像片系统误差的改正

近年来，生产实践证明，在解析空中三角测量中，像点坐标或模型坐标的系统误差改正问题，成为目前提高摄影测量网精度的关键问题之一，特别在大比例尺电算加密中尤为突出。为了提高大比例尺解析空中三角测量的精度，扩大航带或区域网控制点之间的跨度，本文就如何改正像片系统误差进行了初步研究，即在摄影地区选出具有代表性的几张像片，在高精度立体坐标量测仪上进行量测，按严格的数学关系计算出系统误差源对像点坐标的综合改正值并用模拟和真实像片进行了试验。     

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。     

恒星像片的自动判读和量测

本文介绍利用VX-3000扫描仪和AST-386微计算机自动判读和量测星像片框标点、星像点的一种方法。恒星像片经扫描得到框标点、星像点的二维灰度分布，根据框标点、星像点灰度级特点，采用特征提取技术自动确认框标点和星像点，能判出一张星像片中的恒星像点达90％以上．对判读出的框标点采用灰度级插值放大、邻近点内插技术，而后求取框标点的坐标。对判出的星像点，利用图像尖锐化技术对星像边缘进行增强处理，而后按质心法求取星像点质心坐标。经统计，星像点坐标的量测精度，其单位权中误差为0．2—0．35像元(像元太小为20μ)，满足星像片姿态角计算要求。     

测角法非量测数码相机实验室几何标定

非量测数码相机凭借其自身特有的优点,成为了摄影测量获取影像的主要设备之一,广泛应用于摄影测量中。由于其内方位元素和畸变参数未知,本文介绍了一种利用测角法进行几何标定的方法,通过测定平行光线的入射角度和其对应像片上的像点坐标,根据镜头畸变平方和最小的原则解算出内方位元素和畸变参数。研究表明该方法对主距、主点的标定精度可达到μm级,该方法用于非量测型数码相机的几何参数标定是完全可行的。     

卫星摄影三线阵CCD影像的EFP法空中三角测量(一)

系统地介绍了EFP法空中三角测量的基本思想、EFP像点坐标计算、平差的数学模型和卫生摄影测量的数字模拟,并以模拟数据进行了自由网＋控制点平差、外方位元素量测值参与平差、外方位元素量测值常差的分离以及区域平差等实验计算和实验结果分析。通过研究分析得出结论：（1）三条基线的航线可以保证三线阵CCD影像光束法平差的几何强度;（2）控制点可以布设在航线首末端,二线交会区的高程精度比三线交会区仅低约1.4因子;（3）外方位元素观测值是三线阵CCD影像光束法平差不可缺少的数据,经过平差可以不同程度地提高平差的高程精度。即使外方位元素观测值达到现代的精度,光束法平差的高程精度仍比直接前方交会高,所以三线阵CCD相机比单线阵、双线阵相机在全球性无控制卫星摄影测量或外星球摄影测量方面有更大的优势。     

卫星三线阵CCD影像光束法平差研究

简单回顾了“定向片法”和“EFP法”计算外方位元素的原理 ,指出仅仅利用三线阵CCD影像及地面控制点的空中三角测量 ,不能实现单航线角隅各一个控制点的平差计算模型与实地的相似性 (不计像点观测误差 )。利用EFP法空中三角测量的原理 ,进一步分析了其原因 ,提出了在相邻EFP像片之间增设连接点 ,同时要求在航线首末基线范围内的连接点带地面坐标或连接点在其左、右EFP像片上的坐标之一是其真中心投影坐标。在其控制下 ,平差结果实现了包括基线数B =2在内的单航线平差计算的模型基本与实地相似 ,并列出了在多种情况下利用计算机模拟数据进行平差精度统计的结果。最后就解决连接点真中心投影坐标获取问题 ,对三线阵CCD相机提出了附加要求 ,即在正视CCD线阵右侧附加两个 1 5 0 0像元× 1 5 0 0像元 (或更小 )的CCD面阵的构想方案     

鱼眼全景像片光束法整体平差解法

本文利用鱼眼像片与中心投影的平面像片间像点坐标关系，推导了鱼眼像片光束法整体平差解算模型。用模拟数据进行试算，证明公式正确，且此种平差方法实用可行。     

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。     

利用岸线约束进行解析独模法空三航带网平差

本研究的目的是想通过增加岸线点作为绝对约束的试验，把约束引入独模法空三的基本线性化数学模型中。独模法空三包含七个参数，三个角元素（Ω、φ、π），三个线元素（X0、Y0、Z0）和一个比例因子（λ）。被运用的这条航线有8张象片，近似摄影比例尺为1／7500，位于阿拉伯海湾科威特城的一部分，构成7个立体模型。航线中包含5个全野外地面控制点，5个平面检查点，10个高程检查点，8个岸线点。用带有约束和不带约束两次完成航带网平差，并对结果进行比较。在平羞过程中保持检查点一致以保证晗当的精度评估。象片坐标量测在Kevn（克恩）DSR11解析测图仪上完成，并对影象主要误差进行预处理。在构成统一航带网之前解析地构成立体模型。结果表明，当增加岸线点作为绝对约束时，高程中误差和平面中误差分别改善了约19．5％和8．5％。对于岸线覆盖的许多立体模型，增加这些约束的结果，仅使的法方程系数矩阵的带宽增加。     

基于同名点量测值的影像匹配

本文描述了一种关系，它使我们能够确定某一张像片上一个三维目标影像是否与另一张像片上一个目标的影像相匹配。这种影像匹配算法要求在两张像片上有９个同名像点的量测值，它仅依赖于像点坐标，而无需知道物方空间坐标或两摄影机的内外方位元素。该关系可以用于变化检测或分类，而且，当两张像片的透视中心存在较大差异时，这种方法特别有用。该研究的副产品是“核线方程”，它在影像的自动搜索和相关算法中很有用处。     

卫星像片姿态计算及其在空中三角测量中的应用

卫星像片姿态数据是无地面控制条件下像片空间三角测量的关键数据，在区域网整体平差计算中，它能有效抑制系统误差的累积，从而精确测定无地面控制区域的目标和控制网点坐标。本文简要介绍了卫星恒星像片姿态计算的基本原理，利用模拟数据进行了姿态角整体可靠性和整体精度指标的分析试验，实际处理了若干恒星像片，对姿态角计算精度进行了统计分析。文章最后对卫星像片姿态数据用于卫星像片空中三角测量进行了计算分析，结果表明有像片姿态角控制时能有效地消除系统误差累积，提高了整体精度。     

摄影测量平差系统的误差处理 第三讲 谈谈象片连接点的转刺——减小象点坐标偶然误差的关键

在讨论系统误差和粗差的处理之前，必须强调指出：决定平差精度最本质的因素仍然是观测值的偶然误差。如果观测值的偶然误差很大，系统误差和粗差必将难以发现和消除。因此，减小观测值的偶然误差乃是提高平差精度和可靠性的一个基本前提条件。在当前的摄影测量作业中，由于摄影机、摄影材料和量测仪器质量的提高，象片坐标量测精度主要取决于象片连接点的类型和转点的方法（参见第一讲）。当采用传统的人工转刺点方法时，转刺点误差是     

五、摄影测量与遥感学

CH20020423 卫星摄影三线阵 CCD 影像的 EFP 法空中三角测量(一)/王任享(西安测绘研究所)∥测绘科学.—2001(4).—1～5系统介绍了 EFP 法空中三角测量的基本思想、EFP像点坐标计算、平差的数学模型和卫星摄影测量的数字模拟,并以模拟数据进行了自由网+控制点平差、外方位元素量测值参与平差、外方位元素量测值常差的分离以及区域平差等实验计算和实验结果分析。通过研究分析得出结论:(1)三条基线的航线可以保证三线阵 CCD 影像光束法平差的几何强度;(2)控制点可以布设在航线首末端,二线交会区的高程精度比三线交会区仅低约1.4因子;(3)外方位元素观测值是三线阵 CCD 影像光束法平差不可缺少的数据,经过平差可以不同程度地提高平差的高程精度。即使外方位元素观测值达到现代的精度,光束法平差的高程精度仍比直接前方交会高,所以三线阵 CCD 相机比单     

相机检校控制场像点坐标自动定位与高精度量测

针对三维控制场相机检校中像点坐标的量测精度和效率较低的问题,该文研究在三维控制场物方控制(编码)点三维坐标已知的情况,通过对编码点自动识别与定位,借助直接线性变换(DLT)方法计算影像投影变换参数,实现影像控制点像点坐标自动初定位。通过边缘检测、最小二乘椭圆拟合、最小二乘直线拟合等步骤,实现控制点像点坐标的高精度定位量测。试验表明,此方法可实现控制点像点坐标全自动高精度定位量测,定位精度达0.04像元,提高了相机检校的精度和效率。     

用多项式预处理的独立模型法区域网平差程序DM-PG

DM-PG程序是用ALGOL语言结合代码体编成的DJS-6计算机独立模型法区域网平差程序。该程序的数学模型具有如下几个特点：——区域网整体平差采用平—高分求迭代计算。在计算网的高程参数时，利用了已解出的平面参数计算自由项的改正数。提高了高程误差方程式的精度，加快了迭代的趋近过程。在线性观测方程式中包含模型方位参数和待求点坐标参数两类未知数。为了在整体平差时减少一次解算的参数个数，往往先把待求点的坐标参数从方程中消除，而代之以相同数量的新的误差方程式。若对模型点的观测方程采用等权时，发现可以减少一个误差方程式，从而减少了误差方程式法化的时间。——由于非独立累积性系统误差在航线网中的累积服从二次多项式规律，而同类型的偶然误差在航线网中的累积则远小于系统误差的累积。因此用二次多项式对区域内的各航线进行预处理有助于减小模型由系统误差产生的变形，从而提高整体平差后的坐标精度。——区域网整体平差采用循环分块消去法。为了得到最小带宽的法方程矩阵，在平差前按垂直于航线的方向重新排列单元模型，用内存贮中可能提供的容量进行分块，减少了内外存交换数据时的时间损失。实验证明，多项式高程预平差能改善单元模型的变形，并提高区域网高程精度10—30％。这种     

利用卫星三线阵CCD影像进行光束法平差的数字模拟实验研究

简要地叙述了利用三线阵ＣＣＤ影像生成用于光束法空中三角的等效框幅像点坐标的方法,并构成所谓“等效框幅像片（ＥＦＰ）”。从卫星摄影测量特点出发,光束法平差的数学模型除了经典的线性化共线方程外,还引用了外方位元素连续（平滑）条件。以数字模拟的方法给出了几种不同情况下光束法航线平差的结果,进而对中分辨率（１０ｍ）卫星三线阵ＣＣＤ影像测制等高距为２０ｍ的地形图问题作了简要分析。     

测角网坐标平差模型的Bootstrap参数估计方法

针对线性最小二乘法处理非线性模型产生模型误差的问题,文章将高斯牛顿迭代法引入测角网坐标平差模型中,给出测角网坐标平差模型的高斯牛顿迭代法计算过程.考虑到非线性平差模型的参数估计值是有偏估计,结合Bootstrap重采样方法对参数估值进行改善,提出测角网坐标平差模型的Bootstrap参数估计方法,并给出详细的迭代流程图.针对等精度与不等精度角度观测数据,设计两个测角网案例.实验结果表明,测角网坐标平差模型的高斯牛顿迭代解法能够削弱线性近似带来的模型误差影响,其参数估值优于传统的线性近似方法;而测角网坐标平差模型的Bootstrap参数估计方法比高斯牛顿迭代解法在提高测角网坐标平差参数估值质量方面更加有效.实验证明将高斯牛顿迭代解法应用于测角网坐标平差模型的必要性与实用性,也证明将Bootstrap重采样参数估计方法与高斯牛顿迭代解法结合并用于测角网坐标平差的可行性与有效性.     

一种快速的正射影像制作方法

本文研究利用测区前期的地形图来获取进行空中三角测量时所需的控制点三维坐标信息,对整个测区进行自动空中三角测量,获取每张像片的外方位元素,建立立体模型。然后在前期的数字高程模型(DEM)切割出对应模型的DEM,对像片进行数字微分纠正,获取每个模型正射影像。实验证明该方法的可行性。     

空中三角测量的一般解析法

空中三角测量计有两种基本不同的情况：（1）在航带一端有三个地面控制点,而在他端有一个、两个或甚至三个地面控制点,（2）在全航带上只有三个分散的地面控制点。对于第一种情况,笔者与周卡先生已提出不同的解法。第二种是航测中最常见的,也是最容易做到的情况。本文的目的是对这样条件下的测图问题从基本理论出发加以分析并提出严格的而同时也是可以一般通用的解析制图法;其主要过程为：（1）用坐标量仪在像片上定出同名点并量测其直线坐标,（2）自任一个或两个或三个中间像片开始作相邻像片的相对定向,因而建立其有关地段的光学模型,（3）统一分区光学模型的比例尺,（4）把分区光学模型结合为一个全航带的光学模型,（5）定出全航带光学模型的比例尺,（6）决定全航带光学模型的大地定向,（7）分区测图,并拼成全航带的总平面图。解析法的主要目标仍与笔者前文相似,即：（1）以比较简单的仪器设备代替全能测图仪来完成长航带的测图工作,（2）使计算与测图工作可以由很多的普通工作人员分段分工同时并进而不受复杂贵重仪器在数量上和操作技巧上的限制。     

卫星摄影三线阵CCD影像的EFP法空中三角测量(二)

4 平差方案及模拟数据平差实验4.1 自由网+控制点空中三角测量由前方交会(2.1)式,后方交会(2.2)式以及外方位元素平滑制约条件(2.3)式,可以构成类似经典的光束法空中三角测量,但由于EFP像点坐标是推算出来的,所以控制点不宜直接参与平差过程.于是平差要分成自由网平差及利用控制点作三维线性变换两个步骤.另一方面,卫星摄影中起始角元素大约在±0.5°左右,对于经典空中三角测量,角元素起始近似值均可按零处理.但在EFP平差中,φ角起始值φ0对空中三角测量,像元素起始近似值均可按零处理.在EFP平差中,φ角起始值φ0对整条航线的几何状态影响很大,必须采用特殊的程序预先加以确定.我们采用不断步进φ角值,比较由前方交会及(1.2)式计算的Y视差的均方根值最小者,即作为φ的最佳起始值.平差框图见图4.