[发明专利]输电线路与沿线树木空间距离测算方法

权利要求书

1.一种输电线路与沿线树木空间距离测算方法，包括如下步骤：

S1.获取输电线路沿线的位置信息；

S2.对步骤S1获取的位置信息进行处理；

S3.对步骤S2处理后的数据，进行立体模型恢复；

S4.获取输电线路的三维模型；

S5.测量目标区域的树冠三维坐标；

S6.根据步骤S4得到的三维模型和步骤S5得到的树冠三维坐标，进行输电线路与沿线树木空间距离测算。

2.根据权利要求1所述的输电线路与沿线树木空间距离测算方法，其特征在于步骤S1所述的获取输电线路沿线的位置信息，具体为利用卫星获取同一区域在设定的侧视角和重叠角的影像。

3.根据权利要求2所述的输电线路与沿线树木空间距离测算方法，其特征在于步骤S2所述的对步骤S1获取的位置信息进行处理，具体为对步骤S1获取的影像信息进行影像配准和RPC参数精化。

4.根据权利要求3所述的输电线路与沿线树木空间距离测算方法，其特征在于步骤S3所述的立体模型恢复，具体包括内定向的步骤、相对定向的步骤和绝对定向的步骤。

5.根据权利要求4所述的输电线路与沿线树木空间距离测算方法，其特征在于所述的内定向的步骤，具体为内定向步骤的目的在于恢复两张像片的内方位元素，从而保证像片坐标与仪器坐标一致；采用如下算式进行内定向恢复：

x＝x'+Δx+dx+δx

y＝y'+Δy+dy+δy

式中(Δx,Δy)为镜头畸变；(dx,dy)为大气折光修正参数；(δx,δy)为地球曲率修正参数。

6.根据权利要求5所述的输电线路与沿线树木空间距离测算方法，其特征在于所述的相对定向，具体为相对定向步骤的目的在于恢复两张像片的相关位置，达到同名光线对对相交的目的，从而建立与实地相似的相对立体模型；采用如下步骤和算式进行相对定向元素求解：

相对定向是指恢复或确定象对在摄影时的相对关系；

计算相对定向元素的过程如下：

设定第一象对左片的三个角元素φ₁＝ω₁＝κ₁＝0，右片的三个角元素的初始值φ₂＝ω₂＝κ₂＝0，后续计算中每象对右片的三个角元素的初始值均取用其本象对左片的相应值；设定相对定向元素μ＝υ＝0；B_x取用2点标准点位的左右视差，B_x＝P₂；把每个点的观测数据v_x、v_y、v_p和v_q换算为左像点的相片坐标x₁和y₁，右像点的相片坐标x₂和y₂；

将φ、ω和κ值代入如下公式：

a₁＝cosφcosκ-sinφsinωsinκ

a₂＝-cosφsinω-sinφsinωcosκ

a₃＝-sinφcosω

b₁＝cosωsinκ

b₂＝cosωcosκ

b₃＝-sinω

c₁＝sinφcosκ+cosφsinωsinκ

c₂＝-sinωsinκ+cosφsinωcosκ

c₃＝cosφcosω

分别计算左右两片的九个方向余弦，求得R阵；再由R阵计算左右两个同名像点的像空间坐标X₁、Y₁、Z₁、X₂、Y₂和Z₂；计算公式为：

根据计算出像点的像空间坐标，相对定向的误差方程式一般通式为

υ＝adφ+bdω+cdκ+rdμ+sdγ-l

式中c＝X₂N′，r＝B_x，l＝Q＝NY₁-N'Y₂-B_y；

计算误差方程式系数a、b、c、r、s和常数项l；l中的N和N'由公式和进行计算；

由这些系数和常数项组成系数矩阵A和常数矩阵L；

误差方程式中含五个未知的相对定向元素，解算五个未知数，采用六个或六个以上的定向点，按最小二乘法原理求解；

设观测了n个控制点，n个误差方程式的矩阵表示形式为V＝AX-LP；

相应的法方程式为：A^TPAX-A^TPL＝0；

法方程式的解为X＝(A^TPA)^-1A^TPL；

其中的系数矩阵A^TA和常数项矩阵A^TL；

计算矩阵A^TA的逆矩阵(A^TA)^-1，球出相对定向元素的改正数X；

计算相对定向元素的新值

φ＝φ₀+dφ；ω＝ω₀+dω；κ＝κ₀+dκ；μ＝μ₀+dμ；υ＝υ₀+dυ；

式中φ₀、ω₀、κ₀、μ₀、υ₀为各自的初始值；将新值μ和υ代入公式B_y＝B_xμ和B_z＝B_xυ中计算新的B_y和B_z；

比较每次趋近求得相对定向元素的改正数是否小于设定值：若小于，则相对定向解算结束，否则需要重新列出误差方程式系数矩阵和解求法方程式；

把最后求得本象对右片的ω、κ值作为下一象对左片的初始值，进行下象对相对定向元素的解算；

至此，完成了一个像对的相对定向元素的解算工作，求出了五个相对定向元素ω、κ、μ和υ，并为下象对相对定向提供了初始值。