[发明专利]一种自动计算光束法区域网平差初值的方法

说明书

本发明提供了一种自动计算光束法区域网平差初值的方法，包括：从测区中选取立体影像对，利用相对定向计算影像的相对方位元素并构建立体模型；计算模型点坐标的重心，并计算重心化的立体模型点坐标；采用平面平差计算评估每个立体模型的二维线性变换参数；基于每个立体模型的重心化立体模型点坐标和二维线性变换参数，采用高程平差多次迭代计算评估每个立体模型的三维空间线性变换参数；根据三维空间线性变换参数计算每张影像的外方位元素的初值。该方法无需航带信息，适用于测区中存在航带断裂、影像重叠度不均匀等情况下的外方位元素初值计算。具有计算效率高、内存开销小、计算结果准确可靠和稳定性高等优点。

技术领域

本发明涉及摄影测量技术领域，具体涉及一种自动计算光束法区域网平差初值的方法。

背景技术

光束法区域网平差，是以一幅影像所组成的一束光线作为平差的基本单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，按摄影站、像点及其相应地面点三点共线原理进行的一种区域网平差。通过各个光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共点的光线实现最佳的交会并使整个区域最佳地纳入到已知的控制点坐标系中去。

在航空摄影测量光束法区域网平差时，需要利用控制点、影像外方位元素和加密点坐标的初值进行多次迭代，以达到高精度加密计算的目的。目前，一般是采用航带法来获取解析摄影测量光束法区域网平差的初值，该方法需要事先已知航带信息，航带内影像依次排列构成左右正立体模型，航带间按上下重叠的方式排列，通过以下几个步骤进行计算：

第一步：构建单航带网，依次对航带内的立体模型做相对定向，获取左右影像的相对方位元素，如航带内有N张影像，则构成N-1个立体模型；通过模型连接归化相邻立体模型的比例尺，使其达到比例尺一致的目的；依次连接所有立体模型构建出单航带网。

第二步：单航带网平差，对第一步中构建的所有单航带网进行光束法平差，用以避免或消除构建单航带网过程中偶然误差的系统累积。

第三步：构建测区网，以任意单航带为基准航带，利用航带间的公共地面点，计算绝对定向参数，包括坐标平移、旋转和比例尺缩放，将其他航带依次变换至基准航带，以达到整个测区网坐标系统一、比例尺一致的目的。

第四步：测区网概略定向，地面控制点坐标系与第三步中测区网坐标系不一致，即同一点在两个坐标系中的坐标不同，但两者为刚体变换，利用绝对定向，即三维空间线性变换，将测区网坐标系变换至地面控制点坐标系下，以此获取光束法平差所需的外方位元素和加密点坐标初值。

上述航带法在构建单个航带时通常需要航带影像连续排列，航带内左右影像至少重叠60％才能保证模型连接的成功，通常也需要对航带网和测区网进行整体区域网平差才能避免偶然误差、提高初值求解的精度；并且对于包含航带、影像数较多的测区来说，整体区域网平差必不可少，计算量大、整个计算过程繁琐、串行处理方式对每个步骤或过程的正确性、稳健性要求较高，存在计算效率低、整个计算过程复杂繁琐、计算结果不准确以及稳定性差等问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于：提供一种自动计算光束法区域网平差初值的方法，该方法只需利用像点和地面控制点即可实现影像外方位元素和地面点坐标初值的自动计算评估，无需航带信息，适用于测区中存在航带断裂、影像重叠度不均匀等情况下的外方位元素初值计算。具有计算效率高、内存开销小、计算结果准确可靠和稳定性高等优点。

一种自动计算光束法区域网平差初值的方法，包括以下步骤：

从测量区域中选取立体影像对，基于选取的立体影像对利用相对定向计算影像的相对方位元素并构建立体模型，每个影像至多构建两个立体模型；

基于所述相对方位元素获取立体模型的模型点坐标，计算模型点坐标的重心，根据模型点坐标的重心计算重心化的立体模型点坐标；