摄影测量实验报告模版

江西理工大学应用科学学院测绘10届摄影测量实验matlab源程序及实验报告模板

江西理工大学应用科学学院

摄 影 测 量 实 验 报 告

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班级：测绘101班 姓名：曾广林 学号：08090110113

一、实验目的：

1、通过模拟摄影测量仪器、解析测图仪器和数字摄影测量软件的使用以及相应的计算机编程，进一步理解、巩固和拓宽摄影测量学的基本理论知识；

2、通过该实验课程的学习，要求了解模拟摄影测量仪器的特点与使用；

3、掌握解析摄影测量基础理论的编程实现、解析测图仪的软硬件构成和使用以及一种代表性的数字摄影测量软件的基本使用方法；

4、掌握摄影测量的基本技术和基本方法，加强基本技能与基本方

法的训练与培养；

。

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二、实验原理：

如图所示，物点A和摄影中心S在地面摄影测量坐标系中的

a

坐标依次是（X,Y,Z）、（XS,YS,ZS）；像点（x,y,-f）。

那么由共线条件方程可知：

在像空间坐标系中的坐标是

a(X Xs)) b(Y Ys)) cc(Z Zs))1(X X1(Y Y1(Z Za b 1s1s1sxx 0 f xx0 f

a(X Xs)) (Y Ys)) (Z)3(X X3(Y Y3( s)a bb ccZ ZZ

3

s

3

s

3

s

a(X Xs)) b(Y Ys)) cc(Z Z)2(X X2(Y Y2(s)a b Z Z2s2s2syy 0 f yy0 fa(X Xs)) (Y Ys)) (Z Zs))3(X X3(Y Y3(Z Za bb cc

3

s

3

s

3

s

其中

ai,bi,ci

是

含个立

只三独参数ψ，

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ω，κ的九个方向余弦。

在方程中共有六个未知参数Xs,Ys,Zs, , , ,所以有三个不在一条直线上的已知地面点坐标就可以求出像片的这六个外方位元素。由于共线条件方程是非线性方程，为了便于迭代计算，需要把方程用泰勒级数展开，取一次项得到线型表达式，如下：

x (x)

d d d dX dY dZsss Xs Ys Zs

y y y y y y

y (y) d d d dXs dYs dZs

Xs Ys Zs

用新的符号表示各偏导数后为

x x x x x x

x (x) a11dXs a12dYs a13dZs a14d a15d a16d

y (y) a21dXs a22dYs a23dZs a24d a25d a26d

其中（x）、（y）是函数近似值，d ,d ,d ,dXs,dYs,dZs是外方位元素

近似值的改正数，它们的系数为函数的偏导数。为了便于推导，令：

X=a1(XY=a2(XZ=a3(X

Xs) b1(Y Ys) c1(Z Zs)

Xs) b2(Y Ys) c2(Z Zs) Xs) b3(Y Ys) c3(Z Zs)

那么有

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x

fZ

(

X

X ZZ

)

f X

(b1Y b2X) b2Z b3Y

Z Z b2f b3f

YZ

f

XZ

(b1

YZ

b2

XZ

)

X

Y Z a1 a2 a3

b1b2b3

c1 X Xs X Xs T c2Y Ys RY Ys

c3 Z Zs Z Zs

x Xs

对于系数，其严密算法（以

,

x

为例）如下：

对于竖直摄影而言，像片的角方位元素都是小值，因而各系数的近似值为：

x

a11 ,a12 0,a13

HH

fy

a21 0,a22 ,a23

HH 2

xxy a14 f(1 2),a15 ,a16 y

f xf X Zf

(Z X) 2( a1Z a3X )2 Xsa Z X X),a x ss f(1 ,a 2425262

ff 1X1

a1f a3(x x0) (a1f fa3)

ZZZ

f

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为了提高

vx V ,

vy

Xs Ys Zs x ,

a12a22

a13a23

a14a24

x0 x

l 0

y y

精度

a11

A

a21测量四个或更

和可靠性，通常

a15a25

a16 需要

a26 多的

fcos cos (y y0)sin (x x0) (y y0) (x x0)

cos sin cos cos

ff (x x0)

(y y0)sin

f

(x x0)cos

fcos cos (y y0)sin

地面控制点和对应的像点坐标，采用最小二乘平差方法解算。此时像点坐标（x,y）作为观测值，加入相应的偶然误差改正数vx,vy，可列出每个点的误差方程式：

vx a11dXvy a21dX

ss

a12dYs a13dZs a14d a15d a16d lx a22dYs a23dZs a24d a25d a26d ly

用矩阵表示为：

。

三、实验算法流程：

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那么由V Ax l x (ATA) 1(ATl)

获取已知数据 m, x0 , y0 , f , Xtp, Ytp, Ztp 量测控制点像点坐标 x,y

确定未知数初值 Xs0, Ys0, Zs0, 0, 0, 0 组成误差方程式并法化 解求外方位元素改正数 检查迭代是否收敛 具体的流程程序框图如下：

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。

四、实验源程序：

源程序代码：%左片外方为元素计算 f=0.150;faiz=0;omiz=0;kaz=0;

Xdz=[5083.205,5780.02,5210.879,5909.264]; Ydz=[5852.099,5906.365,4258.446,4314.283]; Zdz=[527.925,571.549,461.81,455.484]; %以上为输入gcp1到gcp4的地面坐标 xxz=[0.016012,0.08856,0.013362,0.08224]; yxz=[0.079963,0.081134,-0.07937,-0.080027]; %右片像点坐标

Xsz=(5083.205+5780.02+5210.879+5909.264)/4; Ysz=(5852.099+5906.365+4258.446+4314.283)/4; Sxz=sqrt((xxz(2)-xxz(1))^2+(yxz(2)-yxz(1))^2); Sdz=sqrt((Xdz(2)-Xdz(1))^2+(Ydz(2)-Ydz(1))^2); mz=10000

Zsz=m*f+1/4*(Zd(1)+Zd(2)+Zd(3)+Zd(4)); Xz=[1;1;1;1;1;1];

while 1

a1z=cos(faiz)*cos(kaz)-sin(faiz)*sin(omiz)*sin(kaz);a2z=-cos(faiz)*sin(kaz)-sin(faiz)*sin(omiz)*cos(kaz);a3z=-sin(faiz)*cos(omiz);

b1z=cos(omiz)*sin(kaz);b2z=cos(omiz)*cos(kaz);b3z=-sin(omiz);

c1z=sin(faiz)*cos(kaz)+cos(faiz)*sin(omiz)*sin(kaz);c2z=-sin(faiz)*sin(kaz)+cos(faiz)*sin(omiz)*cos(kaz);c3z=cos(faiz)*cos(omiz); R=[a1,b1,c1;a2,b2,c2;a3,b3,c3]

for n=1:1:4

s1z=[Xdz(n)-Xsz,Ydz(n)-Ysz,Zdz(n)-Zsz]'; X_z(n)=[a1z,b1z,c1z]*s1z; Y_z(n)=[a2z,b2z,c2z]*s1z; Z_z(n)=[a3z,b3z,c3z]*s1z; xz(n)=-f*X_z(n)/Z_z(n); yz(n)=-f*Y_z(n)/Z_z(n);

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end

%以上循环用于求解像空间坐标x(1),y(1)到x(4),y(4) for p=1:1:4

a11z(p)=1/Z_z(p)*(a1z*f …… 此处隐藏：7422字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……