单像空间后方交会编程实习报告

空间后方交会

实习报告

学号 2010302590232

姓名 李雷

指导老师

实习目的

1、掌握空间后方交会的定义和实现算法

(1) 定义：空间后方交会是以单幅影像为基础，从该影像所覆盖地面范围内若干控制点

的已知地面坐标和相应点的像坐标量测值出发，根据共线条件方程，解求该影像在航空摄影

时刻的外方位元素Xs，Ys，Zs，φ，ω，κ。

(2) 算法：由于每一对像方和物方共轭点可列出2个方程，因此若有3个已知地面坐标

的控制点，则可列出6个方程，解求6个外方位元素的改正数△Xs，△Ys，△Zs，△φ，

△ω，△κ。实际应用中为了提高解算精度，常有多余观测方程，通常是在影像的四个角上

选取4个或均匀地选择更多的地面控制点，因而要用最小二乘平差方法进行计算。

2、了解摄影测量平差的基本过程

(1) 获取已知数据。从摄影资料中查取影像比例尺1/m，平均摄影距离（航空摄影的航高）、

内方位元素x0，y0，f；获取控制点的空间坐标Xt，Yt，Zt。

(2) 量测控制点的像点坐标并进行必要的影像坐标系统误差改正，得到像点坐标。

(3) 确定未知数的初始值。单像空间后方交会必须给出待定参数的初始值，在竖直航空

摄影且地面控制点大体对称分布的情况下，Xs0和Ys0为均值，Zs0为航高，φ、ω、κ的

初值都设为0。或者κ的初值可在航迹图上找出或根据控制点坐标通过坐标正反变换求出。

(4) 计算旋转矩阵R。利用角元素近似值计算方向余弦值，组成R阵。

(5) 逐点计算像点坐标的近似值。利用未知数的近似值按共线条件式计算控制点像点坐

标的近似值（x），(y)。

(6) 逐点计算误差方程式的系数和常数项，组成误差方程式。

(7) 计算法方程的系数矩阵ATA与常数项ATL，组成法方程式。

(8) 解求外方位元素。根据法方程，解求外方位元素改正数，并与相应的近似值求和，

得到外方位元素新的近似值。

(9) 检查计算是否收敛。将所求得的外方位元素的改正数与规定的限差比较，通常对φ，

ω，κ的改正数△φ，△ω，△κ给予限差，通常为0.1′，当3个改正数均小于0.1′时，

迭代结束。否则用新的近似值重复(4)～（8）步骤的计算，直到满足要求为止。

(10)流程图

一、程序源代码

typedef struct data{

int no;

double x;

double y;

double X;

double Y;

double Z;

}data;

#include <iostream.h>

#include<math.h>

#include <iomanip.h>

#include "fstream"

#include "HEADFile.h"

double** zhuan(double** a,int n,int m) //矩阵转置

{

double** p=new double*[m];

for(int i=0;i!=m;i++)

p[i]=new double[n];

for(i=0;i<m;i++)

for(int j=0;j<n;j++)

{

p[i][j]=a[j][i];

}

return p;

}

double **MatrixMul(double **m1,int i1,int j1,double **m2,int i2,int j2) //矩阵相乘（矩

阵1，行数，列数，矩阵2，行数，列数），函数内已开僻内存，直接返回给定义指针

{

if(i2!=j1)

{

cout<<"error!两矩阵不满足相乘条件！"<<endl;

return NULL;

}

int i,j,k;

double **p;

p=new double*[i1];

for(i=0;i<i1;i++)

p[i]=new double[j2];

for(i=0;i<i1;i++)

for(j=0;j<j2;j++)

{

p[i][j]=0.0;

for(k=0;k<j1;k++)

p[i][j]+=m1[i][k]*m2[k][j];

}

return p;

}

double **InverseMatrix(double** p,int n) //矩阵求逆函数

{

int i,j,k,row,col;

double temp,temp0,kb,kc,kd;

double **e=new double*[n];

for (i=0;i<n;i++) //构造单位矩阵

{

e[i]=new double[n];

for (j=0;j<n;j++)

{

if(i==j)

e[i][j]=1;

else

e[i][j]=0;

}

}

for(i=0;i<n;i++) //逐个找对角线上的元素，并把该元

素所在列上的本行以下元素化为0

{

int i0=i;

while(i0<n-1 && p[i0][i]==0 ) //找出某列上第一个不为零的

行数

{

i0++;

}

if (p[i0][i]==0)

{

cout<<"The square have no inverse matrix!"<<endl;

break;

}

for (j=0;j<n;j++) //当前行与该行交换

{

temp=p[i0][j];

p[i0][j]=p[i][j];

p[i][j]=temp;

temp0=e[i0][j];

e[i0][j]=e[i][j];

e[i][j]=temp0;

}

kc=p[i][i];

for (j=0;j<n;j++) //交换后的当前行首元素p[i][i]化为1

{

p[i][j]/=kc;

e[i][j]/=kc;

}

if(i<n-1) //若当前行不是矩阵的最后一行，则使当前

行以下各行减去本行首元素与当前行的积

{

for(row=i+1;row<n;row++)

{

kb=p[row][i];

for (col=0;col<n;col++)

{

p[row][col]-=kb*(p[i][col]);

e[row][col]-=kb*(e[i][col]);

}

}

}

}

for (i=n-2;i>=0;i--)

{

for(k=i+1;k<n;k++)

{

kd=p[i][k];

for (j=0;j<n;j++)

{

p[i][j]-=kd*p[k][j];

e[i][j]-=kd*e[k][j];

}

}

}

return e;

}

void main()

{

int M,num,i,j;

FILE *fp;

double f;

fp=fopen("E:\\后方交 …… 此处隐藏：3607字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……