GPS辅助空中三角测量的最主要作用是( )。
GPS辅助空中三角测量的最主要作用是( )。
A、摄影飞机导航
B、提供摄影瞬间航摄仪物镜中心的位置
C、提供摄影瞬间飞机的姿态参数
D、提供航摄仪的内方位元素
参考答案:
【正确答案:B】
GPS辅助空中三角测量中,GPS的最主要作用是提供摄影瞬间航摄仪物镜中心的位置。故选B。
pos 辅助空中三角测量定义是什么?
pos辅助空中三角测量是将gps和imu组成的定位定姿系统(pos)安装在航摄平台上,获取航摄仪曝光时刻摄站的空间位置和姿态信息,将其视为观测值引入摄影测量区域网平差中,采用统一的数学模型和算法整体确定点位并对其质量进行评定的理论、技术和方法。利用机载GPS和IMU获得pos信息,作为带权观测值辅助参与区域网平差。
拓展资料:
一、空中三角测量的目的和意义目的
目的:
为测绘地形图提供定向控制点和像片定向参数。
测定大范围内界址点的统一坐标。
单元模型中大量地面点坐标的计算。
解析近景摄影测量和非地形摄影测量。
意义:
不触及被量测目标即可测定其位置和几何形状。
可快速地在大范围内同时进行点位测定。
以节省野外测量工作量,不受通视条件限制。
摄影测量平差时,区域内部精度均匀,且不受区域大小限制。
二、空中三角测量的介绍
空中三角测量是立体摄影测量中,根据少量的野外控制点,在室内进行控制点加密,求得加密点的高程和平面位置的测量方法。其主要目的是为缺少野外控制点的地区测图提供绝对定向的控制点。空中三角测量一般分为两种:模拟空中三角测量即光学机械法空中三角测量;解析空中三角测量即俗称的电算加密。模拟空中三角测量是在全能型立体测量仪器(如多倍仪)上进行的空中三角测量。它是在仪器上恢复与摄影时相似或相应的航线立体模型,根据测图需要选定加密点,并测定其高程和平面位置。航空摄影测量中利用像片内在的几何特性,在室内加密控制点的方法。即利用连续摄取的具有一定重叠的航摄像片,依据少量野外控制点,以摄影测量方法建立同实地相应的航线模型或区域网模型(光学的或数字的),从而获取加密点的平面坐标和高程。主要用于测地形图。
GPS空中三角测量在摄影测量中的作用
数字摄影测量的发展与展望
通过上世纪八九十年代对数字摄影测量的研究、开发与推广,进入21世纪,我国数字摄影测量以世人难以想象的速度发展,数字摄影测量工作站在中国的摄影测量生产中获得了普遍的应用与推广,摄影测量的教学也由过去只有少数院校才能进行的“贵族”式的教学得到了极大的普及。目前全国至少有40多所大专院校的测绘工程专业开设摄影测量课程,这极大地拓宽了摄影测量所需人才的培养渠道。
由于摄影测量生产的转型,影像扫描仪已被大量应用,全国扫描仪数量已超过100台。同时航空摄影机也在加速引进。应用于航空摄影过程中的GPS/IMU系统也已引进,Z/I公司的数字航空摄影机也已
经开始在中国应用。
与此同时高分辨率的遥感影像、以及其定位参数文件的应用,只要极少量的外业控制点,就能迅速生成正射影像图,它已在城市、土地的变迁、规划中得到愈来愈广泛的应用。航空激光扫描雷达也愈
来愈成熟。所有这一切表明,新一代传感器、定位系统的迅速发展以及数字摄影测量工作站的大规模推广,都对摄影测量自身的发展提出一个非常严峻而现实的问题:摄影测量向何处去?
数字摄影测量发展的新契机
从20世纪初起,以纯精密、光机的模拟摄影测量仪器为特征的摄影测量一直持续了半个多世纪。在此期间摄影测量的教学、极少量的科研,除所谓的变换光束理论研究以外,多数是围绕欧洲的几个著
名厂商生产的模拟摄影测量仪器进行。到50年代末计算机开始进入摄影测量,摄影测量的研究领域得到了很大的扩展:如解析法空中三角测量、在线空中三角测量、区域网平差、粗差检测理论、正射纠正、
数字测图等。90年代随着数字摄影测量时代的到来,相对于传统的模拟、解析摄影测量,其最大的特点是将计算机视觉、模式识别技术应用到摄影测量,实现了内定向、相对定向、空中三角测量、数字高程
模型(DEM)生成等的(半)自动化。数字摄影测量不仅仅将传统摄影测量仪器各种功能全部计算机,以提高工效、降低对作业员的要求,而且正在不断地扩充摄影测量的功能。
但是我们必须清醒地认识到:一些数字摄影测量工作站只是解析测图仪的替代品;目前的数字摄影测量工作站主要只适合于航空、航天摄影测量,而近景、地面摄影测量与它有很大差异,将数字摄影测
量应用于近景摄影测量,摄影测量的理论必须进一步发展;即使是当前自动化程度较高的数字摄影测量工作站,摄影测量的主要研究还仅仅在“同名点”的影像匹配技术。因此我们必须跳出传统摄影测量
的束缚必须从计算机的特点考虑数字摄影测量的理论发展,这正是数字摄影测量为其理论与实践的发展提出了崭新的契机,例如:灭点理论与应用、广义点理论与应用和多基线立体理论与应用。
数字摄影测量发展的重要方向
当前数字影像、DEM、摄影机位置、姿态数据的直接获取等技术正在迅速发展,它们对于加快摄影测量成图周期、减少野外工作量将发挥愈来愈重要的作用。例如利用高分辨率的卫星影像与对应的有理
多项式系数(RPC)定位数据文件,再加以极少量的GPS点作控制,即能快速生产1:
1、万乃至1:5000的正射影像图。但是与此相对应的摄影测量自身的发展与任务是什么?这是一个摄影测量工作者必须回答的问题。
不管数据获取手段如何发展,航空(航天)摄影测量发展的中心任务之一是数据更新,实现建立国家基本地形图的由定期更新到动态更新机制。特别是对于处于经济快速发展的我国,GIS数据更新显得
尤为重要。
但是数据更新不是重测地形图,具体而言:
数据更新的复杂性 利用航空摄影的影像进行测绘,纵然在模拟测图期间,其生产流程、各种规范已经成熟,到解析、特别是数字摄影测量时代,摄影测量的流程虽然有很大的改变,但是基本任务与规
范没有根本的变化。而数据更新则不同,其情况比“新测或重测”要复杂得多。它的复杂性来自如何利用已有数据,减少外业、内业的工作量,加速成图周期。由此就产生很多问题,必须予以考虑,例如:
已有的数据是什么?是正射影像图+DEM,还是线划图+DEM?数据更新的地区是什么?是城区、郊区、还是山区?更新的地形图比例尺,是大比例尺,还是小比例尺?等等。
例如在郊区、山区、小比例尺地图数据更新时,可以利用“新影像”与已有的“正射影像图+DEM”直接进行配准,进行无(或减少)控制点的空中三角测量。但是对于城区、大比例尺地形图更新,就很难利用已有的正射影像图,在更新城区、大比例尺地图时,利用已有的线划图将比影像图更为有利。
数据更新涉及摄影测量理论的创新与技术的更新 数据更新问题是如何利用已有的“数据”,更确切而言是如何利用已有的“信息”。众所周知:欲利用新影像更新已有地图,将两者“叠合”是最重要的
一步。为此确定影像的方位元素,将影像纠正为与地图一致的正射影像图,然后才能将“图”与像”套合。因此在数据更新中,除常用于传统的人工选取点作为控制点以外,能否利用地图上大量存在的
“线状地物要素”作为控制,对于实现数据更新自动化、提高工效至关重要。
数据更新涉及变化检测,建立动态更新机制由于地物、地貌的变化带来数据更新的需求,以及随着测绘成果的应用愈来愈广泛,特别是地理信息产业的发展,测绘成果的应用已经超出了经济、国防建设
的范畴而进入人们的生活。例如汽车导航的广泛使用,人们对道路更新的要求很高,因此“定期更新”已经不能满足要求,其提法也不科学,而应该按需要建立“动态更新”机制。
要建立动态更新机制,其技术核心是“变化检测”,虽然当前国内外对于变化检测已有大量的研究,但多数是对部分要素的少量试验,距实用尚有很长的距离。对于国家测绘局基本地形图的动态更新机制,可以采用“从粗到细”的技术路线,例如在更新全国1:5万地形图的同时统计出地图的变化率,以确定1:
1、万地形图是否需要更新,从而建立一套比较合理、实用的全国基本地形图的动态更新机制。
数据更新涉及观念的更新、规范的修改传统的摄影测量是由外业“控制点”、内业“加密点”与“碎部点”的等级之分,由外业“控制点”、进行空中三角测量获得“加密点”,最后是测绘“碎部点”,
精度的要求当然是“上一级高于下一级”、“上一级控制下一级”进行测绘。内业测图是在加密点的控制下进行测绘地形图的碎部点、或进行正射纠正,因此加密点的精度应该高于地形图上的碎部点与影像
图上的明显点。但是在上述数据更新方法中,更多的是考虑应用地形图或影像图上的碎部点或明显点作为新一轮成图的控制(注意:被用作控制的碎部点的数量要比传统的控制点数量多出几十倍、甚至几
百倍),由此生产的新一轮地图,但是它能否到达成图要求,当然还需作大量的验证。同时更新方案也应该而且必须考虑加入少量的外业控制点、使用上一轮成图时影像的外方位元素、加密点与对应的影
像,在可能的条件下应考虑应用定位定向系统(POS)数据等。但是不管采用何种方案,多涉及传统观念的更新与相应规范的修改。
摄影测量发展的崭新领域
到目前为止数字摄影测量的发展,无论在理论上还是在实际上,主要是围绕着利用航空(航天)摄影测量测绘地形图,而对于数字近景(地面)摄影测量的研究甚少。同时随着数码相机的广泛应用、价
格愈来愈低廉,数码相机在测量的应用将是摄影测量发展的必然趋势。
在此领域它与计算机视觉有着天然的密切联系,因为“计算机视觉的研究目标是使计算机具有通过二维图像认知三维环境信息的能力,这种能力将不仅使机器感知三维环境中物体的几何信息,包括它的形状、位置、姿态、运动等,而且能对它们进行描述、存储,识别与理解”,两者非常相似,但是又有明显的差异。同样数字近景摄影测量与基于传统的基于单基线立体、测标的近景摄影测量也有很大的差别。
数字摄影测量应该是一门相对年轻的学科,由于它利用计算机替代“人眼”,使得数字摄影测量无论在理论上还是其实践都将得到迅速发展。它将在三维可视化、地理信息数据更新、数字近景摄影测量
等方面得到广泛的应用与发展。它对国家基本图更新与其现势性将会显得愈来愈重要。
什么叫直线定向摄影测量与遥感概论 详细�0�3
什么叫直线定向摄影测量与遥感概论 什么叫直线定向摄影测量与遥感概论 作业一 1、简述摄影测量发展的三个阶段及其对地理信息系统技术的作用。 答:摄影测量的三个阶段是:模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。作用:模拟摄影测量的直接成果为各种图件(地形图、专题等)他们必须经过数字化才能进入计算机中。解析摄影测量、数字摄影测量可以直接为各种 作业二 1、什么是航摄像片的内、外方位元素,各有何用? 答:航摄相片的内方位元素:表示摄影中心与相片之间相关位置的参数。 航摄相片的外方位元素:在恢复了内方位元素的基础上,确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数。 航摄相片的内方位元素的作用是:建立测图所需要的立体模型的基础。 航摄相片的外方位元素的作用是:建立立体模型。
2、为什么外方位元素中的角元素有三种不同的选择? 答:外方位元素中的角元素三种不同选择的原因是:根据不同仪器的设计需要。
3、摄影测量中常用的坐标系有哪些?各有何用? 答:摄影测量中常用的坐标系有两大类。一类是用于描述像点的位置,称为像方空间坐标系另--类是用于描述地面点的位置.称为物方空间坐标系。 (1)像方空间坐标系 ①像平面坐标系 像平面坐标系用以表示像点在像平面上的位置,通常采用右手坐标系,轴的选择按需要而定.在解析和数字摄影测量中,常根据框标来确定像平面坐标系,称为像框标坐标系。
②像空间坐标系 为了便于进行空间坐标的变换,需要建立起描述像点在像空间位置的坐标系,即像空间坐标系。以摄影中心为坐标原点,轴与像平面坐标系的轴平行,轴与主光轴重合,形成像空间右手直角坐标系 ③像空间辅助坐标系 像点的像空间坐标可直接以像平面坐标求得,但这种坐标的待点是每张像片的像空间坐标系不统一,这给计算带来困难。为此需要建立一种相对统一的坐标系.称为像空间辅助坐标系,用表示。此坐标系的原点仍选在摄影中心坐标轴系的选择视需要而定。 (2)物方空间坐标系 ①摄影测量坐标系将像空间辅助坐标系沿着Z 轴反方向平移至地面点P,得到的坐标系称为摄影测量坐标系 ②地面测量坐标系地面测量坐标系通常指地图投影坐标系,也就是国家测图所采用的高斯-克吕格带或带投影的平面直角坐标系和高程系,两者组成的空间直角坐标系是左手系,用表示。
③地面摄影测量坐标系 由于摄影测量坐标系采用的是右手系,而地面测量坐标系采用的是左手系,这给由摄影测量坐标到地面测量坐标的转换带来了困难。为此在摄影测量坐标系与地面测量坐标系之间建立一种过渡性的坐标系,称为地面摄影测量坐标系,用表示,其坐标原点在测区内的其一地面点上。
4、摄影测量中,为什么常要把像空间坐标变换为像空间辅助坐标系?常用的坐标变换公式是什么? 答:由于将像平面坐标求像点的像空间坐标时,每张相片的像空间坐标系不统一,给计算带来困难。因此建立相对统一的像空间辅助坐标系。像空间坐标系和像空间辅助坐标系坐标之间的变换关系为 5、什么叫共线方程,它在摄影测量中有何应用? 答:共线方程是:共线方程即中心投影的构像方程 共线方程式包括十二个数据:以像主点为原点的像点坐标,相应地面点坐标,像片主距及外方位元素。 共线条件方程在摄影测量中的主要应用如下: 单片后方交会和立体模型的空间前方交会②求像底点的坐标③光束法平差中的基本方程 ④解析测图仪中的数字投影器⑤航空摄影模拟⑥利用DEM 进行单张像片测图。
6、空间后方交会的目的是什么?解求中有几个未知数?至少需要测求几个地面控制点?为什么? 答:利用一定数量的地面控制点,根据共线方程,反求像片的外方位元素,这种方法称为单张像片的空间后方交会。解求外方位元素时,有六个未知数,至少需要六个方程。由于每一对共轭点可列出两个方程,因此若有三个已知地面坐标控制点,则可列出六个方程,解求六个外方位元素改正数.测量中为了 提高精度,常有多余观测方程。在空间后方交会中,通常是在像片的四个角上选取四个或更多的地面控制点,因而要用最小二乘法平差计算。 作业三 1、什么叫人造立体视觉?观察立体有哪三个基本条件? 答:人造立体视觉是:空间景物在感光材料上的构像,再用人眼观察构像的像片产生生理视差,重建空间景物的立体视觉,所看到的景物称为立体影像,产生的立体视觉称为人造立体视觉。 观察立体的三个基本条件是:1:两张相片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对。 2:两只眼睛必须只能观察像对的一张像片。 3:两像片上相同景物(同名像点)的连线与眼基线应大致平行。ы 2、双像解析摄影测量测求地面点三维坐标的方法有哪三种? 答:用解析的方法处理立体像对,常用的方法有三种:
1、利用像片的空间后方交会与前方交会来解求地面目标的空司坐标。
2、利用立体像对的内在几何关系,进行相对定向,建立与地面相似的立体模型,计算出模型点的空间坐标。再通过绝对定向,将模型进行平移、旋转、缩放.把模型纳入到规定的地面坐标系之中.解求出地面目标的绝对空间坐标。
3、利用光束法双像解析摄影测量来解求地面目标的空间坐标,这种方法将待求点与已知外业控制点同时列出误差方程式,统一进行平差解求。这种方法理论较为严密.它把前面两种方法的两种步骤合在一个整体内。
3、解析相对定向的目的是什么?有哪两种方法?各种方法的定向元素是 5 个? 答:目的:恢复立体像对中两张像片的外方位元素即恢复其绝对位置和姿态,重建被摄地面的绝对立体模型。 两种方法是:1:连续像对相对定向元素。 定向元素5 个是: 2:单张像对相对定向元素 定向元素5 个是: 4、解析绝对定向的目的是什么?定向元素有哪些?如何解求绝对定向元素? 解求中至少需要几个地面控制点? 答:绝对定向的目的就是将相对定向后求出的摄影测量坐标变换为地面测量坐标,七个参数。7 个未知数至少需列7 个方程,若将已知平面坐标()和高程的地面控制点称为平高控制点,仅已知高程的控制点称为高程控制点,至少需要两个平高控制点和一个高程控制点,而且三个控制点不能在一条直线上。生产中一般是在模型四角布设四个控制点,因此有多余观测值,按最小二乘法平差解求。
5、解析空中三角测量有哪些方法? 一、答:航带法解析空中三角测量 首先对航带中每个像对进行连续法相对定向,建立立体模型。然后.用航带内四个已知控制点或相邻航带公共点,进行航带模型的绝对定向.将各航带模型连接成区域网,并得到所有模型点在统一的地面摄影测量坐标系中的坐标。最后进行航带或区域网的非线性改正。改正的方法是,认为每条航带有各自的一组多项式系数值.然后以控制点的计算坐标与实测坐标应相等以及相邻航带公共点坐标应相等为条件,在误差平方和为最小条件下,求出各航带的多项式系数.进行坐标改正,最终求出加密点的地面坐标。 二、独立模型法解析空中三角测量 它是基于单独法相对定向建立单个立体模型。由于各个模型的像空间辅助坐标系和比例尺均不一致,因此要用模型内的巳知控制点和模型公共点进行空间相似变换。首先将各单个模型视为刚体,利用各单个模型彼此间的公共点连 接成一个区域。在连接过程中,每个模型只能作平移、旋转、缩放,这样的要求通过单个模型的空间相似变换来完成。在变换中要使模型间公共点的坐标应相等,控制点的计算坐标应与实测坐标相等,同时误差的平方和应为最小,在满足这些条件下,校最小二乘原理求得每个模型的七个绝对定向参数。从而求出所有加密点的地面坐标。 三、光束法解析空中三角测量 该方法以每张像片为单元,以共线方程为依据,建立全区域的统一误差方程式和法方程式,整体解求区域内每张像片的六个外方位元素以及所有待求点的地面坐标,其原理就是光束法双像解析摄影测量。
6、GPS 辅助空中三角测量有何优点?试述其基本原理。 答:优点是:GPS 差分定位技术可获取亚米级精度的三维摄站坐标,有效地用于区域网乎差。解算出的加密点坐标精度优干GPs 摄站坐标自身的精度,可满足各种比例尺测图的加密规范。 在一个区域中,如GPS 观测值中没有失锁、周跳等信号间断的情况,在无须考虑基准的情况下.GPS 摄站坐标可完全取代地面控制点用于区域网平差。
③为解决基准问题及有效改正由于周跳、失琐等导致的GPs 系统误差,需加飞构架航线或加入少量地面控制点。
④大量的试验结果表明,GPS 辅助空中三角测量能用于不匠像片比例尺、不同区域大小的联台平差.完全可以生产实用化。
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