第六章-空三加密

第六章 空三加密

空三加密即解析空中三角测量，指的是用摄影测量解析法确定区域内所有影像的外方位元素。空三加密的传统做法是利用少量控制点的像方和物方坐标，解求出未知点的坐标，使得每个模型中的已知点都增加四个以上，然后利用这些已知点解求所有影像的外方位元素。这中间包含一个已知点由少到多的过程，所以形象地称之为空三加密。

概括地讲，空三加密的目的可以分为两个方面：第一是用于地形测图的摄影测量加密；第二是高精度摄影测量加密，用于各种不同的目的（张剑清，2003）。

本章以MapMatrix系统空三加密相关模块AATMatrix的操作流程为例介绍空三加密的主要流程，包括单像空间后方交会、GPS辅助空三、GPS/IMU联合平差、光束法区域网平差等内容。作为补充和比较，又增加介绍了LPS空三的过程。

6.1 实习内容和要求

本章的实习内容主要是空中三角测量，要求同学们能够掌握控制三角测量和光束法平差的原理方法，熟悉用AATMatrix和LPS两个软件进行空三加密的流程。

6.2 AATMatrix空三加密

6.2.1 原理和操作流程概述

利用测区中影像连接点（加密点）的像点坐标和少量的已知像点坐标及其大地坐标的地面控制点，通过平差计算，求解连接点的大地坐标与影像的外方位元素，称为区域网空中三角测量。区域网空中三角测量提供的平差结果是后续的一系列摄影测量处理与应用的基础。区域网空中三角测量按平差单元可分为航带法、独立模型法和光束法，其中光束法理论最严密、解算精度最高。成为空三的主流方法。

光束法区域网平差的基本思想是，以每张像片为单元，区域内每张像片的控制点、加密点都列立共线条件方程式，建立全区域统一的误差方程，统一平差解算，整体解求区域内每张像片的6个外方位元素及所有加密点的地面坐标。

AATMatrix单个测区工作流程图如图6-1所示：

测区原始数据分析创建测区测区数据准备相机数据影像数据控制点数据POS/IMU数据相片航带分组创建影像列表自动内定向有 无POS/IMU？有无量测航带间偏移人工干预连接点自动提取并建立测区自由网航带内连接点航带间连接点PATB自动选取标准点位连接点控制点量测连接点编辑PATB平差成果输出

图6-1 AATMatrix空三加密流程图

一． 新建测区：

1. 新建一个测区或打开一个已存在的测区 二． 测区参数设置：

1. 测区参数设置，包括摄影比例尺，测区编号，以及相机类型等 2. 相机参数的导入，注意相机文件的路径

3. 影像的导入，设置航带数及添加影像并且对像素大小，相机参数，相机是否反转等进行

设置

4. 控制点导入，注意PATB不支持带字母的控制点格式并且注意路径

(或GPS/IMU参数的导人，注意线元素和角元素的顺序关系)

三． 操作步骤：

5. 内定向，包括手工和自动量测两种方式

6. 航带连接，通过相邻相邻航带间的航带连接点确定航带间的连接关系，为后期航带间转

点提供初值（如果是GPS辅助空三，不需要做航带连接）

7. 自动提取，通过相对定向确定航带内相临影像之间相对位置关系，以及由公共连接点来

确定相对定向模型。

8. 自动选点，按照设定的分布方式，删除误差比较大的点保留精度较好的点。

9. 交互编辑，添加控制点检测并编辑粗差点，并通过少量地面控制点的坐标来解算待定点

的坐标。

10. 生成加密点，解算出待定点坐标。，并输出成果。 6.2.2 光束法区域网平差实验

空中三角测量是摄影测量生产中的关键步骤，它利用少量的地面控制点来计算一个测区中所有影像的外方位元素和所有加密点的地面坐标。是后续的一系列摄影测量处理与应用的基础。VirtuoZo中空三采用光束法。下面以MapMatrix系统的自动空三量测模块AATMatrix为例说明光束法空中三角测量的实现过程。

1、建立测区, 设置测区基本参数

单击任务栏中测区下的新建 (或测区主界面菜单中的 文件?新建)，可以创建新测区。此时弹出测区向导对话框。然后分两步进行，如图6-2和图6-3所示。

第一步：基本设置。该对话框第一栏中的文本框自上而下依次为：测区名称，测区目录，摄影比例尺和测区编号。

图6-2

测区名称：输入新建测区的名称。

测区目录：可以直接输入，也可单击右边的浏览按钮，选择一个已经存在的目录。 摄影比例尺：输入测区的摄影比例尺。

测区编号： 不同的编号为后期的测区合并做准备