误差处理2.培训资料.ppt

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1、误差处理2.2-1 2-1 空中三角测量的发展历程空中三角测量的发展历程XZYSS高程控制点高程控制点平高控制点平高控制点待定点待定点n航带法航带法 解求航线的非线性解求航线的非线性改正参数改正参数 n独立模型法独立模型法 解求模型的相似变解求模型的相似变换参数换参数 n光束法光束法 解求像片的外方位解求像片的外方位元素及物点坐标元素及物点坐标 传统空三加密的三种方法传统空三加密的三种方法传统空三加密的三种方法传统空三加密的三种方法像片坐标像片坐标初步航带平差初步航带平差计算计算/量测航线量测航线区域网平差区域网平差计算计算/量测独立模量测独立模型型相对定向相对定向航线构成航线构成光束法独立模

2、型法航带法n以以一一幅幅影影像像所所组组成成的的一一束束光光线线作作为为平平差差的的基基本本单单元元，以以中中心心投投影影的的共共线线方方程程作作为为平平差差的的基基础础方方程程，通通过过各各个个光光线线束束在在空空间间的的旋旋转转和和平平移移使使同同名名光光线线实实现现最最佳佳的的交交会会，并并使使整整个个区区域域最最佳佳地地纳纳入入到到地地面面控控制制点点坐坐标标系系统统中中，从从而而求求得得像像片的定向参数及加密点的地面坐标。片的定向参数及加密点的地面坐标。光束法区域网平差中心投影共线方程中心投影共线方程航摄仪投影中心SMZYXxyzxy共线方程之误差方程共线方程之误差方程光束法区域网平

3、差法方程系数阵光束法区域网平差法方程系数阵光束法区域网平差法方程系数阵光束法区域网平差法方程系数阵1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定点名 A，B，O 像片名 平高地面控制点 A B C D E F G H I J K L M N O c加密点坐标未知数像片外方位元素未知数附加参数 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19转置对项称n将将原原始始的的大大地地测测量量观观测测值值、一一般般的的控控制制信信息息和和/或或相相对对控控制制条条件件与与摄摄影影测测量量观观测测值值一一起起进进行行联合平差联合平差2-2 2

4、-2 摄影测量与非摄影测量摄影测量与非摄影测量 观测值的联合平差观测值的联合平差v大地测量观测值大地测量观测值距离距离角度角度天文经纬度天文经纬度局部坐标局部坐标v像片外方位元素像片外方位元素高差仪记录高差仪记录摄站坐标摄站坐标像片姿态像片姿态摄站间坐标差摄站间坐标差v相对控制条件相对控制条件湖面等高湖面等高平面平面圆周圆周共线共线非摄影测量观测值误差方程非摄影测量观测值误差方程共线条件误差方程共线条件误差方程像片未知数像片未知数坐标未知数坐标未知数空间距离观测值误差方程的建立空间距离观测值误差方程的建立误差方程误差方程空间距离空间距离误差方程矩阵形式误差方程矩阵形式i (Xi,Yi,Zi)j

5、 (Xj,Yj,Zj)联合平差中法方程的构建和求解联合平差中法方程的构建和求解误差方程矩阵形式误差方程矩阵形式法方程解的矩阵形式法方程解的矩阵形式联合平差法方程系数阵联合平差法方程系数阵联合平差法方程系数阵联合平差法方程系数阵321片光束法区域网加入片光束法区域网加入16个距离观测值后的法方程系数阵结构图个距离观测值后的法方程系数阵结构图联合平差中法方程的构建和求解联合平差中法方程的构建和求解带有条件的间接平差误差方程矩阵形式带有条件的间接平差误差方程矩阵形式法方程解的矩阵形式法方程解的矩阵形式k 为联系数条件式个数为联系数条件式个数联合平差法方程系数阵联合平差法方程系数阵联合平差法方程系数阵

6、联合平差法方程系数阵321片光束法区域网加入片光束法区域网加入16个距离观测值后的法方程系数阵结构图个距离观测值后的法方程系数阵结构图边框宽度为边框宽度为16n利利用用安安装装于于飞飞机机上上与与航航摄摄仪仪相相连连接接的的和和设设在在地地面面一一个个或或多多个个基基准准站站上上的的至至少少两两台台GPS信信号号接接收收机机同同步步而而连连续续地地观观测测GPS卫卫星星信信号号、同同时时获获取取航航空空摄摄影影瞬瞬间间航航摄摄仪仪快快门门开开启启脉脉冲冲，经经过过GPS载载波波相相位位测测量量差差分分定定位位技技术术的的离离线线数数据据后后处处理理获获取取航航摄摄仪仪曝曝光光时时刻刻摄摄站站的

7、的三三维维坐坐标标，然然后后将将其其视视为为附附加加观观测测值值引引入入摄摄影影测测量量区区域域网网平平差差中中，以以取取代代地地面面控控制制，经经采采用用统统一一的的数数学学模模型型和和算算法法来来整整体体确确定定目目标标点点位位和和像像片片方方位位元元素素，并并对对其其质质量进行评定的理论、技术和方法量进行评定的理论、技术和方法n目目的的是是极极大大地地减减少少甚甚至至完完全全免免除除常常规规空空中中三三角角测测量量所所必必需需的的地地面面控控制制点点，以以节节省省野野外外控控制制测测量量工工作作量量、缩缩短航测成图周期、降低生产成本、提高生产效率短航测成图周期、降低生产成本、提高生产效率

8、2-3 2-3 GPSGPS辅助空中三角测量辅助空中三角测量单差分方式相对动态单差分方式相对动态GPS定位示意图定位示意图带带GPS的航空摄影的航空摄影GPS航空摄影系统的空间偏移航空摄影系统的空间偏移YZX投影中心与投影中心与GPS天线相位中心之几何关系天线相位中心之几何关系A机载GPS天线相位中心航摄仪投影中心SMZYXuvwxyGPSGPS摄站坐标误差方程摄站坐标误差方程顾及动态顾及动态GPSGPS定位之系统误差定位之系统误差线性化之误差方程线性化之误差方程GPSGPS辅助光束法误差方程辅助光束法误差方程将GPS摄站坐标视为带权观测值引入自检校光束法平差所得到的一个基础方程GPSGPS辅

9、助光束法法方程辅助光束法法方程n与常规光束法比较，法方程系数阵边宽加大了,但其良好的稀疏带状结构并没有破坏GPSGPS辅助光束法区域网平差法方程系数阵辅助光束法区域网平差法方程系数阵辅助光束法区域网平差法方程系数阵辅助光束法区域网平差法方程系数阵 A B C D E F G H I J K L M N O c r d加密点坐标未知数像片外方位元素未知数附加参数 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19转置对项称1234567891011121314151617181920ABCDEFGHIJKLMNO1，2，20 待定点名 A，B，O 像片名 平高地面控制点DGPS/IMU DGPS/

10、IMU 辅助光束法平差系统辅助光束法平差系统辅助光束法平差系统辅助光束法平差系统 WuCAPSWuCAPS (Wuhan Combined Bundle Adjustment for DGPS/IMU data and photogrammetric observations)(Wuhan Combined Bundle Adjustment for DGPS/IMU data and photogrammetric observations)(Wuhan Combined Bundle Adjustment for DGPS/IMU data and photogrammetric obse

11、rvations)用于摄影测量与遥感高精度点位测定软件包以共线条件方程为出发点，容当代的基于统计理论的误差随机模型和理论上最为严密的自检校光束法区域网平差函数模型于一体，发展了自己的一整套算法并予以实现自1985年开始研制，至今已完成了MS-DOS和 Windows 两个版本目前，该系统正在测绘生产单位、科研部门和学校教学实践中广泛使用WuCAPS界面WuCAPSWuCAPS 功能模块功能模块功能模块功能模块WuCAPSWuCAPS 主要功能主要功能v可用于航带法区域网平差可用于航带法区域网平差v可用于带可选附加参数的自检校光束法区域网平差可用于带可选附加参数的自检校光束法区域网平差v可进行地

12、面测量数据与摄影测量观测值的联合平差可进行地面测量数据与摄影测量观测值的联合平差vGPS辅助光束法区域辅助光束法区域网平差网平差vPOS辅助光束法区域辅助光束法区域网平差网平差v可自动剔除观测值的粗差可自动剔除观测值的粗差v可补偿观测值的系统误差可补偿观测值的系统误差v可评价各种未知数的理论精度可评价各种未知数的理论精度v可估计各类观测值的验后方差可估计各类观测值的验后方差v可绘制测区像片覆盖图可绘制测区像片覆盖图v可绘制测区点位分布图和已知点残差图可绘制测区点位分布图和已知点残差图v可实现加密分区的半自动接边可实现加密分区的半自动接边WuCAPS 平平差差主主系系统统框框图图WuCAPS 质

13、质量量分分析析子子系系统统框框图图中国中国GPS空三试验区分布图空三试验区分布图承德承德(1998)面积面积:81000km2黑龙江黑龙江(19961998)面积面积:17600km2北京北京(19961998)面积面积:205km2 天津天津(1995)面积面积:1100km2太原太原(1994)面积面积:10km2中越边界中越边界(19961998)面积面积:10700km2海南岛海南岛 (19961998)面积面积:30000km2总面积：364000km2加密区：150000km2新疆新疆(20022004)面积面积:142000km2酒泉酒泉(2004)面积面积:32000km2秦岭

14、秦岭(2004)面积面积:24000km2敦煌敦煌(2004)面积面积:25000km2天津试验天津试验(1995199519951995年航空摄影年航空摄影年航空摄影年航空摄影,航摄比例尺航摄比例尺航摄比例尺航摄比例尺1:35000,1:35000,1:35000,1:35000,山区地山区地山区地山区地)天津试验结果天津试验结果天津试验结果天津试验结果(199519951995199519951995年航空摄影年航空摄影年航空摄影年航空摄影年航空摄影年航空摄影,航摄比例尺航摄比例尺航摄比例尺航摄比例尺航摄比例尺航摄比例尺1:35000,1:35000,1:35000,1:35000,1:3

15、5000,1:35000,山区地形山区地形山区地形山区地形山区地形山区地形)n1024胶片，胶片，RC-30(152mm)，区域为区域为 720，Trimble 4000，1s数据更新率数据更新率n四角布标四角布标(常规光束法平差须布设个常规光束法平差须布设个2525平高点和个平高点和个8 8高程点高程点)n对于对于1:10000航测成图，检查点不符值：航测成图，检查点不符值：平面平面4.0m，高程高程2.0mGPS辅助空中三角测量辅助空中三角测量XZYSS待定点待定点高程控制点高程控制点平高控制点平高控制点再见再见此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢