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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,*,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,*,§,5.1,近景控制的一般概念,一、近景攝影測量中實(shí)施控制的目的,,,1,）是把所構(gòu)建的近景攝影測量網(wǎng)納入到給定的物方空間坐標(biāo)系里。,,,2,）是通過多余的控制,(,包括控制點(diǎn)或相對(duì)控制,),加強(qiáng)攝影測量網(wǎng)的強(qiáng)度。,,,3,）是通過多余的控制點(diǎn)或相對(duì)控制檢查攝影測量的精度和可靠性。,1,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,二、控制點(diǎn)與相對(duì)控制,,控制點(diǎn),與,相對(duì)控制,是近景攝影測量使用的兩類控制。,,,控制點(diǎn),通常是在被測目標(biāo)上或

2、其周圍測定的己知坐標(biāo)的標(biāo)志點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)有三維控制點(diǎn),(X,，,Y,，,Z),、二維控制點(diǎn),(,如,X,，,Y),和一維控制點(diǎn),(,如,X),之分?？刂泣c(diǎn)是近景攝影測量中最常用的控制手段。,,,相對(duì)控制,是指攝影測量處理中一些未知點(diǎn)間某種己知的幾何關(guān)系。,2,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,,三、物方空間坐標(biāo)系的定義方法,將近景攝影測量網(wǎng)納入到給定物方空間坐標(biāo)系有不同方法。之所以存在多種方法，原因是近景攝影測量所測成果一般僅用于描述目標(biāo)的形狀大小，而不注意它的“絕對(duì)位置”。,,1,、按控制點(diǎn)定義的物方空間坐標(biāo)系,,2,、按物方距離定義的物方空間坐標(biāo)系,,3,、按攝站到物方點(diǎn)距離定

3、義的物方空間坐標(biāo)系,,,3,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,4,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,四、控制點(diǎn)的測定精度要求,設(shè)待定點(diǎn)的坐標(biāo)中誤差,m,由控制點(diǎn)坐標(biāo)中誤差,m,控,和攝影測量中誤差,m,攝,兩部分組成，即：,,,m,2,= m,控,2,+m,攝,2,,,為了使控制點(diǎn)坐標(biāo)中誤差,m,控,對(duì)待定點(diǎn)坐標(biāo)中誤差,m,不構(gòu)成影響，常取,m,控,<1/3 m,攝,的原則，來規(guī)定控制點(diǎn)的測定精度要求。面對(duì)某項(xiàng)任務(wù)，近景攝影測量中誤差,m,攝,可預(yù)先得到估算，所以控制點(diǎn)的測定精度也能得以預(yù)先設(shè)計(jì)。,,,,5,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,§,

4、5.2,控制點(diǎn)的一般測量方法與精度分析,近景攝影測量實(shí)測中所得控制點(diǎn)的坐標(biāo),(X,Y,Z),。常常使用普通測量的方法測算。,,,作業(yè)步驟是：,,,(1),以普通測量的前方交會(huì)解算其平面坐標(biāo),(X,，,Y),；,,,(2),按“間接高程”的方法再解求其高程,(Z),。,,,需要指出，這里討論的測量方法、適用于要求亞毫米精度的大多數(shù)近景攝影測量目標(biāo)。那些精度要求較低者，可參照這里敘述的測量方法以及常規(guī)測量方法稍加變通地實(shí)施。,6,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,一、測量原理,7,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,自測站,A,和,B,前方交會(huì),解求,P,點(diǎn)平面坐標(biāo)為

5、：,8,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,若取物方空間坐標(biāo)系原點(diǎn)與A重合(X,A,=Y,A,=0),,,且取Y軸與AB的水平投影重合(Y,B,=S,X,B,=0),則有:,9,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,P點(diǎn)的高程:,10,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,二、精度分析,1、平面精度分析,注:m—內(nèi)角A或B的測角中誤差；,,m,A,、m,B,—測站點(diǎn)A與B的點(diǎn)位中誤差。,11,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,注：上式未考慮儀器高i和目標(biāo)高v的影響。,2,、高程精度分析,12,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室

6、,三、作業(yè)方法,,1、作業(yè)方法,,(1)近似量取兩測站(A、B)間的距離S’，讀至cm就可以滿足要求；,,(2)在物方空間適宜部位布置已知長度的距離MN，如3M長一級(jí)因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺、1m長的日內(nèi)瓦尺，并且使MN處于水平狀態(tài)；,,(3)自測站A與B按前述普通測量前方交會(huì)法，測定M、N以及各控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)(X’，Y’)；,13,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,(4)求解比例尺歸化系數(shù)λ：,,,,此時(shí)還可以計(jì)算兩測站A與B間水平投影的實(shí)長S：,,,14,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,(5)按下式計(jì)算各控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)：,,,,,（6）按間接高程方法解求各控制點(diǎn)的

7、高程。,15,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,§,5.4,室內(nèi)三維控制場,室內(nèi)控制場，又稱室內(nèi)試驗(yàn)場，是室內(nèi)建立的三維控制系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)按一定規(guī)律布設(shè)有一群己知空間坐標(biāo)的控制標(biāo)志。,,,控制標(biāo)志既可當(dāng)控制點(diǎn)使用，多個(gè)控制標(biāo)志之間又可設(shè)定為某種相對(duì)控制。,,,室內(nèi)控制場是近景攝影測量工作的一項(xiàng)基本建設(shè)，對(duì)科研與教學(xué)工作均很重要。,16,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,一、建立室內(nèi)三維控制場的目的,1）用于近景攝影測量的有關(guān)研究，包括對(duì)新理論、新儀器和新方法的檢驗(yàn)、攝影(攝像)方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及檢驗(yàn)控制點(diǎn)數(shù)量、質(zhì)量和分布對(duì)精度的影響等。,,17,,東南大學(xué)交通學(xué)院

8、 攝影測量與遙感教研室,(2)實(shí)測目標(biāo)形狀以及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài),,將被測靜態(tài)目標(biāo)置放于控制場內(nèi)，可以使用普通測量的前方交會(huì)法或近景攝影測量法測定其大小與外形。,,動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)(或模型)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可借助攝像頭或高速攝影機(jī)予以測定。,18,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,(3)檢定攝影機(jī)及攝像機(jī),,攝影機(jī)或攝像機(jī)內(nèi)方位元素及光學(xué)畸變的檢定是近景攝影測量的一個(gè)重要工作方面，因?yàn)樗鼈兩婕暗綌z影瞬間光束形狀的恢復(fù)。,19,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,二、室內(nèi)三維控制場的布設(shè),1,、兩種室內(nèi)三維控制場,20,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,21

9、,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,,2,．三維室內(nèi)控制場的一般布設(shè)原則,,,布設(shè)三維室內(nèi)控制場至少應(yīng)滿足以下條件：,,,(1),應(yīng)布設(shè)足夠數(shù)量,(,一般有數(shù)十個(gè)或更多,),的三維控制點(diǎn)標(biāo)志；,,,(2),控制點(diǎn)一般是均勻分布的，并且在三個(gè)坐標(biāo)方向的分布上，均有足夠的延伸,,,(3),為攝影機(jī)留有足夠的拍攝活動(dòng)空間；,,,(4),最好安置兩個(gè),(,或以上,),穩(wěn)定的測墩、以測定并定期復(fù)查控制點(diǎn)坐標(biāo)。,22,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,23,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,24,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,§,5.5,

10、活動(dòng)控制系統(tǒng),,均勻分布有一定數(shù)量的二維或三維控制標(biāo)志的可攜帶的輕型金屬構(gòu)架，稱之為活動(dòng)控制系統(tǒng)。,,,當(dāng)同時(shí)對(duì)目標(biāo)物及此活動(dòng)控制系統(tǒng)攝影后，被測物自然即納入它的坐標(biāo)系內(nèi)。,,25,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,活動(dòng)控制系統(tǒng)，常用于下列場合：,,(1)被測目標(biāo)較小，為數(shù)眾多、且目標(biāo)處在不同位置；,,(2)不宜使用常規(guī)測量方法在現(xiàn)場施測控制；,,(3)用于長途運(yùn)輸后攝影機(jī)的檢校。,,,活動(dòng)控制系統(tǒng)自身，應(yīng)具有堅(jiān)固、不變形、攜帶方便等特點(diǎn)。,26,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,二、活動(dòng)控制系統(tǒng)控制標(biāo)志的三維測量方法,,活動(dòng)控制系統(tǒng)上各控制標(biāo)志的三維坐標(biāo)測量方

11、法，一般有下列三種：,,(1)使用室內(nèi)控制系統(tǒng)的測墩，以普通工程測量的前方交會(huì)法測定。,,(2)使用三維坐標(biāo)量測儀，用接觸法的觸針測定。在一些大型企業(yè)(如大型汽車制造,,廠)，有不同種類的三維坐標(biāo)量測儀可以使用。,,(3)使用“景深法”測定（見教材）。,27,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,28,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,29,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,30,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,§,5.7,相對(duì)控制的應(yīng)用,,相對(duì)控制的定義：,,攝影測量處理中未知點(diǎn)間的已知幾何關(guān)系。,,,有別于航空攝影測量，,近景攝

12、影測量可更方便地布置或選用相對(duì)控制。,相對(duì)控制的引用，使控制手段多樣化，對(duì)簡化和減少控制工作和提高近景攝影測量工作質(zhì)量有明顯的作用。,,31,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,,相對(duì)控制的兩種方式：,,,把相對(duì)控制認(rèn)作觀測值,,此時(shí)將相對(duì)控制所建立的,誤差方程式,，與像點(diǎn)坐標(biāo)誤差方程式一并解算，從而引進(jìn)控制并加強(qiáng)所建模型的內(nèi)部強(qiáng)度。,,,把相對(duì)控制認(rèn)作真值,,,當(dāng)把相對(duì)控制認(rèn)作真值時(shí)，則提供了某種制約條件，并按帶有,制約條件,的間接觀測平差處理，從而引進(jìn)控制并加強(qiáng)所建模型的內(nèi)部強(qiáng)度。,,32,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,一、距離相對(duì)控制,1、已知兩攝站點(diǎn)間

13、的距離,,將L作為觀測值，存在,條件方程式,：,經(jīng)線性化后列出誤差方程：,,將上式與像點(diǎn)坐標(biāo)誤差方程式聯(lián)立進(jìn)行整體平差,此處將實(shí)地測定的長度作為觀測值參加整體平差,屬于,第一種相對(duì)控制,。,33,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,若將L作為真值，則可建立一,條件方程式,：,,將上式作為制約條件,與像點(diǎn)坐標(biāo)誤差方程式一起,按附有制約條件的間接觀測平差模型進(jìn)行處理,相當(dāng)于以,第二種方式,使用此距離相對(duì)控制。,34,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,二、平面相對(duì)控制,1,、豎直平面相對(duì)控制,,因豎直面,V,P,的方程與,Z,值無關(guān)，則有：,35,,東南大學(xué)交通學(xué)院

14、 攝影測量與遙感教研室,將（5-7-15）式按泰勒級(jí)數(shù)展開,,將(5-7-18)作為制約條件與像點(diǎn)坐標(biāo)誤差方程式一并求解。,36,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,2、水平平面相對(duì)控制,,位于同一水平平面上的一群點(diǎn)的高程總是相等的，故有條件方程式：,,將(5-7-21)作為制約條件與像點(diǎn)坐標(biāo)誤差方程式一并求解。,37,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,3、任意平面相對(duì)控制,,將(5-7-24)作為制約條件與像點(diǎn)坐標(biāo)誤差方程式一并求解。,38,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,,三、直線相對(duì)控制,位于一直線上的一群未知點(diǎn)可用作直線相對(duì)控制。,,

15、1、鉛垂線相對(duì)控制,39,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,2、任意方向直線相對(duì)控制,40,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,3、水平直線相對(duì)控制,41,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,四、角度相對(duì)控制,42,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,說明：,引用相對(duì)控制的方法，可以分作兩種類型。,,一類是將具體量測數(shù)據(jù),(,如距離、角度,),看作觀測值，這時(shí)首先要建立條件方程式，然后把它們轉(zhuǎn)化為誤差方程式（必要時(shí)需線性化,),，使此誤差方程式中所含的未知數(shù)僅包括外方位元素改正數(shù),t,及目標(biāo)點(diǎn)的物空間坐標(biāo)改正值,X,，從而形成與像點(diǎn)坐標(biāo)誤差方程式相似的形式。相對(duì)控制所形成的誤差方程式中的未知數(shù)，就是像點(diǎn)坐標(biāo)誤差方程式中的未知數(shù)，故未知數(shù)的數(shù)量并未增加。,,另外一類，則僅是建立制約條件，按附有制約條件的間接平差法計(jì)算。,43,,東南大學(xué)交通學(xué)院 攝影測量與遙感教研室,