第五章解析法立体测图
主要内容
• §5-1概述
• §5-2解析法立体测原理
§5-1 解析法测图概述
模拟法立体测图
模拟测图仪借助仪器上的投影光线或机械 导杆，通过相对定向和绝对定向之后，重建被 摄目标的光学立体模型。通过对光学立体模型 的量测获取被摄目标的几何信息。
模拟测图仪具有复杂的光学和机械系统。
2. 相对定向-----确定立体像对相互位置关系
半自动观测。自动依次驱动车架到六个标准点位，作业员消 除观察点的上下视差，输入计算机。用最小二乘法解算定向 元素，并显示出定向参数和点位的余差，有作业员判定是否 需要重测。
3、解析测图仪的软件
3. 绝对定向-----解求绝对定向元素 预先输入地控制点坐标。立体切准控制点，记入控制
二、解析测图仪的特点
1. 精度高
仪器： 光机部分构造简单，机械传动少，结构稳定； 系统误差：摄影过程的像差、像片材料变形、仪器机 械部分通过计算机软件改正； 偶然误差：通过平差法配置； 观测值：像点坐标量测的精度达2 m
二、解析测图仪的特点
2. 功能强
方便进行数字模型、纵横断面和等高线测量， 输出的成果是数字的或图解的成果。
点观测的模型坐标，用最小二乘法解算绝对定向方程，输出 绝对定向元素。
4. 模型存储与恢复
确定模型的参数及有关数据存储起来，在需要时， 精确恢复出模型。
5. 点观察 输入像片坐标或模型坐标或地面坐标，自动驱动到指
定观察点位。
3、解析测图仪的软件
6. 数字地面模型 测标沿着XY平面按一定轨迹移动，作业员只需控制Z
方向使测标切准模型和掌握扫描的开启和停止。扫描观测 数据按规定的格式记录下来。
7. 面积、体积和矢量计算
8. 空中三角测量
§5-2解析测图仪工作原理
模型点 坐标
实现数字投影的运算
输入物点的空间坐标，求相应像点坐标。 输入像点的坐标，求相应物点的空间坐标
二、解析测图仪的特点
4. 具有机助绘图功能
测图过程半自动化测图时 ，作业员只需要在 仪器上观测，成果记录和绘成地形图等工作由计 算机控制和软件的功能自动完成。
5. 便于实现测图自动化
在解析测图仪上增加影像相关设备，代替人眼 的立体观测，形成在线方式的自动化测图系统。
二、解析测图仪的特点
6. 便于建立地图数据库
§5-1解析法测图概述
解析法测图原理概述
物点、像点和摄影中心之间存在严格的数学关系， 满足共线方程。利用计算机，通过严格的数学解算方 法保证像点坐标和模型点坐标之间满足共线关系，建 立被摄目标的数学立体模型，同样可以完成被摄目标 的立体量测。
用数学方式解算立体像对上像点坐标与相应模型 点的三维坐标，通过数学模型、建立像点、投影中心、 物点三点共线，完成点位、断面、地物与等高线等测 量任务。
在手轮和脚轮、像片车架、绘图桌及需要自动控制的棱镜、 透镜等部位都安置编码器。
分旋转编码器、线性编码器。
时间脉冲
Байду номын сангаас
车架 位移
编码器
寄存器
控制器
计算机
2) 伺服系统
把计算机给出的数字信息转变为仪器部件的机械位
移，把像片架、绘图笔等驱动到应有的位置，
车架
寄存器
编码器
位移
数字 信息
时间 脉冲
控制器
数 / 模转换 （脉冲发生）
一、解析测图仪的发展历史
1. 1957年, 海拉瓦发表解析测图仪原理的论文, -----解析测图仪的发明者
2. 1957-----1976 提出和研制阶段，仅在军方使用。 后期利用计算机进行解析空中三角测量。
３. 1976 年，赫尔辛基在１３届国际摄影测量大会 上展出７家公司生产的解析测图仪
一、解析测图仪的发展历史
测 图
被测像对的数字立体模型的建立和 利用这个模型完成各项测量任务。
仪
高级语言汇编，有操
的
应用程序 作员操作运行，用户
软
也可以修改，扩充
件 摄影测量软件
实时程序 时间性要求很强
3、解析测图仪的软件
应用程序功能
1. 内定向-----确定像片坐标与像片架坐标间的关系
像片任意安放在像片架上，量测4个或8个框标点的像 片架坐标，像片坐标为理论值，用最小二乘法解算内定向 元素。
数字解法不受摄影方式、摄影主距和外方位元素 过大等方面影响。
除常规摄影测图外，还可以处理交向摄影、全景 摄影、非量测相机摄影及遥感图像资料。
二、解析测图仪的特点
3. 效率高
在定向过程中，通过计算机控制可自动驱动到 标准点位观测；
在观测过程中及时发现观测粗差，减少空中三 角测量的返工；
使用键盘和屏幕终端，进行人机对话，输入简 单的命令完成冗长的操作，提高总生产率。
解析测图仪所取得的量测成果如点位、等高线 等的量测，不仅可以通过绘图桌以图解的方式输出， 还可以存储起来。通过断面扫描采集数字地面模型 的数据点，并制作正射影像。
三、解析测图仪结构
1、解析测图仪的基本组成 仪器：解析测图仪，有精密立体坐标量测仪、计
算机接口设备、绘图仪、计算机软件组成。
立体坐标量测仪 作业员
4. 1976---1987 ------标志转入民用阶段。从测图考 虑解析测图仪的性能，以计算机辅助或控制进行 测图。计算机对所采集的数据进行处理后，强调 在数控绘图桌上绘出地形图，对中间的数字产品 未做严格的管理。 5. 1987后，进入第三阶段-----面向数字测图、地形 数据库和地理/土地信息系统的摄影测量采集。 在数据库管理和操纵下的数控数据采集站。 首先强调数字产品，可以经过图形编辑后进行脱机 绘图或将产品送入地形数据库或地理信息系统。
闭环系统
马达 放大器
（3）. 计算机
计算机是解析测图仪的核心，担负全部数据的计算与 管理任务。
数据处理任务：实时输入/输出（模/数及数/模变 换）、接口（计算机与量测机件间的通讯）、坐标变换 和其它摄影测量运算。
3、解析测图仪的软件
解 析
操作系统
全部程序都必须依赖于计算机操作系统的支 持，用户扩展程序也需要通过操作系统。
电
子 计 算
数控 绘图桌
机
三、解析测图仪的结构
2、解析测图仪的硬件
（1）.精密立体坐标量 测仪
（2）.接口设备
稳定性---精度、成本低
Dove旋像棱镜 Zoom变倍系统 仪器结构原理不同
（3）.计算机
（2）. 接口设备
在立体坐标量测仪、绘图桌、计算机及操作台之间沟通信息
1) 编码器
仪器机械位移量转换成计算机能接受的数字量，即模/数转 化。