起伏地区航摄像片相对定向元素解算公式的研究

本文内容是研究并推导用解析法测求一对像片相对定向元素的公式,目的在提高相对定向元素解算的精度,使供用于解析法空中三角测量。本文所拟解决的问题是：1．推导相对定向元素的严密公式及实用公式;2．推论如何利用多余的观测以减少观测的误差。在进行实验的过程中曾发觉影响此项观测结果最主要的一种仪器的系统误差（立体坐标仪）,从而判断其源由并建议顾及此种误差的办法。本文分为第一部分理论的推导和第二部分实验工作。在理论部分内,由纵视差与相对定向元素的基本关采公式出发,推出完全考虑到地形起伏影响的严密公式,使可保证由于计算上近似性的影响不致减低相对方位元素解算的精度。此外从严密公式出发再简化为实用公式,可以使用在一般不特别要求高精度的计算中,也就是达到现有各种精确解算公式所能达到的程度,并制定了计算的表格。在研究如何利用多余的观测以减少观测误差方面,系采用了在像片对重叠面内均匀分布的九个标准点的观测方法,推导使用最小二乘法进行计算的公式。计算的公式并不特别复杂,但是这样做法理论上精度的提高是不很显著的,在航向倾角τ和τ′角方面均方误差的减小为0.9而在旁向倾角差方面均方误差的减小为0.8,因此只有在特别要求高精度的解算中才宜于考虑到这     

方位线定向确定相对定向元素公式的探讨

为了向生产单位推荐一种精度高,计算简便的公式,曾对国内外各种确定相对定向元素的公式进行了分析,得出以下几点看法：1．公式应在方位线定向基础上推导出来;2．为使公式精度高,解算时尽可能不做太多的简化;3．采用趋近计算方法;4．采用一种相对定向元素计算公式,按不同情况计算相应的项不必同时掌握几种公式;5．计算简单,和常用的格式相差不大,便于现有作业人员掌握,要求数值不大,便于计算尺计算。本着以上几点看法,文中推导了一种确定相对定向元素公式,制订了计算表格,提出了趋近计算解法,规定了不同情况下公式的应用界限。通过对模拟象片对计算结果的分析,认为该公式与文献[2]的实用公式和苏联瓦洛夫公式的精度相同,但解算上较前者精度高,较后者简便,计算格式与现有的二次项式相近,建议生产单位采用。     

解析空中三角测量有关几个问题的讨论

本文着重讨论了解析空中三角测量下列几个问题：1．考虑到上下视差的观测权,推导了相对定向元素的新公式。试验证明,有效地提高了构网精度。2．利用模型象片对常见的多项式和正形变换公式进行了大地平差。证实了在一般情况下,二次多项式仍不失为一个切实可用的平差方案。3．按全能仪空中三角测量估算公式,给出了适合解析法情况的精度公式。计算结果表明,理论精度与实际误差十分接近。4．总结了程序设计的经验。借助于各种设计技巧,大大节约了指令,有效地解决了小型电子计算机解算长航线空中三角测量的问题。     

全能仪上特殊象对相对定向方法

在全能仪上进行象对的相对定向方法很多,这里推导一种适用于象对内一个或二个象主点“落水”情况的相对定向方法。由于连续象对相对定向和单独象对相对定向方法基本相同,现以连续象对相对定向为例进行推导。我们熟悉的连续象对相对定向元素与上下视差Q的一般公式为:     

全能型测图仪安置元素定向

目前，电算加密中提供的相对定向元素和绝对定向元素，在测图时大都未被利用。其中相对定向元素，在电算加密采用反复迭代进行解算，对于定向点残余上下视差的限值规定不超过0.03mm（实际上大部分象对的残余上下视差不超过0.01mm），这也就是说，相对定向元素安置在仪器上之后，若不考虑仪器误     

反光立体镜在航测分工法中的应用

本文讨论了最简便的立体量测工具——反光立体镜和视差杆——在航测分工法中的应用,全文分四个部分：（一）量测视差——叙述在正立体和零立体效应情况下,象片对定向的方法和精度。（二）测定象片对的相对定向元素——对两条航线作了实验,并对结果进行了分析。（三）单独象对内加密特征点高程——仿CTД-2原理,但采用解析或图解法确定对左右视差较或高程的改正,从而求得加密点的高程,以供勾绘等高线之用。在这部分中阐述了方法的理论、分类及精度,并对实验工作进行了分析。（四）航线网高程加密——采用了本文附录中的oo定向及on定向的坐标关系公式,将无扭曲模型法加以发展,得出了新的δp公式。并在此基础上进行了实验和分析。所有实验均与由立体坐标仪或立体量测仪求出之相应成果进行了比较,得出结论如下：1．利用反光立体镜和视差杆能精确地量测象片对的左右视差和上下视差。2．用反光立体镜来测求相对定向元素,可以达到类似立体坐标仪的精度。3．用反光立体镜按图解法或解析法加密象对内特征点的高程,可以代替CTД-2用于生产中。4．用反光立体镜按大中oo定向或on定向公式,可进行航线网高程加密用于中小比例尺测图。     

相对定向元素二次项常用计算公式的探讨

本文对作业中常用的三个相对定向元素二次项计算公式,即汝科夫二次项实用式、按左主核线定向的二次项实用式和瓦洛夫公式,进行了分析。认为按方位线定向的二次项实用计算公式,不适用于地面高程差和象片倾斜角均在较大情况下求算相对定向元素,这时由于舍去的二次以上各项的影响较大,即使采用了趋近计算法也不能保证所得成果的应有精度。而按左主核线定向的相对定向元素二次项基本公式,由于公式本身比较精密,其应用范围应当超过按方位线定向的二次项公式。但是,常用的按左主核线定向的二次项实用式,由于处理不当,其计算结果的精度反而不如采用方位线定向的瓦洛夫公式,因此公式的应用范围受到了很大限制。同时,本文还对这些常用二次项公式在作业中规定的某些应用范围提出了一些意见,认为目前国内外某些书刊文献和参考资料上有关这方面的结论,不够十分妥善。在公式推导和分析的基础上,本文提出了按左主核线（近似）定向的新实用公式。新公式在近似垂直摄影条件下,具有普遍应用价值,一般均可获得较高精度的结果,并且计算工作简便。用于山区象片作业时,其成果的精度稍高于瓦洛夫公式,趋近计算的收敛也很快。文中还对新公式的应用做了一些说明。本文还探讨了象片定向误差对求算相对定向元     

利用电子计算机解算空中三角测量的基本公式

由于数字电子计算机的逐渐推广应用,如何利用这种快速的计算工具解算航测空中三角测量问题,引起了广泛的研究。本文系就这个问题作出建议,初步认为采用所建议的运算方法,理论严密,且运算过程比较简单明显,可以大大地减少在电子计算机中程序的输入和运算的工作数量。本文的基本思想系模仿了在全能仪上连续象片衔接的情况下进行相对定向的过程,使得每个单独模型总是在统一的坐标系内进行运算。由任意一对同名射线和基线三根线共面的条件出发,推导出了当代人近似的相对定向原素值,以致这个条件不能满足时,其不符数值R与该点在空间模型中的上下视差Q间的关系。因此,就可以利用逐渐趋近方法逐次改正各相对定向元素的近似值。本文除去推论出必要的公式以外,并借一对“模型象片”,利用手摇计算机进行一部分试算,验证了这种计算方法的正确性。     

独立法和连续法相对定向元素的直接转换方法

从独立法相对定向和连续法相对定向的数学模型出发,分析并得到在独立法相对定向和连续法相对定向中分别作为基准坐标系的基线坐标系与左方像空间坐标系间的转换关系,进而推导并给出独立法和连续法相对定向元素的直接转换的具体方法。仿真数据与真实数据实验结果表明:基于传统算法解算得到的独立(连续)法相对定向元素,可使用本文算法转换为连续(独立)法相对定向元素,且其相对定向精度指标与传统算法解算得到的连续(独立)法相对定向元素精度指标相当,满足实际生产精度要求。     

绝对定向的一种线性解法

本文推导了一套解求绝对定向元素的线性公式,利用该公式解求绝对定向元素,与惯用的解求方法相比,不仅花费计算时间少,其计算精度大约相等,而且也可解求具有大倾角的像片的绝对定向元素。     

POS数据用于立体模型恢复时的上下视差分析

从连续法相对定向原理出发，推导了直接由像片外方位元素恢复立体模型时模型点上下视差的计算公式，用模拟数据验证了计算方法的正确性，并对两组不同摄影比例尺的实际航摄像片进行了试验。通过比较利用GPS辅助光束法区域网平差获得的像片外方位元素和POS提供的像片外方位元素重建立体模型所产生的模型上下视差，分析了POS系统误差对模型上下视差的影响。结果表明，直接利用POS提供的像片外方位元素进行安置元素测图会出现作业员难以忍受的模型上下视差，不能满足地形测图的规范要求。     

不同焦距的连续像对相对定向严密公式

针对现有解算相对定向元素的公式通常用于具有相同焦距的立体像对这一现状,为充分利用不同相机所拍摄的现有影像信息,以像点坐标作为观测量,给其加入改正数,借助计算机代数系统对共面方程进行严格的线性化,推导出了适用于解算不同焦距立体像对相对定向元素的严密公式;最后,通过算例验证了该方法的正确性,可在一定程度上丰富摄影测量理论。     

多倍仪空中三角测量“快速相对定向法”

根据多倍仪光学机械法进行相对定向的理论,从上下视差与相对定向元素间的解析关系式q=(f y~2/f)ω ((xy)/f)ψ xk (y/f)b_x b_y（1）来拟订相对定向的方案是比较多的,本文介绍的“快速相对定向法”的两个方案是实际可用的比较快速的方法,特提出交流,请读者指正。     

POS数据的上下视差误差源检测及误差补偿回归模型

分析POS数据存在系统误差的主要原因,推导基于POS的立体像对相对定向模型,建立POS系统误差回归补偿模型。三个不同比例尺测区试验数据的结果表明：POS系统提供的外方位元素中角元素误差是引起模型上下视差的主要误差源;利用回归补偿模型对POS数据进行改正后模型上下视差明显减小;在无需区域网平差的情况下,直接通过相对定向消除POS系统误差,定位精度有较大提高,从而证明该补偿模型的正确性与可行性。     

利用GPS快速标定发射阵地的应用研究

根据实际情况提出了更合理的导弹发射阵地标定方案，研究了基于伪距单点定位的精度提高方法，介绍了基线向量解算，给出了GPS定向的基本原理和定向精度的误差分析，最后推导出由定向精度指标反算基线长度的公式。     

基于相对方位元素的核线影像生成方法

提出一种对已知相对方位元素的立体影像实施灰度重采样生成核线影像对的方法,对连续像对相对方位元素和独立像对方位元素建立核线影像的理论公式进行了推导,建立了核线影像和原始影像的坐标变换关系;为了提高核线影像建立的效率,在进行核线重采样时,提出分块读写影像的方法。实验表明,建立的核线影像上下视差在亚像素水平,核线影像坐标反算后与原始影像的坐标平均差只有0.000 3个像素,完全可以满足摄影测量立体观测的要求。     

利用最小二乘法构网的解析空中三角测量

本文研讨了一种新的、以最小二乘法解算的解析空中三角测量法。由于在相对定向及大地定向公式中顾及了地面高差的影响,因此,本解析空中三角测量法不仅对于山区适用,而且对于高山地区也同样适用。根据此法已对103通用数字电子计算机编制计算程序,并作了试验工作。试验结果证明,本文所建议的空中三角测量法比文献[1]所提出的方法有更高的精度,相对定向趋近速度不受地面高差和点位的影响,且易于实现在数字电子计算机上编制计算程序。     

恒星象片姿态角的整体解算方案

本文介绍了一种计算恒星象片姿态角的整体解算方案。经初步模拟试验表明,这种解算方案与单片解算方案相比,在理论精度方面将有显著提高。     

非垂直摄影条件下相对方位元素解算方法研究

改进了传统近似垂直摄影条件下的立体像对相对定向算法,提出了一种基于倾斜摄影条件下的解算立体像对相对方位元素的新算法,并将其应用于不同视角倾斜影像组成的立体像对的相对定向。以单独像对相对定向系统为基础,重新推导了小倾斜情况下的共面条件方程形式,进一步分析了大倾斜情况下的解算工作,给出了重新确定相对方位元素初值和对倾斜像片像点坐标进行旋转变换这两种方案。为了验证本文方法的正确性,用Z/I DMC面阵数字相机拍摄的嵩山地区检校场的航空影像进行测试。实验结果表明:本文提出的方法能够解决倾斜摄影条件下非下视影像或旋角过大影像的相对定向问题,解算结果满足了相对方位元素精度要求。     

GPS定向中大地方位角解算问题研究

详细讨论GPS定向中大地方位角计算的三种算法,给出算法的数学模型,推导不同算法的误差公式,并利用实测数据对不同算法进行分析比较,得出利用坐标旋转算法和利用子午面与法截面的关系的算法解算方位角精度较高,且精度相同的结论,同时还给出提高定向精度应注意解决的一些问题。