前方后方空间交会实验报告Word格式文档下载.docx
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地面点坐标、外方位元素及精度。
完成时间:
2011年11月17日。
三、实验数据
点号
左片
右片
地面摄影测量坐标
x
y
X
Y
Z
GCP1
16.012
79.963
-73.93
78.706
5083.205
5852.099
527.925
GCP2
88.56
81.134
-5.252
78.184
5780.02
5906.365
571.549
GCP3
13.362
-79.37
-79.122
-78.879
5210.879
4258.446
461.81
GCP4
82.24
-80.027
-9.887
-80.089
5909.264
4314.283
455.484
1
51.758
80.555
-39.953
78.463
2
14.618
-0.231
-76.006
0.036
3
49.88
-0.782
-42.201
-1.022
4
86.14
-1.346
-7.706
-2.112
5
48.035
-79.962
-44.438
-79.736
f=150.000mm,x0=0,y0=0
四、实验思路
利用后方交会得出两张像片各自的外方位元素
1)获取已知数据:
从摄影资料中插曲像片比例尺、平均航高、内方位元素以及控制点的地面摄影测量坐标及对应的像点坐标。
2)确定未知数的初始值:
在竖直摄影的情况下,胶原素的初始值为0,线元素其中Zs=m*f+,Xs=,Ys=。
3)计算旋转矩阵R。
4)逐点计算像点坐标的近似值:
利用共线方程。
5)组成误差方程并法化。
6)解求外方位元素。
7)检查计算是否收敛。
利用解求出的外方位元素进行前方交会
1)用各自像片的角元素计算出左右像片的旋转矩阵R1和R2。
2)根据左右像片的外方位元素计算摄影基线分量Bx,By,Bz。
3)逐点计算像点的空间辅助坐标。
4)计算投影系数。
5)计算未知点的地面摄影测量坐标。
6)重复以上步骤完成所有点的地面坐标的计算。
五、实验过程
程序流程框图
程序中的主要函数设计
子函数(矩阵求积multiply,计算函数Resection,矩阵转置transpose,矩阵求逆inMerse1,输出函数shuchu,左片的外方位元素求解函数zuobian。
右片的外方位元素求解函数youbian。
)
程序源代码
#include"
stdio.h"
math.h"
doubleXs1,Xs2,Ys1,Ys2,Zs1,Zs2,p01,p02,w01,w02,k01,k02;
//求矩阵a的转置矩阵b,a为m行、n列
voidtranspose(double*a,double*b,intm,intn);
//矩阵a乘以矩阵b,结果存储在c中,a为m×
n大小,b为n×
l大小
voidmultiply(double*a,double*b,double*c,intm,intn,intl);
//求矩阵a的逆
intinMerse1(double*a,intn);
//输出m行、n列的矩阵a
voidshuchu(double*a,intm,intn);
//计算并输出左片的外方位元素
voidzuobian();
//计算并输出右片的外方位元素
voidyoubian();
voidzuobian()
{
FILE*fp=NULL;
FILE*fp1=NULL;
if((fp=fopen("
F:
\image.txt"
"
r"
))==NULL)
{
printf("
Openfileerror!
"
);
return;
}
if((fp1=fopen("
\ground.txt"
//像点坐标和地面点坐标
doubleimagecontrol[4][2]={0.0};
doublegroundcontrol[4][3]={0.0};
//摄影比例尺分母
doublem=9943;
doublef=0.15;
longi,j,k;
for(i=0;
i<
4;
i++)
for(j=0;
j<
2;
j++)
{
fscanf(fp,"
%lf"
&
imagecontrol[i][j]);
imagecontrol[i][j]/=1000.0;
}
for(k=0;
k<
3;
k++)
fscanf(fp1,"
groundcontrol[i][k]);
fclose(fp);
fclose(fp1);
//计算外方位元素初始值
for(i=0;
i<
i++)
Xs1+=groundcontrol[i][0];
Ys1+=groundcontrol[i][1];
Zs1+=groundcontrol[i][2];
Xs1/=4.0;
Ys1/=4.0;
Zs1/=4.0;
Zs1+=m*f;
doubleR[3][3]={0.0};
doubleL3=0.0,L1=0.0,L2=0.0;
doubleL[8][1]={0.0},x=0.0,y=0.0;
doubleA[8][6]={0.0},AT[6][8]={0.0},ATA[6][6]={0.0},B[6][8]={0.0};
doubleV[6][1]={0.0};
intn=0;
do
//计算旋转矩阵
R[0][0]=cos(p01)*cos(k01)-sin(p01)*sin(w01)*sin(k01);
R[0][1]=(-1)*cos(p01)*sin(k01)-sin(p01)*sin(w01)*cos(k01);
R[0][2]=(-1)*sin(p01)*cos(w01);
R[1][0]=cos(w01)*sin(k01);
R[1][1]=cos(w01)*cos(k01);
R[1][2]=(-1)*sin(w01);
R[2][0]=sin(p01)*cos(k01)+cos(p01)*sin(w01)*sin(k01);
R[2][1]=(-1)*sin(p01)*sin(k01)+cos(p01)*sin(w01)*cos(k01);
R[2][2]=cos(p01)*cos(w01);
for(i=0,j=0;
j<
i+=2,j++)
//计算像点坐标的近似值
L1=R[0][0]*(groundcontrol[j][0]-Xs1)+R[1][0]*(groundcontrol[j][1]-Ys1)+R[2][0]*(groundcontrol[j][2]-Zs1);
L2=R[0][1]*(groundcontrol[j][0]-Xs1)+R[1][1]*(groundcontrol[j][1]-Ys1)+R[2][1]*(groundcontrol[j][2]-Zs1);
L3=R[0][2]*(groundcontrol[j][0]-Xs1)+R[1][2]*(groundcontrol[j][1]-Ys1)+R[2][2]*(groundcontrol[j][2]-Zs1);
x=(-1)*f*L1/L3;
y=(-1)*f*L2/L3;
//计算常数项
L[2*j][0]=imagecontrol[j][0]-x;
L[2*j+1][0]=imagecontrol[j][1]-y;
//计算系数矩阵
A[i][0]=(R[0][0]*f+R[0][2]*imagecontrol[j][0])/L3;
A[i][1]=(R[1][0]*f+R[1][2]*imagecontrol[j][0])/L3;
A[i][2]=(R[2][0]*f+R[2][2]*imagecontrol[j][0])/L3;
A[i][3]=imagecontrol[j][1]*sin(w01)-((imagecontrol[j][0]/f)*(imagecontrol[j][0]*cos(k01)-imagecontrol[j][1]*sin(k01))+f*cos(k01))*cos(w01);
A[i][4]=(-1)*f*sin(k01)-(imagecontrol[j][0]/f)*(imagecontrol[j][0]*sin(k01)+imagecontrol[j][1]*cos(k01));
A[i][5]=imagecontrol[j][1];
A[i+1][0]=(R[0][1]*f+R[0][2]*imagecontrol[j][1])/L3;
A[i+1][1]=(R[1][1]*f+R[1][2]*imagecontrol[j][1])/L3;
A[i+1][2]=(R[2][1]*f+R[2][2]*imagecontrol[j][1])/L3;
A[i+1][3]=(-1)*imagecontrol[j][0]*sin(w01)-((imagecontrol[j][1]/f)*(imagecontrol[j][0]*cos(k01)-imagecontrol[j][1]*sin(k01))-f*sin(k01))*cos(w01);
A[i+1][4]=(-1)*f*cos(k01)-(imagecontrol[j][1]/f)*(imagecontrol[j][0]*sin(k01)+imagecontrol[j][1]*cos(k01));
A[i+1][5]=(-1)*imagecontrol[j][0];
transpose(&
A[0][0],&
AT[0][0],8,6);
multipl
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