*sin(w)*sin(k); c2=-sin(c)*cos(k)+cos(c)*sin(w)*cos(k); c3=cos(c)*cos(w);

R=[a1,a2,a3;b1,b2,b3;c1,c2,c3]

for n=1:1:4

X(n)=a1*(Xg(n)-Xs0)+b1*(Yg(n)-Ys0)+c1*(Zg(n)-Zs0); Y(n)=a2*(Xg(n)-Xs0)+b2*(Yg(n)-Ys0)+c2*(Zg(n)-Zs0); Z(n)=a3*(Xg(n)-Xs0)+b3*(Yg(n)-Ys0)+c3*(Zg(n)-Zs0); xj(n)=-f*X(n)/Z(n); %计算近似点坐标 yj(n)=-f*Y(n)/Z(n);

a11(n)=1/Z(n)*(a1*f+a3*x(n)); %矩阵系数 a12(n)=1/Z(n)*(b1*f+b3*x(n)); a13(n)=1/Z(n)*(c1*f+c3*x(n));

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a21(n)=1/Z(n)*(a2*f+a3*y(n)); a22(n)=1/Z(n)*(b2*f+b3*y(n)); a23(n)=1/Z(n)*(c2*f+c3*y(n));

a14(n)=y(n)*sin(w)-(x(n)/f*(x(n)*cos(k)-y(n)*sin(k))+f*cos(k))*cos(w);

a15(n)=-f*sin(k)-x(n)/f*(x(n)*sin(k)+y(n)*cos(k)); a16(n)=y(n);

a24(n)=-x(n)*sin(w)-(y(n)/f*(x(n)*cos(k)-y(n)*sin(k))-f*sin(k))*cos(w);

a25(n)=-f*cos(k)-y(n)/f*(x(n)*sin(k)+y(n)*cos(k)); a26(n)=-x(n); end

A=[a11(1),a12(1),a13(1), …… 此处隐藏：5898字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……